рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Биотехнология и переработка отходов производства

Биотехнология и переработка отходов производства - раздел Экология, 1 Введение 2 Экологическая Биотехнология 3 Типы Бытовых Отходов 4 Проблема Ут...

1 Введение 2 Экологическая биотехнология 3 Типы бытовых отходов 4 Проблема утилизации твёрдых бытовых отходов 5 Биологическая переработка промышленных отходов 5.1 Отходы молочной промышленности; сыворотка 5.2 Отходы целлюлозно-бумажной промышленности 5.3 Переработка отходов после очистки воды 3.1 Переработка ила 3.2 Ликвидация ила 6 Биодеградация отходов 6.1 Биодеградация ксенобиотиков в окружающей среде 6.2 Биодеградация нефтяных загрязнений 6.3 Пестициды 7 Ликвидация токсичных и опасных отходов 8 Компостирование органических отходов 9 Заключение 10 Практическая часть Список используемой литературы Введение Современная биотехнология - это направление, призванное изыскивать пути промышленного применения биологических агентов и процессов.

Это комплексная многопрофильная область, включающая микробиологический синтез, генетическую, белковую и клеточную инженерию, инженерную энзимологию.

Биотехнология в основном опирается на использование микроорганизмов. Поэтому знания, накопленные микробиологией о многообразии мира, о строении, генетике, физиологии, изменчивости, экологии микробов создают научную основу для развития многих биотехнологических производств. 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.

Бродильное производство и технология на основе ферментов будут основными источниками моторного топлива 21 века. Помимо новых способов получения химических веществ из биомассы, биотехнология даёт нам также более эффективные и производственные катализаторы для осуществления химических взаимопревращений. Многообещающей областью дальнейшего развития представляется производство ценных веществ из растений, например терпенов и алкалоидов, используемых при производстве лекарств; в настоящее время 25% всех лекарств производится из растений.

В области сельского хозяйства решаются вопросы создания полноценных кормов для животных на основе белка одноклеточных. Для переработки отходов сельскохозяйственного производства используются биотехнологические процессы с помощью анаэробных и аэробных, термофильных бактерий. Созданы новые бактериальные удобрения.

Прежде всего, биотехнология перспективна с экологической точки зрения. С момента возникновения цивилизации на Земле остро стоит экологическая проблема охраны окружающей среды. Благодаря антропогенной деятельности человека (промышленной, сельскохозяйственной, бытовой и т.д.) постоянно происходит изменение физических, химических и биологических свойств окружающей среды, причём многие из этих изменений весьма неблагоприятны. Прогнозируется, что биотехнология будет оказывать многообразное и всё возрастающее влияние на способы контроля за окружающей средой и на её состояние Прекрасным примером такого влияния служит внедрение новых, более совершенных методов биотехнологической переработки отходов, применение биотехнологии в борьбе против распространения ксенобиотиков и нефтяных загрязнений.

Сегодня быстро развиваются разнообразные отрасли промышленности, в которых процессы жизнедеятельности микроорганизмов используются для создания замкнутых систем, для контроля за загрязнением сточных вод, биотестирования, для использования альтернативных энергоресурсов и химического сырья, как в промышленности, так и в сельском хозяйстве [5]. Основные задачи, которые решает биотехнология в деле охраны окружающей среды, следующие: 1.Деградация органических и неорганических токсичных отходов. 2.Возобновление ресурсов для возврата в круговорот веществ углерода, азота, фосфора и серы. 3.Получение ценных видов органического топлива. Одно из наиболее важных направлений биотехнологии - обработка сточных вод, твёрдых выбросов, контроль за загрязнением окружающей среды и создание безотходных технологий.

В последнее время резко увеличилось количество и усложнился качественный состав веществ, загрязняющих среду.

Бурное развитие химии и её внедрение в народное хозяйство наряду с огромным экономическим эффектом и многими блестящими достижениями несёт определённую опасность в смысле нарушения сложившихся в течение сотен тысяч лет биомов симбиотирующих и взаимодополняющих обитателей биосферы.

Наиболее опасно загрязнение окружающей среды вредными для здоровья человека ядовитыми, канцерогенными и мутагенными веществами. Остро стоит проблема очистки сточных вод, а вместе с ней и - дефицит чистой воды. По подсчётам некоторых учёных человечество может остаться без пресной воды в 21 веке. Особенно большие надежды в решении этих проблем учёные возлагают на развитие биотехнологии Биотехнология - это новый путь человечества к спасению природы. 2 Экологическая биотехнология Биотехнология активно применяется в целях очистки всех компонентов биосферы (воды, почвы, воздуха и др.) от загрязняющих веществ.

