박 테리아 는 가장 작은 미 생 물 이며 형태 학 적으로 가장 간단 합니다 .그것의 존재 는 광 학 현 미 경 으로 확인 될 수 있지만 , 일반적으로 생 리 학적 실험 을 하지 않으면 식별 할 수 없습니다 .

 

 

 

 

  영양 소에 대한 수 요 에 따라 박 테리아 는 자 영 균 과 이 영 균 의 두 가지 범 주 로 나 눌 수 있습니다 .자 영 균 은 다양한 무기 물 (CO 2, H CO 3, NO 3, PO 3 - 4 등) 을 영양 으로 사용하여 다른 무기 물로 전환 하여 에너지를 방 출 하고 세포 물질 을 합 성 하며 탄 소 원 , 질 소 원 및 인 원 은 모두 무기 물 입니다 .

  하 수 처 리 시 설 의 미 생 물은 주로 이 양 균 이다 .

 

  곰 팡 이는 호 기 성 박 테리아 이며 , 유기 물을 탄 소 원으로 사용하고 , 성장 pH 는 2 입니다 .최적 의 pH 는 5. 6 입니다 .곰 팡 이의 산 소 수 요 는 박 테리아 의 절반 에 불과 합니다 .곰 팡 이는 일반적으로 낮은 pH 와 분 자 산 소가 적은 환경에서 발생합니다 .

  하 수 처리 에서 곰 팡 이의 역할 은 무시 할 수 없습니다 .

 

  그것은 엽 록 소를 함 유 하고 있으며 광 합 성을 이용하여 이 산 화 탄 소 와 물을 동 화 하여 산 소를 방 출 하고 물 속 의 질 소 , 인 등 영양 소 들을 흡 수 하여 자체 세포 를 합 성 한다 .

 

  하 수 속 의 원 생 동물 은 수 질 정 화 자 이자 수 질 지 표 물 이다 .대부분의 원 생 동 물은 호 수 성 이 양 형 에 속 한다 .하 수 처리 에서 원 생 동물 의 역할 은 박 테리아 보다 중요하지 않지만 대부분의 원 생 동물 은 고 체 유기 물질 과 자유 박 테리아 를 삼 킬 수 있기 때문에 수 질을 정 화하는 역할을 합니다 .

  예를 들어 , 용 해 산 소가 충분 할 때 시계 벌 레 가 대 량 으로 나타나 고 용 해 산 소가 1 / L 미 만 일 때 비교 적 적 고 활동 적이지 않습니다 .

 

  하 수 처리 시설 과 안정 연 못 에서 흔히 볼 수 있는 후 생 동 물은 륜 충 , 선 충 및 갑 각 류 의 동물 이다 .

  후 생 동 물은 박 테리아 , 원 생 동 물 , 조 류 및 유기 고 체를 먹 으며 , 그들의 출 현 은 처리 효과가 더 좋 으며 하 수 처 리의 지 표 생물 임을 나타 냅니다 .

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  이 과정은 새로운 생명의 탄생 , 오래된 생명의 죽음 및 영양 소 (기 질) 의 전환 을 동반 합니다 .하 수의 생물 학적 처 리는 미 생 물이 오염 물질 (영 양 물) 에 대한 대 사 전환 을 사용하여 달성 됩니다 .

 

  박 테리아 와 곰 팡 이는 물 속 의 유기 물 , 질 소 , 인 등을 영양 으로 유산 소 및 무 산 소 호흡 을 통해 자체 세포 를 합 성 합니다 .조 류 는 이 산 화 탄 소 와 물 의 질 소 , 인 을 사용하여 빛 과 작용 을 수행 하여 자체 세포 를 합 성 하고 수 체 에 산 소를 공급 합니다 .조 류 의 세포 가 죽은 후 균 류 가 번 식 하는 영양 소가 된다 .

  후 생 동 물은 물 속 의 고 체 유기 물 , 곰 팡 이 , 조 류 및 원 생 동 물을 포 식 한다 .

