منحنی رشد باکتری های فاضلاب

زمان مورد نیاز برای مطالعه: 3 دقیقه

منحنی رشد باکتری های فاضلاب

در توضيح متابوليسم منحنی رشد باکتری های فاضلاب ، همزمان با مصرف سوبسترا توسـط ميكروارگانيـسمهـا و انجـام واكنش هاي اكسيد و احياء ، رشد با توليد سلولهاي اضافي اتفاق مي افتد. بنـابراين در تـصفيه فاضـلاب همزمان با اينكه سوبسترا در فاضلاب مصرف و تجزيه بيولوژيكي مي شود جرم سـلولي بطـور پيوسـته توليد مي شود. 

باكتريها مي توانند بصورت تقسيم دوتايي، شكل غير جنسي يا با جوانه زدن تكثيـر پيدا كنند. بطور معمول آنها به روش تقسيم دوتايي تكثير مي يابند؛ بطوريكه سلول اوليه به دو ارگانيسم جديد تبديل مي شود. زمان مورد نياز براي هر تقسيم كه تحت عنوان زمان تكثير نام دارد، مـي توانـد از چند روز تا كمتر از 20دقيقه متفاوت باشد. براي مثال اگر زمان تكثير 30دقيقه باشد، يك باكتري بعد از 12ساعت تبديل به  16777216 (بعبارتي 224) عدد باكتري مي شود. وزن يك سلول بـا فـرض باكتري كروي شكل با قطر 1 ميكرون  است. جرم بـاكتري در طول 12ساعت تقريباٌ  8.4ميكروگرم مي شود. بنابراين تعداد سلولها در مقايسه با جـرم
آنها نسبتاً زياد است. اين تغيير سرعت در جرم سلولي بـا گذشـت زمـان يـك مثـال فرضـي اسـت. منحنی رشد باکتری های فاضلاب در سيستم هاي تصفيه بيولوژيكي، بدليل محدوديت هاي محيطي مانند در دسترس نبودن سوبسترا و مواد مغذي، بصورت نامحدود به تكثير ادامه نمي دهد.

منحنی رشد باکتری های فاضلاب

همانطور كه در شكل بالا نشان داده شده است، رشد باكتري در راكتـور منقطـع ، بوسـيله فازهـاي مشخص تقسيم بندي ميشود. منحني هاي نشان داده شده در شكل بالا بيـانگر ايـن اسـت كـه چـه اتفاقي در يك راكتور منقطع صورت مي گيرد. در زمان صفر، سوبسترا و مـواد مغـذي بـه مقـدار زيـاد وجود دارد و فقط جمعيت كمي از جرم سلولي وجود دارد . همزمان با مصرف شـدن سوبـسترا، 4فـاز مشخص رشد بصورت متوالي ايجاد ميشود :

  1. فاز رشد تـأخيري : در منحنی رشد باکتری های فاضلاب ، فـاز تـأخيري تـا زمـان اضـافه شـدن بيـومس بيـانگر زمـان مـورد نيـاز بـراي ميكروارگانيسم ها در تطبيق با محيط جديد خود مي باشد . اين فـاز قبـل از انجـام تقـسيم سـلولي و توليد بيومس است. در حين فاز تأخيري ، القاء آنزيم ممكن است انجام شود و يـا سـلولها بـا تغييـرات شوري ، pH يا دما انطباق پيدا كنند . افزايش مقدار ظاهري فاز تاخيري ممكـن اسـت بـدليل غلظـت بيومس كم در شروع فعاليت تكثير باشد.
  2. فاز رشد لگاريتمي :در حين فاز رشد لگاريتمي، سلولهاي باكتري با سـرعت مـاكزيمم تكثيـر مـي يابند ؛ زيرا هيچ محدوديتي ناشي از ميزان سوبسترا و مواد مغـذي وجـود نـدارد. منحنـي رشـد جـرم سلولي در اين فاز بصورت لگاريتمي افزايش مي يابد. در حضور سوبسترا و مواد مغذي نامحدود ، تنهـا عاملي كه بر رشد لگاريتمي تأثير دارد، دما مي باشد.
  3. فاز ثابت: در طول اين فاز، غلظت جرم سلولي بطور نسبي با گذشت زمان ثابـت مـي مانـد. در ايـن فاز، رشد باكتري از حالت لگاريتمي طولاني تر نيست و ميزان رشد بوسيله مرگ سـلولها متـوازن مـي شود.
  4. فاز مرگ و مير: سوبسترا در فاز مرگ و مير كاهش يافته است؛ بطوريكه هـيچ رشـدي اتفـاق نمـي افتد و تغيير در غلظت جرم سلولي بدليل مرگ سلولي است. كاهش لگاريتمي در غلظت جرم سـلولي، اغلب مشاهده ميشود؛ بطوريكه بخش تقريباً ثابتي از غلظت جرم سلولي باقيمانـده روزانه كـاهش مـي يابد.

