Отношения между археями, не производящими метан, и археями, производящими метан, в процессе биогазообразования

Thread Content

В процессе биогазового ферментирования микроорганизмы, не вырабатывающие метан, и метаногенные бактерии взаимозависимы: они обеспечивают друг друга необходимой субстратной базой и подходящими условиями для поддержания жизнедеятельности； В то же время они взаимно ограничивают друг друга, совместно выполняя процесс ферментации биогаза. Их взаимосвязь проявляется прежде всего в следующих аспектах: 1. Микроорганизмы, не производящие метан, обеспечивают питание микроорганизмам, производящим метан. Сложные органические вещества, такие как углеводы, белки и жиры, содержащиеся в сырье, не могут быть непосредственно поглощены метаногенными бактериями. Для этого необходимо, чтобы бактерии, не производящие метан, способствовали их гидролизу с образованием растворимых простых соединений, которые затем дальше разлагаются, образуя субстрат для ферментации метаногенными бактериями. 2. Метаногенно-негативные бактерии создают подходящую анаэробную среду для метаногенов. На начальном этапе ферментации биогаза, в результате добавления сырья и воды, в резервуар для производства биогаза попадает большое количество воздуха. Это, безусловно, вредно для метаногенных бактерий. Однако благодаря деятельности аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, не являющихся метаногенами, потенциал окислительно-восстановительного состояния ферментативной среды постепенно снижается (чем ниже этот потенциал, тем лучше условия для анаэробного развития). Таким образом создаются условия, способствующие росту метаногенных бактерий. 3. Бактерии, не вырабатывающие метан, удаляют токсичные вещества с помощью бактерий, вырабатывающих метан. При использовании промышленных сточных вод или отходов в качестве сырья для ферментации в них часто содержатся фенолы, бензойная кислота, длинноцепные жирные кислоты и тяжелые металлы. Эти вещества оказывают токсическое действие на метаногенные бактерии. Среди бактерий, не производящих метан, многие способны разлагать и использовать вышеупомянутые вещества, тем самым снимая токсическое воздействие на бактерии, производящие метан. 4. Метаногенные и неметаногенные бактерии совместно поддерживают подходящую кислотность и щелочность в окружающей среде. На начальном этапе биогазового ферментирования бактерии, не производящие метан, сначала разлагают крахмал и сахара, содержащиеся в сырье, в результате чего образуется большое количество органических кислот. В то же время образующийся углекислый газ также частично растворяется в воде, что приводит к снижению кислотности (pH) ферментационной суспензии.