Сироткин А С КГТУ кафедра промышленной биотехнология

Сироткин А. С. , КГТУ, кафедра промышленной биотехнология 4 курс, дисциплина «Теоретические основы биотехнологии» Обзорная лекция Анализ смешанных культур микроорганизмов на примере биообезвреживания промышленных отходов ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Современные методы интенсификации биологической очистки сточных вод • непрерывный процесс в аэротенках без рециркуляции активного ила с целью его направленной селекции • отъемно-доливное культивирование микроорганизмов активного и биопленки • биоаугментация в смешанных культурах (биоценозах активного ила и биопленки) • создание и внедрение биосорбционных систем очистки сточных вод • системы с биопленкой. Высокоэффективная биофильтрация с биорегенерацией сорбента • башенная биология • мембранные технологии снабжения сточной воды ТОБТ, 2005/06 уч. год, кислородом Сироткин А. С.

Технологические стадии цикла отъемно-доливного способа очистки сточных вод ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Продолжительность основных стадий рабочего цикла отъемно-доливного реактора *в начале эксперимента стадия оседания была задана в 1 мин. ; после появления микробных гранул время оседания увеличили до 15 мин. за счет сокращения продолжительности заполнения реактора и слива ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Микробные гранулы из смеси чистых культур на глюкозно-пептонном субстрате (в чашке Петри диаметром 9 см) ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Изображения (х630) края среза гранул толщиной 20 мкм из смеси чистых культур а – на второй; б – на третьей неделе эксперимента: клетки S. natans (синий сигнал специфического зонда Sna 23 A, m= 0, 27 ч-1, Ks=0, 01 г/дм 3); клетки Z. ramigera (красный сигнал специфического зонда Zora 1414, m= 0, 248 ч-1, Ks=0, 037 г/дм 3) ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Микробные гранулы, полученные из активного ила в отъемно-доливном реакторе на глюкозно-пептонном субстрате (в чашке Петри диаметром 9 см) ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Эффективность удаления компонентов модельной сточной воды микробными гранулами в течение шестичасового цикла Эксплуатационные свойства микробных агрегатов ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Изотермы адсорбции красителя Acid Red 18 на хлопьях активного ила и микробных гранулах (Т=22 0 С) Площадь удельной поверхности хлопьев активного ила S=177 м 2/г микробных гранул S=157 м 2/г ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Содержание кислорода в микробной грануле диаметром 5 мм Справедливо при D=1, 5 -1, 85´ 10 -9 м 2/с, m=0, 6 ч-1, Kmc= 0, 5 мг/дм 3 ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Механизм образования микробных агрегатов ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Биопленка на поверхности частиц золы (х100) Время культивирования – от 2 до 3 недель Толщина биопленки - от 0, 016 до 0, 08 мм ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Эффективность осаждения активного ила в биосорбционной системе Сравнительная динамика осаждения активного ила в биологической и биосорбционной системах очистки ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Пористая структура древесного активированного угля (электронная микроскопия х 500) (из работы Jos Boere, компания NORIT Nederland B. V. ) ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Микробные клетки на поверхности активированного угля (из работы Jos Boere, компания NORIT Nederland B. V. ) ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Схематичное представление удаления загрязнений из сточных вод в процессах биосорбции диффузия в биопленке поток сточной воды поверхностная диффузия в порах биодеградация адсорбция биорегенерация? ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Интенсификация биологической очистки сточных вод в присутствии некоторых адсорбентов ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Кинетические модели микробного роста и потребления субстрата Критерий минимизации для моделей биохимической кинетики min (4. 7) Для m=2 (концентрации активного ила и загрязнений), n=20 (число экспериментов) min ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С. (4. 8)

Информационная панель имитатора биосорбционной очистки сточных вод с учетом гетерогенности активного ила ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Информационная панель имитатора для регистрации «залповых» сбросов и их погашения подачей сорбента ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Рабочий журнал регистрации залповых сбросов ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Колонные угольные БАУ-фильтры (пилотный масштаб, Технический университет г. Дельфт, Голландия) ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Лабораторная установка и различные виды материаловносителей биопленки для исследования биофильтрации сточных вод ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Образцы биопленки из биофильтров (окраска по Граму) ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Генные зонды для флуоресцентной in-situ гибридизации (FISH) • Генные зонды – рибосомальные (одноцепочечные) ДНК (от нескольких десятков до нескольких сотен и тысяч нуклеотидов), меченные каким-либо флуоресцирующим веществом • ДНК-зонды применяют для поиска родственных (комплементарных) ДНК; при этом ДНК-зонд включается в состав дуплекса (двухцепочечной молекулы) с образованием гибридизированной ДНК • Примеры ДНК-зондов: для протеобактерий бета-группы Bet 42 a (нуклеотидная последовательность GCCTTCCCACTTCGTTT; флуоресцирующее вещество – Fluoreszein (зеленый) ) для культур Nitrosomonas spp. Nmo 254 (нуклеотидная последовательность GTAGGCCGTTACCCGACC; флуоресцирующее вещество – Texas-red (красный) ) ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Техника флуоресцентной in-situ гибридизации (FISH) для идентификации микроорганизмов в смешанных культурах • Фиксация клеток в микробной суспензии формальдегида • Иммобилизация клеток на поверхности предметного стекла воздействием тепла и этанола • Гибридизация ДНК-зондами • Промывка объектов фосфатным буфером • Оптическое микроскопирование объектов с соответствующими фильтрами монохромного света с иммерсионным объективом ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Фотографии образцов биопленки из биофильтров DAPI* - окрашенные клетки **FISH нитрификаторов (генный зонд NSO 1225, флуоресцирующее вещество Texas-red) *DAPI-4`, 6`- диамидино-2 -фенилиндолдигидрохлорид **FISH - флуоресцентная in-situ гибридизация ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Протеобактерии бета-группы филогенетического дерева пурпурных бактерий (Г. Шлегель, 1992, Общая микробиология) Гетеротрофные бактерии: • р. Pseudomonas • Sphaerotilus natans (нитчатые бактерии) • р. Alcaligenes Аммонийокисляющие нитрификаторы: • р. Nitrosomonas • р. Nitrosococcus • р. Nitrosolobus • р. Nitrosovibrio • р. Nitosospira ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Фотографии образцов биопленки из биофильтров DAPI - окрашенные клетки FISH протеобактерий бета-группы (генный зонд Bet 42 a, флуоресцирующее вещество Fluoreszein (зеленый) и нитрификаторов Nitrosomonas spp. (генный зонд Nmo 254, флуоресцирующее вещество Texas-red (красный) ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Схема экспериментальной установки для изучения закономерностей роста биопленки и образования ВПВ ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.

Изображения внеклеточных полимерных веществ при различных скоростях потока близкой к 0 дм 3/ч 16 дм 3/ч Кинетика образования внеклеточных полимерных веществ ТОБТ, 2005/06 уч. год, Сироткин А. С.