168607 (Биотехнология Белкина)

План

Введение

1. Биотехнология Белкина

1.1 Концепция технологии

1.2 На полигоне ТБО

2. Биодеструктор жира Микрозим (tm) <>. Утилизация и обезвреживание жира, очистка сточных вод от жиров

2.1 Характеристика проблемы

2.1.1 Описание

3. Биопрепарат <>: очистка, утилизация и обезвреживание навоза, навозных стоков свинокомплексов

4. Биопрепарат <>: биологическая утилизация и обезвреживание фекалий, очистка фекальных сточных вод для септиков, очистных сооружений, выгребных ям

Литература

Введение

В природе, не подвергающейся вмешательству человека, экосистема настроена на самоочищение т.е. природа сама справляется с переработкой более не нужного ей (мертвого) органического материала. В утилизации органики участвует почва содержащая естественную биоту (микроорганизмы, эдафон) - живой компонент, представленный разнообразными представителями растительного и животного мира. В одном грамме садовой почвы содержатся десятки миллионов микроорганизмов - сапрофитов, актеномицетов, грибков, олигонитрофилов, азотобактеров и клубеньковых бактерий, бактерий разлагающих клетчатку, аммонификаторов, денитрификаторов, анаэробных фиксаторов азота. Вместе микроорганизмы составляют микрофлору почвы отвечающую за метаболизм в результате которого мертвая органика перерабатывается в плодородный гумус. Деятельность человека оказывает на окружающую среду мощное техногенное воздействие в частности загрязнением почвы и воды отходами производств и жизнедеятельности, где значительную долю занимают органические загрязнители. В результате загрязнений почвы и воды органическими веществами подавляется естественная биота, меняются соотношения между отдельными группами микроорганизмов и в целом изменяется направление метаболизма, нарушаются естественные процессы самоочищения. В районах постоянных загрязнений почвенная микрофлора в субстратах загрязнителях насчитывает, не более нескольких тысяч КОЕ на 100 граммов субстрата, одни группы микроорганизмов сохраняют присутствие, в то время как количество других критически уменьшается, нарушаются процессы почвообразования, в почве и воде накапливаются неразлагаемые отходы. В загрязненной экосистеме с подавленной полезной микрофлорой развиваются вредные и патогенные микроорганизмы - в водоемах загрязненных питательными элементами азота и фосфора стремительно развиваются опасные сине-зеленые и бурые микроводоросли вызывающие отравление воды и заморы. Техногенные и антропогенные нарушения экологического баланса серьезно изменяют санитарное состояние в месте их образования, ухудшают условия жизнеобитания людей.

Искусственное использование микроскопических почвенных обитателей для биологической утилизации органических отходов и нейтрализации загрязнителей получила название биоремедиации (bio - жизнь, remedio - лечение). В очищаемую среду или в утилизируемые отходы вносятся высокие концентрации специально подобранных различных микроорганизмов, составляющих сообщество (консорцию), которые ранее были выделены из почвы, селекционированы и размножены в форме готового к применению препарата. В результате в нужном месте в нужное время целенаправленно создается микробиологическая активность с усвоением и переработкой микробами мертвой органики в продукты метаболизма: углекислый газ (СО2), воду (H2O), гумус. Подобные меры позволяют с высокой эффективностью нейтрализовать угнетающее действие загрязнителей на естественные процессы самоочищения почвы и воды, восстановить естественный метаболизм, активизировать аборигенную микрофлору и естественные процессы почвообразования, дыхания. К преимуществам биоремедиации относят недеструктивный характер в отношении окружающей среды, возможность целенаправленного и дозированного применения технологии в нужном месте в нужное время, достаточно высокая скорость и эффективность усвоения и переработки микроорганизмами органических отходов и загрязнений, искуственно заданные характеристики процесса утилизации, экологическая и гигиеническая безопасность. Cегодня, когда ухудшение экологических условий имеет особенно глубокий резонанс из-за высокой плотности населения и производства, биотехнология биоремедиации значительно способствует улучшению экологической обстановки и условий проживания людей, являясь резервом экологического благополучия на многие годы вперед.

