Бактерии анаэробы. Аэробные и анаэробные микроорганизмы

Свиньи настоящие и ненастоящие На Земле восемь видов диких свиней. Три из рода обычных кабанов: карликовая свинья (Южная Азия), яванский кабан (Ява, Целебес, Филиппины) и калимантанский кабан (Калимантан, или Борнео, и Филиппины). В Азии (на Целебесе) живет бабируса. В Африке

4. Настоящие кедры Для личного знакомства с настоящими кедрами пойдемте с вами, читатель, в наш интереснейший Никитский сад, на южном берегу Крыма. Там мы увидим прелестную группу ливанских кедров (Cedrus Libani). Посаженные в 1814 г. на широком просторе, они уже давно теснят друг

2.0. Подцарство Многоклеточные (MEtazoa) 2.1. Общая характеристика Многоклеточные животные – организмы, тело которых состоит из многих клеток и их производных (различные виды межклеточного вещества). Характерный признак многоклеточных – качественная неравноценность

Глава 1 Древнейшие жители Земли (подцарство простейшие) При слове «животное» большинство из нас представляет себе что-то четвероногое и покрытое шерстью или хотя бы чешуей. Но такое, хоть и очень распространенное, представление неверно, о чем мы уже упоминали. Животный

Прокариоты и эукариоты Известно, что всем «настоящим» живым организмам свойственна клеточная форма организации. Именно на уровне клетки и были выявлены фундаментальные различия в системе живых организмов, в результате чего их разделили на две группы («империи») –

Анаэробные бактерии способны развиваться в условиях отсутствия свободного кислорода в окружающей среде. Вместе с другими микроорганизмами, обладающими подобным уникальным свойством, они составляют класс анаэробов. Различают два вида анаэробов. Как факультативные, так и облигатные анаэробные бактерии можно обнаружить практически во всех образцах материала патологического свойства, они сопровождают различные гнойно-воспалительные заболевания, могут быть условно-патогенными и даже иногда патогенными.

Анаэробные микроорганизмы, относящиеся к факультативным, существуют и размножаются и в кислородной, и в бескислородной среде. Наиболее ярко выраженными представителями этого класса являются кишечная палочка, шигеллы, стафилококки, иерсинии, стрептококки и другие бактерии.

Облигатные микроорганизмы не могут существовать в присутствии свободного кислорода и погибают от его воздействия. Первая группа анаэробов этого класса представлена спорообразующими бактериями, или клостридиями, а вторая бактериями, не образующими спор (неклостридиальные анаэробы). Клостридии зачастую являются возбудителями анаэробных одноимённых инфекций. Примером может явиться клостридиальная ботулизм, столбняк. Неклостридиальные анаэробы представляют собой грамположительные и Они имеют палочковидную или шаровидную форму, наверняка Вы встречали в литературе названия их ярких представителей: бактероиды, вейллонеллы, фузобактерии, пептококки, пропионибактерии, пептострептококки, эубактерии и др.

Неклостридиальные бактерии в основной своей массе являются представителями нормальной микрофлоры и у человека, и у животных. Также они могут участвовать в развитии гнойно-воспалительных процессов. К ним относятся: перитонит, пневмония, абсцесс легких и головного мозга, сепсис, флегмоны челюстно-лицевой области, отит и др. Для основной массы инфекций, которые вызывают анаэробные бактерии неклостридиального типа, характерно проявлять свойства эндогенных. Развиваются они в основном на фоне снижения резистентности организма, которое может возникнуть в результате травмы, охлаждения, оперативного вмешательства, нарушения иммунитета.

Для объяснения способа поддержания жизнедеятельности анаэробов стоит уяснить основные механизмы, по которым происходит аэробное и анаэробное дыхание.

Представляет собой окислительный процесс, основанный на Дыхание приводит к расщеплению субстрата без остатка, результатом являются расщеплённые до бедных энергией представителей неорганики. В результате происходит мощный выход энергии. В качестве важнейших субстратов для дыхания выступают углеводы, но и белки, и жиры могут расходоваться в процессе аэробного дыхания.

Ему соответствует два этапа протекания. На первом происходит бескислородный процесс постепенного расщепления субстрата для высвобождения атомов водорода и связывания с коферментами. Второй, кислородный этап, сопровождается дальнейшим отщеплением от субстрата для дыхания и постепенным его окислением.

Анаэробное дыхание используют анаэробные бактерии. Они используют для окисления дыхательного субстрата не молекулярный кислород, а целый перечень окисленных соединений. Ими могут быть соли серной, азотной, угольной кислот. В ходе анаэробного дыхания они превращаются в восстановленные соединения.

