호기성 탈질 기술

탈질의 메커니즘은 다음과 같습니다. 초기 이론에서는 용존 산소의 전자{0}}획득 능력이 질산염이나 아질산염으로의 전자 전달을 방해하여 탈질을 억제한다고 가정했습니다. 그러나 최근 연구에 따르면 세균성 탈질효소 시스템과 호기성 호흡 시스템이 공존하는 것으로 나타났습니다. 질산성 질소가 감소하는 동안 용존 산소도 감소합니다. 산소는 탈질효소 활성이나 생산을 억제하는 직접적인 요인이 아닙니다. 질산성 질소나 용존 산소가 부족하면 박테리아 성장과 탈질 속도가 감소합니다.

1980년대에 Robertson et al. 호기성 탈질 박테리아와 호기성 탈질 효소 시스템의 존재를 보고하고 *Thiosphaera pantotropha*(현재 *Paracoccus denitrifications*로 이름 변경)의 존재를 확인했습니다. 성장하는 동안 O2와 NO3가 단독으로 존재할 때보다 공존할 때 성장률이 더 높습니다. 점점 더 많은 연구에서 박테리아에 호기성 탈질이 존재한다는 사실이 입증되었으며 호기성 조건에서 높은 탈질 속도를 보이는 일부 박테리아가 확인되었습니다.

① 호기성 탈질균의 호흡경로

호기성 탈질 박테리아의 가상 호흡 경로에서 질산성 질소와 산소는 모두 최종 전자 수용체로 작용할 수 있습니다. 전자는 환원된 유기물 기질로부터 산소로 전달될 수 있으며, 또한 질산성 질소, 아질산성 질소, 아산화질소로 전달되어 그에 따라 환원될 수 있습니다.

② 탈질과정과 촉매효소

호기성 탈질균의 탈질 과정은 각각 질산염 환원효소, 아질산염 환원효소, 산화질소 환원효소, 아산화질소 환원효소에 의해 촉매되는 4가지 환원 단계로 구성됩니다.

질산염 환원효소: 질산염을 아질산염으로 감소시킵니다.

아질산염 환원효소: 호기성 탈질 박테리아에는 주로 두 가지 유형의 아질산염 환원효소가 있습니다. 하나는 시토크롬(Cd)이고 다른 하나는 수용성 구리-함유 효소입니다. 아질산염을 산화질소(NO)로 감소시킵니다.

산화질소 환원효소: 산화질소를 아산화질소로 환원합니다.

산화질소 환원효소: 호기성 탈질균의 산화질소 환원효소는 주변세포질에 위치한 구리{0}}함유 단백질입니다. 산소- 함유 조건에서 Paracoccus 탈질 세포의 아산화질소 환원효소는 활성화되어 NO 및 NO2 가스를 동시에 N2로 환원시킬 수 있습니다.

③ 호기성 탈질균의 종류와 발생원

호기성 탈질세균은 *Pseudomonas*, *Alcaligenes*, *Paracoccus* 및 *Bacillus*와 같은 속에서 주로 발견됩니다. 이들은 호기성 또는 조건호기성이며 유기탄소를 에너지원으로 사용하는 종속영양탈질세균의 일종입니다.

① 제품 차이를 반영한 ​​원칙

일반적으로 호기성 탈질의 주요 생성물은 N2O이며, 혐기성 탈질은 주로 N2와 소량의 N2O, NO를 생성합니다. 이는 호기성 및 혐기성 조건에서 탈질소화 효소 시스템과 전자 전달 경로의 활성에 있어 잠재적인 차이를 반영하여 최종 제품이 달라집니다.

② 질산화와 탈질 동시의 원리

호기성 탈질균은 호기성 조건에서 탈질을 수행할 수 있어 질산화와 동시에 일어날 수 있다. 이는 질산화에는 호기성 과정이 필요하고 탈질화에는 혐기성 과정이 필요하다는 전통적인 개념을 깨뜨린 것입니다. 이는 호기성 탈질균이 독특한 효소 시스템과 대사 경로를 갖고 있어 호기성 환경에서 탈질 반응을 효과적으로 수행할 수 있기 때문인 것으로 보인다.

③ 암모늄질소 원리의 직접전환

호기성 탈질 박테리아는 호기성 조건에서 암모늄 질소를 기체 생성물로 직접 변환할 수 있습니다. 이는 이들이 호기성 환경에서 일련의 암모늄 질소 전환을 완료할 수 있는 독특한 대사 메커니즘을 보유하고 있으며 먼저 질산화 및 탈질화를 겪는 복잡한 과정을 피함을 나타냅니다.

④ 전자수용체와 산소소비 원리

호기성 탈질균의 탈질 과정에서 질산성 질소와 산소는 모두 최종 전자 수용체로 작용할 수 있습니다. 질산성 질소를 제거하는 동시에 산소도 소모됩니다. 이는 호흡 전자 전달 사슬이 환경 내 질산염 질소와 산소의 존재에 따라 전자를 다른 수용체로 유연하게 전달하여 질소 제거 및 산소 소비를 달성할 수 있음을 보여줍니다.

호기성 탈질의 이론적 근거는 비교적 명확하지만, 아직까지 실제적인 공학적 응용이 관찰되지 않았으며 관련 실험 연구가 부족합니다. 관련 제품을 발견하면 시험해 볼 수 있지만 효과적인 경우에만 비용을 지불하세요. 일부 환경 기업에 속지 마십시오.

호기성 탈질 기술이 수처리 프로젝트에서 성공적으로 구현될 수 있다면 환경 보호 산업의 생물학적 처리 기술에 큰 도움이 될 것이며 질산화 액체 재순환이 필요 없게 될 것입니다.