Błonę biologiczną tworzą mikroorganizmy unieruchomione na stałym podłożu i osadzony w matrycy zbudowanej z zewnątrzkomórkowych substancji polimerycznych EPS.
Dojrzewanie błony
Cecha charakterystyczna wielu dojrzałych błon jest złożona architektura o trójwymiarowej strukturze, dużej liczbie kolonii otoczonych EPS oraz licznych kanalikach wypełnionych cyrkulującą cieczą. Budowa takiej struktury jest możliwa dzięki systemom komunikowania się komórek. Wszystkie systemy komunikacyjne działają w podobny sposób, powodując specyficzne zmiany w metabolizmie komórkowym wówczas, gdy stężenie substancji przekaźnik-kowych w środowisku osiągnie pewien krytyczny poziom. Starzenie błony podczas dojrzewania błony, bakterie ażeby móc zasiedlać nowe nisze muszą ulegać odłączaniu i rozpraszaniu oraz zrzucaniu błony. W błonach tworzonych przez P. ceruginosa Ruchliwe bakterie wywędrowują z wnętrza mikrokoloni, pozostawiając ścianę zbudowaną z nieruchliwych komórek. To odwracalne zróżnicowanie funkcjonalne komórek należących do tego samego gatunku spowodowane niejednakowym dostępem tlenu i substancji odżywczych.
Charakterystyka chemiczna i fizyczna błony biologicznej. Błonę cechuje porowata struktura, a występowanie licznych grup funkcyjnych obdarzonych ładunkiem w makrocząsteczkach polimerów, sprzyja adsorpcji substancji chemicznych. Z tego powodu, w zależności od chemicznego charakteru środowiska wodnego, błona może zawierać różnego rodzaju związki nieorganiczne oraz abiotyczne substancje organiczne związane z biotyczną matrycą.
Typy złóż biologicznych:
- złoża ociekowe, powierzchnie wzrostu można zwiększyć poprzez zastosowanie porowatych wypełnień w reaktorach
-złoża zanurzone
-złoża obrotowe
-złoża z ruchomym wypełnieniem
-złoża ekspandowane i fluidalne
-filtry biologiczne
Złoża ociekowe - można uszeregować wg różnych kryteriów, najczęściej jest to obciążenie, wg tego złoża dzielimy na zraszane, spłukiwane, wysokoobciążone.
W złożach zanurzonych wypełnienie znajduje się całkowicie lub częściowo pod powierzchnią ścieków. Do tego typu złóż, najważniejszą cechą jest stacjonarność lub ruchomość materiału wypełniającego.
Złoża tarczowe w czasie obrotu walca, błona biologiczna porastająca tarcze zanurza się w ściekach a następnie po zanurzeniu ponad zwierciadłem ścieków ulega natlenieniu poprzez kontakt z powietrzem. Oczyszczalnia z tarczowymi złożami zanurzonymi składa się zazwyczaj z 3 do 4 segmentów. W kolejnych segmentach błona jest zróżnicowana, podobnie jak w różnych strefach głębokości złóż ociekowych.
Wypełnienie złóż stanowią najczęściej kształtki wykonane najczęściej z polietylenu lub polipropylenu, mające formy sześcianów, walców czy ściętych stożków. Najczęściej stopien napełnienia złoża 30-70% objętości czynnej reaktora i zależy od typu i rozmiarów kształtek stanowiących wypełnienie. Złoża ruchome znalazły zastosowanie do usuwania substancji organicznych ze ścieków komunalnych oraz stężonych przemysłowych.
W HODOWLI OKRECOWEJ cykl rozwoju populacji jest zamknięty. Wzrost mikroorganizmów rozpoczyna się po wprowadzeniu do reaktora substratu pokarmowego oraz zaszczepienia, a następnie r-kcji. Po określonym czasie, gdy uzyskamy założony spadek stężenia substratu i/lub biomasy następuje całkowite opróżnienie reaktora. Szybkość wzrostu mikroorganizmów, wykorzystywania substratu oraz powstawania produktów bada się najczęściej w hodowlach okresowych. Zmiana liczby komórek w hodowlach okresowych jest przedstawiana najczęściej w postaci krzywych wzrostu. Wyczerpywanie substratu oraz powstawanie produktów końcowych wpływa na kształt krzywej, która dla różnych gatunków bakterii ma odpowiednie kształty. Przyjmując liczbę komórek jako miare przyrostu mikroorganizmów, można wyodrębnić fazy: faza lag (I), faza wzrostu przyspieszonego, na której końcu wzrost mikroorganizmów zachodzi z maksymalną szybkością (II), faza wzrostu wykładniczego, podczas której logarytm liczby komórek zmienia się liniowo w czasie (III), faze wzrostu organicznego stężeniem substratu (IV), fazę zahamowania podziałów komórek w wyniku braku substratu (V), fazę obumierania komórek (VI).
