Aeróbne a anaeróbne huby. Anaeróbne baktérie živých organizmov. Kultivačné médiá a kultivácia

Baktérie sa objavili pred viac ako 3,5 miliardami rokov a boli prvými živými organizmami na našej planéte. Život na Zemi vznikol vďaka aeróbnym a anaeróbnym druhom baktérií.

Dnes sú jednou z druhovo najrozmanitejších a najrozšírenejších skupín prokaryotických (bezjadrových) organizmov. Rozdielne dýchanie ich umožnilo rozdeliť na aeróbne a anaeróbne a výživu na heterotrofné a autotrofné prokaryoty.

Druhová diverzita týchto jednobunkových jednobunkových organizmov je obrovská: veda opísala iba 10 000 druhov, ale predpokladá sa, že existuje viac ako milión druhov baktérií. Ich klasifikácia je mimoriadne zložitá a vykonáva sa na základe spoločných vlastností a vlastností:

• morfologické – tvar, spôsob pohybu, schopnosť vytvárať spóry atď.);
• fyziologické - dýchanie kyslíka (aeróbna) alebo bezkyslíková verzia (anaeróbne baktérie), podľa povahy metabolických produktov a iné;
• biochemické;
• podobnosť genetických vlastností.

Napríklad morfologická klasifikácia podľa vzhľadu rozdeľuje všetky baktérie ako:

• tyčovitý;
• kľukatý;
• guľovitý.

Fyziologická klasifikácia vo vzťahu ku kyslíku rozdeľuje všetky prokaryoty na:

• anaeróbne – mikroorganizmy, ktorých dýchanie nevyžaduje prítomnosť voľného kyslíka;
• aeróbne - mikroorganizmy, ktoré pre svoje životné funkcie vyžadujú kyslík.

Anaeróbne prokaryoty

Anaeróbne mikroorganizmy plne zodpovedajú ich názvu - predpona neguje význam slova, aero je vzduch a b- život. Ukazuje sa - život bez vzduchu, organizmy, ktorých dýchanie nevyžaduje voľný kyslík.

Anoxické mikroorganizmy sú rozdelené do dvoch skupín:

• fakultatívne anaeróbne – schopné existovať v prostredí obsahujúcom kyslík aj v jeho neprítomnosti;
• obligátne mikroorganizmy – v prítomnosti voľného kyslíka v prostredí zomierajú.

Klasifikácia anaeróbnych baktérií rozdeľuje povinnú skupinu podľa možnosti sporulácie na:

• spórotvorné klostrídie sú grampozitívne baktérie, z ktorých väčšina je pohyblivá, vyznačujú sa intenzívnym metabolizmom a veľkou variabilitou;
• neklostridiové anaeróby sú grampozitívne a negatívne baktérie, ktoré sú súčasťou ľudskej mikroflóry.

Vlastnosti klostrídií

Spóry tvoriace anaeróbne baktérie sa nachádzajú vo veľkom počte v pôde a v gastrointestinálnom trakte zvierat a ľudí. Medzi nimi je známych viac ako 10 druhov, ktoré sú pre človeka toxické. Tieto baktérie produkujú vysoko aktívne exotoxíny, ktoré sú špecifické pre každý druh.

Hoci infekčným agens môže byť jeden typ anaeróbneho mikroorganizmu, intoxikácia rôznymi mikrobiálnymi asociáciami je typickejšia:

• niekoľko typov anaeróbnych baktérií;
• anaeróbne a aeróbne mikroorganizmy (najčastejšie klostrídie a stafylokoky).

Bakteriálna kultúra

V kyslíkovom prostredí, na ktoré sme zvyknutí, je celkom prirodzené, že na získanie obligátnych aeróbov je potrebné použiť špeciálne vybavenie a mikrobiologické médiá. Kultivácia bezkyslíkových mikroorganizmov v podstate spočíva v vytváraní podmienok, za ktorých je úplne zablokovaný prístup vzduchu do prostredia, kde sa kultivujú prokaryoty.

V prípade mikrobiologického rozboru na obligátne anaeróby sú mimoriadne dôležité metódy odberu vzoriek a spôsob dopravy vzorky do laboratória. Keďže obligátne mikroorganizmy vplyvom vzduchu okamžite uhynú, vzorka sa musí skladovať buď v zapečatenej injekčnej striekačke alebo v špecializovaných médiách určených na takýto transport.

Aerofilné mikroorganizmy

Aeróby sú mikroorganizmy, ktorých dýchanie je nemožné bez voľného kyslíka vo vzduchu a ich kultivácia prebieha na povrchu živných pôd.

Podľa stupňa závislosti od kyslíka sa všetky aeróby delia na:

• obligátne (aerofily) - schopné sa rozvíjať len s vysokou koncentráciou kyslíka vo vzduchu;
• fakultatívne aeróbne mikroorganizmy, ktoré sa vyvíjajú aj pri malom množstve kyslíka.

Vlastnosti a charakteristiky aeróbov

Aeróbne baktérie žijú v pôde, vode a vzduchu a aktívne sa podieľajú na kolobehu látok. Dýchanie baktérií, ktoré sú aeróbne, sa uskutočňuje priamou oxidáciou metánu (CH 4), vodíka (H 2), dusíka (N 2), sírovodíka (H 2 S), železa (Fe).

Medzi obligátne aeróbne mikroorganizmy, ktoré sú patogénne pre ľudí, patrí tuberkulózny bacil, patogény tularémie a Vibrio cholerae. Všetky vyžadujú vysoké hladiny kyslíka, aby fungovali. Fakultatívne aeróbne baktérie, ako je salmonela, sú schopné dýchania s veľmi malým množstvom kyslíka.

Aeróbne mikroorganizmy, ktoré dýchajú v kyslíkovej atmosfére, sú schopné existovať vo veľmi širokom rozmedzí pri parciálnych tlakoch od 0,1 do 20 atm.

