Yr Egwyddor O Ddileu Mater Organig â Bacteraidd

Mae bacteria heterotroffig yn defnyddio llygryddion organig COD/BOD mewn dŵr gwastraff fel ffynonellau carbon ac ynni, gan eu dadelfennu o dan amodau aerobig/anaerobig. Mae'r broses yn cynnwys moleciwlau mawr → moleciwlau bach → CO₂, dŵr, methan, a llaid bacteriol, gan dynnu llygryddion o'r dŵr.

1. Hydrolysis Allgellog (Pretreatment Macromolecwl)

Ni all moleciwlau mawr fel startsh, olewau, proteinau, a seliwlos mewn dŵr gwastraff dreiddio i'r gellbilen. Mae bacteria yn secretu ensymau allgellog (amylas, proteas, lipas):

• Proteinau → Asidau amino

• Polysacaridau → Glwcos

• Olewau → Glyserol + Asidau brasterog Dim ond pan fydd moleciwlau mawr yn cael eu trawsnewid yn foleciwlau organig bach hydawdd y gallant gael eu hamsugno gan facteria.

2. Cludiant Actif Trawsbilen (Mynediad i'r Gell)

Mae moleciwlau organig bach yn dibynnu ar broteinau cludo ac yn defnyddio egni i groesi'r gellbilen a mynd i mewn i'r cytoplasm.

3. Metabolaeth biocemegol mewngellol (diraddio craidd, wedi'i rannu'n aerobig/anaerobig)

(1) Bacteria aerobig (slwtsh actifedig, tanc aerobig, MBR)

Resbiradaeth aerobig: Mae O₂ yn gweithredu fel derbynnydd electronau

1. Glycolysis: Mater organig → pyruvate, ychydig bach o ATP

2. Cylch asid tricarboxylic (TCA): dadelfeniad ocsideiddiol cyflawn

3. cadwyn trafnidiaeth electron: Mae O₂ yn cyfuno â H i gynhyrchu H₂O
Cynnyrch terfynol: CO₂ + H₂O + bacteria newydd (ymlediad, gan ffurfio llaid gormodol)
Mae'r rhan fwyaf o ddŵr gwastraff trefol yn dibynnu ar facteria aerobig i gael gwared ar BOD.

(2) Bacteria anaerobig (tanc anaerobig, asideiddio hydrolysis, UASB)

Dim ocsigen moleciwlaidd; CO₃²⁻/mater organig yw'r derbynnydd electronau, ac mae'r broses yn mynd rhagddi mewn tri cham:

1. Asid hydrolytig-yn cynhyrchu bacteria: Molecylau bach → Asidau brasterog anweddol (VFA) (asid asetig, asid propionig)

2. Hydrogen-yn cynhyrchu asid asetig{-yn cynhyrchu bacteria:-gadwyn hir, VFA → Asid asetig + H₂/CO₂

3. Bacteria methanogenig: Asid asetig/H₂ + CO₂ → CH₄ + CO₂ Cynhyrchion terfynol: Methan + Carbon deuocsid + ychydig bach o gelloedd bacteriol. Mae crynodiad uchel o ddŵr gwastraff a threuliad llaid yn dibynnu ar ddiraddiad anaerobig.

(3) Bacteria Denitrating Anaerobig (A/O Adran Anocsig)

Gan ddefnyddio NO3- yn lle O₂ fel y derbynnydd electronau, maent yn diraddio mater organig tra'n tynnu nitrogen nitrad → N₂:
Mater organig + NO3- → CO2 + N2↑ + H2O
Cais: Proses dadnitreiddio dŵr gwastraff

1. Mwynoli (tua 70%): Wedi'i ddadelfennu'n llwyr i CO₂, H₂O, a CH₄, gan ddod yn nwyon sy'n gadael y corff dŵr;

2. Cymhathu a Synthesis (20% ~ 30%): Mae mater organig yn syntheseiddio celloedd bacteriol newydd, gan ddod yn llaid actifedig / gormodedd llaid, sy'n cael ei dynnu o'r dŵr trwy wahaniad dŵr llaid yn y tanc gwaddodiad eilaidd;

3. Swm Bach: Cynhyrchion canolradd gweddilliol.

• Aerobig: GWNEWCH=2~3 mg/L, pH 6.5~8.5, tymheredd addas 20 ~ 35 gradd;

• Anaerobig: Anaerobig llym, pH 6.8 ~ 7.5, mae methanogenau yn ffynnu ar 30 ~ 38 gradd;

• Cymhareb maetholion: BOD:N:P ≈ 100:5:1, ni all bacteria diffyg nitrogen a ffosfforws dyfu ac amharwyd ar ddiraddiad.