Биологическая переработка промышленных отходов

Биологическая переработка промышленных отходов [c.274]

Рассмотрим методы биологической переработки промышленных отходов на примерах молочной, бумажной промышленности я производства красителей. [c.277]

Основным условием применения биологической переработки сточных вод является постоянный контроль за возможным токсическим действием на установку со стороны поступающих стоков, с тем чтобы предотвратить серьезные повреждения системы или даже выход ее из строя. При эксплуатации установок по переработке отходов и промышленных сточных вод важно следить за тем, чтобы не возникали перегрузки. Обычные методы проведения анализов (например, измерение потребности в кислороде или определение pH) часто и недостаточно быстры, и малочувствительны. Однако в метаболической активности микроорганизмов существуют ключевые моменты, анализ которых дает возможность улавливать малейшие изменения в их состоянии. Например, благодаря внутриклеточному контролю метаболизма содержание АТР в популяции микроорганизмов сохраняется на относительно постоянном уровне, около 2 мкг на 1 мг сухой массы клеток. Изменения доступности субстрата или введение токсических веществ быстро сказываются на концентрации АТР внутри клеток. Мгновенная гибель клеток ведет к полной потере АТР за счет автолиза. Время оборота для АТР обычно не превышает 1 с. [c.264]

Этот метод, подробно до сих пор не описанный, по-видимому, применялся Б промышленном масштабе в течение непродолжительного времени. Вероятно, еще не все трудности были преодолены, а, возможно, производство жировых дрожжей оказалось менее экономичным, чем производство белковых дрожжей. Во всяком случае, видимо, более целесообразно подвергать сахаристые отходы биологической переработке на белки, а не на жиры. [c.349]

Одна из привлекательных возможностей, предоставляемых технологией солнечной энергетики , заключается в использовании целых организмов как биологических катализаторов при производстве аммиака и водорода за счет солнечной энергии. Опыты <с цианобактериями (сине-зелеными водорослями) и зелеными водорослями показали, что они способны образовывать водород и кислород путем прямого фотолиза воды. Лежащий в основе этого явления процесс фотосинтеза сформировался в результате генно-инженерной деятельности Природы. Фотосинтезирующие бактерии неспособны разлагать воду, но могут на свету образовывать большие количества водорода (без примесей кислорода) или аммиака. Для этого им нужны только простые органические и неорганические субстраты. Такие вещества содержатся в промышленных отходах, и поэтому превращение солнечной энергии фотосинтезирующими бактериями вполне может быть сопряжено с переработкой отходов. [c.79]

В многочисленных и разнообразных отраслях химической промышленности образуется большое количество отходов, причем многие из них с трудом поддаются разрушению и длительное время присутствуют в среде. Поэтому часто перед обычной биологической переработкой отходов бывает необходимо провести их предварительную химическую или физическую обработку. Использование специфических микроорганизмов для расщепления ксенобиотиков при переработке отходов еще не нашло широкого применения в промышленности, и тем не менее подобный подход представляется весьма перспективным. [c.274]

Фильтры, пораженные влажностью, как и в целом засоренные и полностью выработавшие свой рабочий ресурс, должны утилизироваться в соответствии с одним из методов, предписываемых местными нормами гигиены на свалку, путем сожжения, в переработку. Возможна комбинация из этих трех способов, в зависимости от материалов конструкции фильтра. За проведение утилизации фильтров отвечает начальник службы технического обслуживания или начальник производства. В особых случаях фильтры должны быть утилизированы как опасные отходы это касается фильтров, используемых в больницах, медико-биологических лабораториях, промышленных предприятиях, перерабатывающих вредные вещества, всех тех случаев, когда фильтры неизбежно могут быть подвержены заражению. Фильтры, снимаемые с таких производств, почти всегда должны утилизироваться с соблюдением особых мер предосторожности в отношении зашиты здоровья персонала службы утилизации, а также людей и окружающей среды. [c.261]