Pestovanie aeróbov

Kultivácia aeróbov zahŕňa použitie vhodného živného média. Nevyhnutnými podmienkami je aj kvantitatívna kontrola kyslíkovej atmosféry a vytvorenie optimálnych teplôt.

Dýchanie a rast aeróbov sa prejavuje ako tvorba zákalu v tekutých médiách alebo v prípade hustých médií ako tvorba kolónií. Pestovanie aeróbov v termostatických podmienkach bude v priemere trvať asi 18 až 24 hodín.

Všeobecné vlastnosti pre aeróby a anaeróby

1. Všetky tieto prokaryoty nemajú výrazné jadro.
2. Rozmnožujú sa buď pučaním alebo delením.
3. Pri vykonávaní dýchania v dôsledku oxidačného procesu aeróbne aj anaeróbne organizmy rozkladajú obrovské množstvá organických zvyškov.
4. Baktérie sú jediné živé bytosti, ktorých dýchanie viaže molekulárny dusík na organickú zlúčeninu.
5. Aeróbne organizmy a anaeróby sú schopné dýchania v širokom rozsahu teplôt. Existuje klasifikácia, podľa ktorej sa jednobunkové organizmy bez jadra delia na:

• psychrofilné – životné podmienky okolo 0°C;
• mezofilná – teplota vitálnej aktivity od 20 do 40°C;
• termofilný - rast a dýchanie nastáva pri 50-75°C.

Baktérie sú prítomné všade v našom svete. Sú všade a množstvo ich odrôd je jednoducho úžasné.

V závislosti od potreby kyslíka v živnom médiu na vykonávanie životných aktivít sa mikroorganizmy klasifikujú do nasledujúcich typov.

• Obligátne aeróbne baktérie, ktoré sa zhromažďujú v hornej časti živného média, obsahovali maximum kyslíka vo flóre.
• Obligátne anaeróbne baktérie, ktoré sa nachádzajú v spodnej časti prostredia, sú od kyslíka čo najďalej.
• Fakultatívne baktérie žijú najmä v hornej časti, ale môžu byť distribuované po celom prostredí, pretože nie sú závislé od kyslíka.
• Mikroaerofily preferujú nízke koncentrácie kyslíka, hoci sa hromadia v hornej časti média.
• Aerotolerantné anaeróby sú rovnomerne rozložené v živnom médiu a sú necitlivé na prítomnosť alebo neprítomnosť kyslíka.

Pojem anaeróbnych baktérií a ich klasifikácia

Pojem „anaeróby“ sa objavil v roku 1861 vďaka práci Louisa Pasteura.

Anaeróbne baktérie sú mikroorganizmy, ktoré sa vyvíjajú bez ohľadu na prítomnosť kyslíka v živnom médiu. Dostávajú energiu fosforyláciou substrátu. Existujú fakultatívne a povinné aeróby, ako aj iné druhy.

Najvýznamnejšími anaeróbmi sú bakteroidy

Najvýznamnejšími aeróbmi sú bakteroidy. Približne päťdesiat percent všetkých purulentno-zápalových procesov, ktorých pôvodcami môžu byť anaeróbne baktérie, predstavujú bakteroidy.

Bacteroides je rod gramnegatívnych obligátnych anaeróbnych baktérií. Ide o tyčinky s bipolárnou farbiteľnosťou, ktorých veľkosť nepresahuje 0,5-1,5 x 15 mikrónov. Produkovať toxíny a enzýmy, ktoré môžu spôsobiť virulenciu. Rôzne bakteroidy majú rôznu odolnosť voči antibiotikám: nachádzajú sa rezistentné aj citlivé na antibiotiká.

Výroba energie v ľudských tkanivách

Niektoré tkanivá živých organizmov majú zvýšenú odolnosť voči nízkej hladine kyslíka. Za štandardných podmienok prebieha syntéza adenozíntrifosfátu aeróbne, ale pri zvýšenej fyzickej aktivite a zápalových reakciách sa do popredia dostáva anaeróbny mechanizmus.

Adenozíntrifosfát (ATP) je kyselina, ktorá hrá dôležitú úlohu pri tvorbe energie v tele. Existuje niekoľko možností syntézy tejto látky: jedna aeróbna a tri anaeróbne.

Anaeróbne mechanizmy syntézy ATP zahŕňajú:

• refosforylácia medzi kreatínfosfátom a ADP;
• transfosforylačná reakcia dvoch molekúl ADP;
• anaeróbne odbúravanie zásob glukózy alebo glykogénu v krvi.

Kultivácia anaeróbnych organizmov

Na pestovanie anaeróbov existujú špeciálne metódy. Pozostávajú z nahradenia vzduchu zmesou plynov v utesnených termostatoch.

Ďalším spôsobom by bolo pestovanie mikroorganizmov v živnom médiu, do ktorého sa pridávajú redukčné látky.

Živné pôdy pre anaeróbne organizmy

Existujú spoločné kultúrne médiá a diferenciálne diagnostické živné pôdy. Medzi bežné patrí prostredie Wilson-Blair a prostredie Kitt-Tarozzi. Medzi diferenciálne diagnostické patrí Hissovo médium, Resselovo médium, Endovo médium, Ploskirevovo médium a bizmutovo-sulfitový agar.

Základom pre Wilson-Blairovo médium je agar-agar s prídavkom glukózy, siričitanu sodného a chloridu železnatého. Čierne kolónie anaeróbov sa tvoria hlavne v hĺbke agarového stĺpca.

Russellovo médium sa používa na štúdium biochemických vlastností baktérií, ako sú Shigella a Salmonella. Obsahuje tiež agar-agar a glukózu.

Streda Ploskireva inhibuje rast mnohých mikroorganizmov, preto sa používa na diferenciálne diagnostické účely. V takomto prostredí sa dobre rozvíjajú patogény brušného týfusu, dyzentérie a iných patogénnych baktérií.

Hlavným účelom agaru so siričitanom bizmutitým je izolácia salmonely v jej čistej forme. Toto prostredie je založené na schopnosti Salmonella produkovať sírovodík. Toto prostredie je z hľadiska použitej metodológie podobné prostrediu Wilson-Blair.

