第十章微生物的有机物降解.ppt

《第十章微生物的有机物降解.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十章微生物对污染物的分解与转化第一节微生物对有机物的分解作用一、生物分解的一般特点（一）有机物生物分解的一般特点1、概念：微生物对有机物的分解作用（或降解作用）常简称为“生物分解”或“生物降解”。2、特点：有机物经逐步分解后，产生能进入TCA途径或能作为合成代谢原料的中间代谢产物，继而被转化为小分子有机物、无机物等分解产物和微生物细胞。3有机污染物的生物分解过程生物分解后的去向细胞物质（微生物的生长）分解产物（CO2、小分子有机物等）二、生物分解的分类1、根据生物分解的程度和最终产物的不同，有机物的生物分解可分

2、为生物去除（表观分解）、初级分解、环境可接收的分解和完全分解（矿化）等不同类型。5生物分解类型特点分解对象有机物的分析方法生物去除（Bioelimination）由于微生物细胞、活性污泥等的吸附作用使化学物质浓度降低的一种现象。这里所说的“生物去除”不是真正意义上的分解，而是一种表观现象，也可称为“表观生物分解”。各种色谱分析有机碳分析初级分解（Primarybiodegradation）在分解过程中，化学物质的分子结构发生变化，从而失去原化学物质特征的分解。各种色谱分析官能团分析毒性测试环境可接收的分解（Env

3、ironmentallyacceptablebiodegradation）经过生物分解，化学物质的物理化学性质和毒性达到环境安全要求的程度。各种色谱分析官能团分析毒性测试完全分解（Ultimatebiodegradation）有机化合物被分解成稳定无机物（CO2、H2O等）的分解总有机碳分析产生的CO2分析有机物的生物分解类型及其特点2、根据是否在有氧气存在的条件下，可分为好氧分解和厌氧分解两种类型。与厌氧生物分解相比，好氧分解往往具有分解速率快、分解程度彻底、能量利用率高、转化为细胞的比例大等特点。7微生物的分

4、类好氧微生物（aerobe）：只能在有氧条件下生长，没有氧气无法生存.厌氧微生物（anaerobe）：只能在没有氧气的环境下生长，有氧气反而不能生长。兼性微生物（facultativeaerobe）：即可在有氧条件下，也可在无氧条件下生长。在自然界中，大多数微生物属于这一类。根据分解条件分类好氧分解：在好氧条件下进行的分解好氧呼吸厌氧分解：在厌氧条件下进行的分解厌氧呼吸发酵8兼性微生物的代谢：DO>0.2~0.3mg/L条件下：好氧代谢DO<0.2~0.3mg/L条件下：厌氧代谢一些好氧微生物（好氧细菌，球衣细菌

5、、真菌等）能在微氧环境（DO接近于零）中生长。因此在微氧环境中占优势的微生物常常是好氧微生物。93、有机物的好氧生物分解好氧分解过程：（1）消化：由胞外酶把大分子分解为可以被细胞吸收的小分子。（2）小分子的脱氢氧化：产生可进入TCA循环的乙酰－CoA。（3）乙酰－CoA进入TCA循环和呼吸链被氧化成CO2和H2O有机物CHONPCO2、H2O、（NH3＋NO2＋NO3－）H2SO4、H3PO4好氧分解的产物：反应中的亚硝酸、硝酸、硫酸和磷酸可与水中的碱性物质作用，形成相应的盐类。4、厌氧反应概括如下：C→RCOO

6、H（有机酸）→CH4+CO2N→RCHNH2COOH→NH3（臭味）+有机酸（臭味）S→H2S（臭味）P→PO43-水体自净的天然过程中厌氧分解（开始）→好氧分解（后续）二、有机物的好氧生物分解有机质＋微生物＋氧微生物细胞增长CO2、H2O、SO42－、NH3、PO43－等＋能量热能释出随水排出1、有机物氧化和细胞物质合成的反应：CXHYOZ＋(X＋0.25Y－0.5Z）O2XCO2＋0.5H2O＋Q2、细胞物质的合成（包括有机物的氧化，并以NH3作氮源）3、细胞物质的氧化（内源呼吸）在正常情况下，各类微生物细胞

7、物质的成分是相当稳定的，一般可用下列实验式表示：细菌，C5H17NO2；真菌，C10H17NO6；藻类，C5H8NO2；原生动物，C7H14NO3。4、一般情况下，生物处理构筑物内新生长（增加）的细胞物质等于所合成的细胞物质减去由于内源呼吸而耗去的细胞物质，可用于下列算式表示：△X=a△S-Bx△X表示新生长的细胞物质（Kg/d）△S表示所利用的食料（基质），即去除的BOD5（Kg/d）X表示构筑物内原有的细胞物质（Kg）a表示合成系数b表示细胞自身氧化率或衰减系数。a和b的值可通过试验确定如下：将式两侧各除去X

8、，得：△X/X=a△S/X-b△S/X为横坐标，△X/X为纵坐标作图，可得一直线，其斜率即a，纵轴上的截距为（-b）就活性污泥来说，可用其挥发部分代表微生物、曝气池内挥发性污泥量可作为X代入式中；此外，池中所增加的微生物细胞的量可假定大致等于所排放的剩余污泥挥发性部分的量。对于生活污水和性质与之接近的工业废水，a一般可取0.05~0.1，b可取0.05~0.1；污泥泥龄长