Компостирование органических отходов ( 100 баллов)

Выполните тестовые задания (120 баллов)

Что используют для подавления роста ммобилизованных клеток растений? дефицит фитогормонов   Что используют для подавления роста клеток бактерии? антибиотики   Для чего применяют иммобилизованные клетки микроорганизмов? биотрансформации органических соединений   Для чего применяют иммобилизованные клетки микроорганизмов? разделения рацемических смесей   Для чего применяют иммобилизованные клетки микроорганизмов? гидролиза ряда сложных эфиров   Где используют иммобилизованные хроматофоры? лабораторных установках   Для чего используют иммобилизованные хроматофоры? для синтеза АТФ   С помощью каких иммобилизованных клеток получают L-аланин? Serratiamarcescens   Уравнения для непрерывного процесса в ферментере с мешалкой и свободно суспендированной биомассой?   Преимущество реакторов с псевдоожиженным слоем? хорошее перемешивание

Преимущество реакторов с псевдоожиженным слоем Параметрымассапереноса? окисления   Для чего используется струйный ферментер формой реактора с псевдоожиженным слоем? мицелиальных грибов   Сколькосистемиспользуесявреакторахпсевдоожижннымслоем? 3   Длякакихпроцессовудобноиспользоватьэрлифтныеаппараты? крупномасштабных   Что используют в качестве аэратора в реакторах с псевдоожиженным слоем? пористая пластина   Где сказывается наличие пузырьков газа? на иммобилизованной биомассе   Что вызывают пузырьки газа? отрыв биопленки от частиц носителя   В какой культуре изучали кислородную диффузию ученые Бриффод и Энгассер? S. lipolytica   Когда определяют содержание биомассы в гелевых частицах? до иммобилизации   Как можно иммобилизовать клетки? путем флокуляции

Аэробное сбраживание (120 баллов)

Сбраживание ила можно проводить и в аэробных условиях, при этом главное — добиться стабилизации твердых компонентов. Основные требования к этому процессу — хорошая аэрация, тщательное перемешивание, а также длительность аэрации, достаточная для окисления сбраживаемых органических веществ бактериями. Несмотря на то что аэробное сбраживание изучается уже более 25 лет и широко используется в Северной Аме-рике, в Великобритании этот процесс не пользуется особой по-пулярностью. Вероятно, разработка саморазогревающогосн тер-мофильного сбраживания сможет изменить подобное отношение

Наиболее интересная особенность аэробного сбраживания — саморазогревание, значительный подъем температуры ила под действием аэрации (или оксигенации). Подобное увеличение температуры обусловлено освобождением свободной энергии при превращении органических веществ в новые клеточные структуры. Полное значение изменения свободной энергии /; (кДж/л) может быть рассчитано по формуле:

A F = 3,5£’(АХПК), где Е — эффективность удерживания теплоты, а ХПК измеряется в г/л. Поскольку тепловыделение, выраженное в кДж/л, приблизительно равно изменению температуры, а эффективность удерживания теплоты составляет около 70 % [205], то получаемый прирост температуры может быть рассчитан по формуле: Т = 2,4(ХПК).

Компостирование органических отходов (100 баллов)

Многие современные экологические проблемы возникают из-за локального накопления органических отходов, количество кото­рых слишком велико для естественного потенциала биодеграда­ции. Если возможно, эти отходы утилизируют, например, ботва сахарной свеклы и рубленая солома используются как корм для скота. Кроме того, эти отходы, -считающиеся низкоактивными, чаще всего стараются удалить наиболее дешевым способом, который часто является компро­миссом между соображениями финансового и экологического порядка. Компостирование служит способом получения стабильного продукта биологического окис­ления.

Компостирование — это экзотермический процесс биологиче­ского окисления, в котором органический субстрат подвергается аэробной биодеградации смешанной популяцией микроорганиз­мов в условиях повышенной температуры и влажности. В про­цессе биодеградации органический субстрат претерпевает фи­зические и химические превращения с образованием стабиль­ного гумифицированного конечного продукта. Этот продукт представляет ценность для сельского хозяйства и как орга­ническое удобрение, и как средство, улучшающее структуру почвы.

Отходы, поддающиеся компостированию, варьируют от го­родского мусора, представляющего собой смесь органических и неорганических компонентов, до более гомогенных субстратов, таких как навоз, отходы растениеводства, сырой активный ил и нечистоты. В процессе компостирования удовлетворяется в ос­новном потребность в кислороде, органические вещества пере­ходят в более стабильную форму, выделяются диоксид угле­рода и вода и возрастает температура. Важными параметрами процесса являются соотношение уг­лерода и азота и мультидисперсность субстрата, необходимая для нормальной аэрации. Навоз, сырой активный ил и многие растительные отходы имеют низкое отношение углерода к азоту, высокую влажность и плохо поддаются аэрации. Их необходимо смешивать с твердым материалом, сорбирующим влагу, который обеспечит дополнительный углерод и нужную для аэрации структуру смеси. Лучший вариант такой добавки — солома зла­ков благодаря жесткой структуре, которую она не теряет даже при намокании, но для этих целей используются и такие напол­нители, как щепки, мусор, листья и измельченные автомобиль­ные покрышки.