Anaeróbne infekcie

Väčšina anaeróbnych baktérií žijúcich v ľudskom alebo zvieracom tele môže spôsobiť rôzne infekcie. Infekcia sa spravidla vyskytuje počas obdobia oslabenej imunity alebo narušenia všeobecnej mikroflóry tela. Existuje tiež možnosť vstupu patogénov z vonkajšieho prostredia, najmä v neskorej jeseni a zime.

Infekcie spôsobené anaeróbnymi baktériami sú zvyčajne spojené s flórou ľudských slizníc, to znamená s hlavnými biotopmi anaeróbov. Typicky takéto infekcie niekoľko patogénov naraz(do 10).

Presný počet chorôb spôsobených anaeróbmi je takmer nemožné určiť kvôli ťažkostiam so zberom materiálov na analýzu, prepravou vzoriek a kultiváciou samotných baktérií. Najčastejšie sa tento typ baktérií nachádza pri chronických ochoreniach.

Ľudia v akomkoľvek veku sú náchylní na anaeróbne infekcie. Deti majú zároveň vyššiu mieru infekčných ochorení.

Anaeróbne baktérie môžu spôsobiť rôzne intrakraniálne ochorenia (meningitídu, abscesy a iné). K šíreniu zvyčajne dochádza cez krvný obeh. Pri chronických ochoreniach môžu anaeróby spôsobiť patológie v oblasti hlavy a krku: otitis, lymfadenitída, abscesy. Tieto baktérie predstavujú nebezpečenstvo pre gastrointestinálny trakt a pľúca. Pri rôznych ochoreniach ženského genitourinárneho systému existuje aj riziko vzniku anaeróbnych infekcií. Rôzne ochorenia kĺbov a kože môžu byť dôsledkom rozvoja anaeróbnych baktérií.

Príčiny anaeróbnych infekcií a ich príznaky

Všetky procesy, počas ktorých aktívne anaeróbne baktérie vstupujú do tkanív, vedú k infekciám. Tiež rozvoj infekcií môže byť spôsobený poruchou prekrvenia a nekrózou tkaniva (rôzne poranenia, nádory, edémy, cievne ochorenia). Infekcie ústnej dutiny, uhryznutie zvieratami, pľúcne ochorenia, zápalové ochorenia panvy a mnohé ďalšie ochorenia môžu byť tiež spôsobené anaeróbmi.

Infekcia sa v rôznych organizmoch vyvíja inak. To je ovplyvnené tak typom patogénu, ako aj stavom ľudského zdravia. Kvôli ťažkostiam spojeným s diagnostikou anaeróbnych infekcií je záver často založený na dohadoch. Infekcie spôsobené neklostridiové anaeróby.

Prvými príznakmi infekcie tkaniva aeróbmi sú hnisanie, tromboflebitída a tvorba plynu. Niektoré nádory a novotvary (črevné, maternicové a iné) sú sprevádzané aj vývojom anaeróbnych mikroorganizmov. Pri anaeróbnych infekciách sa môže objaviť nepríjemný zápach, jeho absencia však nevylučuje anaeróby ako pôvodcu infekcie.

Vlastnosti získavania a prepravy vzoriek

Úplne prvým testom pri identifikácii infekcií spôsobených anaeróbmi je vizuálne vyšetrenie. Častou komplikáciou sú rôzne kožné lézie. Dôkazom vitálnej aktivity baktérií bude aj prítomnosť plynu v infikovaných tkanivách.

Na laboratórne testy a stanovenie presnej diagnózy musíte predovšetkým kompetentne získať vzorku hmoty z postihnutej oblasti. Používajú na to špeciálnu techniku, vďaka ktorej sa bežná flóra do vzoriek nedostane. Najlepšou metódou je aspirácia priamou ihlou. Získavanie laboratórneho materiálu metódou rozmazania sa neodporúča, ale je možné.

Vzorky, ktoré nie sú vhodné na ďalšiu analýzu, zahŕňajú:

• spúta získaný samovylučovaním;
• vzorky získané počas bronchoskopie;
• šmuhy z vaginálnych klenieb;
• moč s voľným močením;
• výkaly.

Na výskum je možné použiť:

• krv;
• pleurálna tekutina;
• transtracheálne aspiráty;
• hnis získaný z abscesovej dutiny;
• cerebrospinálna tekutina;
• punkcie pľúc.

Vzorky prepravy je potrebné čo najrýchlejšie v špeciálnej nádobe alebo plastovom vrecku s anaeróbnymi podmienkami, pretože aj krátkodobá interakcia s kyslíkom môže spôsobiť smrť baktérií. Kvapalné vzorky sa prepravujú v skúmavke alebo v injekčných striekačkách. Výtery so vzorkami sa prepravujú v skúmavkách s oxidom uhličitým alebo vopred pripraveným médiom.

Liečba anaeróbnej infekcie

Ak je diagnostikovaná anaeróbna infekcia, pre adekvátnu liečbu sa musia dodržiavať nasledujúce zásady:

• toxíny produkované anaeróbmi sa musia neutralizovať;
• biotop baktérií by sa mal zmeniť;
• šírenie anaeróbov musí byť lokalizované.

Dodržiavať tieto zásady pri liečbe sa používajú antibiotiká, ktoré postihujú anaeróbne aj aeróbne organizmy, keďže flóra pri anaeróbnych infekciách je často zmiešaná. Zároveň pri predpisovaní liekov musí lekár vyhodnotiť kvalitatívne a kvantitatívne zloženie mikroflóry. Látky, ktoré sú aktívne proti anaeróbnym patogénom, zahŕňajú: penicilíny, cefalosporíny, klapamfenikol, fluorochinolo, metronidazol, karbapenémy a iné. Niektoré lieky majú obmedzený účinok.

Na kontrolu biotopu baktérií sa vo väčšine prípadov používa chirurgická intervencia, ktorá zahŕňa ošetrenie postihnutých tkanív, odvodnenie abscesov a zabezpečenie normálneho krvného obehu. Chirurgické metódy by sa nemali ignorovať kvôli riziku život ohrozujúcich komplikácií.

