Введение
2.0бзор литературы 8
2.1. Микробиологическое окисление аммония 9
2.1.1. Аэробное окисление аммония 9
2.1.2. Анаэробное окисление аммония
2.1.2.1. Аммонийокисляющие бактерии (АОБ) 11
2.1.2.2. Анаммох-бактерии 13
2.2. Микробиологические и биохимические характеристики анаммокс-бактерий... 15
2.2.1. Физиологические аспекты 15
2.2.2. Структура клетки 18
2.2.3. Основные биохимические процессы
2.3. Идентификация анаммокс-бактерий и АОБ 23
2.4. Удаление азотсодержащих загрязнений из сточных вод
2.4.1. Нитрификация и денитрификация 26
2.4.2. Анаммокс-процесс и его модификации
2.4.2.1. SHARON-ANAMMOX 31
2.4.2.2. CANON 34
2.4.2.3. DEAMOX 35
3. Материалы и методы 40
3.1. Минеральная среда 40
3.2. Биомасса 40
3.3. Лабораторная установка 41
3.3.1. Рабочие параметры реакторов 42
3.4. Аналитические методы 43
3.4.1. Анализ последовательностей генов 16S рРНК 43
3.4.1.1. Выделение ДНК и амплификация генов 16S рРНК 43
3.4.1.2. Клонирование и секвенирование ПЦР-продуктов 44
3.4.1.3. Филогенетический анализ 44
3.4.2. FISH-анализ 45
3.4.3. Определение концентраций низкомолекулярных веществ в реакторных исследованиях 47
3.4.3.1 Определение концентрации аммония методом Фосетта и Скотта 47
3.4.3.2 Определение концентрации нитрат-ионов 48
3.4.3.3 Определение концентрации нитрит-ионов 48
3.4.3.4 Определение концентрации сульфид-ионов 49
3.4.3.5 Определение показателя общего химического потребления кислорода (ХПК) 50
3.5. Определение количества беззольного вещества биомассы (БВБ) 51
3.6. Определение удельных активностей биогранул 51
3.7. Определение кинетических характеристик биогранул in situ 52
4. Результаты и обсуждение 54
4.1. Филогенетический анализ автотрофного микробного сообщества,
осуществляющего DEAMOX процесс 54
4.1.1. Гены 16SpPHK домена Bacteria 54
4.1.2. Гены 16S рРНК отдела Planctomycetes 56
4.1.3. Гены 16SpPHK домена Archaea 60
4.2. Получение анаммокс-активных биогранул 62
4.2.1. Биогранулы №1 62
4.2.2. Биогранулы № 2 66
4.3. Запуск 2-х модификаций DEAMOX процесса 69
4.3.1. Запуск S-DEAMOX процесса 69
4.3.2. Запуск О-DEAMOX процесса 70
4.4. Оптимизация условий для S- и О-DEAMOX процессов 73
4.4.1. Влияние рН 73
4.4.2. Влияние концентрации ионов бикарбоната 75
4.4.3. Влияние температуры 76
4.4.4. Влияние НСА 78
4.4.5. Кинетические и каталитические характеристики биогранул 90
4.5. FISH-анализ 92
5. Выводы 95
6. Список литературы 97