Кроме того, существенным является не только сам процесс очистки, но и возможность использования выделенных отходов в качестве вторичного сырья. Биологическая очистка стоков. Существуют микроорганизмы, для которых загрязнения, содержащиеся в сточных водах, являются питательными веществами.

В начале 20 века произошла революция в очистки сточных вод с помощью активного ила - сложной смеси микроорганизмов. Хотя при этом требуется перемешивать жидкость и непрерывно аэрировать её воздухом, такой способ позволяет перерабатывать большие объёмы стоков с самыми разнообразными загрязнениями - от хозяйственно-бытовых до промышленных. Биологическая очистка газовых выбросов. Многие выбросы в атмосферу содержат вредные или дурно пахнущие примеси.

Для их очистки применяют биофильтры, заполненные насадкой, на которой закреплены специальные микроорганизмы. Вредные примеси сорбируются на насадке и затем потребляются и обезвреживаются микроорганизмами. Биокомпостирование твёрдых отходов. Аналогом аэробной очистки стоков является аэробное биокомпостирование твёрдых отходов. Твёрдые отходы смешиваются с микроорганизмами, разлагающими вредные загрязнения, и балластным материалом типа торфа, который обеспечивает доступ кислорода к микроорганизмам.

Это позволяет превратить отходы в удобрение или просто использовать их в качестве подсыпки для дорог, в строительстве и в других случаях. Метановое сбраживание твёрдых отходов. Ещё в 1776 году Вольта обнаружил, что в болотном газе содержится метан. С 1901 года успешно применяют анаэробное сбраживание осадка избыточного активного ила, образующегося при работе установок биологической очистки сточных вод. Сброженный осадок, если только он не содержит повышенных концентраций тяжёлых металлов, успешно используют как удобрение.

Он лучше исходного осадка по составу, и в нём почти полностью отсутствуют болезнетворные микроорганизмы [2]. Также существуют и многие другие способы биотехнологического воздействия на окружающую среду: биодеградация химических пестицидов и инсектицидов, борьба с накоплением метана в шахтах, обессеривание нефти и каменного угля, обогащение воздуха кислородом и другие. 3

Типы бытовых отходов

Типы органических отходов и методы их биологической обработки представ... Физическое состояние Типы отходов ХПК, мг/л Вид обработки Преимущество... Органические отходы в соответствии с источником подразделяются на быто... Виды отходов самые разнообразные, и, соответственно, методы их обработ... Интенсивный рост промышленности и городов привели к увеличению загрязн...

Проблема утилизации твёрдых бытовых отходов

Внутри ассоциации складываются разнообразные взаимосвязи и взаимодейст... Затем деструкции подвергаются трудно и медленно окисляемые субстраты -... В непереработанных отходах отношение содержания целлюлозы к лигнину со... Огромное влияние на процесс метаногенеза оказывают многие факторы темп... Газ используют для обогрева теплиц, получения пара, а после дополнител...

Биологическая переработка промышленных отходов

В двух случаях (распределитель с пробулькиванием и система "Анокс") дл... Пленка создает также экологическую нишу для организмов, рост которых в... Интенсивность подобных процессов можно снизить, разбавив поступающий р... В подобных случаях для окисления токсичных соединений до двуокиси угле... Это дает то преимущество, что уменьшается общий выход биомассы (ила).

Отходы целлюлозно-бумажной промышленности

Эти жидкие отходы - хорошее сырье для ферментации благодаря высокому с... Лигносульфонаты применяют в качестве связывающих веществ и вспомогател... Сточные воды осветляют путем нейтрализации и отстаивания, окисления в ... Следовательно, образование сульфопроизводных затрудняет переработку. Лигносульфонаты применяются как связывающие вещества при производстве ...

Переработка отходов после очистки воды

Переработка отходов после очистки воды. Твёрдые отходы изначально существуют в виде различных суспензий с соде... В общих чертах, технические методы обработки ила сводятся к достижению... Каждый тип ила обладает различными свойствами в таких процессах, как, ... Поэтому выбор способа переработки определяется главным образом экономи...

Переработка ила

1. Ступенчатая аэрация, при которой по всей длине тэнка сточные воды пост... По сравнению с перколяционными фильтрами в активном иле наблюдается ме... Эта новая отрасль биотехнологии была развита микробиологами в сотрудни... Микроорганизмы, расщепляющие целлюлозу, синтезируют жирные кислоты, ко...

