Биологическая очистка газов

Очистка отходов от вредных, токсичных и пахучих газов — это-серьезная экологическая проблема. Во многих промышленных производствах (в фотопромышленности, при перегонке нефти, очистке природного газа и в целлюлозно-бумажной промыш­ленности) образуются восстановленные соединения серы (тио­сульфат, сероводород, метилмеркаптаны, диметилсульфид). Эти соединения являются также побочными продуктами ана­эробного разложения отходов животноводства с высоким со­держанием органических веществ. Большинство неорганических: восстановленных соединений серы служат источником энергии для целого ряда микроорганизмов, растущих в аэробных или анаэробных условиях (рис. 6.18). Могут быть созданы очист­ные системы, основанные, например, на использовании тиоба-цилл: в таких системах анаэробное десульфурирование сопря­жено с денитрификацией. Один из методов очистки от серово­дорода состоит в пропускании газа через солевой раствор, на­пример раствор сульфата меди. В результате происходит осаждение нерастворимого сульфида металла, который затем может быть окислен при участии микроорганизмов. Количество отходов с неприятным за­пахом увеличивается и в результате интенсификации животно­водства. Для устранения этого запаха из отходов удаляют, в частности, восстановленные соединения серы; такое удале­ние происходит с потерей азота или без потери (путем образо­вания аммиака) в зависимости от того, какие микроорганизмы при этом используются. Органические сульфиды часто бывают токсичными для микроорганизмов. Например, обогащение отходов микроорганизмами, способными использовать диметил­сульфид, затруднено, хотя в принципе можно выделить сооб­щество микробов, растущее на очень близком по структуре суб­страте диметилсульфоксиде. Преобладающий в таком сообще­стве организм Hyphomicrobium spp. быстро окисляет диметил­сульфид, так что есть основания надеяться на создание отно­сительно простого микробиологического способа переработки таких ядовитых отходов.

Аэробный процесс
H2S + 2О2  -> H2SO4
(CH3)2S + 5О2     ->  2СО2 + H2SO4 + 2Н2О

Анаэробный процесс
5H2S + 8NaNO3    ->  4Na2SO4   + H2SO4 + 4H2O + 4N2
(СН3)2S + 4NaNO3    ->  2CO2 + Na2SO4  + 2NaOH + 2H2O + 2N2

Рис. 6.18. Разрушение восстановленных соединений серы.

 

Для детоксикации цианида в промышленных отходах были предложены различные биологические методы: от использова­ния активного ила до применения специфических ферментов, разрушающих цианид. Так, роданаза, обнаружена у Bacillus stearothermophilus, катализирует превращение цианида в тио-дианат. Альтернативная иммобилизованная система основана на гидролизе цианида до формамида, катализируемом инду-цибельным ферментом цианидгидратазой. Этот фермент был обнаружен в грибах, паразитирующих на растениях-цианогенах. Таким образом, мы имеем ряд микробиологических мето­дов очистки промышленных стоков, однако нам еще предстоит определить их эффективность по степени очистки на выходе.