 

  생명 활 동을 유지하고 성장 과 번 식을 위해 진행 되는 이런 생 화 학 반 응 과 정을 신 진 대 사 라고 하며 대 사 라고 약 칭 한다 .

  미 생 물은 영양 소를 분 해 하여 간단한 화 합 물로 전환 하고 에너지를 방 출 하며 , 이 과정은 분 대 사 또는 생산 성 대 사 라고 합니다 . 미 생 물은 영양 소를 세포 물질 로 전환 하고 분 대 사 에서 방 출 된 에너지를 흡 수 하며 , 이 과정은 신 진 대 사 라고 합니다 .

  영양 소가 충분 할 때 내 인 성 호흡 은 눈에 띄 지 않지만 영양 소가 부족 할 때 내 인 성 호흡 은 에너지 의 주요 원 천 입니다 .

  미 생 물은 신 진 대 사를 통해 끊임없이 번 식 하고 죽 는다 .미 생 물의 분 대 사는 동 화 대 사에 에너지 와 물질 을 제공 하며 , 동 화 대 사는 분 대 사를 위한 촉 매 와 반응 기를 제공합니다 .두 가지 대 사는 상호 의존 적이며 , 상호 촉진 적이며 , 분리 할 수 없습니다 .

  다른 미 생 물의 대 사 속 도는 다르 며 분 해 및 합 성에 사용되는 영양 소의 비율 은 다릅니다 .

  호 기 성 미 생 물은 영양 소를 철저 히 분 해 하고 최종 제품 (CO 2, H 2 O , NO 3 - , PO 43 - 등) 은 안정 적이며 가장 적은 에너지를 함 유 하므로 호 기 성 미 생 물 대 사 에서 방 출 되는 에너 지가 많 고 대 사 속 도가 빠 르 며 분 해 에 사용되는 영양 소의 비율 이 작 고 합 성에 사용되는 비율 이 크고 세포 증 식이 빠 릅니다 .

 

  미 생 물의 성장 에 영향을 미치는 조건 은 주로 영양 , 온 도 , pH , 용 해 산 소 및 독 성 물질 입니다 .

 

  미 생 물 세포 의 구성 (H 2 O 및 무기 물질 제외) 은 화학 식 C 5 H 7 O 2 N 또는 C 60 H 87 O 23 N 12 P 로 표현 될 수 있습니다 .다른 미 생 물 세포 의 구성 은 동일 하지 않으며 탄 소 와 질 소 비율 에 대한 요구 사항 은 동일 하지 않습니다 .호 수 성 미 생 물은 탄 소 - 질 소 비율 이 BO D 5 : N : P = 100 : 5 : 1 [ 또는 CO D : N : P = (200 ~ 300) : 5 : 1 ] 을 필요로 합니다 .

  여기서 N 은 NH 3 - N 로 계산 되고 P 는 PO 43 - P 로 계산 됩니다 .미 생 물은 다양 하며 필요한 C , N 및 P 의 화학 형태 는 다릅니다 .예를 들어 , 이 양 균 은 탄 소 원 으로 유기 물질 을 필요로 하는 반면 , 자 양 균 은 탄 소 원 으로 CO 2 와 H CO 3 을 사용합니다 .

  미 생 물은 C , H , O , N , P 외에도 S , Mg , Fe , Ca , K 등의 원 소 와 Mn , Zn , Co , Ni , Cu , Mo , V , I , Br , B 등의 미 량 원 소를 필요로 한다 .

 

  적응 의 온 도 범 위에 따라 미 생 물은 저 온 성 (호 냉 성), 중간 온 도 성 및 고 온 성 (호 열 성) 의 세 가지 범 주 로 나 눌 수 있습니다 .저 온 성 미 생 물의 성장 온 도는 20 미 만 이고 , 중 온 성 미 생 물의 성장 온 도는 20 ~ 45 미 만 이며 , 고 온 성 미 생 물의 성장 온 도는 45 미 만 이다 .

