Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 147 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

146
как позволяют решать проблему утилизации и переработки отходов раз-
личных производств и технологий, сельскохозяйственных и промышлен-
ных, а также бытовых, включая сточные воды и твердый мусор городских
свалок.
В сложных процессах деструкции органических субстратов и образо-
вания метана участвует микробная ассоциация различных микроорганиз-
мов. В ассоциации присутствуют микроорганизмы-деструкторы, вызы-
вающие
гидролиз сложной органической массы с образованием органиче-
ских кислот (масляной, пропионовой, молочной), а также низших спиртов,
аммиака, водорода; ацетогены, превращающие эти кислоты в уксусную
кислоту, водород и окислы углерода и, наконец, собственно – метаногены
– микроорганизмы, восстанавливающие водородом кислоты, спирты и
окислы углерода в метан:
БИОПОЛИМЕРЫ
(углеводы,
липиды, белки)
→
Органические
кислоты, спирты,
NH
3
, CO
2
, H
2
→
Ацетат,
формиат,
H
2
, CO
2
→
CН
4
+СО
2
С биохимической точки зрения метановое «брожение» – это процесс
анаэробного дыхания, в ходе которого электроны с органического веще-
ства переносятся на углекислоту; последняя затем восстанавливается до
метана (при истинном брожении конечным акцептором электронов слу-
жит молекула органического вещества, являющегося конечным продук-
том брожения). Донором электронов для метаногенов является водород, а
также уксусная
кислота.
Деструкцию органической массы и образование кислот вызывает ассо-
циация облигатных и факультативных анаэробных организмов, среди ко-
торых гидролитики, кислотогены, ацетогены и др.; это представители ро-
дов: Enterobacteriaceae, Lactobacilaceae, Sterptococcaceae, Clostridium,
Butyrivibrio. Активную роль в деструкции органической массы играют
целлюлозоразрушающие микроорганизмы, так как растительные биомас-
сы, вовлекаемые в процессы биометаногенеза, характеризуются высоким
содержанием целлюлозы (
лигнинцеллюлозы). В превращении органиче-
ских кислот в уксусную существенную роль играют ацетогены – специа-
лизированная группа анаэробных бактерий.
«Венцом» метанового сообщества являются собственно метаногенные
или метанообразующие бактерии (архебактерии), катализирующие вос-
становительные реакции, приводящие к синтезу метана. Субстратами для
реализации этих реакций являются водород и углекислота, а также окись
углерода и вода,
муравьиная кислота, метанол и др.:
4 Н
2
+ СО
2
→
CH
4
+ 2 H
2
O,
4 CO + 2 H
2
O → CH
4
+ 3 CO
2
,
4 HCOOH
→ CH
4
+ 3 CO
2
+ 2 H
2
O,

Страницы