HODOWLĘ CIĄGŁĄ która zachodzi w reaktorach przepływowych, można uzyskać poprzez stałe doprowadzanie substancji odżywczych w jednakowym stężeniu z równoczesnym odprowadzaniem takiej samej ilości hodowli z reaktora, umożliwia to utrzymanie mikroorganizmów w określonej fazie wzrostu. Zasada ta stanowi podstawę hodowli ciągłej realizowanej w urządzeniu nazywanym chemostatem.
Zależność między szybkością wzrostu mikroorganizmów a szybkością zużywania substratów określa współczynnik wydajności biomasy Y.
Równanie MONODA
Km - Stała MONODA jej wartość odpowiada stężeniu substratu, przy którym specyficzna szybkość wzrostu jest równa połowie szybkości maksymalnej (mg/dm3)
C - stężenie substratu (mg/dm3)
μmax - maksymalna specyficzna szybkość wzrostu mikroorganizmów (d-1)
Błonę biologiczną tworzą mikroorganizmy unieruchomione na stałym podłożu i osadzony w matrycy zbudowanej z zewnątrzkomórkowych substancji polimerycznych EPS.
Dojrzewanie błony
Cecha charakterystyczna wielu dojrzałych błon jest złożona architektura o trójwymiarowej strukturze, dużej liczbie kolonii otoczonych EPS oraz licznych kanalikach wypełnionych cyrkulującą cieczą. Budowa takiej struktury jest możliwa dzięki systemom komunikowania się komórek. Wszystkie systemy komunikacyjne działają w podobny sposób, powodując specyficzne zmiany w metabolizmie komórkowym wówczas, gdy stężenie substancji przekaźnik-kowych w środowisku osiągnie pewien krytyczny poziom. Starzenie błony podczas dojrzewania błony, bakterie ażeby móc zasiedlać nowe nisze muszą ulegać odłączaniu i rozpraszaniu oraz zrzucaniu błony. W błonach tworzonych przez P. ceruginosa Ruchliwe bakterie wywędrowują z wnętrza mikrokoloni, pozostawiając ścianę zbudowaną z nieruchliwych komórek. To odwracalne zróżnicowanie funkcjonalne komórek należących do tego samego gatunku spowodowane niejednakowym dostępem tlenu i substancji odżywczych.
Charakterystyka chemiczna i fizyczna błony biologicznej. Błonę cechuje porowata struktura, a występowanie licznych grup funkcyjnych obdarzonych ładunkiem w makrocząsteczkach polimerów, sprzyja adsorpcji substancji chemicznych. Z tego powodu, w zależności od chemicznego charakteru środowiska wodnego, błona może zawierać różnego rodzaju związki nieorganiczne oraz abiotyczne substancje organiczne związane z biotyczną matrycą.
Typy złóż biologicznych:
- złoża ociekowe, powierzchnie wzrostu można zwiększyć poprzez zastosowanie porowatych wypełnień w reaktorach
-złoża zanurzone
-złoża obrotowe
-złoża z ruchomym wypełnieniem
-złoża ekspandowane i fluidalne
-filtry biologiczne
Złoża ociekowe - można uszeregować wg różnych kryteriów, najczęściej jest to obciążenie, wg tego złoża dzielimy na zraszane, spłukiwane, wysokoobciążone.
W złożach zanurzonych wypełnienie znajduje się całkowicie lub częściowo pod powierzchnią ścieków. Do tego typu złóż, najważniejszą cechą jest stacjonarność lub ruchomość materiału wypełniającego.
Złoża tarczowe w czasie obrotu walca, błona biologiczna porastająca tarcze zanurza się w ściekach a następnie po zanurzeniu ponad zwierciadłem ścieków ulega natlenieniu poprzez kontakt z powietrzem. Oczyszczalnia z tarczowymi złożami zanurzonymi składa się zazwyczaj z 3 do 4 segmentów. W kolejnych segmentach błona jest zróżnicowana, podobnie jak w różnych strefach głębokości złóż ociekowych.