Niekedy používané pomocné liečebné metódy a tiež kvôli ťažkostiam spojeným s presnou identifikáciou pôvodcu infekcie sa používa empirická liečba.

Pri vzniku anaeróbnych infekcií v ústnej dutine sa tiež odporúča pridať do stravy čo najviac čerstvého ovocia a zeleniny. Najužitočnejšie sú na to jablká a pomaranče. Mäsové jedlá a rýchle občerstvenie podliehajú obmedzeniam.

Najlepším riešením na spracovanie odpadových vôd v prímestských podmienkach je inštalácia miestneho čistiaceho zariadenia - septiku alebo stanice biologického čistenia.

Zložkami, ktoré urýchľujú rozklad organického odpadu, sú baktérie pre septiky – prospešné mikroorganizmy, ktoré nepoškodzujú životné prostredie. Súhlaste, aby ste správne vybrali zloženie a dávku bioaktivátorov, musíte pochopiť princíp ich fungovania a poznať pravidlá ich použitia.

Tieto problémy sú podrobne diskutované v článku. Informácie pomôžu miestnym vlastníkom kanalizácie zlepšiť fungovanie septiku a uľahčiť jeho údržbu.

Informácie o aeróboch a anaeróboch budú zaujímať tých, ktorí sa rozhodli pre prímestskú oblasť alebo chcú „zmodernizovať“ existujúcu žumpu.

Výberom správnych druhov baktérií a určením dávkovania (podľa pokynov) môžete zlepšiť fungovanie najjednoduchšej skladovacej štruktúry alebo zaviesť fungovanie zložitejšieho zariadenia - dvoj- alebo trojkomorového septiku.

Biologické spracovanie organickej hmoty je prirodzený proces, ktorý ľudia oddávna využívajú na ekonomické účely.

Najjednoduchšie mikroorganizmy, ktoré sa živia ľudským odpadom, ho v krátkom čase premenia na pevný minerálny sediment, vyčírenú tekutinu a tuk, ktorý vypláva na povrch a vytvorí film.

Galéria obrázkov

Použitie baktérií na domáce a sanitárne účely sa odporúča z nasledujúcich dôvodov:

• Prírodné mikroorganizmy, ktoré sa vyvíjajú a žijú v súlade s prírodnými zákonmi, nepoškodzujú okolitú flóru a faunu. Túto skutočnosť musia vziať do úvahy majitelia osobných pozemkov, ktorí využívajú voľné územie na pestovanie záhradných a zeleninových plodín, zakladanie trávnikov a kvetinových záhonov.
• Nie je potrebné kupovať agresívne chemikálie, na rozdiel od prírodných prvkov, ktoré negatívne ovplyvňujú pôdu a rastliny.
• Zápach charakteristický pre odpadové vody z domácností je pociťovaný oveľa slabšie alebo úplne zmizne.
• Náklady na bioaktivátory sú malé v porovnaní s výhodami, ktoré prinášajú.

V dôsledku znečistenia pôdy a vodných plôch zasiahol environmentálny problém letné chaty, dediny a územia s novými prímestskými budovami - chatovými dedinami. Vďaka pôsobeniu hygienických baktérií sa to dá čiastočne vyriešiť.

V kanalizačnom systéme sú zapojené dva typy baktérií: anaeróbne a aeróbne. Podrobnejšie informácie o životne dôležitých funkciách dvoch typov mikroorganizmov vám pomôžu pochopiť princíp fungovania septikov a skladovacích nádrží, ako aj nuansy údržby čistiacich zariadení.

Ako funguje anaeróbne ošetrenie?

Rozklad organickej hmoty v zásobných jamách prebieha v dvoch fázach. Najprv môžete pozorovať kyslé kvasenie sprevádzané veľkým množstvom nepríjemného zápachu.

Ide o pomalý proces, počas ktorého sa tvorí primárny kal, ktorý má močaristú alebo sivú farbu a tiež vydáva štipľavý zápach. Z času na čas sa kúsky bahna odtrhnú od stien a stúpajú nahor spolu s bublinami plynu.

Plyny spôsobené okyslením časom naplnia celý objem nádoby, vytlačia kyslík a vytvoria prostredie ideálne pre rozvoj anaeróbnych baktérií. Od tohto momentu začína alkalický rozklad splaškových vôd – metánová fermentácia.

Má úplne inú povahu a podľa toho aj iné výsledky. Napríklad špecifický zápach úplne zmizne a kal získa veľmi tmavú, takmer čiernu farbu.

Výhody anaeróbneho čistenia:

• malé množstvo bakteriálnej biomasy;
• efektívna mineralizácia organickej hmoty;
• nedostatok prevzdušňovania, čím sa šetrí ďalšie vybavenie;
• možnosť využitia metánu (vo veľkých množstvách).

Medzi nevýhody patrí prísne dodržiavanie životných podmienok: určitá teplota, hodnota pH, pravidelné odstraňovanie pevného sedimentu. Na rozdiel od aktivovaného kalu nie sú vyzrážané mineralizované látky živným médiom pre rastliny a nepoužívajú sa ako hnojivo.

Schémy VOC využívajúce anaeróbne baktérie

Najjednoduchším zariadením, v ktorom môžu žiť a množiť sa anaeróbne baktérie, je drenážna jama. Moderné žumpy sú betónové alebo inštalované v zemi pod úrovňou mrazu.

Výrobky z HDPE je možné zakúpiť od špecializovaných spoločností alebo na webových stránkach výrobcov betónové výrobky je možné zakúpiť samostatne, s pomocou alebo pod dohľadom odborníkov.

Keď sa nadbytočný kal hromadí, odstraňuje sa a používa sa ako hnojivo na pestovanie zeleniny, dočasne sa ukladá do kompostov.