Ликвидация ила

Этот способ ликвидации осложняется двумя обстоятельствами: присутствие... Принято считать, что основной повод для беспокойства дают два патогенн... Однако в иле могут присутствовать и другие патогенные виды, в частност... Эта предварительная обработка может сильно влиять на катаболические пр... Для более традиционного типа свалки можно использовать модель периодич...

Биодеградация ксенобиотиков в окружающей среде

Биодеградация ксенобиотиков в окружающей среде. Скорость биодеградации ксенобиотика данным сообществом микроорганизмов... В большинстве случаев при исследовании биодеградации использовался тра... С другой стороны, из-за гетерогенности среды в ней формируются местооб... Эти местообитания не могут не быть взаимосвязанными друг с другом. Ксе...

Биодеградация нефтяных загрязнений

Оказалось, что добавление таких веществ увеличивает скорость биодеград... Она включает сначала экстракцию пестицидов растворителями, а затем обы... Превращение исходного пестицида в менее сложные соединения нередко осу... Для этого хорошо было бы использовать внеклеточные ферменты, способные... Механизм ослабления вредных воздействий может быть как микробиологичес...

Компостирование органических отходов

Компостирование органических отходов. В процессе компостирования удовлетворяется в основном потребность в ки... Естественный процесс разложения может быть ускорен, если перерабатывае... Их необходимо смешивать с твёрдым материалом, собирающим влагу, которы... Для психрофилов предпочтительна температура ниже 200С, для мезофиллов ...

Заключение

Заключение Развитие всех современных направление биотехнологии, включая экологическую биотехнологию, происходит в настоящее время настолько быстро, что точные прогнозные оценки в этой области весьма затруднительны.

Биологические технологии целиком базируются на научных достижениях. При этом то, что лишь недавно было предметом лабораторных исследований, сегодня активно внедряется в производство. Круг наук, результаты которых воплощаются в биотехнологию, непрерывно расширяется. Таким образом, расширяются возможности и сферы самой биотехнологии. Вероятно, в будущем не будет ни одного направления человеческой деятельности, которое не было бы в тех или иных пределах связано с биотехнологией.

Расширение сферы внедрения биотехнологии изменяет соотношение в системе «человек - производство - природа», повышает производительность труда, принципиально изменят его качество. Биологизация производства в целом - одно из важнейших направлений в создании гибких саморегулирующихся производственных процессов будущего, которые гармонично вписываются в природу, не причиняя ей вреда. В настоящее время последствия антропогенной деятельности достигли такой грани, когда дальнейшая некоординируемая деятельность может привести к не- обратимым изменениям в биосфере в целом. Это может привести к тому, что биосфера станет непригодной для обитания человека.

Разрешение это- го противоречия, то есть создание такого равновесия в природе, которое в состоянии привести к гармоничному сосуществованию возрастающего населения планеты и биосферы, возможно только на основе дальнейшего развития науки и техники. Для этого необходимо разумное развитие человеческого общества в целом, направленное не на разрушение биосферы, а на ее дальнейшее развитие. Последнее, в свою очередь, должно оказывать позитивное влияние на дальнейший прогресс человечества, то есть создание ноосферы.

Один из основных путей решения данной проблемы - дальнейшее развитие биологии и расширение сферы применения биотехнологии. Внедрение биотехнологии ведет к созданию экологически чистых технологий в различных сферах человеческой деятельности, включая более рациональное использование природных ресурсов и создание замкнутых производственных циклов. Практическая часть Задача №1. При инокулировании клетками E.coli 25 мл пептонной среды исходная численность популяции составила 3,8*106 клеток; инкубация происходила при 37оС. Стационарная фаза (3*109 кл/мл) была достигнута через 284 мин; лаг-фазы не было. Каково среднее время генерации на пептонной среде? Задача №2. Клетки E.сoli росли на среде, содержащей фруктозу в количестве 0,5 г/л (единственный источник углерода); сахар был полностью исчерпан за 528 минут.

Концентрация клеток при инокулировании 5*104 кл/мл. Соотношение между стационарной популяцией бактерий и концентрацией фруктозы линейно до концентрации сахара 0,8 г/л (при этой концентрации численность популяции бактерий составляет 3,2*108 кл/мл). Определите среднее время генерации организма в этой среде. Какова продолжительность периода времени до начала снижения роста в условиях избытка фруктозы (при том же количестве инокулянта). Можно принять, что нарушение линейности между суммарным ростом и концентрацией фруктозы происходит очень резко.

Задача №3. Для бактериологического анализа через мембранные фильтры профильтровано 10 мл воды до хлорирования и 1 л хлорированной воды. Определить коли - индекс и эффективность процесса обеззараживания, если при выращивании на среде Эндо в первом случае на фильтре обнаружено 40 специфических колоний, а во втором - 3. Оценить пригодность такой воды для питьевых целей.

Задача №4. Среда, содержащая глюкозу в концентрации 0,25 г/л и неизвестное количество галактозы, была инокулирована E.coli (5,2*105 кл/мл среды). Лаг-фаза отсутствовала.

Среднее время генерации было равно 40 минут (при утилизации глюкозы); после исчерпания глюкозы клетки адаптированлись к галактозе, а затем продолжали расти со средним временем генерации 45 минут. Численность популяции достигла стационарного состояния (3,1*106 кл/мл) через 6,5 ч после инокуляции. Определите продолжительность фазы адаптации между двумя циклами роста, а также концентрацию галактозы в среде.

Известно, что соотношение между стационарной популяцией микробов и концентрацией сахаров линейно до концентрации 0,9 г/л (для каждого сахара), когда численность популяции достигает 3,7*106 кл/мл. Задача №5. Клетки Aerobacter aerogenes росли в начале в анаэробных условиях, затем их инокулировали в глюкозо-аммонийно-сульфатную среду, в которой они росли в условиях слабого аэрирования при 37оС. Сразу после внесения инокулянта концентрация бактерий составила 2*106 кл/мл. Далее проводили определение числа клеток во времени; были получены следующие данные: Время, мин 150 200 250 280 310 340 370 400 Популяция бактерий, млн/мл 14,1 38,9 104,7 190,6 346,7 616,5 794,2 812,7 Определите графически среднее время генерации организма в данных условиях; имеется ли лаг-период и, если имеется, какова его продолжительность? Задача №6. Aerobakter sp. Выращивали в условиях непрерывного процесса на небольшой опытной установке, имеющей сосуд ёмкостью 20 л. Источником углерода в аммонийной солевой среде является глицерин (концентрация 5 г/л). Какова концентрация бактериальной суспензии при условии, что скорость поступления среды равна 5,0; 10,0; 20,0 л/ч, и какова при этом будет величина «выхода» клеток для системы? В ряде экспериментов в условиях однообразной культуры было установлено, что при достижении предельного роста на казанной выше среде можно получить 1,325 г сухой бактерии в 1л среды; максимальная удельная скорость роста составляет 0,85 ч-1моль/л. Список используемой литературы 1. Экологическая биотехнология: Пер. с англ./Под ред. К.Ф. Форстера, Д.А. Дж. Вейза Л.: Химия, 1990 Пер. изд.: Великобритания, 1987 384 с.: ил. ISBN 5 - 7245 - 0418 - 9 2. Бирюков В.В. Основы промышленной биотехнологии М.: КолосС, 2004 296 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высш. учеб. заведений). 3. Экология микроорганизмов: Учеб. для студ. вузов / А.И. Нетрусов, Е.А. Бонч-Осмоловская, В.М. Горленко и др.; Под ред. А.И. Нетрусова М.: Издательский центр «Академия», 2004 272 с. 4. Биотехнология / Т.Г. Волова Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения Российской Академии наук, 1999 252 с. 5. Свергузова С.В Тарасова Г.И. Основы микробиологии и биотехнологии: Учебное пособие Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 1999 Ч.2 96с. 6. Основы микробиологии и биотехнологии: методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 280201 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов / сост. Е. Н. Гончарова Белгород: Изд-во БГТУ, 2009 28 с.

– Конец работы –

Используемые теги: Биотехнология, переработка, отходов, производства0.073

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Биотехнология и переработка отходов производства

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Биотехнология и переработка отходов. Биогаз
Биологическая переработка отходов преследует три основные цели: Деградация органических и неорганических токсичных отходов; Возобновление ресурсов… На втором этапе происходит разрушение растворенных органических веществ при… Аэробная переработка стоков – это самая обширная область контролируемого использования микроорганизмов в…

Современные технологии переработки отходов (по типу отходов)
Из общей массы отходов в РФ 95 % относятся к V классу опасности и представлены в основном крупнотоннажными отходами.Наибольший объем образования… Переработка — повторное использование или возвращение в оборот отходов… Возникшее недавно осознание кризисной ситуации с отходами, с которой столкнулось наше общество, привело к тому, что…

Переработка отходов молочного производства
Включение молочных продуктов в любой пищевой рацион повышает его полноценность, способствует лучшему усвоению других компонентов.Направленное… Но в последнее время ее начинают широко перерабатывать и использовать в… Степень перехода основных компонентов молока в МС определяется главным образом их размерами.

Переработка отходов производства и потребления и обезвреживания в системе экологической безопасности
По данным государственной политики в области охраны окружающей среды МПР России от 2005 г наиболее неблагоприятная обстановка складывается в … Из общей массы отходов в РФ 95 % относятся к V классу опасности и представлены… II. Основная часть. 1. Классификация отходов Отходы производства – все то, что образуется в процессе производства или…

Экономические ресурсы и факторы производства. Классификация факторов производства
Жизнедеятельность общества процесс взаимодействия потребностей и... Экономические ресурсы и факторы производства Классификация факторов производства...

Эффективность производства, анализ эффективности производства.
Важнейшей качественной характеристикой хозяйствования на всех уровнях является – эффективность производства. Снижение издержек производства,… Для их решения большое значение имеет совершенствование управления в целях… Необходимым условием разрешения поставленных задач является научный поиск, анализ, обобщение практики и обоснование…

Сколько и каких факторов производства необходимо для создания товаров и услуг. Это проблема краткосрочной минимизации издержек производства
В рыночной экономике большинство товаров и услуг производятся фирмами В этой... Сколько и каких факторов производства необходимо для создания товаров и услуг Это проблема краткосрочной...

Крупномасштабная комплексная переработка твердых промышленных и бытовых отходов
Проблема очень критическая в Украине, особенно в очень населенном промышленном Донбассе. Так как промышленные и бытовые отходы не перерабатываются… Это связано во многом с нестабильностью сырьевой базы. Физико-механические… И избирательно перерабатываются нейтральные либо малотоксичные отходы в ограниченном количестве, поэтому …

Опыт сноса домов с последующей переработкой строительных отходов
При производстве 1 млн т в год вторичного щебня из грузопотоков исключается до 120 тыс. машино-рейсов доставки нерудных материалов и столько же… В 1995-1996 гг. произведен снос нескольких железобетонных пятиэтажек как… Для сноса здания достаточно задействовать следующий состав оборудования один экскаватор-драглайн с рабочим…

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ФОРМ ДОКУМЕНТОВ, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ РАССЛЕДОВАНИЯ И УЧЕТА НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ НА ПРОИЗВОДСТВЕ, И ПОЛОЖЕНИЯ ОБ ОСОБЕННОСТЯХ РАССЛЕДОВАНИЯ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ НА ПРОИЗВОДСТВЕ В ОТДЕЛЬНЫХ ОТРАСЛЯХ И ОРГАНИЗАЦИЯХ
Зарегистрировано в Минюсте РФ декабря г N... МИНИСТЕРСТВО ТРУДА И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ...

0.035
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Новая концепция переработки отходов в Москве Значительно увеличился и парк мусоровозов города, в том числе и за счет современных большегрузных мусоровозов ФАУН, закупленных в Германии в рамках… На рынке вывоза ТБО за счет проводимой технической и тарифной политики… Комплектуются МПС в Восточном АО и Юго-Восточном АО. Более перспективное техническое решение, по мнению авторов…
  • Технология производства, хранения и переработки яровой пшеницы сорта Приобская. Культура: Пшеница Сорт: Приобская Введение. Зерно основной источник питания человека и корма животных, а также сырье для… Большое значение имеет возделывание зерновых в России в Республике Беларусь на Украине и в других странах СНГ.…
  • Современное оборудование для переработки строительных отходов Наиболее пригодны по техническим характеристикам для переработки строительных отходов горная техника и оборудование для производства нерудных… Молотковые и конусные дробилки следует исключить из рассмотрения, так как… Для реальной первичной переработки разнообразного строительного лома пригодны только щековые и роторные дробилки.…
  • Получение феррита бария из отходов производства машиностроительных предприятий В курсовой работе предложены методы получения феррита бария, который является основной составляющей частью магнитно-твердых материалов. Методы… В предложенном методе используется хлорид бария отход закалочных ванн… Гидрооксиды тяжлых металлов хром, никель, цинк, медь, железо, входящие в состав гальваношламов, обладают токсичным,…
  • Проблема утилизации и переработки промышленных отходов Подобного рода тенденция распространилась по всему миру и уже захватила развивающиеся, в прошлом слаборазвитые, страны. Российская Федерация обладает одним из мощнейших во всем мире промышленным… В связи с не безупречностью технологических процессов на данном этапе неизбежно негативное воздействие промышленности…