В зоне АПК на полях, животноводческих фермах и птицефермах образуется большое количество сточных вод, содержащих соединения биогенных элементов (азота и фосфора) и ядохимикатов. Сельское хозяйство и его промышленные предприятия по переработке продукции дают значительное количество органических отходов, подвергающихся быстрому разложению с выделением токсичных соединений. Сточные воды этих комплексов требуют специальной обработки с утилизацией отходов производства. АПК должны иметь современные системы биологической очистки сточных вод с возвратом воды на технологические нужды и, кроме того, заводы по переработке активного ила в кормовые добавки или в органоминеральные удобрения. В этом случае можно сократить поступление удобрений из других областей и снизить отрицательное влияние накапливаемых отходов на окружающую природную среду. Таким образом, АПК должен иметь установки для подготовки отходов производства к использованию. [c.311]

Актуальной проблемой фитохимического производства является комплексная переработка растительного сырья. В пищевой, химикофармацевтической, эфиромасличной промышленности крайне неэффективно используется растительное сырье. Многотоннажные отходы производства после получения соков из плодов и ягод, эфирных масел и биологически активных веществ из лекарственного и эфиромасличного растительного сырья практически выбрасывают в отвал. Рациональное использование этих отходов позволит получить ряд биологически активных и ценных пищевых веществ из одного и того же объекта. При этом предусматривается соответствующая подготовка отходов (сушка, разделение, измельчение) с последующим экстрагированием их растворителями различной полярности вначале - сжиженными газами и лег-кокипящими органическими растворителями, затем спиртами, спиртоводными смесями, водой и водными растворами неорганических веществ. Это позволяет получить несколько групп биологически активных комплексов липофильные, содержащие эфирные и жирные масла, жирорастворимые витамины, стерины, хлорофиллы, жирные кислоты тритерпеновые и стероидные сапонины полифенольные соединения гликозиды высокомолекулярные соединения - полисахариды, белки. Применение технологии комплексной переработки лекарственного и пищевого растительного сырья позволит значительно расширить сырьевую базу для производства новых лекарственных средств, используя при этом отходы производства пищевой и фармацевтической промышленности [8]. [c.481]

С момента возникновения цивилизованного общества перед ним все время стояла проблема охраны окружающей среды. Из-за промышленной, сельскохозяйственной и бытовой деятельности человека постоянно происходили изменения физических, химических и биологических свойств окружающей среды, причем многие из этих изменений были весьма неблагоприятны. Мы ожидаем, что биотехнология будет оказывать многообразное и все возрастающее влияние на способы контроля за окружающей средой и на ее состояние. Хорошим примером такого рода служит внедрение новых, более совершенных методов переработки отходов, однако этим применение биотехнологии в данной сфере отнюдь не ограничивается. Она будет играть все большую роль в химической промышленности и сельском хозяйстве и поможет хотя бы отчасти решить многие из существующих здесь проблем. [c.246]

Промышленные биореакторы могут работать в периодическом режиме, периодическом режиме с доливом субстрата,, полунепрерывном (полупериодическом) и непрерывном проточном режимах. Исторически в промышленности утвердился периодический способ работы при осуществлении химических превращений и полунепрерывный — при получении микробной биомассы. В последнее время для химических превращений стали применять реакторы с периодическим режимом и с доливом субстрата, а для получения микробной биомассы — реакторы,, работающие в непрерывном проточном режиме. Традиционно биореакторы, работающие в непрерывном проточном режиме,, использовались в промышленном масштабе только для аэробной переработки сточных вод и отходов (т. ё. в процессах с самой большой пропускной способностью среди всех технологических операций)а также при производстве уксуса. За исключением этих двух случаев, биологическая промышленность проявляла исключительный консерватизм в том, что касалось перехода на непрерывную проточную технологию причем без достаточных на то оснований. [c.418]

Шины — это одно из наиболее стойких технических изделий. Они представляют собой эластичное, прочное сочетание ткани, стали, технического углерода и синтетических полимеров. При этом качества, которые делают шины или другие промышленные резиновые изделия (например, конвейерные ленты и гидравлические шланги) ценным продуктом, создают серьезную проблему при их утилизации. Они не поддаются биологическому разложению, не могут перерабатываться как стекло, алюминий или пластмасса. Используется четыре варианта переработки отходов из этих изделий [c.141]

Основную часть воспроизводимой биомассы составляет древесина (лигноцеллюлоза), которая из-за особенностей своего строения с большим трудом поддается биологической конверсии. Поэтому в ближайшие годы основным сырьем для производства топлив методом биоконверсии будут служить легко трансформируемые органические соединения — отходы, образовавшиеся в результате промышленных и других переработок первичной биомассы. В развитых странах в год на одного человека приходится до 5 т органических отходов по сухому веществу. Многие из них представляют серьезную экологическую опасность и требуют незамедлительного обеззараживания, утилизации и уничтожения. С ростом производств и урбанизацией происходит концентрация этих отходов, что требует, с одной стороны, применения неотложных мер с целью их обезвреживания, с другой — позволяет применить прогрессивные технологии переработки с возможным вторичным получением топлива. [c.619]

Для переработки промышленных отходов можно применять следующие биотехнологические методы биовыщелачивание - для удаления тяжелых металлов (гальваношламы, доменные шлаки, строительные материалы и др.), биодеструкцию органических материалов (например, для перевода радионуклидов или тяжелых металлов в растворимую форму и дальнейшей их обработки физическими и химическими методами), биомодификацию -для улучшения характеристик строительных материалов (бетона, цемента и др.) при добавлении в качестве связующих компонентов микробной биомассы, для повышения прочности пластиков, резино-технических изделий, древесных материалов и других отходов при их вторичной переработке. Так, сотрудниками Института биохимии РАН разработан способ применения биологической обработки стружки грибами белой гнили в производстве древесно-стружечных плит с последующим горячим прессованием вместо карбамидных и фенолформальдегидных связующих. В США подобный процесс предложен для перереботки изношенных шин и других резинотехнических изделий. Шины измельчают, крошку обрабатывают тиобактериями, активирующими сульфидные и дисульфидные связи, и повторно вулканизируют. [c.230]

Крупнотоннажным отходом нефтеперерабатывающей и химической промышленности являются сернисто-щелочные сточные воды. Они содержат сульфиды, гидросульфнды, меркаптаны, фенолы и некоторые другие соединения. Их обезвреживают методом карбонизации и окисления кислородом воздуха. При наличии в этих сточных водах заметного количества нафтеновых кислот последние целесообразно выделять с последующей переработкой в мылонафт. Если количество сернисто-щелочных сточных вод невелико, их можно подвергать биологической очистке в смеси с общими сточными водами. На заводах, работающих без сброса сточных вод, избыточные сернисто-щелочные воды после локальной очистки наиравляют на установку термического обезвреживания. [c.98]

Технология сжигания обычно обеспечивает уменьшение объема на 90%, а массы — на 60%. Оставшуюся твердую безвред ную массу (шлак) захороняют в котлованах или используют в строительстве, в качестве инертного материала или наполнителя, либо в других отраслях промышленности. Кроме рассмотренного применяют также и другие виды переработки и утилизации отходов, такие как химические, механические сорбционные, биологические или комбинированные. [c.383]

Круг проблем, решаемых экобиотехнологией, чрезвычайно широк — от разработки и совершенствования методологии комплексного химико-биологического исследования экосистем вблизи источников техногенных воздействий до разработки технологий и рекомендаций по рекультивации почвы, биологической очистке воды и воздуха и биосинтезу препаратов, компенсирующих вредное влияние изменения окружающей среды на людей и животных. В процессе круговорота загрязняющих веществ в экосистемах огромную роль играют микроорганизмы. Помимо использования деятельности микроорганизмов в пищевой, фармацевтической, химической промышленности и в генной инженерии появилась возможность их применения для переработки отходов жизнедеятельности человека. В связи с ростом городов и развитием промышленности возникли серьезные экологические проблемы загрязнение водоемов, накопление ядовитых веществ, в том числе канцерогенных, бьггового мусора и отходов, загрязнение воздуха. Однако многие из созданных человеком низкомолекулярных соединений (ядохимикаты, детергенты) и высокомолекулярных полимеров оказались устойчивыми и не разлагаются микроорганизмами, т. е. требуется разработка более усовершенствованных технологий. [c.16]

