Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 148 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

147
4 CH
3
OH → 3 CH
4
+ CO
2
+ 2H
2
O.
Несмотря на то, что метанообразующие бактерии выделены и описаны
совсем недавно, в середине 80-х гг., их возникновение относят к Архею и
возраст оценивают в 3.0–3.5 млрд. лет. Эти микроорганизмы достаточно
широко распространены в природе в анаэробных зонах, и вместе с други-
ми микроорганизмами активно участвуют в деструкции органических ве-
ществ с
образованием биогаза, в морских осадках, болотах, речных и
озерных илах. Архебактерии отличаются от прокариотических микроор-
ганизмов отсутствием муреина в клеточной стенке; специфическим, не
содержащим жирных кислот, составом липидов; наличием специфических
компонентов метаболизма в виде кофермента М (2-меркаптоэтансульфо-
новая кислота) и фактора F
420
(особый флавин); специфической нуклео-
тидной последовательностью 16S pPHK.
Внутри данной группы отдельные представители метанообразующих
бактерий могут существенно отличаться друг от друга по ряду показате-
лей, включая содержание ГЦ в ДНК, на этом основании их подразделяют
на три порядка, которые включают несколько семейств и родов. К на-
стоящему времени выделены в чистой культуре
и описаны около 30 мета-
нообразующих бактерий; список этот непрерывно пополняется. Наиболее
изученными являются следующие: Methanobacterium thermoautotrophicum,
Methanosarcina barkerii, Methanobrevibacter ruminantium. Все метаногены –
строгие анаэробы; среди них встречаются как мезофильные, так и термо-
фильные формы; гетеротрофы и автотрофы. Особенностью метанообра-
зующих бактерий является также способность активно развиваться в тес-
ном симбиозе с другими группами микроорганизмов, обеспечивающими
метаногенов
условиями и субстратами для образования метана.
В процессах метаногенеза можно переработать самое разнообразное
сырье – различную растительную биомассу, включая отходы древесины,
несъедобные части сельскохозяйственных растений, отходы перерабаты-
вающей промышленности, специально выращенные культуры (водяной
гиацинт, гигантские бурые водоросли), жидкие отходы сельскохозяйст-
венных ферм, промышленные и бытовые стоки, ил очистных сооружений,
а также мусор
городских свалок. Важно, что сырье с высоким содержани-
ем целлюлозы, трудно поддающееся методам переработки, также эффек-
тивно сбраживается и трансформируется в биогаз.
Установки для биометаногенеза с учетом их объемов и производи-
тельности можно подразделить на несколько категорий: реакторы для не-
больших ферм сельской местности (1–20 м
3
); реакторы для ферм развитых
стран (50–500 м
3
); реакторы для переработки промышленных стоков
(спиртовой, сахарной промышленности) (500–10 000 м
3
) и реакторы для
переработки твердого мусора городских свалок (1 – 20
.
10
6
м
3
). Метано-
тенки, изготовленные из металла или железобетона, могут иметь разнооб-
разную форму, включая кубическую и цилиндрическую. Конструкции и

Страницы