Hlavným nepriateľom biologického čistenia sú chemické čistiace prostriedky a antibiotiká rozpustené v odpadových vodách. Pôsobia deštruktívne na rôzne druhy baktérií, preto je zakázané liať do septiku agresívne chemikálie (napríklad chlór a roztoky, ktoré ho obsahujú).

Výhody a nevýhody používania aeróbov

Takmer všetky existujúce stanice hlbokého biologického čistenia obsahujú aeróbne komory, pretože „kyslíkové“ baktérie majú oproti anaeróbom určité výhody.

Ničia rozpustené nečistoty vo vode zostávajúce po mechanickom a anaeróbnom čistení. V tomto prípade sa nevytvorí pevný sediment a plak je možné odstrániť ručne.

Jedna z možností inštalácie hĺbkovej čistiacej stanice s núteným odvodnením do priekopy: na prevádzku kompresora a drenážneho čerpadla je potrebné pripojenie k elektrickej sieti (+)

Aktivovaný kal, ktorý je výsledkom činnosti aeróbov, je ekologický a na rozdiel od chemikálií prospieva vegetácii rastúcej na mieste. Namiesto nepríjemného zápachu, ktorý je charakteristický pre kyslú odpadovú vodu v žumpách, uniká oxid uhličitý.

Ale hlavnou výhodou je kvalita čistenia vody - až 95-98%. Nevýhodou je energetická závislosť systému.

Pri absencii elektrickej energie kompresor prestane dodávať kyslík a ak je dlhší čas nečinný bez prevzdušňovania, baktérie môžu zomrieť. Oba typy baktérií, aeróby aj anaeróby, sú citlivé na domáce chemikálie, preto je pri použití biologického čistenia nevyhnutná kontrola zloženia odpadových vôd.

Schémy VOC s aeróbnou úpravou

Čistenie splaškových odpadových vôd pomocou aeróbov sa vykonáva v hĺbkových biologických čistiarňach. Takáto stanica sa spravidla skladá z 3-4 kamier.

Prvým oddelením je usadzovacia nádrž, v ktorej sa odpad delí na rôzne látky, druhý sa používa na anaeróbne čistenie a už v 3. (v niektorých modeloch a 4) oddelení sa vykonáva aeróbne čistenie kvapaliny.

Schéma inštalácie hlbinnej biologickej čistiarne s infiltrátorom a akumulačnou studňou, z ktorej sa vyčistená voda vypúšťa do priekopy (+)

Po troj-štvorstupňovej úprave sa voda používa pre potreby domácnosti (zavlažovanie) alebo sa dodáva na dočistenie do jednej z úpravní:

• filtrovať dobre;
• filtračné pole;
• infiltrátor.

Niekedy sa však namiesto jednej zo štruktúr inštaluje zemná drenáž, v ktorej dochádza k dodatočnej úprave v prirodzených podmienkach. V piesčitých, štrkových a drvených pôdach sú najmenšie zvyšky organickej hmoty spracované aeróbmi.

Cez íly, hliny a takmer všetky piesčité hliny okrem piesčitých a vysoko rozbitých variantov nebude môcť voda presakovať do podložných vrstiev. Hlinené horniny tiež neprechádzajú zemným čistením, pretože... majú extrémne nízke filtračné vlastnosti.

Ak je geologický úsek lokality reprezentovaný ílovitými zeminami, nepoužívajú sa systémy dodatočnej úpravy pôdy (filtračné polia, absorpčné vrty, infiltrátory).

Účinným spôsobom čistenia odpadových vôd zo septiku je filtračné pole, čo je jama naplnená štrkom. Odtoky prichádzajú z rozvodnej studne drenážami, prístup kyslíka zabezpečujú stúpačky

Filtračné pole je rozvetvený systém dierovaných rúr (drénov) vybiehajúcich z rozvodnej studne. Vyčistená odpadová voda prúdi najprv do studne, potom do kanalizácie uloženej v zemi. Potrubie je vybavené stúpačkami, ktoré dodávajú kyslík potrebný pre aeróbne baktérie.

Infiltrátor je hotový výrobok vyrobený z HDPE, posledného stupňa VOC na dočistenie vyčistenej odpadovej vody. Je zakopaný v zemi vedľa septiku, umiestnený na drenážnej podložke z drveného kameňa. Podmienky pre inštaláciu infiltrátora sú rovnaké - ľahká, priepustná pôda a nízka hladina spodnej vody.

Inštalácia skupiny infiltrátorov do zeme: na zabezpečenie spracovania veľkého objemu kvapaliny a vyššieho stupňa čistenia sa používa niekoľko produktov spojených potrubím

Filtračná studňa na prvý pohľad pripomína akumulačnú nádrž, no má jeden podstatný rozdiel – prenikajúce dno. Spodná časť zostáva otvorená, pokrytá 1-1,2 m drenážnou vrstvou (drvený kameň, štrk, piesok). Vyžaduje sa vetranie a technický poklop.

Ak nie je potrebné dodatočné čistenie, odpadová voda vyčistená na 95 - 98% sa vypúšťa priamo zo septiku do cestnej priekopy alebo priekopy.

Pravidlá používania bioaktivátorov

Na spustenie alebo zlepšenie procesu biologického čistenia sú niekedy potrebné prísady - bioaktivátory vo forme suchých práškov, tabliet alebo roztokov.

Nahradili bielidlo, ktoré životnému prostrediu viac škodilo ako pomáhalo. Na výrobu bioaktivátorov boli vybrané najperzistentnejšie a najaktívnejšie kmene baktérií žijúcich v pôde.

Pri výbere bioaktivátora by ste mali brať do úvahy také faktory, ako je typ čistiarne, umiestnenie zásypu, špecifickosť baktérií a enzýmov obsiahnutých v prípravku

Lieky, ktoré pomáhajú urýchliť proces rozkladu organickej hmoty, majú zvyčajne univerzálne komplexné zloženie, niekedy aj úzko cielené. Napríklad existujú štartovacie odrody, ktoré pomáhajú „oživiť“ proces čistenia po zimnom uskladnení alebo dlhodobom odstavení.