Разработка наиболее рациональных приемов использования микробов в хозяйственной деятельности человека и сознательная селекция микробов стали возможны только после разработки микроскопических методов изучения и выяснения способов расселения и размножения микроорганизмов. Пути возникновения микробов с повышенной устойчивостью или с пониженными требованиями к питательным веществам как в природных условиях под влиянием естественного отбора, так и в искусственных условиях в результате деятельности селекционеров, имеют очень важное практическое значение. Человек заинтересован получить как можно быстрее полезные формы микробов. Интенсивность естественного отбора сильно влияет на быстроту появления устойчивых форм и чем более жесток этот отбор, тем быстрее выявляются устойчивые формы. При помощи ступенчатой селекции получают новые штаммы микроорганизмов, способные расти и давать высокую продуктивность в условиях экологического загрязнения.

Ферменты - внеклеточные белки, синтезируемые ферментирующими микроорганизмами в процессе жизнедеятельности, обладают способностями либо к синтезу, либо к разложению органических веществ. Например, фермент "лигниназа" способен разлагать вещество лигнин (лигнин составляет основу в древесины, его много в растительных отходах), фермент "целлюлаза" разлагает целлюлозу, фермент "липаза" разлагает жиры, "протеаза" - белки, "кератиназа" - кератин (основу волоса, пера) и. т.д. Совместное применение предварительно синтезированных микроорганизмами ферментных комплексов и живых сообществ научно селекционированных естественных микроорганизмов обеспечивает значительные преимущества при начальном заселении микроорганизмами отходов, сточных вод, загрязненной почвы.

В рамках экологической биотехнологии <> (tm) разработан ряд микробиологических консорций (синергетических сообществ 6-72 видов микроорганизмов) обладающих строго заданными полезными свойствами необходимыми для гигиенически эффективного и экологически безопасного решения ряда острых экологических проблем:

1. Биотехнология Белкина

Биотехнология Белкина со сто процентной сортировкой непрессованного ТБО - от пакета с ТБО на кухне в "хрущевке" до посадки леса на свалке (патент РФ N2155107 от 27.08.2000г)

1.1 Концепция технологии

1. Все возрастающему объему и разнообразию ТБО противопоставим множество предложений, решений, изобретений по их утилизации.

2. Поможем матушке-ПРИРОДЕ избавиться от ТБО и мусорных свалок, заботясь в первую очередь о ее лучшем произведении-ЧЕЛОВЕКЕ.

3. Проблему с ТБО необходимо решать сейчас, чтобы не "утонуть" в отходах и там где живем, в РОССИИ, т.к "заграница нам не поможет", нет у них ни наших отходов, ни наших проблем и т.д.

Начнем с пакета.

Пакет под ТБО необходимо изготовить из черного полиэтилена повышенной прочности, армированным капроновой сеткой, с ручками и снабженным одноразовым замком-завязкой, исключающим его повторное открытие. Объем пакета должен быть в пределах 10-12 литров (чтобы вес ТБО в нем не превышал 5кг). Дно пакета должно быть квадратным, а на 4х боковых стенках желательно нанести следующие надписи большими белыми буквами:

1я грань - твердые бытовые отходы.

2я грань - собственность муниципалитета.

3я грань - несанкционированное вскрытие пакета наказывается штрафом (можно указать сумму штрафа и дату принятия такого решения муниципалитетом).

4я грань - не использовать для хранения и перемещения пищевых продуктов.

Первая надпись необходима для того, чтобы сразу было видно, что это пакет под отходы, даже если его потеряют или бросят на улице - его место в урне или в мусорном баке.

Вторая надпись говорит о том, что из себестоимости изготовления пакета исключена стоимость полиэтилена, капроновой сетки и замка-завязки, что позволит уменьшить цену на пакет, а после опорожнения использовать их как сырье для изготовления баков под мусор, обустройства контейнерных площадок, а затем и ограждением полигонов ТБО.

Третья надпись необходима для того, чтобы дворники, работники ЖКХ или просто сознательные горожане могли запретить "бомжам" копаться в баках для мусора, а затем разносить на своих руках всю эту грязь по поручням общественного транспорта или ручкам дверей магазинов.

Четвертая надпись для особо непонятливых людей и можно заменить на любую другую по желанию администрации города.

Теперь о контейнерах и контейнерных площадках.

