4.Жарамсыз өнімдер мен қалдықтардың мөлшері және шығу тегі. Микробтық деградация және конверсия. Залалдануды анықтау барысында бақылау ретінде қолданылатын м/Одер

Биологиялық конверсия(биоконверсия) – М/Одер көмегімен өсінді массасының компоненттерін түрлі пайдалы заттарға және өнімдерге айналдыру. Биоконверсия үшін алуан түрлі бактериялар, ашытқылар, микроскопиялық және жоғарғы саңырауқұлақтар қолданылады. Оның өнімдері: ақуыздық азық, азықтық ашытқылар, сүрлем, органикалық қышқылдар, нан, тұздалған орамжапырақ, алкогольді сусындар, медициналық препараттар, т.б. жатады. Биоконверсияның бір ағымы – құрамында целлюлозасы бар шикізаттың(ауыл шаруашылық және орман шаруашылығының қалдықтары, соның ішінде жүзім шоғы) микробтық протеинизациясы. При биоконверсии обрезков виноградной лозы происходит частичная деструкция целлюлозы ферментами, синтезируемыми микроскопическими грибами, образуются растворимые углеводы, которые ассимилируются М/Оами в процессе жизнедеятельности. При этом происходит обогащение сырья "сырым" протеином, ферментами, витаминами и др. биологически активными веществами М/Оов. В полученных кормах содержание "сырого" протеина увеличивается в 1,5—2 и более раза по сравнению с исходным сырьем. Технология получения кормовых продуктов из виноградной лозы и виноградных выжимок заключается в измельчении сырья, его стерилизации и биоконверсии. Полученный корм включается в рационы с.-х. животных для частичной замены комбикормов.

Биодеградация (биобұзу) - бүл М/Одер көмегімен ластайтын органикалық қосылыстардың ыдырауы. Органикалық косылыстардың ыдырау дәрежесі әртүрлі: биотрансформация немесе зат қүрылысының сәл өзгерісі; қарапайым бір көміртегілік заттарға ыдырауы: минерализация немесе бейорганикалық қосы-лыстарға дейін (Н₂О, СО₂, Н₂, N11,) ауысуы.

Активті лайды коммуналды ағынды суларды тазарту үшін қолдануды 1914-1921 ж.ж. Ардерн мен Локст үсынған.

Коммуналды ағынды суларда органикалык ластанулар (көмірсу, ақуыз, мочевина, май тәрізді заттар, әсіресе сабын мен жуғыш заттар детергенттері), әртүрлі бейорганикалық заттар, микроорга-низмдер (псевдомонадалар, бациллалар, энтеробактериялар және басқалары) болады.

Ағынды сулардың ластану деңгейін бағалау үшін анықтайды:

1. Оттегінің биологиялық жұмсалуы (ОБЖ), ағынды суларда М/Одермен тотығатын органикалық және бейорганикалық ластанудың жалпы мөлшерін көрсетеді;

2. Оттегінің химиялық жұмсалуы (ОХЖ) ағынды суларда СО₂-ге дейін компоненттердің толық химиялық тотығуы үшін қажет оттегі мөлшерін көрсетеді.

Ағынды суларды тазарту кешені көп кезеңді үрдіс болып табылады:

• Алдын ала механикалық тазарту, тор арқылы сүзу, ірі бөлшектерін түндыру, майлар флотациясы. Механикалық өңдеу нәтижесінде ағын сулардан жалпы ластану массасының 30%ға жуығы жойылады;

• Биологиялық тазарту, алдымен активті лайдың аэробты және анаэробты М/Одермен органикалық ластанудың ыдырауы;

• Химиялық тазарту, ағынды сулардан фосфаттарды темір мен алюминий (ҒеРО₄, А1РО₄) түздарының көмегімен алып тастау. Фосфаттардың бір бөлігін АТР түзілу үшін энергия қоры қызметін атқаратын клетка ішілік полифосфат түрінде аэробтар (аценетобактериялар және басқалар) жинайды.