Wypełnienie złóż stanowią najczęściej kształtki wykonane najczęściej z polietylenu lub polipropylenu, mające formy sześcianów, walców czy ściętych stożków. Najczęściej stopien napełnienia złoża 30-70% objętości czynnej reaktora i zależy od typu i rozmiarów kształtek stanowiących wypełnienie. Złoża ruchome znalazły zastosowanie do usuwania substancji organicznych ze ścieków komunalnych oraz stężonych przemysłowych.
W HODOWLI OKRECOWEJ cykl rozwoju populacji jest zamknięty. Wzrost mikroorganizmów rozpoczyna się po wprowadzeniu do reaktora substratu pokarmowego oraz zaszczepienia, a następnie r-kcji. Po określonym czasie, gdy uzyskamy założony spadek stężenia substratu i/lub biomasy następuje całkowite opróżnienie reaktora. Szybkość wzrostu mikroorganizmów, wykorzystywania substratu oraz powstawania produktów bada się najczęściej w hodowlach okresowych. Zmiana liczby komórek w hodowlach okresowych jest przedstawiana najczęściej w postaci krzywych wzrostu. Wyczerpywanie substratu oraz powstawanie produktów końcowych wpływa na kształt krzywej, która dla różnych gatunków bakterii ma odpowiednie kształty. Przyjmując liczbę komórek jako miare przyrostu mikroorganizmów, można wyodrębnić fazy: faza lag (I), faza wzrostu przyspieszonego, na której końcu wzrost mikroorganizmów zachodzi z maksymalną szybkością (II), faza wzrostu wykładniczego, podczas której logarytm liczby komórek zmienia się liniowo w czasie (III), faze wzrostu organicznego stężeniem substratu (IV), fazę zahamowania podziałów komórek w wyniku braku substratu (V), fazę obumierania komórek (VI).
HODOWLĘ CIĄGŁĄ która zachodzi w reaktorach przepływowych, można uzyskać poprzez stałe doprowadzanie substancji odżywczych w jednakowym stężeniu z równoczesnym odprowadzaniem takiej samej ilości hodowli z reaktora, umożliwia to utrzymanie mikroorganizmów w określonej fazie wzrostu. Zasada ta stanowi podstawę hodowli ciągłej realizowanej w urządzeniu nazywanym chemostatem.
Zależność między szybkością wzrostu mikroorganizmów a szybkością zużywania substratów określa współczynnik wydajności biomasy Y.
Równanie MONODA
Km - Stała MONODA jej wartość odpowiada stężeniu substratu, przy którym specyficzna szybkość wzrostu jest równa połowie szybkości maksymalnej (mg/dm3)
C - stężenie substratu (mg/dm3)
μmax - maksymalna specyficzna szybkość wzrostu mikroorganizmów (d-1)
Błonę biologiczną tworzą mikroorganizmy unieruchomione na stałym podłożu i osadzony w matrycy zbudowanej z zewnątrzkomórkowych substancji polimerycznych EPS.
Dojrzewanie błony
Cecha charakterystyczna wielu dojrzałych błon jest złożona architektura o trójwymiarowej strukturze, dużej liczbie kolonii otoczonych EPS oraz licznych kanalikach wypełnionych cyrkulującą cieczą. Budowa takiej struktury jest możliwa dzięki systemom komunikowania się komórek. Wszystkie systemy komunikacyjne działają w podobny sposób, powodując specyficzne zmiany w metabolizmie komórkowym wówczas, gdy stężenie substancji przekaźnik-kowych w środowisku osiągnie pewien krytyczny poziom. Starzenie błony podczas dojrzewania błony, bakterie ażeby móc zasiedlać nowe nisze muszą ulegać odłączaniu i rozpraszaniu oraz zrzucaniu błony. W błonach tworzonych przez P. ceruginosa Ruchliwe bakterie wywędrowują z wnętrza mikrokoloni, pozostawiając ścianę zbudowaną z nieruchliwych komórek. To odwracalne zróżnicowanie funkcjonalne komórek należących do tego samego gatunku spowodowane niejednakowym dostępem tlenu i substancji odżywczych.