Úzko zacielené typy sú zamerané na riešenie konkrétneho problému, napríklad na odstraňovanie veľkého množstva mastnoty z kanalizačného potrubia alebo rozklad koncentrovaných mydlových odpadov.

Použitie bioaktivátorov v VOC a žumpách má množstvo výhod.

Pravidelní používatelia berú na vedomie nasledujúce pozitívne aspekty:

• zníženie objemu tuhého odpadu o 65-70%;
• zničenie patogénnej mikroflóry;
• zmiznutie štipľavého zápachu z kanalizácie;
• rýchlejší proces čistenia;
• predchádzanie upchávaniu a zanášaniu rôznych častí kanalizačného systému.

Na rýchlu adaptáciu baktérií sú potrebné špeciálne podmienky, napríklad dostatočné množstvo tekutiny v nádobe, prítomnosť živného média vo forme organického odpadu alebo príjemná teplota (v priemere od +5ºС do + 45ºС). .

A nezabudnite, že živé baktérie v septiku ohrozujú chemikálie, ropné produkty a antibiotiká.

Príkladom univerzálneho typu je francúzsky bioaktivátor „Atmosbio“. Odporúča sa na použitie v septikoch, žumpách, vidieckych toaletách. Cena balenia je 300 g. - 600 rubľov.

Trh s biologickými prípravkami nepociťuje nedostatok okrem domácich značiek sú hojne zastúpené aj zahraničné. Najznámejšie značky sú „ atmosféra", , "Bioexpert", "Vodograi", , "Microzim Septi Treat", "Biosept".

Závery a užitočné video na túto tému

Prezentované videá obsahujú užitočný materiál o výbere a používaní biologických liekov.

Praktické skúsenosti s používaním bioaktivátorov v obci:

Mikroorganizmy zvyšujú účinnosť VOC bez toho, aby poškodzovali životné prostredie. Aby ste vytvorili čo najpohodlnejšie podmienky pre život baktérií, postupujte podľa pokynov a nezabudnite na včasnú údržbu zariadení na ošetrenie.

Ak máte čo dodať alebo máte akékoľvek otázky na tému výberu a používania baktérií pre septiky, môžete zanechať komentár k publikácii. Kontaktný formulár sa nachádza v dolnom bloku.

Organizmy, ktoré sú schopné získavať energiu v neprítomnosti kyslíka, sa nazývajú anaeróby. Okrem toho skupina anaeróbov zahŕňa mikroorganizmy (prvky a skupina prokaryotov) a makroorganizmy, ktoré zahŕňajú niektoré riasy, huby, zvieratá a rastliny. V našom článku sa bližšie pozrieme na anaeróbne baktérie, ktoré sa používajú na čistenie odpadových vôd v miestnych čistiarňach odpadových vôd. Keďže spolu s nimi možno v čistiarňach odpadových vôd použiť aj aeróbne mikroorganizmy, porovnáme tieto baktérie.

Zistili sme, čo sú anaeróby. Teraz stojí za to pochopiť, na aké typy sú rozdelené. V mikrobiológii sa na klasifikáciu anaeróbov používa nasledujúca tabuľka:

• Fakultatívne mikroorganizmy. Fakultatívne anaeróbne baktérie sú baktérie, ktoré môžu zmeniť svoju metabolickú dráhu, to znamená, že môžu zmeniť dýchanie z anaeróbneho na aeróbne a naopak. Možno tvrdiť, že žijú voliteľne.
• Kapneistickí predstavitelia skupiny sú schopné žiť len v prostredí s nízkym obsahom kyslíka a vysokým obsahom oxidu uhličitého.
• Stredne prísne organizmy môže prežiť v prostredí obsahujúcom molekulárny kyslík. Tu sa však nedokážu rozmnožovať. Makroaerofily môžu prežiť a rozmnožovať sa v prostrediach so zníženým parciálnym tlakom kyslíka.
• Aerotolerantné mikroorganizmy sa líšia tým, že nemôžu žiť fakultatívne, to znamená, že nie sú schopné prejsť z anaeróbneho na aeróbne dýchanie. Od skupiny fakultatívne anaeróbnych mikroorganizmov sa však líšia tým, že v prostredí s molekulárnym kyslíkom neumierajú. Do tejto skupiny patrí väčšina baktérií kyseliny maslovej a niektoré typy mikroorganizmov kyseliny mliečnej.
• Povinné baktérie rýchlo zomrieť v prostredí obsahujúcom molekulárny kyslík. Sú schopní žiť iba v podmienkach úplnej izolácie od nej. Do tejto skupiny patria nálevníky, bičíkovce, niektoré druhy baktérií a kvasiniek.

Vplyv kyslíka na baktérie

Akékoľvek prostredie obsahujúce kyslík má agresívny vplyv na organické formy života. Ide o to, že počas života rôznych foriem života alebo vplyvom určitých typov ionizujúceho žiarenia vznikajú reaktívne formy kyslíka, ktoré sú toxickejšie ako molekulárne látky.

Hlavným určujúcim faktorom pre prežitie živého organizmu v kyslíkovom prostredí je prítomnosť antioxidačného funkčného systému, ktorý je schopný eliminácie. Takéto ochranné funkcie zvyčajne zabezpečuje jeden alebo niekoľko enzýmov:

• cytochróm;
• kataláza;
• superoxiddismutáza.

Navyše, niektoré fakultatívne anaeróbne baktérie obsahujú iba jeden typ enzýmu – cytochróm. Aeróbne mikroorganizmy majú až tri cytochrómy, takže sa im darí v kyslíkovom prostredí. A obligátne anaeróby vôbec neobsahujú cytochróm.

Niektoré anaeróbne organizmy však dokážu ovplyvňovať svoje prostredie a vytvárať vhodný redoxný potenciál. Napríklad určité mikroorganizmy pred začiatkom rozmnožovania znížia kyslosť prostredia z 25 na 1 alebo 5. To im umožňuje chrániť sa špeciálnou bariérou. A aerotolerantné anaeróbne organizmy, ktoré počas svojich životných procesov uvoľňujú peroxid vodíka, môžu zvýšiť kyslosť prostredia.