Жалпы тазарту орталықтары механикалық тазарту (тор, түн-балар), биологиялық тотығу (активті лай), бейорганикалық лас-тауларды химиялық және биологиялық жою (азот, фосфор) және соңында тазартылған суларды залалсыздандыру (хлорлау, озон-дау) технологиясы қолданылады

Биологиялық тазартудың негізгі міндеттері органикалық көмір-тегін жою, аммиак тотығуы және ағын сулар қабылдайтын табиғи суда оттегі шығынының алдын алу үшін еріген, байланысқан азот-ты жою. Органикалық ластанулардың ыдырауы үрдісінде түзілетін аммиак, мочевиналар нитрификациялайтын бактериялармен нитрит және нитраттарға дейін тотығады. Кейін анаэробты жағдайда нитраттар азотқа дейін тотықсызданады және іркінді сулардан жойылады. үрдісі екі кезеңнен түрады:

• Түнған ағынды судың ауа оттегісімен және аэротенкада (бірнеше сағаттан бір тәулікке дейін) активті лай М/Одерімен өзара әрекеті;

• Тазартылған, түссіздендірілген ағынды суды ауасыздандырылмаған түндырғышта (бірнеше тәуліктен бірнеше аптаға дейін) белсенді лайдың бөлшектерінен бөлу, белсенді лайдың тығыздануы. Активті лайдың бір бөлігі келіп қосылатын ағын суда органикалық ластанудың әсерлі ыдырауы үшін аэротенкке түнбадан әрдайым қайтып оралады (рециклизация).

Активті лай дегеніміз:

• Органикалық ластанулардың ыдырауы үшін қажет ферменттердің әртүрлі тобын қүрайтын (протеазалар, липазалар, амилазалар, целлюлазалар, пектиназалар және басқалар) М/О биомассасын (негізінен аэробты және анаэробты бактериялар);

• Адсорбциялық қабілеттілікке ие М/Одердің иммобилизацияланған клетканың үлкен беткейінің болуын;

• М/Одердің адгезивтілігімен байланысты флокулалардың (бактериялардың қалқыған, оңай түнатын агрегаттары) түрақты түзілуі.

Активті лайда М/Одердің 3 тобы бар:

• көміртегіні тотықтыратын флокула түзетін бактериялар;

• көміртегіні тотықтыратын жіпшелі бактериялар;

• бактериялар-нитрификаторлар.

• Нитрификатор әсіресе ағынды суларды аммоний азотынан та-зарту үрдісіне бағытталған болса қажет.

• Жіпшелі бактериялар (Leucothrіх, Тhіоthrіх) айналасында фло-кулалар түзілетін негіз қүрайды. Бірақ бүл М/Одердің артық мөлшері керексіз көбік түзілуіне әкелуі мүмкін.

• Активті лайдың М/Одері тағамдық қажеттіліктер бойынша бөлінеді (31-сурет):

• Гидролитикалық бактериялар, әдетте оларды ацидогенді деп атайды, себебі олар субстраттың бастапқы гидролизін органикалық қышқылдарға және т.б. төмен молекулаларға дейін (Асеtobacterium, Еиbacterium, Сlostridium, Васteroides, Вifidobacterium, Рерtoсоссus, Streptoсоссus) және басқаларын қамтамасыз етеді.

• Гетероацетогенді бактериялар, сірке қышқылын және сутегін өндіреді (Synthrobacter wolinii, Synthrophomonas wolfii) сутегі түзе отырып май қышқылдарын жұмсап сутегі түзейді);

• Метаногенді бактериялар, метан түзушілер (Меthanobacterium,ethanococcus, Methanotrix), хемолитотрофтылар, сірке қышқыльщ Н₂ және СО₂-ні СН₄-ке түрлендіреді, метанның 70-75% сірке қышқылынан түзіледі):

Күкірт пен азоты бар субстраттар екі топ бактерияларды - суль-фатредуцирлейтін және денитрификаторлардың өсуін тудыруы мүмкін.

Активті лайдың төменгі қабаттарында анаэробты үрдістері (ашу, нитрат немесе сульфатредукциясы) басым; ашыту метаболиттері, азот пен күкірттің тотықсызданған қосылыстары аэробты бакте-риялары бар лайдың бетінде жиналады.

Осылайша активті лайда флокула қүрамында агрегацияланған микробты бірлестік және суспензия қүрамында бос бактериалык клеткалар бар. Соңғылары инфузория, амеба, нематода және т.б. активті сіңіріледі. Сол арқылы флокуляцияға және түнуға, микро-организмдерден түнба үстіндегі ағын сулардың бірталай тазаруына мүмкіндік береді.