Анаэробные бактерии, осуществляющие такое дыхание в качестве конечного акцептора электронов, используют не кислород, а неорганическое вещества. По их принадлежности к определённому классу различают несколько типов анаэробного дыхания: нитратное дыхание и нитрификация, сульфатное и серное дыхание, «железное» дыхание, карбонатное дыхание, фумаратное дыхание.

Лучшим решением для переработки канализационных стоков в загородных условиях является установка локального очистного сооружения – септика или станции биологической очистки.

В качестве компонентов, ускоряющих распад органических отходов, выступают бактерии для септиков – полезные микроорганизмы, не причиняющие вреда окружающей среде. Согласитесь, чтобы правильно подобрать состав и дозу биоактиваторов, необходимо понимать принцип их работы и знать правила их применения.

Эти вопросы подробно изложены в статье. Информация поможет собственникам локальной канализации улучшить функционирование септика и облегчить его обслуживание.

Сведения об аэробах и анаэробах заинтересует тех, кто решил для загородного участка или хочет «модернизировать» уже имеющуюся выгребную яму.

Подобрав нужные виды бактерий и определив дозировку (согласно инструкции), можно улучшить работу простейшего сооружения накопительного типа или наладить функционирование более сложного устройства – двух-трехкамерного септика.

Биологическая переработка органики – природный процесс, который давно используется человеком в хозяйственных целях.

Простейшие микроорганизмы, питаясь отходами жизнедеятельности людей, за короткий промежуток времени превращают их в твердый минеральный осадок, осветленную жидкость и жир, всплывающий на поверхность и образующий пленку.

Галерея изображений

Использование бактерий в бытовых и санитарных целях целесообразно по следующим причинам:

• Природные микроорганизмы, развивающиеся и живущие по законам природы, не наносят ущерб окружающей флоре и фауне. Этот факт необходимо учитывать владельцам приусадебных участков, которые свободную территорию применяют для выращивания садовых и огородных культур, устройства газонов и цветников.
• Пропадает необходимость в приобретении агрессивных химических препаратов, в отличие от естественных элементов, негативно действующих на почву и растения.
• Запах, характерный для хозяйственно-бытовых стоков, чувствуется гораздо слабее или вообще пропадает.
• Стоимость биоактиваторов мала по сравнению с той пользой, которую они приносят.

В связи с загрязнением почвы и водоемов проблема экологии затронула дачные участки, деревни и территории с загородными новостройками – коттеджными поселками. Благодаря действию бактерий-санитаров ее частично можно решить.

В системе канализации задействованы два вида бактерий: анаэробные и аэробные. Более подробная информация об особенностях жизнедеятельности двух видов микроорганизмов поможет вам разобраться в принципе действия септиков и накопителей, а также в нюансах обслуживания очистных сооружений.

Специально для обслуживания септиков и накопителей налажен выпуск бытовых биоактиваторов, которые отличаются невысокой стоимостью и несложным способом приготовления (+)

Основные принципы анаэробной очистки

Микроорганизмы, способные функционировать в бескислородном пространстве, называются анаэробными бактериями или анаэробами. Постараемся разобраться, какое место они занимают в системе очистки сточных вод.

Откуда взялись анаэробы

Следует понимать, что штаммы анаэробных бактерий для бытовых септиков не были специально выведены искусственным путем (хотя сейчас и налажено производство новых, более активных штаммов), они всегда являлись частью природы.

Микроорганизмы, способные существовать без кислорода, развиваются в болотистой и просто влажной почве, в иле, в грунте на большой глубине. Некоторые виды активно участвуют в образовании гумуса и перегноя, образованных путем перегнивания отмерших растений и погибших животных.

Микроорганизмы, функционирующие в почве и в воде (в прудах, сточных канавах, озерах), производят очищение жидкости, отделяя минеральные вещества и газы. Эта способность и пригодилась при устройстве канализационных отстойников и септиков

Переработка сливных вод анаэробного типа происходит в герметичных резервуарах. Примером такой емкости на даче служит уличный туалет-«скворечник» с . Процесс брожения осуществляется анаэробными бактериями, которые в процессе своей жизнедеятельности выделяют метан и тепло.

Анаэробный принцип очистки также применяют в бытовых устройствах (накопителях, септиках) и промышленных сооружениях (метантенках). Ферментацию анаэробами активно используют в животноводческих хозяйствах и на птицефермах.

Условия существования бактерий

Для существования микроорганизмов необходимы специальные условия, среди которых:

• изолирование – отсутствие кислорода, за исключение факультативных анаэробов;
• температурный режим – от +9ºС до +37ºС, оптимальное значение – +28ºС;
• показатель pH – уровень кислотности от 6 до 8;
• регулярность очистки – выемка твердого осадка.

Вследствие процесса брожения часть веществ опускается на дно и перегнивает, другая поднимается наверх. Жидкость остается мутной, часто имеет черный оттенок. При попадании в резервуар большого количества кислорода бактерии могут погибнуть.

Отрицательная температура также является первостепенной угрозой, поэтому выгребные ямы рекомендуют утеплять.

Анаэробные бактерии являются эффективным биопрепаратом для ускорения процессов брожения в накопительных выгребных ямах. Примером накопителя служит дачный туалет летнего типа

Для нормальной жизнедеятельности анаэробам нужна жидкая среда, то есть не менее 2/3 емкости должно быть заполнено водой. Если вовремя не вызвать ассенизаторов, количество твердого осадка достигнет критической отметки и бактерии начнут гибнуть.

Если объем накопителя не соответствует количеству жильцов, емкость придется опустошать довольно часто – 2-3 раза в месяц. Поэтому к выбору септика необходимо отнестись внимательно, оценить параметры и сопоставить их с предстоящими условиями эксплуатации.

Подробнее о подборе очистной установки читайте в .

Как происходит анаэробная очистка

Распад органики в накопительных ямах происходит в два этапа. Сначала можно наблюдать кислое брожение, сопровождающееся большим количеством неприятного запаха.

Это медленно протекающий процесс, во время которого образуется первичный ил болотного или серого цвета, также испускающий резкий запах. Время от времени кусочки ила отрываются от стенок и поднимаются вверх вместе с пузырьками газа.

Со временем газы, вызванные закисанием, заполняют весь объем емкости, вытесняют кислород и создают среду, идеально подходящую для развития анаэробных бактерий. С этого момента начинается щелочной распад канализационных стоков – метановое брожение.

Оно имеет совершенно иную природу и, соответственно, другие результаты. Например, полностью исчезает специфический запах, а ил обретает очень темную, практически черную окраску.

Схема ЛОС с применением аэробов и анаэробов: двухкамерная конструкция, рассчитанная на 95-процентное очищение стоков с доочисткой на дренажном поле (+)

Если небольшую часть щелочного ила с анаэробами поместить в накопитель или принимающую камеру септика, то процесс разложения будет происходить более эффективно, а период окисления пройдет гораздо быстрее.

При отсутствии живого ила необходимо приобрести подходящий по составу биоактиватор – раствор или сухое вещество в виде таблеток или порошка, представляющий собой комплекс «спящих» анаэробных бактерий для септика.

Благодаря анаэробам сточная биомасса в выгребной яме быстрее распадается на твердый осадок, газы и жидкость, а в очищается примерно на 65-70%.

Галерея изображений

Преимущества анаэробной очистки:

• небольшой объем бактериальной биомассы;
• эффективная минерализация органики;
• отсутствие аэрации, следовательно, экономия на дополнительном оборудовании;
• возможность использования метана (в больших количествах).

К недостаткам можно отнести строгое соблюдение условий существования: определенной температуры, показателя pH, регулярный вывоз твердого осадка. В отличие от активного ила, выпавшие в осадок минерализованные вещества, не являются питательной средой для растений и не применяются в качестве удобрения.

Схемы ЛОС с применением анаэробных бактерий

Простейшим устройством, в котором могут жить и размножаться анаэробные бактерии, является сливная яма. Современные выгребы – это бетонные или , установленные в грунте ниже уровня промерзания.

Изделия из ПНД можно приобрести в специализированных компаниях или на сайтах производителей, бетонные – самостоятельно, при помощи или под контролем специалистов.

Схема устройства простейшего септика, состоящего из двух отделений: в первом производится комбинированная (механическая и анаэробная) очистка, во втором – в большей степени анаэробная (+)

Производительность сооружения увеличивается с появлением дополнительных функциональных камер. Наиболее распространенные конструкции имеют 2-3 отсека, первый из которых играет роль отстойника, а следующие – резервуаров для чистки и осветления.

Чтобы создать благоприятную среду для жизнедеятельности микроорганизмов, на дно емкости помещают пористый материал, например, щебень.

Доочистка осветленной жидкости происходит в или на , посредством которых вода попадает в грунт. Для их устройства необходим подходящий тип грунта (суглинки, пески, супеси), а также низкий уровень грунтовых вод.

