Islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika univyersiteti

13-Ma’ruza
Mavzu: Bakteriyalarning hayotiy jarayonlarini tezlatishning fizik, kimyoviy va biologik usullari


Reja
1. Bakteriyalarning hayotiy jarayonlarini tezlatish
2. Bakteriyalarning hayotiy jarayonlarini tezlatishning fizik, kimyoviy usullari
3. Bakteriyalarning hayotiy jarayonlarini tezlatishning biologik usullari

Bakterial oksidlash va ishqorlash jarayonlarining asosiy kamchiliklaridan biri uning etarli darajadagi davomiyligi bo’lib (90-120 soat), ushbu kamchilik undan oldin bajariladigan boyitish usullarini bajarganda ma’lum qiyinchilik tug‘diradi va ishqorlangan mahsulotlarni qayta ishlashda qo’llaniladigan gidrometallurgik usullarida ham. Bundan tashqari, jarayonning uzoq vaqtdagi davomiyligi uskunalarning foydalanish davri va kapital xarajatlarini ko’paytiradi. Shuning uchun, har xil konsentratlarning BI texnologiyalari buyicha olib borilgan oxirgi yillarning asosiy tadqiqotlari jarayonni faollashtirishga qaratildi. Usullar asosan mikroorganizmlarning usishi va rivojlanishi uchun qulay sharoit yaratishdan iborat bo’lib, biomassaning oksidlovchi faolligini oshirishga, bakterial ishqorlanishdagi minerallar buzilishining uzaro ta’sirini va qabul qilingan texnologik parametrlarni optimallashtirishga qaratildi.

Idishdagi BI jarayonlarini faollashtirish uchun, hozirgi vaqtda ma’lum bulgan shartli turt asosiy ta’sir kursatish guruhga bulish mumkin:

• 
  qattiq faza;
  
• 
  suyuq faza;
  
• 
  gazsimon faza;
  
• 
  bakterial kultura.
  

Bakterial oksidlanishning muhim va samarali kechish omillaridan biri - boshlang‘ich konsentratlarning sifat va miqdoriy holatidir. Bular sirasiga, konsentratlarning yirikligi va mineralogik holati kiradi. Utkazilgan sinovlar va ishlab turgan BI uskunalari amalda shuni kursatishdiki sulfid konsentratlarining ishqorlanishida, bakterial oksidlanish kinetikasi va tuliqligini ta’minlash uchun, ularning tarkibidagi nafaqat temir, oltingugurt, mishyak, ammo minerallar mutanosibligi, ularning genetik, uziga hos hususiyatlari ham muhim ahamiyatga ega.
Idishdagi bakterial ishqorlash usulida, ishqorlanadigan mahsulotning yirikligiga muhim ahamiyat beriladi–bu asosiy ulcham bo’lib, sulfid minerallarining tuliq kinetikasi va ochilishini ta’minlaydi. Oltinmishyakli konsentratlarning kupchiligining ishlanish iqtisodiyoti uchun eng maqsadga muvofiqi, konsentrat yirikligining 90-95% foizining minus 0,074 mm sinfi (80-85% foizi minus 0,044 mm) bo’lib, bunda ishqorlanishda etarli darajada tezlik paydo bo’lib, ezishga ham urtacha harajatga Erishiladi. Ayrim hollarda, konsentratlarni qayta ezishga ehtiyoj tug‘ilib, ularning yirikligining 80-85% foizini minus 0,032 mm etkazishga tug‘ri keladi.
Oxirgi yillarda ishqorlanishning samaradorligini oshirish uchun konsentratlarni ultramayin qilib ezib, ishqorlanishning mexanokimyoviy jarayonining faolligini oshirish ham kurib chiqilgan. Konsentratlarni mexanokimyoviy faollashtirishda, tarkibida 9,5% foiz mishyak, Q:S= 1:10, biomassaning miqdori 10 g/l bulganda, 22 soat ichida mishyak miqdori 1,7% foizga pasaydi, lekin faollashtiruvsiz esa, mishyak miqdori atigi 3,8% foizgagina pasaydi. Q:S=1:5 va ishqorlanish muddati 44 soat bulganda esa, mishyak miqdori tegishli ravishda 2,0 va 4,9% foizga uzgardi.
Planetar tegirmonda piritni ultra mayda qilib ezganda uning oksidlanishi 53% foizdan (-0,044+0,020 mm) 83% foizgacha, solishtirma maydonining 0,8 dan 3,9 m²/g ko’payishining evaziga oshdi.
Piritning mexanik faollashuvi natijasida uning donalari yuzasining maydoni kengayishidan tashqari, kristallik tuzilishi ham o’zgaradi, va bu holat ham ishqorlanish tezligini sezilarli darajada oshiradi. Lekin kup miqdordagi boshlang‘ich konsentratlarning mexanofaollashtiruvi barcha ishqorlanish jarayonining xarajatlarni sezilarli darajada ko’paytirib uni kam rentabelli qilib quyadi.
Suyuq fazaga ta’sir kursatilganida-pH kursatkichi, oksidlanish-qaytarilish potensiali, ikki va uchvalentli temir, temperatura, ozuqa moddalarining miqdori, mikroelementlar, ingibirlovchi ionlar va h. parametrlar birinchi navbatda optimallashadi.
Bakteriyalarning usishi uchun muhim bulgan muhit kislotaligini etarli darajada saqlab turilishi, ularning faolligini mustahkamlaydi va jarayon kinetikasini belgilaydi. Oldingi tadqiqotlar natijasidan kelib chiqib, muhit kislotaligi butun jarayon davomida 1,8-1,7 atrofida ushlanib turlishi belgilangan edi. Lekin oxirgi utkazilgan tajribalar natijalari shuni kursatdiki, pH kursatkichi faqatgina jarayon boshlanishida mustahkam ushlab turilishini, bu paytda bakteriyalar faol usishadi (pH 2,0-2,2). Keyinchalik sulfidlarning oksidlanishi natijasida pulpaning tarkibidagi sulfid oltingugurtning sulfat-ionlarga qadar oksidlanishi natijasida tabiiy oksidlanish kechadi, Fe (III) –ning, sulfidlarni oksidlantiruvchi vosita sifatida miqdori ko’payadi. Ushbu qismda asosiy rol oksidlangan temir ishtirokida kechadigan sulfidlarning kimyoviy oksidlanishiga beriladi. Shuning uchun muhitning kislotaligini ushlab turish shart emas va biomassaning faolligi va miqdori kamaygan holda ham, sulfidlarning oksidlanishi faol kechib, muhit pH -i 1,0-1,2 –gacha pasayadi. Muhit pH –ning shunday sekin pasayishi, kulturaning potensial faolligini yuqotmasdan, yuqori kislotalikka moslashishini ta’minlaydi.
Bakterial eritmalarning faolligini intensivlash uchun yana bir muhim omillardan biri muhitning oksidlanish potensiali bo’lib, uning intensivligi, pulpadagi oksidlanish va qaytarilish reaksiyalaridan tarkib topib, sulfid minerallari tarkibidagi temir manba sifatida Fe²⁺ -ning Fe³⁺-ga nisbatdan mutanosibligini kursatadi. Bundan tashqari, oksidlangan temir, nafaqat sulfid minerallarini oksidlovchi vositasi bo’lib qolib, balki uning 9-10 g/l miqdori mikroorganizmlarning faolligini pasytirishga ham qodir.
Mikroorganizmlar faolligini muhitdagi ozuqa moddalari ham chegaralashi mumkin. Tion bakteriyalarining usishi va rivojlanishi uchun muhim bulgan mineral tuzlar (ammoniy sulfati, kaliy fosfati, magniy sulfati, kaliy xloridi va kalsiy nitrati) xujayralar faolligini keskin intensivlash imkoniga ega. Mikroorganizmlar uchun eng muhimlaridan magniy, kaliy, kalsiy elementlari bo’lib, ular pulpaga kam miqdorda kiritilishi zarur. Masalan, magniyning 2 mg/l miqdori xujayralarning 10⁸ xuj/ml uchun etarlidir. Ayrim hollarda, mikroorganizmlarni rivojlantirish uchun, ammoniy sulfati o’rniga, ammoniy karbonati berilishi mumkin, fosfornokisliy kaliy o’rniga esa–ammofos, yoki boshqa tarkibida fosfor bor ug‘itlar berilishi mumkin
BI jarayonini intensivlash yunalishlaridan biri, bu qo’llaniladigan tion mikroorganizmlarining biomassasi faolligini oshirishdan iborat. Bunga Erishish uchun, birinchidan, biomassaning miqdori ko’paytiriladi, ikkinchidan, har bir konkret konsentrat ishqorlanishi uchun ular moslashtiriladi, uchinchidan, kulturalarning populyasiyalari qo’llaniladi, turtinchidan, termofil mikroorganizmlar ham qushiladi.