رشد باكتريايي و بازده بيومس

در فرآيندهاي تصفيه بيولوژيكي ، رشد سـلولي همـانطور كـه در منحنی رشد باکتری های فاضلاب توضـيح داده شـد ، همزمـان بـا اكسيداسيون تركيبات آلي و غير آلي اتفاق مي افتد. نسبت حجم بيومس توليدي به حجم سوبـستراي مصرفي (گرم بيومس به گرم سوبسترا) بعنوان بازده بيومس تعريف مي شود و معمولاً به صورت دهنده الكترون مورد استفاده ، تعريف مي شود :

(سوبستراي مصرف شده بر گرم) / (جرم سلولي توليدي برحسب گرم) = Y

براي مثال بازده در واكنش هاي هتروتروفيك هوازي با سوبستراي آلـي بـصورت جـرم سـلولي توليـدي برحسب گرم به سوبسترا آلي تعريف مي شود و در نيتريفيكاسيون ، بازده بصورت جرم سلولي (گـرم) به نيتروژن آمونياكي (گرم) تعريف مي شود و در تجزيه اسيدهاي چرب فرار براي توليـد متـان بـه روش بي هوازي، بازده برابر VFAمصرفي (گرم)/ جرم سلولي(گرم)است. در محلهايي كه تركيبات خاصي مانند آمونياك ، اندازه گيري و شناسايي شده است، بازده بصورت حجم تركيـب مـورد اسـتفاده انـدازه  گيري مي شود.

براي تصفيه هوازي يا بـي هـوازي فاضـلاب شـهري و صـنعتي حـاوي مقـدار زيـادي تركيبات آلي، بازده براساس پارامترهاي قابل اندازه گيري منعكس كننـده مـصرف تركيـب آلـي كلـي مانند COD يا BOD تعيين ميشود. بنابراين، بازده برابـر جـرم سـلولي توليـدي برحـسب گـرم بـه COD حذف شده يا جرم سلولي توليدي بر حسب گرم به BODحذف شده خواهد بود.

 

مقالات پیشنهادی

عناصر کم مقدار و خُردمغذی ها (فلزات سنگین) در آب آشامیدنی

عناصر کم مقدار و خُردمغذی ها (فلزات سنگین) ( Trace elements and micronutrients (heavy metals)) در آب آشامیدنی معمولاً در آب های طبیعی، بسیاری از عناصر با مقدار کم (عناصر کم مقدار و خُردمغذی ها(فلزات سنگین) )یافت می شود که از هوازدگی و انحلال سنگ ها و خاک ها، فاضلاب های شهری و صنعتی، زه […]

آزمایشگاه آب کرج

آزمایشگاه آب کرج تمامی آزمایش های آب و خاک و فاضلاب در شعبه آزمایشگاه آب کرج شرکت آبرام (آب راهبر محاسب) قابل انجام است که این آزمایش ها به دو بخش کلی آزمایش های میکروبی و شیمیایی تقسیم بندی می شود. آزمایش های شیمیایی شامل تعیین کردن کاتیون و آنیون های مانندپارامترهای نیترات ، سولفات ، فسفات ، سدیم ، شوری ، نیتریت ،آمونیاک ، سختی کل ، کلسیم، […]