Пример установки очистного сооружения, включающего анаэробный септик и фильтрующий колодец, в котором происходит доочистка стоков; роль фильтра выполняет песчано-щебеночный слой (+)

Чтобы сохранить баланс в камерах, необходим регулярный уход. Он заключается в удалении твердого осадка из отстойника, перекачке лишнего активного ила из второй камеры в первую, добавлении биоакиваторов (в случае гибели или при недостаточном количестве анаэробов).

Особенности аэробной очистки

Аэробы, в отличие от анаэробов, не могут существовать без кислорода. В системе биологической очистки стоков они занимают свою, не менее важную, нишу.

Условия, созданные для развития анаэробов, абсолютно не подходят для жизнедеятельности другого вида бактерий – аэробов. Они не могут в замкнутом пространстве, лишенном доступа воздуха, образовывать споры и расти, следовательно, и перерабатывать канализационные стоки.

Для того чтобы аэробная система полностью реализовала свой потенциал, вентиляционного отверстия недостаточно, необходима принудительная подача кислорода.

Система снабжения аэротенка воздухом состоит из нескольких частей. Основную функцию (нагнетание воздуха) выполняет . Обычно его устанавливают в теплом помещении внутри дома, недалеко от выхода канализационных коммуникаций. Воздуховод соединяет компрессор с септиком и проходит в одной траншее с трубами, проложенными в грунте.

Схема станции глубокой биологической очистки с тремя отстойниками и двумя аэротенками производительностью 1,5 м³/сут. В очищении стоков принимают участие анаэробные и аэробные бактерии (+)

Насыщение стоков кислородом происходит с помощью опущенных в воду перфорированных трубок – аэраторов. Подачу воздуха можно регулировать или полностью перекрывать вентилями, находящимися около люка.

Воздух выходит из отверстий и, перемещаясь вверх в виде небольших пузырьков, обогащает стоки кислородом. Аэраторы время от времени необходимо чистить, чтобы процесс подачи кислорода не прекращался.

При устройстве первых ЛОС возникла проблема постепенного смыва аэробных бактерий для септика. Ее решили путем загрузки в емкость дополнительных приспособлений – текстильных щитов и пластиковых «ершиков».

Ткань с мелким ворсом и щетинки из полимерного материала препятствуют вымыванию активного ила и служат основой для его разрастания.

Галерея изображений

По мере накопления лишнего ила его вынимают и используют в качестве удобрения для выращивания овощей, на время помещая в компостные кучи.

Главными врагами биологической очистки являются химические моющие средства и антибиотики, растворенные в канализационных стоках. Они губительны для разного рода бактерий, поэтому агрессивные химические вещества (например, хлор и растворы с его содержанием) запрещено сливать в септик.

Преимущества и недостатки применения аэробов

Практически все существующие станции глубокой биологической очистки имеют в своем составе аэробные камеры, так как «кислородные» бактерии имеют некоторые преимущества перед анаэробами.

Они уничтожают растворенные в воде примеси, оставшиеся после механической и анаэробной очистки. Твердый осадок при этом не образуется, а налет можно удалить вручную.

Один из вариантов установки станции глубокой очистки с принудительным сливом в канаву: для работы компрессора и дренажного насоса требуется подключение к электросети (+)

Активный ил, являющийся результатом жизнедеятельности аэробов, экологически безопасен и, в отличие от химических веществ, приносит пользу произрастающей на участке растительности. Вместо неприятного запаха, характерного для закисающих стоков в выгребных ямах, наружу выходит углекислый газ.

Но главным достоинством является качество очистки воды – до 95-98%. Недостатком является энергозависимость системы.

При отсутствии электрического питания компрессор перестает подавать кислород, и при долгом простаивании без аэрации бактерии могут погибнуть. Оба вида бактерий, аэробы и анаэробы, чувствительны к бытовой химии, поэтому при использовании биологической очистки необходим контроль состава сточных вод.

Схемы ЛОС с аэробной очисткой

Осветление канализационных стоков при помощи аэробов осуществляется в станциях глубокой биологической очистки. Как правило, такая станция состоит из 3-4 камер.

Первый отсек является отстойником, в котором происходит деление отходов на различные субстанции, второй служит для анаэробной очистки, а уже в 3 (в некоторых моделях и в 4) отсеке производится аэробное осветление жидкости.

Схема установки станции глубокой биологической очистки с инфильтратором и накопительным колодцем, из которого производится сброс очищенной воды в канаву (+)

После трех- четырехступенчатой обработки вода используется для хозяйственных нужд (полива) или поступает на доочистку в одно из очистительных сооружений:

• фильтрующий колодец;
• поле фильтрации;
• инфильтратор.

Но иногда вместо одного из сооружений устраивают грунтовый дренаж, в котором доочистка происходит в естественных условиях. В песчаных, гравийных и щебенистых грунтах мельчайшие остатки органики перерабатываются аэробами.

