?厭氧消化過(guò)程基礎(chǔ)及原理

[00:20]本節(jié)課將繼續(xù)講解基因工程和合成生物學(xué)，介紹如何合成基因并將其放入生物體中。

- 合成生物學(xué)是指利用計(jì)算機(jī)輔助的生物工程來(lái)設(shè)計(jì)和構(gòu)建新的合成生物部件、裝置和系統(tǒng)。

- 可以合成基因并將其放入生物體中，以便生物體可以產(chǎn)生特定的酶或蛋白質(zhì)。

- 合成生物學(xué)還包括對(duì)現(xiàn)有生物體進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。?

[13:16]合成生物學(xué)的應(yīng)用

- 通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室中合成基因組，可以創(chuàng)造出以前從未存在過(guò)的病毒

- 利用合成生物學(xué)可以設(shè)計(jì)和構(gòu)建生物系統(tǒng)，用于生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品和能源

- 例如，人們已經(jīng)成功地通過(guò)合成生物學(xué)創(chuàng)造了洗滌劑、化妝品、香水、工業(yè)潤(rùn)滑劑和運(yùn)輸領(lǐng)域的產(chǎn)品

- 合成生物學(xué)還可以用于生產(chǎn)抗瘧疾藥物、輕質(zhì)防彈衣等

[26:32] 污水處理包括物理、生物和化學(xué)三個(gè)單元處理，其中厭氧消化過(guò)程是處理污泥的關(guān)鍵。

- 處理污水需要去除固體、碳、氮、病原體等。

- 舊的污水系統(tǒng)無(wú)法處理新興問(wèn)題，如有機(jī)碳、醫(yī)療殘留物、納米顆粒和重金屬等。

- 物理單元處理使用篩網(wǎng)、沉淀池、膜過(guò)濾等。

- 化學(xué)單元處理主要是三級(jí)處理，包括消毒、沉淀和吸附等。

- 厭氧消化過(guò)程是處理污泥的關(guān)鍵，通過(guò)厭氧消化器處理污泥。

[39:52]厭氧消化是在無(wú)氧條件下進(jìn)行的生物過(guò)程，將有機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和氨等無(wú)機(jī)產(chǎn)物。

- 有機(jī)物質(zhì)通過(guò)厭氧微生物過(guò)程，產(chǎn)生甲烷、二氧化碳、氨和生物質(zhì)。

- 厭氧消化可以通過(guò)發(fā)酵過(guò)程或厭氧呼吸過(guò)程進(jìn)行。

- 發(fā)酵過(guò)程中，沒(méi)有外部電子受體，電子被放入有機(jī)碳中，產(chǎn)生乙醇和脂肪酸等發(fā)酵產(chǎn)物。?

[53:07]厭氧消化的四種微生物及其作用

- 產(chǎn)酸菌、產(chǎn)氫菌和甲烷菌是厭氧消化的三個(gè)關(guān)鍵群體

- 產(chǎn)酸菌將長(zhǎng)鏈脂肪酸轉(zhuǎn)化為乙酸、二氧化碳和氫

- 產(chǎn)氫菌和甲烷菌協(xié)同作用，將乙酸轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳

- 甲烷菌可以將近72%的碳轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳，是消化過(guò)程的主要驅(qū)動(dòng)力????

[01:06:22] 厭氧消化過(guò)程中使用了三種不同的濾器

- 豐富的厭氧過(guò)濾器使用塑料介質(zhì)，可容納高生物量和高負(fù)荷

- 下流式厭氧過(guò)濾器類似于滴濾過(guò)濾器，需要更多的介質(zhì)表面積

- UASB系統(tǒng)使用細(xì)菌自身形成泥毯，具有高沉降速度

[01:19:41] 厭氧消化過(guò)程中有兩種常見(jiàn)的反應(yīng)器類型：擴(kuò)展床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器。

- 擴(kuò)展床反應(yīng)器中有生物載體，如砂、聚合氯化物或碎輪胎。

- 流化床反應(yīng)器中有沙子作為生物載體，床可以自由地上下運(yùn)動(dòng)。

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[01:32:58]厭氧消化過(guò)程可以生產(chǎn)穩(wěn)定的富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的肥料

- 產(chǎn)生的消化液富含氮和磷，可以用作天然肥料

- 厭氧消化過(guò)程可以設(shè)計(jì)不同的系統(tǒng)以適應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物

- 厭氧消化過(guò)程可以用于穩(wěn)定半穩(wěn)定的有機(jī)物質(zhì)，但需要進(jìn)行干燥和固化處理

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