  혐 기 성 생물 학적 처리 시 , 중 온 미 생 물의 최적 성장 온 도는 25 ~ 40 이며 , 고 온 미 생 물의 최적 성장 온 도는 50 ~ 60 입니다 .따라서 혐 기 성 미 생 물 처 리는 일반적으로 33 ~ 38 및 52 ~ 57 의 두 온 도 세 그 먼 트를 사용하여 중간 온 도 소 화 (발 효) 및 고 온 소 화 (발 효) 라고 합니다 .과학 기술의 발전 으로 혐 기 성 반응 은 20 ~ 25 ° C 의 상 온 에서 수행 될 수 있으므로 운영 비용을 크게 줄 일 수 있습니다 .

  따라서 , 높은 최적 온 도 조건 에서 생물 학적 처 리는 더 나은 효과를 발휘 합니다 .하 수 온 도를 인 위 적으로 변경 하면 처리 비용이 증가 하므로 호 수 성 생물 학적 처 리는 일반적으로 자연 온 도 에서 , 즉 상 온 에서 수행 됩니다 .호 수 성 생물 처 리 효과 는 기후 의 영향을 덜 받 습니다 .

  원래 하 수의 온 도가 높은 경우 중 온 발 효 (3 3 ~ 38) 또는 고 온 발 효 (5 2 ~ 5 7) 를 채택 해야합니다 .충분한 폐 열 또는 발 효 과정에서 충분한 바이 오 가 스 (고 농 도 유기 하 수 및 슬 러 지 소 화) 가 생성 되면 폐 열 또는 바이 오 가 스의 열 에너지를 사용하여 중간 온 도 및 고 온 발 효 를 달성 할 수 있습니다 .일반적으로 하루 동안 온 도의 변 동 은 초 과 되어 서는 안됩니다 .따라서 생물 학적 처 리는 적절한 수 온 을 제어 하고 안정 성을 유지 해야합니다 .

 

  다른 미 생 물은 다른 효 소 시스템을 가지고 있으며 pH 적응 범위 가 다릅니다 .박 테리아 , ac tin omy ces , 조 류 및 원 생 동물 의 pH 적응 범위 는 4 ~ 10 입니다 .

  대부분의 박 테리아 는 pH = 6. 5 ~ 8. 5 의 중 성 및 미 알 칼 리 성 환경에 적합 합니다 .호 기 성 생물 학적 처 리의 적절한 pH 는 6. 5 ~ 8. 5 이며 , 혐 기 성 생물 학적 처 리의 적절한 pH 는 6. 7 ~ 7. 4 입니다 (최 적 pH 는 6. 7 ~ 7. 2).생물 학적 처리 중에 최적 의 pH 범 위를 유지하는 것이 중요합니다 .그렇지 않으면 미 생 물 효 소의 활동 이 감소 하거나 손실 되고 미 생 물의 성장 이 느 려 지고 심지어 사망 하여 처리 실패 를 초래 합니다 .

  따라서 pH 를 안정 적으로 유지하는 것이 중요합니다 .

 

  분 자 산 소가 없으면 호 수 성 미 생 물은 성장 할 수 없 으므로 호 수 성 생물 학적 처 리를 수행 할 때 용 해 산 소 (DO) 의 농 도를 유지 해야합니다 .산 소 공급 이 부족 하여 낮은 용 해 산 소 성장 의 미 생 물 (미 량 호 기 성 발 황 균) 과 가 성 미 생 물이 대 량 번 식 하기에 적합 하다 .

  용 해 산 소 농 도가 너무 높 으면 에너지를 낭비 할 뿐만 아니라 상대 적인 영양 부족 으로 인해 세포 가 산 화 되고 죽을 수 있습니다 .좋은 처리 효과를 얻기 위해 , 호 수 성 생물 학적 처 리는 용 해 산 소를 2 ~ 3 mg / L (0. 5 ~ 1 mg / L) 로 제어 하는 것이 좋습니다 .