PH آب استخر

PH آب استخر : افزایش ناگهانی در PH آب استخر بخاطر رشد های جلبکی در نتیجه کلریناســیون غیـر مـداوم یـا غیـر کافی اتفاق می افتد. نگه داری کلر آزاد باقیمانده در استخر شنا در تمام اوقات از رشد جلبکی جلوگیری می نماید. در عمل در جائیکه کلر گازی استفاده می شود. PH آب استخر به سرعت […]

تجزیه اوره

تجزیه اوره تجزیه اوره بر اساس این است که حیوانات نیتروژن غیرقابل مصرف خود را به صورت اوره دفع می‌کنند این ماده توسط باکتری‌های هیدرولیز کننده اوره به آمونیاک تبدیل می شود این باکتری ها با ترشح آنزیم اورئاز اوره را هیدرولیز می کنند. از آنجا که تجزیه اوره به افزایش ph محیط منجر می‌شود […]

آشکارساز کروماتوگرافی گازی

آشکارساز کروماتوگرافی گازی آشکارساز کروماتوگرافی گازی ، یکی از اجزای دستگاه کروماتوگرافی  گازی(‌GC) می باشد. آشکار ساز ها یا Detector ها  معمولا بعد از ستون ها در دستگاه gc قرار می گیرند. برای مطالعه مطلب اخبر ، لطفا مطلب دستگاه کروماتوگرافی گازی را مطالعه بفرمایید. خصوصيات ایده آل آشکارساز کروماتوگرافی گازی  حساسيت مناسب پايداري خوب نسبت […]

آزمایش آب مرغداری

آزمایش آب مرغداری : آزمایش آب مرغداری شامل پارامتر های میکروبی و شیمیایی آب است. چراکه آب، مهمترین ماده غذایی برای مرغها است. با این که ضرورت فراهم بودن آب کافی، و در دسترس بودن آسان آن برای مرغها به خوبی دانسته شده است. اما به تأثیر کیفیت آب در عملکرد مرغها، در بسیاری از مرغداریها […]

آب مجازی

آب مجازی آب مجازي، جمع کل آب مورد نیاز براي تولید مقدار معینی از محصول ، با توجه به شرایط اقلیمی، مکانی، زمان و راندمان تولید میباشد. سالانه حجم زیادي آب صرف نوشیدن، پخت و پز، شست و شو و سایر فعالیتهاي انسان میشودکه به عنوان مصارف مستقیم آب میتوان از آنها یاد کرد، اما احجام بسیار بیشتري از […]

اندوتوکسین چیست

اندوتوکسین چیست اندوتوکسین‌ها از اوايل دهه 1900ميلادي به خاطر اثرات گرمازايي خود (تب القايي) شناخته شده‌اند. به طور كلي، اندوتوكسين‌ها بخش‌هايي از ديواره سلولي باكتري‌هاي گرم منفي هستند. اهميت آنها به علت تاثير بر سيستم ايمني مي‌باشد. اندوتوكسينها اغلب به خاطر ساختار خود كه شامل يك بخش ليپيدي (چربي، بخش تحريك كننده سيستم ايمني، داراي كمترين […]

Organic matter in water

Organic matter in water The laboratory-scale ultrafiltration (UF) experiments were conducted to determine the effect of the presence of powdered activated carbon (PAC) on the UF process performance, in terms of flux decline and the possibilities of membranes cleaning during backwashing. Poly(vinylidene fluoride) membranes formed by the phase inversion technique were used in the UF […]

اندازه گیری سموم کشاورزی

اندازه گیری سموم کشاورزی اندازه گیری سموم کشاورزی مانند سموم ارگانیک کلره و سموم ارگانیک فسفره که ممکن است در محصولات کشاورزی یافت می شود باید به صورت مداوم بر اساس استاندارد های سازمان محیط زیست اجرا گردد. در مطلب  اندازه گیری سموم ارگانیک کلره به تشریح اندازه گیری سموم فسفره که مهمتری  اندازه گیری […]

نظرات کاربران

ارسال دیدگاه
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • مجموع دیدگاهها: 0
  • در انتظار بررسی: 0
  • انتشار یافته: 0

هنوز دیدگاهی ثبت نشده است.

سوالی دارید؟ منتظر تماس شما هستیم

برای دریافت مشاورۀ رایگان، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید