Биотехнология в основном опирается на использование микроорганизмов

Биотехнология в основном опирается на использование микроорганизмов. Для переработки отходов сельскохозяйственного производства используются биотехнологические процессы с помощью анаэробных и аэробных, термофильных бактерий. Это служит «руководством к действию»: зная качественные и количественные характеристики среды, можно сразу установить, какой микробный посевной материал необходим для инициации работы системы.

1.Деградация органических и неорганических токсичных отходов. Одно из наиболее важных направлений биотехнологии – обработка сточных вод, твёрдых выбросов, контроль за загрязнением окружающей среды и создание безотходных технологий.

Биотехнология – это новый путь человечества к спасению природы. Виды отходов самые разнообразные, и, соответственно, методы их обработки и переработки многочисленны. В области переработки и ликвидации твердых отходов биотехнологические методы наиболее широко применяются для утилизации коммунальных отходов и ила из систем биоочистки стоков.

В ходе этих работ важно установить, играют ли какие-либо виды главенствующую роль в тех процессах, которые протекают в активном иле. Этот аспект часто недооценивается, особенно небиологами

В таком случае клетки погибают, и пленка отпадает, засоряя фильтры внутри системы переработки отходов. Волокнистый материал, применяющийся при производстве бумаги и других продуктов, получают как из древесных, так и из травянистых растений после химического расщепления лигнина. Эти организмы были выделены из систем для переработки отходов и идентифицированы с помощью методов селективных культур.

Традиционное сырьё для различных отраслей химической и перерабатывающей промышленности (нефть и газ) истощается, а это приведёт к тому, что всё более широко будут использоваться ресурсы биомассы. Наиболее опасно загрязнение окружающей среды вредными для здоровья человека ядовитыми, канцерогенными и мутагенными веществами.

Вредные примеси сорбируются на насадке и затем потребляются и обезвреживаются микроорганизмами. Твёрдые отходы смешиваются с микроорганизмами, разлагающими вредные загрязнения, и балластным материалом типа торфа, который обеспечивает доступ кислорода к микроорганизмам.

Поскольку среда при переработке отходов в колонных реакторах периодически меняется, микроорганизмы оказываются в условиях голодания и в это время их рост прекращается

Интенсивный рост промышленности и городов привели к увеличению загрязнения окружающей среды. Результатом деятельности промышленных предприятий является образование отходов. Органические отходы в соответствии с источником подразделяются на бытовые, промышленные и сельскохозяйственные, а по физическому состоянию – на жидкие, полужидкие текучие и твёрдые.

Рост водорослей ограничивается недостатком света, а виды и разнообразие присутствующих в иле простейших определяются степенью переработки отходов

Внутри ассоциации складываются разнообразные взаимосвязи и взаимодействия. Затем деструкции подвергаются трудно и медленно окисляемые субстраты – лигнин, лигноцеллюлозы, меланины, танины. Наиболее информативным принято считать метод оценки, основанный на различиях в скоростях разложения целлюлозы и лигнина. Исчерпание молекулярного кислорода приводит к снижению тепловыделения и накоплению углекислоты. При анаэробной минерализации в отличие от аэробного процесса участвуют разнообразные, взаимодействующие между собой микроорганизмы.

Поэтому важным моментом при выборе и организации мест свалок является защита поверхности земли и грунтовых вод от загрязнений. Неотъемлемой чертой любого цивилизованного общества является образование как жидких, так и твёрдых отходов. В первом случае отходы имеют различный состав и обычно перерабатываются путем биологического окисления, как это делалось традиционно в случае бытового мусора. Эти процессы чувствительны также к колебаниям в загрузке реактора, особенно если токсичные вещества и ингибиторы поступают в систему в высоких и непостоянных концентрациях.

Типы органических отходов и методы их биологической обработки

В двух случаях (распределитель с пробулькиванием и система «Анокс») для увеличения скорости переноса газа использовали чистый кислород. В одной из новых систем переработки отходов — колонном эрлифтном ферментере, разработанном фирмой ICI — пошли по пути увеличения количества растворенного кислорода.

Активный ил — это истинно водная среда. Как и в перколяционных фильтрах, основная группа бактерий, участвующих в процессе переработки, — это Zoogloea

В случае же токсичных отходов более пригодными оказываются системы, в которых используются микроорганизмы, растущие в пленках. Это приводит к понижению концентраций токсичных продуктов внутри пленки, а следовательно, к повышению скорости их усвоения и окисления. При слишком высоких концентрациях субстрата происходит быстрый рост микроорганизмов, что приводит к образованию толстой пленки и к ее периодическому отслоению.

Возможно и прямое сбраживание лактозы дрожжами Kluyveromyces fragilis или Candida intermedia. После подобного сбраживания не обязательно отделять микроорганизмы от среды, объем которой можно уменьшить и получить обогащенную белком сыворотку. Из сыворотки получают не только белковые продукты, но и (путем ферментации) сырье для химической промышленности (например, этанол). Такие мутанты сохраняют способность к гидролизу лактозы и используют образующуюся глюкозу в качестве источника углерода.

Аэробная переработка стоков — это самая обширная область контролируемого использования микроорганизмов в биотехнологии. Прежде всего, биотехнология перспективна с экологической точки зрения.

Похожие материалы: