Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
Тип файла:
ppt / pptx (powerpoint)
Всего слайдов:
28 слайдов
Для класса:
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
Размер файла:
110.00 kB
Просмотров:
66
Скачиваний:
0
Автор:
неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: 5.2.5. Прирост биомассы и потребление кислорода в процессе очистки сточных вод
№2 слайд
Содержание слайда: Основные факторы, определяющие скорость потребления кислорода
Величина биомассы, скорость роста и физиологическая активность клеток;
Вид и концентрация питательных веществ;
Накопление токсичных продуктов обмена веществ;
Количество и природа биогенных веществ;
Содержание кислорода в сточной воде.
№3 слайд
Содержание слайда: Процессы, обеспечивающие существование микроорганизмов
Процессы дыхания (экзотермические процессы) – окисление органических веществ и окисление клеточного материала;
Процессы питания (эндотермические процессы) – синтез бактериальных клеток.
№4 слайд
Содержание слайда: Схемы химических реакций
Окисление органических веществ
Окисление клеточного материала
Синтез бактериальных клеток
№5 слайд
Содержание слайда: Окисление углеводородов
Углеводороды – «биологически жесткие» вещества;
Микроорганизмы адаптируются практически к любому виду углеводородов;
Углеводороды с малым молекулярным весом окисляются быстрее, чем с большим;
Углеводороды с разветвленной углеродной цепью окисляются хуже, чем с неразветвленной;
Циклопарафиновые и ароматические углеводороды менее доступны микроорганизмам, чем углеводороды с прямой и разветвленной цепями;
Некоторые углеводороды окисляются только в сочетании с другими веществами;
Конечные продукты окисления – органические кислоты различного строения. Жирные кислоты преобразуются с образованием уксусной кислоты (СН3СООН) при четном числе атомов углерода в исходной кислоте и с образованием уксусной и пропионовой (С2Н6СООН) кислот при нечетном числе атомов углерода. Продукты окисления жирных кислот используются микроорганизмами на прирост биомассы и энергетические нужды, включаясь в дыхательные циклы;
№6 слайд
Содержание слайда: Окисление углеводородов (продолжение)
Промежуточные продукты окисления – метилкетоны, эфиры, эпоксиды, спирты, альдегиды. Их природа зависит от строения исходного углеводорода (например: при окислении углеводородов, содержащих не более 10 атомов углерода, образуются метилкетоны, а при окислении углеводородов, содержащих более 10 атомов углерода, - эфиры). Альдегиды и спирты нормального строения хорошо окисляются. Вторичные спирты более устойчивы к окислению, чем первичные, и для их окисления требуется адаптированная микрофлора, третичные спирты обладают высокой устойчивостью к биохимическому окислению. Одноатомные и двухатомные фенолы и крезолы слабо устойчивы по отношению к адаптированным микроорганизмам. Хлорфенолы ведут себя аналогично фенолам. Некоторые многоатомные фенолы устойчивы к биохимическому окислению и разрушаются, в основном, химическим путем. Кроме того, увеличение блины боковых цепей затрудняет разложение фенолов.
№7 слайд
Содержание слайда: Окисление органических кислот
Легко окисляются биохимическим путем;
Жирные кислоты с длиной углеродной цепи от С2 до С15 легко усваиваются микроорганизмами, а для окисления кислот с длиной углеродной цепи С16 и более требуется период адаптации;
Уксусная кислота – лучший субстрат для микроорганизмов;
Муравьиная кислота повышает скорость потребления других кислот, но сама при этом используется микроорганизмами только как источник энергии;
Чем длиннее углеродная цепь, тем ниже скорость окисления кислоты. При этом скорость окисления не зависит от характера катиона;
Двухосновные кислоты, за исключением янтарной (СН2СООН – СН2СООН), окисляются хуже, чем одноосновные, и способность их к усвоению микроорганизмами ухудшается от янтарной к яблочной (СНОНСООН – СН2СООН) кислоте. При этом щавелевая кислота (СОСООН – СНСООН) служит только источником энергии;
№8 слайд
Содержание слайда: Окисление органических кислот (продолжение)
Различия в поглощении органических кислот обусловлены проницаемостью клеточных оболочек и степенью диссоциации кислот;
Свободная кислота оказывает токсическое действие на микроорганизмы;
Энергетически распад органических кислот стоит на втором месте после углеводородов.