Через глины, суглинки, практически все супеси кроме песчанистого и сильно трещиноватого варианта вода не сможет просочиться в нижележащие слои. Грунтовую доочистку глинистые породы тоже не производят, т.к. обладают крайне низкими фильтрационными качествами.

Если геологический разрез на участке представлен именно глинистыми грунтами, системы грунтовой доочистки (поля фильтрации, поглотительные колодцы, инфильтраторы) не используются.

Эффективный способ доочистки стоков из септика – поле фильтрации, представляющее собой котлован с гравийной засыпкой. Стоки поступают из распределительного колодца по дренам, доступ кислорода обеспечивают стояки

Поле фильтрации представляет собой разветвленную систему перфорированных труб (дрен), отходящих от распределительного колодца. Очищенные стоки поступают сначала в колодец, затем в зарытые в грунт дрены. Трубы снабжены стояками, по которым поступает кислород, необходимый аэробным бактериям.

Инфильтратор – готовое изделие из ПНД, последняя ступень ЛОС для доочистки осветленных стоков. Его зарывают в грунт рядом с септиком, разместив на дренажной подушке из щебня. Условия установки инфильтратора те же – легкий, пропускающий воду грунт и низкий уровень грунтовых вод.

Монтаж группы инфильтраторов в грунт: чтобы обеспечить обработку большого объема жидкости и более высокую степень очистки, применяют несколько изделий, соединенных трубами

Фильтрующий колодец на первый взгляд напоминает накопительную емкость, но имеет одно существенное различие – проникающее дно. Нижняя часть остается открытой, засыпанной на 1-1,2 м дренажным слоем (щебнем, гравием, песком). Обязательно наличие вентиляции и технического люка.

Если доочистки не требуется, очищенные до 95 – 98 % сточные воды прямо из септика выводятся в придорожный кювет или канаву.

Правила применения биоактиваторов

Чтобы запустить или усилить процесс биологической очистки, иногда необходимы добавки – биоактиваторы в виде сухих порошков, таблеток или растворов.

Они пришли на смену хлорке, которая приносила окружающей среде больше вреда, чем пользы. Для производства биоактиваторов выбраны наиболее стойкие и активные штаммы бактерий, живущих в земле.

При выборе биоактиватора следует учитывать такие факторы, как тип очистного сооружения, место засыпки, специфика бактерий и ферментов, входящих в состав препарата

Препараты, помогающие ускорить процесс распада органики, обычно имеют универсальный комплексный состав, иногда – узконаправленный. Например, существуют стартовые разновидности, которые помогают «оживить» процесс очистки после зимней консервации или длительного простоя.

Узконаправленные виды нацелены на решение какой-то определенной проблемы, например, удаления большого количества жира из канализационных труб или расщепления концентрированных мыльных стоков.

Применение биоактиваторов в ЛОС и выгребных ямах имеет ряд преимуществ.

Постоянные пользователи отмечают следующие положительные моменты:

• уменьшение объема твердых отходов на 65-70%;
• уничтожение патогенной микрофлоры;
• исчезновение резкого канализационного запаха;
• более быстрое протекание процесса очистки;
• профилактика засоров и заиливания различных частей канализационной системы.

Для быстрой адаптации бактерий необходимы специальные условия, например, достаточное количество жидкости в емкости, наличие питательной среды в виде органических отходов или комфортная температура (в среднем от +5ºС до + 45ºС).

И не стоит забывать, что живым бактериям для септика угрожают химические вещества, нефтепродукты, антибиотики.

Образец универсального типа – французский биоактиватор «Атмосбио». Рекомендуется для использования в септиках, выгребных ямах, дачных туалетах. Стоимость упаковки 300 гр. – 600 руб.

Рынок биопрепаратов дефицита не испытывает, кроме отечественных марок широко представлены и зарубежные. Наиболее известные марки – «Атмосбио» , , «BioExpert» , «Водограй» , , «Микрозим Септи Трит» , «Биосепт» .

Выводы и полезное видео по теме

Представленные видеоролики содержат полезный материал о выборе и применении биологических препаратов.

Практический опыт использования биоактиваторов в деревне:

Микроорганизмы увеличивают эффективность работы ЛОС, не причиняя вреда окружающей среде. Чтобы создать максимально комфортные условия для жизнедеятельности бактерий, следуйте инструкции и не забывайте вовремя обслуживать очистные сооружения.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме выбора и применения бактерий для септиков – можете оставлять комментарии к публикации. Форма для связи находится в нижнем блоке.