|
Метаногенезнинг:
Биринчи босқичида, ҳужайрадан ташқаридаги гидролитик ферментларни
таъсири ҳисобидан, бижғувчи массанинг деярли барчаси (лигниндан ташқари)
қисман парчаланади. Метанли бижғишни бу босқичида унчалик кўп бўлмаган
миқдорда кислород иштирок этишига ҳам рухсат этилади.
Иккинчи босқичда, ферментация фазасида паст молекулали шакарлар,
асосан мономерлар ва бошқа органик бирикмалар (полимер субстратларни
ферментатив гидролизидан ҳосил бўлган моддалар), н-бутанолга,
пропанолга, этанолга, ацетон ва бошқа бирикмаларга айланадилар. Бу
босқичда кислород жараённи бўғиб қўяди, демак унинг иштироки бутунлай
мумкин эмас.
Учинчи босқич, ацетоген фаза хисобланади ва унда шу пайтга келиб
ривожланган микрофлора - сирка, чумоли ва сут кислоталарини хосил
115
қилади. Бу жараёи кислородсиз фаза бўлиб, унда фақат облигат (шарт
бўлмаган) анаэроблар фаолият кўрсатадилар.
Охирги босқич, метаноген фазада, метан ҳосил бўлади.
Метанли бижғиш технология нуқтаи назаридан икки фазага бўлинади:
метанли биоценознинг етилиши ва ферментация.
Охирги босқичда азот сақловчи органик бирикмалар ҳам жадал
ўзгарадилар. Бижғийдиган муҳитни ишқорланиши билан (рН-8,0)
олтингугуртни қайтарувчи анаэроб бактерияларнинг таъсири ҳисобидан
учувчан органик бирикмалар: чумоли, сирка, пропион, мой, сут, янтарь
(қахрабо) кислотлари ва шунингдек, спиртлар ва газлар ҳосил бўладилар.
Бу бирикмалар анаэроб метаноген организмлар учун субстрат
бўлиб хизмат қилади.
Метаноген бижғиш 3°С дан 60°С гача бўлган ҳарорат оралиғида амалга
ошади. Жараённинг жадаллашиши, ҳарорат кўтарилиши билан ошиб боради ва
термофил шароитда 2-3 маротабага ошади. Метаноген бактерияларнинг
ривожланиши учун бижғийдиган муҳит, чумоли ва сирка кислоталари, водород,
карбонат ангидриди ҳамда олтингугурт ва азот манбалари, Н
2
S ва аммиак
сақлаши керак.
Ҳозиргача 25 дан ортиқ метан ҳосил қилувчи бактериялар аниқланган
бўлиб, улар бир-бирларидан морфологиялари (думалоқ, спиралсимон,
ипсимон ва ҳ.к.) билан фарқ қиладилар.
Анаэроб шароитдан ташқари жараён кетиши учун қоронғулик, нейтрал
ёки жуда ҳам кам бўлган ишқорий муҳит (рН-8,0) бўлиши шарт. Барча, шу
кунгача аниқланган метаноген бактериялар керакли энергияни водороднинг
оксидланиши ҳисобидан оладилар.
Водород акцептори вазифасини карбонат ангидрид бажаради:
4Н
2
+ СО
2
→ СН
4
+ 2Н
2
О
Метаноген бактерияларнинг баъзилари водород акцептори сифатида
СО дан фойдаланадилар:
4СО + 2Н
2
0 → СБЦ + ЗС0
2
116
ёки
CO+3H
2
→ СН
4
+Н
2
О
Юқорида кўрсатилган реакцияларнинг барчасида энергия чиқарилади,
Ҳар хил бирикмалардан метан ҳосил бўлиши, турли хил тезликда амалга
ошади. Охирги даврларда метаноген бактериялар жуда яхши ва ҳар
томонлама чуқур ўрганилмоқда. Биринчи навбатда бу уларни табиий газлар
генезисида ҳал қилувчи роли борлиги билан тушинтирилади.
1990 йилдаги хабарга кўра Европада йирик (1000 м
3
ва ундан кўпроқ)
биогаз устқурмалари хусусий корхоналарда ва давлат секторларида 500 дан
кўпроқ бўлган бўлса, АҚШ да ўша даврда ундан икки баробар кўпроқ бўлган.
Бундай устқурмаларда асосан ҳар хил чиқиндилар (қишлоқ хўжалиги ва
маиший хизмат чиқиндилари) қайта ишланган.
1985 йилда АҚШ да фақатгина ҳайвон чиқиндилари 250 млн. тонна
бўлиб, унинг анаэроб метаногенези оқибатида 120 млрд.м
3
метан тайёрлаш
мумкин бўлган.
Биогаз устқурмалари тайёрлаш билан ҳозирги даврда дунёнинг жуда
кўплаб компаниялари шуғилланадилар. Саноат устқурмаларининг ҳажми 10-
1500 м
3
оралиғида. Устқурмаларнинг конструкцияси унчалик мураккаб эмас.
Улар икки қисмдан иборат:
биринчи - гермет мустаҳкам, термобошқариладиган ферментёр,
аралаштиргич, биомассани автоматик равишда киритиш ва чиқариб ташлаш
учун мўлжалланган асбоблар билан жиҳозланган;
иккинчи - ушлагич, биогазни ушлаб қолувчи - газголъдер.
Осиёнинг баъзи мамлакатларида (Хитой, Ҳиндистон, Непал ва ҳ.к.)
электроэнергия етишмаганлиги учун биогаздан кенг фойдаланилади ва у
жуда ҳам содда ускуналарда тайёрланади:
- чуқур қазилиб, унда анаэроб жараён кетиши учун шароит яратилади;
- ажралиб чиққан биогаз кичик бочкаларда сақланади ёки тўғридан-
тўғри ишлатилади.
117
Хитойда бундай устқурмалар сони 50 млн. дан кўпроқ бўлиб, йилдан-
йилга уларнинг сони ошиб бормоқда. Ҳиндистонда эса бундай устқурмалар
бир неча миллиондан кўпроқни ташкил этади.
Биогаз ва биоўғит ишлаб чиқарадиган устқурмаларнинг унчалик катта
бўлмаганлари, фермер хўжаликлари, чўпонлар ва чўлда ишловчилар учун
жуда фойдалидир.
Саволлар.
1. Пектинли бижғишда қатнашадиган микроорганизмлар ва уларда
учрайдиган ферменларни изоҳланг.
2. Целлюлозанинг анаэроб бижғиши қандай боради?
3. Целлюлозанинг аэроб парчаланиши химизмини тушунтиринг.
4. Мой кислотали бижғишнинг аҳамияти.
Do'stlaringiz bilan baham: |