Charakterystyka chemiczna i fizyczna błony biologicznej. Błonę cechuje porowata struktura, a występowanie licznych grup funkcyjnych obdarzonych ładunkiem w makrocząsteczkach polimerów, sprzyja adsorpcji substancji chemicznych. Z tego powodu, w zależności od chemicznego charakteru środowiska wodnego, błona może zawierać różnego rodzaju związki nieorganiczne oraz abiotyczne substancje organiczne związane z biotyczną matrycą.
Typy złóż biologicznych:
- złoża ociekowe, powierzchnie wzrostu można zwiększyć poprzez zastosowanie porowatych wypełnień w reaktorach
-złoża zanurzone
-złoża obrotowe
-złoża z ruchomym wypełnieniem
-złoża ekspandowane i fluidalne
-filtry biologiczne
Złoża ociekowe - można uszeregować wg różnych kryteriów, najczęściej jest to obciążenie, wg tego złoża dzielimy na zraszane, spłukiwane, wysokoobciążone.
W złożach zanurzonych wypełnienie znajduje się całkowicie lub częściowo pod powierzchnią ścieków. Do tego typu złóż, najważniejszą cechą jest stacjonarność lub ruchomość materiału wypełniającego.
Złoża tarczowe w czasie obrotu walca, błona biologiczna porastająca tarcze zanurza się w ściekach a następnie po zanurzeniu ponad zwierciadłem ścieków ulega natlenieniu poprzez kontakt z powietrzem. Oczyszczalnia z tarczowymi złożami zanurzonymi składa się zazwyczaj z 3 do 4 segmentów. W kolejnych segmentach błona jest zróżnicowana, podobnie jak w różnych strefach głębokości złóż ociekowych.
Wypełnienie złóż stanowią najczęściej kształtki wykonane najczęściej z polietylenu lub polipropylenu, mające formy sześcianów, walców czy ściętych stożków. Najczęściej stopien napełnienia złoża 30-70% objętości czynnej reaktora i zależy od typu i rozmiarów kształtek stanowiących wypełnienie. Złoża ruchome znalazły zastosowanie do usuwania substancji organicznych ze ścieków komunalnych oraz stężonych przemysłowych.
W HODOWLI OKRECOWEJ cykl rozwoju populacji jest zamknięty. Wzrost mikroorganizmów rozpoczyna się po wprowadzeniu do reaktora substratu pokarmowego oraz zaszczepienia, a następnie r-kcji. Po określonym czasie, gdy uzyskamy założony spadek stężenia substratu i/lub biomasy następuje całkowite opróżnienie reaktora. Szybkość wzrostu mikroorganizmów, wykorzystywania substratu oraz powstawania produktów bada się najczęściej w hodowlach okresowych. Zmiana liczby komórek w hodowlach okresowych jest przedstawiana najczęściej w postaci krzywych wzrostu. Wyczerpywanie substratu oraz powstawanie produktów końcowych wpływa na kształt krzywej, która dla różnych gatunków bakterii ma odpowiednie kształty. Przyjmując liczbę komórek jako miare przyrostu mikroorganizmów, można wyodrębnić fazy: faza lag (I), faza wzrostu przyspieszonego, na której końcu wzrost mikroorganizmów zachodzi z maksymalną szybkością (II), faza wzrostu wykładniczego, podczas której logarytm liczby komórek zmienia się liniowo w czasie (III), faze wzrostu organicznego stężeniem substratu (IV), fazę zahamowania podziałów komórek w wyniku braku substratu (V), fazę obumierania komórek (VI).
HODOWLĘ CIĄGŁĄ która zachodzi w reaktorach przepływowych, można uzyskać poprzez stałe doprowadzanie substancji odżywczych w jednakowym stężeniu z równoczesnym odprowadzaniem takiej samej ilości hodowli z reaktora, umożliwia to utrzymanie mikroorganizmów w określonej fazie wzrostu. Zasada ta stanowi podstawę hodowli ciągłej realizowanej w urządzeniu nazywanym chemostatem.
Zależność między szybkością wzrostu mikroorganizmów a szybkością zużywania substratów określa współczynnik wydajności biomasy Y.
Równanie MONODA
Km - Stała MONODA jej wartość odpowiada stężeniu substratu, przy którym specyficzna szybkość wzrostu jest równa połowie szybkości maksymalnej (mg/dm3)
C - stężenie substratu (mg/dm3)
μmax - maksymalna specyficzna szybkość wzrostu mikroorganizmów (d-1)