Dôležité: na zabezpečenie dodatočnej antioxidačnej ochrany baktérie syntetizujú alebo akumulujú antioxidanty s nízkou molekulovou hmotnosťou, medzi ktoré patria vitamíny A, E a C, ako aj citrónová a iné typy kyselín.

Ako anaeróby získavajú energiu?

1. Niektoré mikroorganizmy získavajú energiu katabolizmom rôznych zlúčenín aminokyselín, ako sú proteíny a peptidy, ako aj samotných aminokyselín. Typicky sa tento proces uvoľňovania energie nazýva hniloba. A samotné prostredie, pri výmene ktorého sa pozorujú mnohé procesy katabolizmu zlúčenín aminokyselín a samotných aminokyselín, sa nazýva hnilobné prostredie.
2. Iné anaeróbne baktérie sú schopné rozkladať hexózy (glukózu). V tomto prípade je možné použiť rôzne deliace cesty:
   • glykolýza. Po nej dochádza v prostredí k fermentačným procesom;
   • oxidačná dráha;
   • Entner-Doudoroffove reakcie, ktoré prebiehajú v podmienkach manánovej, hexurónovej alebo glukónovej kyseliny.

Avšak iba anaeróbni zástupcovia môžu používať glykolýzu. Môže sa rozdeliť na niekoľko typov fermentácie v závislosti od produktov, ktoré sa tvoria po reakcii:

• alkoholové kvasenie;
• fermentácia kyseliny mliečnej;
• Enterobacterium druhy kyseliny mravčej;
• fermentácia kyseliny maslovej;
• reakcia kyseliny propiónovej;
• procesy s uvoľňovaním molekulárneho kyslíka;
• fermentácia metánu (používa sa v septikoch).

Vlastnosti anaeróbov pre septik

Anaeróbne septiky využívajú mikroorganizmy, ktoré sú schopné spracovať odpadové vody bez prístupu kyslíka. Spravidla sa v oddelení, kde sa nachádzajú anaeróby, procesy rozpadu odpadových vôd výrazne zrýchľujú. V dôsledku tohto procesu padajú pevné zlúčeniny na dno vo forme sedimentu. Kvapalná zložka odpadovej vody sa zároveň kvalitatívne čistí od rôznych organických inklúzií.

Počas života týchto baktérií vzniká veľké množstvo pevných zlúčenín. Všetky sa usadzujú na dne miestnej čističky, preto potrebuje pravidelné čistenie. Ak sa čistenie neuskutoční včas, efektívna a koordinovaná prevádzka čistiarne môže byť úplne narušená a vyradená z činnosti.

Pozor: Kal získaný po čistení septiku by sa nemal používať ako hnojivo, pretože obsahuje škodlivé mikroorganizmy, ktoré môžu poškodiť životné prostredie.

Keďže anaeróbni zástupcovia baktérií produkujú metán počas svojich životných procesov, čistiarne odpadových vôd, ktoré pracujú s týmito organizmami, musia byť vybavené účinným ventilačným systémom. V opačnom prípade môže nepríjemný zápach pokaziť okolitý vzduch.

Dôležité: účinnosť čistenia odpadových vôd pomocou anaeróbov je len 60-70%.

Nevýhody použitia anaeróbov v septikoch

Anaeróbni zástupcovia baktérií, ktoré sú súčasťou rôznych biologických produktov pre septiky, majú tieto nevýhody:

1. Odpad, ktorý vzniká po spracovaní odpadovej vody baktériami, nie je vhodný na hnojenie pôdy kvôli obsahu škodlivých mikroorganizmov v nej.
2. Keďže počas života anaeróbov vzniká veľké množstvo hustého sedimentu, jeho odstraňovanie sa musí vykonávať pravidelne. Ak to chcete urobiť, budete musieť zavolať vysávače.
3. Čistenie odpadových vôd pomocou anaeróbnych baktérií neprebieha úplne, ale maximálne do 70 percent.
4. Čistiareň pracujúca s použitím týchto baktérií môže vydávať veľmi nepríjemný zápach, ktorý je spôsobený tým, že tieto mikroorganizmy počas svojich životných procesov uvoľňujú metán.

Rozdiel medzi anaeróbmi a aeróbmi

Hlavným rozdielom medzi aeróbmi a anaeróbmi je to, že prvé z nich sú schopné žiť a rozmnožovať sa v podmienkach s vysokým obsahom kyslíka. Preto musia byť takéto septiky vybavené kompresorom a prevzdušňovačom na čerpanie vzduchu. Zvyčajne tieto čistiarne na mieste nevydávajú taký nepríjemný zápach.

Naproti tomu anaeróbni zástupcovia (ako ukazuje mikrobiologická tabuľka opísaná vyššie) nevyžadujú kyslík. Navyše, niektoré z ich druhov môžu zomrieť s vysokým obsahom tejto látky. Preto takéto septiky nevyžadujú čerpanie vzduchu. Pre nich je dôležité len odstrániť vzniknutý metán.

Ďalším rozdielom je množstvo vytvoreného sedimentu. V aeróbnych systémoch je množstvo sedimentu oveľa menšie, takže štruktúra sa môže čistiť oveľa menej často. Okrem toho je možné vyčistiť septik bez privolania vysávača. Na odstránenie hustého sedimentu z prvej komory môžete použiť bežnú sieť a na odčerpanie aktivovaného kalu vytvoreného v poslednej komore stačí použiť drenážne čerpadlo. Okrem toho sa na hnojenie pôdy môže použiť aktivovaný kal z čistiarne s aeróbmi.

Anaeróby a aeróby sú dve formy existencie organizmov na Zemi. Článok sa zaoberá mikroorganizmami.

