I. Prinsip
Geterotrof bakteriyalar chiqindi suvdagi COD/BOD organik ifloslantiruvchi moddalardan uglerod va energiya manbalari sifatida foydalanadi va ularni aerob/anaerob sharoitda parchalaydi. Jarayon katta molekulalar → kichik molekulalar → CO₂, suv, metan va bakterial loyni o'z ichiga oladi va shu bilan suvdan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlaydi.
1. Hujayradan tashqari gidroliz (makromolekulaga oldindan ishlov berish)
Oqava suvdagi kraxmal, yog'lar, oqsillar va tsellyuloza kabi yirik molekulalar hujayra membranasiga kira olmaydi. Bakteriyalar hujayradan tashqari fermentlarni (amilaza, proteaza, lipaza) chiqaradi:
• Oqsillar → Aminokislotalar
• Polisaxaridlar → Glyukoza
• Yog'lar → Glitserin + Yog 'kislotalari Katta molekulalar eruvchan kichik organik molekulalarga aylantirilgandagina bakteriyalar tomonidan so'rilishi mumkin.
2. Transmembranli faol transport (hujayraga kirish)
Kichik organik molekulalar tashuvchi oqsillarga tayanadi va hujayra membranasidan o'tish va sitoplazmaga kirish uchun faol energiya sarflaydi.
3. Hujayra ichidagi biokimyoviy metabolizm (aerob/anaerobga bo'lingan yadro degradatsiyasi)
(1) Aerob bakteriyalar (faollashtirilgan loy, aerob tank, MBR)
Aerob nafas olish: O₂ elektron qabul qiluvchi vazifasini bajaradi
1. Glikoliz: Organik moddalar → piruvat, oz miqdorda ATP
2. Trikarboksilik kislota aylanishi (TCA): to'liq oksidlovchi parchalanish
3. Elektronlarni tashish zanjiri: O₂ H bilan birikib H₂O hosil qiladi
Yakuniy mahsulot: CO₂ + H₂O + yangi bakteriyalar (ko'payish, ortiqcha loy hosil qilish)
Ko'pgina shahar oqava suvlari BODni olib tashlash uchun aerob bakteriyalarga tayanadi.
(2) Anaerob bakteriyalar (anaerob tank, gidroliz kislotasi, UASB)
Molekulyar kislorod yo'q; CO₃²⁻/organik moddalar elektron qabul qiluvchi hisoblanadi va jarayon uch bosqichda davom etadi:
1. Gidrolitik kislota{1}}hosil qiluvchi bakteriyalar: Kichik molekulalar → Uchuvchi yog‘ kislotalari (VFA) (sirka kislotasi, propion kislotasi)
2. Vodorod{1}}sirka kislotasi-hosil qiluvchi bakteriyalar: uzun-zanjirli VFA → Sirka kislotasi + H₂/CO₂
3. Metanogen bakteriyalar: Sirka kislotasi/H₂ + CO₂ → CH₄ + CO₂ Yakuniy mahsulotlar: Metan + Karbonat angidrid + oz miqdorda bakteriya hujayralari. Yuqori konsentratsiyali oqava suvlar va loyning parchalanishi anaerobik degradatsiyaga tayanadi.
(3) Anaerob denitrifikator bakteriyalar (A/O anoksik bo'lim)
Elektron qabul qiluvchi sifatida O₂ o'rniga NO3-dan foydalanib, ular organik moddalarni parchalaydi va bir vaqtning o'zida nitrat azotini → N₂ olib tashlaydi:
Organik moddalar + NO3- → CO2 + N2↑ + H2O
Ilova: Chiqindilarni denitrifikatsiya qilish jarayoni
II. Organik moddalarning yakuniy manzili (3 xil)
1. Minerallanish (taxminan 70%): butunlay CO₂, H₂O va CH₄ ga parchalanib, suv havzasini tark etadigan gazlarga aylanadi;
2. Assimilyatsiya va sintez (20% ~ 30%): Organik moddalar yangi bakterial hujayralarni sintez qiladi, faol loyga/ortiqcha loyga aylanadi, bu esa ikkilamchi cho'ktirish idishida loyni ajratish- yo'li bilan suvdan chiqariladi;
3. Kichik miqdor: qoldiq oraliq mahsulotlar.
III. Asosiy ta'sir qiluvchi shartlarni to'ldirish
• Aerobik: DO=2~3 mg/L, pH 6,5~8,5, mos harorat 20~35 daraja;
• Anaerob: qat'iy anaerob, pH 6,8 ~ 7,5, metanogenlar 30 ~ 38 darajada rivojlanadi;
• Oziq moddalar nisbati: BOD:N:P ≈ 100:5:1, azot va fosfor yetishmaydigan bakteriyalar rivojlana olmaydi va degradatsiya buziladi.