  따라서 , 혐 기 성 생물 처리 반응 기 에는 분 자 산 소가 존재 할 수 없습니다 . SO 42 -, NO 3 -, PO 43 - 및 Fe 3 + 와 같은 다른 산 화 물질 은 혐 기 성 생물 학적 처 리에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며 농 도 도 제어 되어야 합니다 .

 

  그것은 세포 의 구조 를 파괴 하고 효 소를 변 성 하여 활동을 잃을 수 있습니다 .예를 들어 , 중 금 속 은 효 소의 - SH 그룹 과 결합 하거나 단백질 과 결합 하여 변 성 하거나 침 전 할 수 있습니다 .

  특정 독 성 물질 은 낮은 농 도 에서 미 생 물의 영양 소가 될 수 있습니다 .독 성 물질 의 독 성은 pH 값 , 온 도 및 다른 독 성 물질 의 존재 와 같은 요 인에 의해 영향을 받 으며 , 다른 조건 에서 독 성은 매우 다르 며 , 동일한 독 성에 대한 다른 미 생 물의 내 성 능력 은 다르 며 , 구체적인 상황은 실험 에 따라 결정 되어야 합니다 .

 

 

 (1) 활성 슬 러 지 정 화 성 능 이 좋을 때 나타나는 미 생 물은 시계 벌 레 , 지 레 벌 레 , 잎 사 귀 벌 레 , 덮 개 벌 레 , 폴 리 축 축 벌 레 및 각 종 후 생 동물 및 빨 대 벌 레 류 등 고정 성 생물 또는 기 어 다니 는 생물 이며 , 이러한 생물 의 개 수가 1000 개 / m L 이상 에 도달 하여 전체 생물 개 체의 80% 이상을 차지 할 때 , 이러한 활성 슬 러 지는 비교 적 높은 정 화 효과를 가지고 있다고 단 정 할 수 있다 .

  이 때 플로 크 는 약 100 um 크 기가 매우 깨 졌습니다 .심 하게 악화 될 때는 다 파 충 , 꼬 리 방 울 충 만 나타 난다 .극단 적으로 악화 될 때 원 생 동 물과 후 생 동 물은 모두 나타나 지 않는다 .

  이 미 생 물은 약 한 달 동안 우 세 한 유기 체가 되는 것으로 관찰 되었습니다 .

  이러한 생물 들이 수 만 개 이상 나타나 면 絮 체가 작 아 져 처리 수가 흐 르지 않게 된다 .이러한 생물 학적 급 증 이 발견 되면 환 류 슬 러 지 양 과 공기 수 송 량을 줄 임 으로써 이 현 상을 어느 정도 억 제 할 수 있습니다 .

  팽 창 된 슬 러 지 속 의 미 세 동물 은 정상적인 슬 러 지 보다 적 다 .

  이 미 생 물은 낮은 용 해 산 소 농 도 에서 생존 하기 위해 적합 합니다 .이러한 미 생 물이 나타날 때 활성 슬 러 지는 검 게 썩 고 냄새 가 난 다 .

 

 

  표 각 충 , 닭 벌 레 , 륜 벌 레 , 과 리 모 벌 레 등 은 우 세 생 물 이며 이들 생물 은 종종 질 화가 진행 되는 지 표 이기도 하다 .

  원 생 동물 은 박 테리아 보다 환경 조건 의 변화에 더 빨리 반응 하기 때문에 원 생 동물 의 변화를 관찰 함으로써 활성 슬 러 지에 미치는 영향 부 하 와 독 의 영향을 볼 수 있습니다 .원 생 동 물 중 충격 부 하 와 독 물에 반응 하는 가장 민감 한 잎 사 귀 충 은 잎 사 귀 충 이 급 격 히 감소 했을 때 충격 부 하 와 소 량의 독 물이 유 입 되었다 는 것을 설명 한다 .