Комплексное использование сырья —одна из основных задач любой отрасли современной промышленности. Это в полной мере относится к переработке эфирномасличного сырья, в состав которого входит целый ряд ценных веществ, таких, как жирное масло, белки, углеводы, витамины, дитерпеновые и тритерпеновые соединения, растительные воски. Ограничиваться получением из сырья только эфирного масла —слишком расточительно. Некоторые виды сырья давно перерабатываются комплексно. К ним относятся кориандр н анис. Все шире используются отходы цветочного и травянистого сырья для получения кормовой муки. Шалфей мускатный стал источником сырья для производства синтетических душисхых веществ с запахом серой амбры и лечебного препарата. Растительные воски нашли применение в косметике. В настоящее время расширяется ассортимент продуктов из эфирномасличного сырья, совершенствуется технология их получения. Очень большое значение придается исследованиям, направленным на выделение биологически активных веществ, таких, как фла-вонолы (из розы) урсоловая кислота (из лаванды, шалфея ц др.), а которых остро нуждается медицина. [c.226]

Ферментативный способ получения моносахаридов во многом лишен недостатков, присущих способу, основанному на кислотном гидролизе, поскольку осуществляется в гораздо более мягких условиях по температуре, давлению и кислотности среды Это требует значительно меньших расходов энергии, предотвращает деструкцию сахаров и образование трудно утилизируемых отходов, снижающих биологическую ценность гидролизатов Наконец, следует иметь в виду возможность решения экологических проблем, связанных с необходимостью создания биотехнологических методов утилизации отходов и вторичных продуктов промышленной и сельскохозяйственной переработки растительного сырья В данной работе рассмотрены теоретические аспекты ферментативной деструкции природных полисахаридов — компонентов растительного сырья Интерес к исследованию этой проблемы обусловлен необходимостью разработки научных основ тех направлений физико-химической энзимологии и ферментативной кинетики, которые связаны с функционированием полифермент-ных систем, особенно с ферментативными реакциями со сложной стехиометрией (когда субстрат является полимером, а промежуточные и конечные продукты — олиго- или мономерами) [c.4]

В этой главе мы обсудим роль биотехнологии в производстве высококачественного топлива ( premium fuels ) из биологического сырья. Начнем с того, что термин биомасса , который многими микробиологами понимается в относительно узком смысле, сегодня при описании самых общих принципов производства разнообразных видов высококачественного топлива и веществ специального назначения из растений, выращенных непосредственно для этих целей, или из биологических отходов, образующихся, например, в сельском хозяйстве или пищевой промышленности, используется в более широком смысле. Воскове как запасания энергии (фотосинтез), так и переработки сырья (биомассы) в более ценное топливо (путем ферментации) лежат биологические процессы. Особое внимание сегодня уделяется разработке более изощренных генетических методов считается, что они сыграют важную роль как при выведении улучшенных сортов растений с более высокой урожайностью, так и новых форм микроорганизмов для осуществления процессов конверсии. Кроме того, вполне возможно создание комбинированных искусственных систем, включающих отдельные компоненты животных и растений. Таким путем можно получить газообразный водород, связанный С или NH3. [c.35]

Сооружения биологической очистки сточных вод предназначены для снижения загрязнения промышленных и комунальных сточных вод и переработки образующихся при этом вторичных отходов - осадков и активного ила. По объемам перерабатываемых потоков биологическая очистка сточных вод самая крупнотоннажная технология в мире. [c.163]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология