Teknoloġija ta' Denitrifikazzjoni Aerobika

Il-mekkaniżmu tad-denitrifikazzjoni huwa kif ġej: It-teorija inizjali tipposponi li l-kapaċità tal-akkwist tal-elettroni tal-ossiġnu maħlul tipprevjeni t-trasferiment tal-elettroni għan-nitrat jew għan-nitrit, u b'hekk jinibixxi d-denitrifikazzjoni. Madankollu, studji reċenti wrew li sistemi ta 'enżimi denitrifikanti batterjali u sistemi ta' respirazzjoni aerobika jeżistu flimkien. Filwaqt li n-nitroġenu tan-nitrat jitnaqqas, l-ossiġnu maħlul jitnaqqas ukoll; l-ossiġnu mhuwiex fattur dirett li jinibixxi l-attività jew il-produzzjoni ta 'enżimi denitrifikanti. Nuqqas ta 'nitroġenu nitrat jew ossiġnu maħlul inaqqas ir-rati ta' tkabbir tal-batterja u denitrifikazzjoni.

Fis-snin tmenin, Robertson et al. irrapporta l-eżistenza ta 'batterji denitrifikanti aerobiċi u sistemi ta' enżimi denitrifikanti aerobiċi, u kkonferma l-eżistenza ta '*Thiosphaera pantotropha* (issa isem ġdid *Paracoccus denitrifications*). Matul it-tkabbir, ir-rata tat-tkabbir hija ogħla meta O2 u NO3 jeżistu flimkien milli meta wieħed minnhom ikun preżenti waħdu. Korp dejjem jikber ta 'riċerka wriet l-eżistenza ta' denitrifikazzjoni aerobika fil-batterji u identifika xi batterji li juru rati għoljin ta 'denitrifikazzjoni taħt kundizzjonijiet aerobiċi.

① Mogħdija Respiratorja ta 'Batterji Denitrifikanti Aerobiċi

Fil-mogħdija respiratorja ipotetika tal-batterji denitrifikanti aerobiċi, kemm in-nitroġenu tan-nitrat kif ukoll l-ossiġnu jistgħu jaġixxu bħala aċċettaturi finali tal-elettroni. L-elettroni jistgħu jiġu trasferiti mis-sottostrat tal-materja organika mnaqqsa għall-ossiġnu, u wkoll għan-nitroġenu tan-nitrat, nitroġenu tan-nitritu, u ossidu nitruż, u jnaqqsuhom kif xieraq.

② Proċess ta 'Denitrifikazzjoni u Enżimi Katalitiċi

Il-proċess ta 'denitrifikazzjoni ta' batterji denitrifikanti aerobiċi jinvolvi erba 'passi ta' tnaqqis: katalizzat minn nitrate reductase, nitrite reductase, nitric oxide reductase, u nitruus oxide reductase, rispettivament.

Nitrat reductase: Inaqqas in-nitrat għal nitrit;

Nitrite reductase: Batterji aerobiċi li jiddenitrifikaw prinċipalment għandhom żewġ tipi ta 'nitrit reductase: wieħed huwa ċitokromu (Cd), u l-ieħor huwa enzima li fiha ram solubbli-. Inaqqas in-nitritu għal ossidu nitriku (NO);

Nitric oxide reductase: Inaqqas l-ossidu nitriku għal ossidu nitruż;

Nitric oxide reductase: L-ossidu nitruż reductase ta' batterji aerobiċi denitrifikanti huwa proteina li fiha ram-li tinsab fil-periplasma. Taħt kundizzjonijiet li fihom l-ossiġnu-, in-nitruus oxide reductase fiċ-ċelloli denitrifikanti ta' Paracoccus huwa attiv, kapaċi li fl-istess ħin inaqqas kemm gassijiet NO u NO2 għal N2.

③ Tipi u Sorsi ta' Batterji ta' Denitrifikazzjoni Aerobika

Batterji aerobiċi denitrifikanti jinsabu prinċipalment f'ġeneri bħal *Pseudomonas*, *Alcaligenes*, *Paracoccus*, u *Bacillus*. Huma tip ta 'batterji denitrifikanti eterotrofiċi li huma aerobiċi jew aerobiċi fakultattivi u jużaw karbonju organiku bħala sors ta' enerġija.

① Prinċipji li jirriflettu d-differenzi fil-prodott

Ġeneralment, il-prodott ewlieni tad-denitrifikazzjoni aerobika huwa N₂O, filwaqt li d-denitrifikazzjoni anerobika prinċipalment tipproduċi N₂ u ammonti żgħar ta 'N₂O u NO. Dan jirrifletti d-differenzi potenzjali fl-attività ta 'sistemi ta' enżimi denitrifikanti u mogħdijiet ta 'trasport ta' elettroni taħt kundizzjonijiet aerobiċi u anerobiċi, li jwasslu għal prodotti finali differenti.

② Prinċipji ta 'Nitrifikazzjoni u Denitrifikazzjoni Simultanji

Il-batterji denitrifikanti aerobiċi jistgħu jwettqu d-denitrifikazzjoni taħt kundizzjonijiet aerobiċi, li jippermettu li sseħħ fl-istess ħin man-nitrifikazzjoni. Dan jikser il-kunċett tradizzjonali li n-nitrifikazzjoni teħtieġ proċessi aerobiċi u d-denitrifikazzjoni teħtieġ proċessi anerobiċi. Dan huwa probabbli minħabba li batterji aerobiċi denitrifikanti jippossjedu sistemi uniċi ta 'enżimi u mogħdijiet metaboliċi, li jippermettulhom iwettqu b'mod effettiv reazzjonijiet ta' denitrifikazzjoni f'ambjenti aerobiċi.

③ Konverżjoni Diretta tal-Prinċipju tan-Nitroġenu Ammonju

Il-batterji denitrifikanti aerobiċi jistgħu jikkonvertu direttament in-nitroġenu tal-ammonju fi prodotti gassużi taħt kundizzjonijiet aerobiċi. Dan jindika li għandhom mekkaniżmu metaboliku uniku kapaċi li jlestu serje ta 'konverżjonijiet ta' nitroġenu ta 'l-ammonju f'ambjenti aerobiċi, u jevitaw il-proċess kumpless li l-ewwel jgħaddu minn nitrifikazzjoni u mbagħad denitrifikazzjoni.

④ Aċċettatur ta 'l-elettroni u Prinċipju tal-Konsum ta' l-Ossiġenu

Fil-proċess ta 'denitrifikazzjoni ta' batterji denitrifikanti aerobiċi, kemm nitroġenu nitrat u ossiġnu jistgħu jaġixxu bħala aċċettaturi finali ta 'elettroni. Waqt li jitneħħa n-nitroġenu tan-nitrat, jiġi kkunsmat ukoll l-ossiġnu. Dan juri li l-katina respiratorja tat-trasport tal-elettroni tagħhom tista 'tittrasferixxi elettroni b'mod flessibbli lil aċċettaturi differenti bbażati fuq il-preżenza ta' nitroġenu nitrat u ossiġnu fl-ambjent, u jiksbu t-tneħħija tan-nitroġenu u l-konsum tal-ossiġnu.

Il-bażi teoretika tad-denitrifikazzjoni aerobika hija relattivament ċara, iżda s'issa, ma ġew osservati l-ebda applikazzjonijiet prattiċi ta 'inġinerija, u r-riċerka sperimentali relatata hija nieqsa. Jekk tiltaqa' ma' prodotti rilevanti, tista' tipprovahom, iżda tħallas biss jekk ikunu effettivi. Tkunx imqarraq minn xi kumpaniji ambjentali.

Jekk it-teknoloġija ta 'denitrifikazzjoni aerobika tista' tiġi implimentata b'suċċess fi proġetti ta 'trattament ta' l-ilma, se tkun spinta kbira għat-teknoloġija ta 'trattament bijoloġiku fl-industrija tal-protezzjoni ambjentali, li tagħmel ir-riċirkolazzjoni tal-likwidu tan-nitrifikazzjoni bla bżonn.