Контейнер предлагается изготавливать из 5ти частей отлитых из морозоустойчивой пластмассы с добавлением использованных пакетов ТБО. Размер можно оставить прежний, но лучше сделать его прямоугольным, предусмотрев возможность снятия одной из боковых стенок в случае смерзания мусора в баке. Боковые стенки и дно можно отливать на одном из заводов г. Екатеринбурга, также из пластмассы желательно изготовить крепежные болты не менее чем М50 с сердечником из арматуры и 4 колеса для выкатывания бака при погрузке в мусоровоз. Основанием для контейнерных площадок могут служить железобетонные плиты, уложенные таким образом, чтобы контейнера находились под навесом огражденном с 3х сторон такими же пластмассовыми стенками, что и баки, и хватало места для выкатывания полных баков подзагрузку в контейнеровоз. Дно автомобиля должно иметь направляющие желоба для стопорения колес баков во время движения и брезентовый полог. Погрузка полных баков и установка пустых осуществляется штатной гидравлической кран-балкой.

Цех ТБО (по "Проекту быстровозводимого цеха сортировки и переработки ТБО для ЕМУП"ИСЕТЬ-95")

Цех располагается в 2х легковозводимых утепленных конструкциях размерами 8х12х60, в первом из которых устанавливается оборудование пластинчатый транспортер, 2котла на твердом топливе,2пресса для бумаги, картона, полиэтиленовой пленки; экструдер и т.д.

Во втором кабинеты: нач. цеха, бухгалтера, энергетика, механика, менеджера по реализации вторсырья, биолога. Здесь же располагается биоферма для выращивания и адаптации красного калифорнийского червя (вермикультуры) отгороженная сплошной стеной от кабинетов и душевой-раздевалкой рабочих для создания оптимального микроклимата. Рабочие места сортировщиков ТБО располагаются вдоль транспортера который раздвигает кучу мусора до толщины одного пакета (хотя возможен вариант и без него). Сортировщики вскрывают пакеты и раскладывают ТБО по контейнерам на колесах для последующей подачи их либо к прессам, либо к циркулярной пиле и т.д. Сортируется все 100% ТБО и даже пищевые отходы биолог частично забирает на ферму, а оставшуюся часть вместе с мокрой бумагой, гниющей ветошью и т.д. грузит в тракторную телегу для отправки на полигон.

1.2 На полигоне ТБО

Вся свалка, отведенная под рекультивацию бульдозером ДТ-75 выравнивается в горизонт, затем прокапываются траншеи шириной 2м и глубиной 0,7м с небольшим уклоном для дренажа избыточной влаги во время паводка. Вот в эти траншеи и укладываются пищевые отходы и вся органика, на которую укажет биолог. Затем траншеи закрывают пленкой и другим укрывным материалом, чтобы процессы брожения и бидегратации прошли быстрее. После того как перестанет выделяться газ, температура опустится до нужных 25С, а масса отходов уменьшится на 1/3 биолог выпускает выращенных на ферме червей, стараясь сделать это весной, чтобы уже осенью засыпать образованный вермикультурой гумус плодородной землей,"выманив" предварительно большую часть из них специальными ящиками-ловушками. Посаженные осенью сосны, ели, пихты и кедры меньше болеют и начинают приживаться даже зимой как все вечнозеленые.

Со временем подросшие деревья не только своими ветвями будут забирать львиную долю осадков, но и корни будут помогать им не допускать воду вглубь свалки для образования фильтрата.

2. Биодеструктор жира Микрозим (tm) <>. Утилизация и обезвреживание жира, очистка сточных вод от жиров

2.1 Характеристика проблемы

Сточные воды пищевых производств (кондитерских, мясоперерабатывающих, рыбообрабатывающих, масложировых, молочных) содержат высокие концентрации жира и твердый жир. Недостаточная очистка стоков от жира приводит к зажириванию канализационных труб и коммуникаций, нарушению повышенных требований к очистке сточных вод от жиров перед сбросом на городские очистные сооружения. В зависимости от масштаба производства суточный объем удаляемой в отходы жировой массы может составлять от нескольких килограммов до нескольких тонн. Необходимы эффективные методы не только очистки сточной воды от жиров, но и утилизации и обезвреживания отделяемой от воды жировой массы.

2.1.1 Описание

Биопрепарат Микрозим (tm) "ГРИЗ ТРИТ" представляет собой биологический деструктор пищевых жиров и растительных масел. Биопрепарат содержит консорцию (12) штаммов нетоксичных натуральных селективно улучшенных факультативных анаэробныхмикроорганизмов, использующих пищевые жиры и растительные масла в качестве источника энергии и натуральные микробные ферменты, общим действием которых осуществляется биохимическое разложение жира на воду и углекислоту.

Принцип действия: