переработка осадков осуществляется либо путем сбраживания, либо механического обезвоживания без участия микроорганизмов. Для сбраживания осадков в настоящее время применяется два основных сооружения: метантенк и камера перегнивания осветлителя — перегниватель. В процессе превращения веществ в метантенке участвуют как органотрофные, так и метатрофные микроорганизмы. Органотрофы расщепляют углеводы, жиры, белки и другие органические соединения, образуя в качестве конечного продукта низкомолекулярные жирные кислоты. Эта фаза в работе метантенка называется стадией кислотообразования — или кислотоброжения. Метатрофные микроорганизмы превращают конечные продукты метаболизма органотрофных бактерий в метан и диоксид углерода. Эта фаза называется газообразованием или щелочным брожением. Обе группы бактерий присутствуют в метантенке одновременно, поэтому кислото и газоброжение осуществляются параллельно. При нормальной работе метантенка появляющиеся при кислом брожении продукты успевают перерабатываться бактериями второй фазы, вследствие чего в метантенке процесс обычно идет в стадии щелочного брожения. Стадия кислотобразования. В стадии кислого брожения в метантенке обнаруживаются разнообразные бактерии, грибы, простейшие. Установлено присутствие в метантенке 50 видов бактерий. Основная роль в процессе разложения органических веществ принадлежит анаэробным бактериям. Анализ субстрата в метантенке показал, что в нем содержатся разнообразные ферменты. В осадке обнаружены различные дегидрогеназы. Химизм анаэробного распада органических веществ во многом подобен аэробному окислению. Конечными — продуктами — стадии кислотообразования являются жирные кислоты, диоксид углерода и метан. Кроме этого, имеются уксусная, муравьиная, пропионовая и масляная кислоты, спирты, кетоны, ацетон. Стадия газообразования. Образовавшиеся на первой стадии продукты неполного окисления, такие как низшие жирные кислоты и низшие спирты, подвергаются дальнейшим превращениям, в результате которых в значительных количествах образуются метан и диоксид углерода. Вследствие разрушения органических кислот реакция среды становится щелочной и поэтому вторая стадия называется щелочным брожением. Основную роль на стадии газообразования играют метановые бактерии. Они относятся к строгим анаэробам. В естественных условиях метановые бактерии обычно развиваются совместно с другими анаэробными микроорганизмами и низкий потенциал, необходимый метановым бактериям, создается за счет жизнедеятельности сопутствующей микрофлоры. — Процесс образования метана необходим метановым бактериям для получения энергии. Все метановые бактерии могут образовывать метан путем восстановления диоксида углерода водородом, но многие могут продуцировать метан из простых органических соединений. В зависимости от способности к использованию различных субстратов в качестве источника для образования метана можно метановые бактерии разделить на четыре группы: 1) Бактерии, использующие только водород и диоксид углерода или муравьиную кислоту, но не способные образовывать метан из органических кислот и спиртов. 4Н› +СО, — СН4 +2Н›оО или 4НСООН —{[4Н» +4СО»] — СН4 +3СО, +2 НоО; 2) Кроме первой реакции, бактерии способны образовывать метан из уксусной кислоты СНАСООН —› СНц + СО»; 3) Кроме первых двух субстратов бактерии способны использовать метанол. Происходит окисление-восстановление двух молекул спирта. СНЗОН +СНЗОН — СН4 +НСООН +Н» НСООН — Н› + СО, — 2 СНЗОН +2Н2 —2 СН, +2Н;О 4 СНЗОН = 3СН4 +СО, +2НоО 4) Бактерии способны использовать органические кислоты, например 2СНАСНЫСН»СООН +СО»+ Н» = 2СНАСН»СООН + 2 СН&АСООН + СНд Метанообразующие бактерии — конкуренты сульфатредуцирующих. Обычно процессы образования сероводорода и метана взаимно исключают друг друга. В метантенках в первую степень образуется сероводород, во вторую — метан. Конечным продуктам второй стадии является кроме метана и диоксид углерода. Установлено, что 70% метана образуется при разложении уксусной кислоты, 30% - путем синтеза диоксида углерода и водорода.