Криобиологические сосуды > Окружающая среда и биотехнология > Биологическая очистка газов
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. |