Anaeróby sú mikroorganizmy, ktoré sa vyvíjajú a množia v prostredí, ktoré neobsahuje voľný kyslík. Anaeróbne mikroorganizmy sa nachádzajú takmer vo všetkých ľudských tkanivách z purulentno-zápalových ložísk. Sú klasifikované ako oportúnne (existujú u ľudí a vyvíjajú sa iba u ľudí s oslabeným imunitným systémom), ale niekedy môžu byť patogénne (spôsobujúce choroby).

Existujú fakultatívne a povinné anaeróby. Fakultatívne anaeróby sa môžu vyvíjať a množiť v anoxickom aj kyslíkovom prostredí. Ide o mikroorganizmy ako Escherichia coli, Yersinia, stafylokoky, streptokoky, Shigella a iné baktérie. Obligátne anaeróby môžu existovať iba v prostredí bez kyslíka a zomrieť, keď sa v prostredí objaví voľný kyslík. Obligátne anaeróby sú rozdelené do dvoch skupín:

• baktérie, ktoré tvoria spóry, inak nazývané klostrídie
• baktérie, ktoré netvoria spóry, alebo inak neklostridiové anaeróby.

Klostrídie sú pôvodcami anaeróbnych klostridiových infekcií - botulizmus, klostrídiové infekcie rán, tetanus. Neklostridiové anaeróby sú normálnou mikroflórou ľudí a zvierat. Patria sem tyčinkovité a guľovité baktérie: bakteroidy, fusobaktérie, peillonella, peptokoky, peptostreptokoky, propionibaktérie, eubaktérie a iné.

Ale neklostridiové anaeróby môžu významne prispieť k rozvoju hnisavých zápalových procesov (peritonitída, abscesy pľúc a mozgu, pneumónia, pleurálny empyém, flegmóna maxilofaciálnej oblasti, sepsa, zápal stredného ucha a iné). Väčšina anaeróbnych infekcií spôsobených neklostridiovými anaeróbmi je endogénna (vnútorný pôvod, spôsobená vnútornými príčinami) a vyvíja sa najmä so znížením odolnosti organizmu, odolnosti voči účinkom patogénov v dôsledku úrazov, operácií, podchladenia a zníženej imunity .

Hlavnou časťou anaeróbov, ktoré zohrávajú úlohu pri vzniku infekcií, sú bakteroidy, fuzobaktérie, peptostreptokoky a spórové bacily. Polovica hnisavých zápalových anaeróbnych infekcií je spôsobená bakteroidmi.

• Bacteroides sú tyčinky s veľkosťou 1-15 mikrónov, pohyblivé alebo pohyblivé pomocou bičíkov. Vylučujú toxíny, ktoré pôsobia ako faktory virulencie (spôsobujúce ochorenie).
• Fusobaktérie sú tyčinkovité obligátne (prežijú len v neprítomnosti kyslíka) anaeróbne baktérie, ktoré žijú na sliznici úst a čriev, môžu byť nepohyblivé alebo pohyblivé a obsahujú silný endotoxín.
• Peptostreptokoky sú guľovité baktérie, umiestnené v dvoch, štyroch, nepravidelných zhlukoch alebo reťazcoch. Sú to bičíkovité baktérie a netvoria spóry. Peptokoky sú rodom guľovitých baktérií reprezentovaných jedným druhom, P. niger. Nachádza sa jednotlivo, v pároch alebo v zhlukoch. Peptokoky nemajú bičíky a netvoria spóry.
• Veyonella je rod diplokokov (baktérie kokovitého tvaru, ktorých bunky sú usporiadané do párov), usporiadané do krátkych reťazcov, nepohyblivé, netvoria spóry.
• Ďalšími neklostridiovými anaeróbnymi baktériami, ktoré sú izolované z infekčných ložísk pacientov, sú propiónové baktérie volinella, ktorých úloha je menej študovaná.

Clostridia je rod anaeróbnych baktérií tvoriacich spóry. Klostrídie žijú na slizniciach tráviaceho traktu. Klostrídie sú pre ľudí hlavne patogénne (spôsobujúce choroby). Vylučujú vysoko aktívne toxíny špecifické pre každý druh. Pôvodcom anaeróbnej infekcie môže byť buď jeden typ baktérie alebo niekoľko typov mikroorganizmov: anaeróbno-anaeróbne (bakteroidy a fusobaktérie), anaeróbne-aeróbne (bakteroidy a stafylokoky, klostrídie a stafylokoky)

Aeróby sú organizmy, ktoré na prežitie a rozmnožovanie potrebujú voľný kyslík. Na rozdiel od anaeróbov, aeróby majú kyslík zapojený do procesu výroby energie, ktorú potrebujú. Aeróby zahŕňajú zvieratá, rastliny a významnú časť mikroorganizmov, medzi ktorými sú izolované.

• povinné aeróby sú „prísne“ alebo „bezpodmienečné“ aeróby, ktoré dostávajú energiu iba z oxidačných reakcií zahŕňajúcich kyslík; patria sem napríklad niektoré druhy pseudomonád, mnohé saprofyty, huby, Diplococcus pneumoniae, bacil diphtheria
• V skupine obligátnych aeróbov možno rozlíšiť mikroaerofily – na fungovanie vyžadujú nízky obsah kyslíka. Po uvoľnení do normálneho vonkajšieho prostredia sú takéto mikroorganizmy potlačené alebo odumierajú, pretože kyslík negatívne ovplyvňuje činnosť ich enzýmov. Patria sem napríklad meningokoky, streptokoky, gonokoky.
• fakultatívne aeróby sú mikroorganizmy, ktoré sa môžu vyvíjať v neprítomnosti kyslíka, napríklad kvasinkový bacil. Väčšina patogénnych mikróbov patrí do tejto skupiny.

Pre každý aeróbny mikroorganizmus existuje minimálna, optimálna a maximálna koncentrácia kyslíka v jeho prostredí potrebná pre jeho normálny vývoj. Zvýšenie obsahu kyslíka nad „maximálny“ limit vedie k smrti mikróbov. Všetky mikroorganizmy hynú pri koncentrácii kyslíka 40-50%.