№9 слайд
Содержание слайда: Окисление углеводов и близких к ним веществ
Наиболее легко поглощаются микроорганизмами;
Моносахариды особенно хорошо окисляются, дисахариды обладают меньшей скоростью окисления;
Углеводы используются микроорганизмами в качестве источников энергии, исходного материала для синтеза клеточного вещества, а также могут просто накапливаться в клетках. При использовании углеводов в качестве источников энергии осуществляется путем их трансформации в органические кислоты, которые и окисляются в дальнейшем. При накоплении углеводов в бактериальных клетках они выполняют роль регуляторов внутриклеточных обменных процессов.
№10 слайд
Содержание слайда: Степень использования органических веществ для синтеза клеточного материала
Углеводороды – 65…85 %;
Спирты – 58…66 %;
Аминокислоты – 32…68 %;
Органические кислоты – 10…60 %;
Углеводы – 10…30 %.
№11 слайд
Содержание слайда: Необходимость минимизации прироста биомассы
Обусловлена следующими причинами:
чем больший процент веществ, содержащихся в сточной воде, подвержен полному окислению, тем больше их удаляется из стока, следовательно, тем выше прирост биомассы;
приросшая биомасса является загрязнением, которое можно удалить затратив значительные средства.
№12 слайд
Содержание слайда: Роль ферментов в процессе биохимического окисления органических веществ
Снижение энергетического барьера, который необходимо преодолеть микроорганизмам для разрушения органических веществ. Степень снижения этого барьера зависит от степени сродства клеточных ферментов и содержащихся в воде органических веществ. В первую очередь будут потребляться те вещества, энергетический барьер у которых ниже, т.к. в этом случае затраты энергии со стороны клетки будут меньшими.
№13 слайд
Содержание слайда: Возможные варианты изъятия веществ из сточных вод
Все вещества, присутствующие в сточной воде, потребляются микроорганизмами одновременно и с примерно одинаковыми скоростями. Продолжительность аэрации определяется скоростью реакции биохимического окисления и общей концентрацией веществ;
Все вещества потребляются одновременно, но с сильно различающимися скоростями. Продолжительность очистки также еще зависит от соотношения концентраций отдельных веществ и скоростей их окисления и определяется скоростью самой медленной реакции;
Все вещества потребляются последовательно. Продолжительность очистки определяется как сумма продолжительностей окисления каждого вещества в отдельности.
№14 слайд
Содержание слайда: Ферментативная реакция
Схема реакции
Концентрация комплекса «фермент – субстрат»
№15 слайд
Содержание слайда: Ферментативная реакция (продолжение)
Скорость образования продукта (уравнение Михаэлиса-Ментен)
Или при
№16 слайд
Содержание слайда: Ферментативная реакция (продолжение)
Скорость роста биомассы (уравнение Моно)
№17 слайд
Содержание слайда: Синтез белков
Схема реакции
№18 слайд
Содержание слайда: Синтез белков (продолжение)
Скорость реакции синтеза белков
Условие сбалансированного роста биомассы
№19 слайд
Содержание слайда: Синтез белков (продолжение)
Следовательно:
№20 слайд
Содержание слайда: Синтез белков (продолжение)
Отсюда:
№21 слайд
Содержание слайда: Синтез белков (продолжение)
Содержание РНК в первом приближении
Удельное содержание белков
№22 слайд
Содержание слайда: Синтез белков (продолжение)
Тогда:
Учитывая, что:
Будем иметь:
№23 слайд
Содержание слайда: Прирост биомассы
Условие, при котором содержание РНК в биомассе и скорость роста биомассы достигают максимума
Предел активности РНК
Соотношение между приростом биомассы и количеством субстрата
№24 слайд
Содержание слайда: Прирост биомассы (продолжение)
Скорость прироста биомассы
№25 слайд
Содержание слайда: Прирост биомассы (продолжение)
Соотношение между количеством потребляемого субстрата и приростом биомассы
Учитывая, что:
№26 слайд
Содержание слайда: Прирост биомассы (продолжение)
Получим:
или
№27 слайд
Содержание слайда: Прирост биомассы (продолжение)
Продолжительность аэрации
или
№28 слайд
Содержание слайда: Прирост биомассы (продолжение)
Приняв:
получим