Файл: Уничтожение и утилизация твердых отходов биотехнологических производств содержание.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 197

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Уничтожение и утилизация твердых отходов биотехнологических производствСОДЕРЖАНИЕВведение…………………………………………………………………….3

  1. Характеристика твердых отходов биотехнологических производств.……….................................................................................5

  2. Особенности уничтожения и утилизации твердых отходов биотехнологических производств.…………….....................................6

  3. Перспективы в развитии утилизации твердых отходов биотехнологических производств……………………………………10
Заключение………………………………………………………………..12Список использованных источников……………………………………13ВВЕДЕНИЕАктуальность темы. Благодаря антропогенной деятельности человека (промышленной, сельскохозяйственной, бытовой и так далее) постоянно происходит изменение физических, химических и биологических свойств окружающей среды.Одно из наиболее важных направлений биотехнологии – обработка сточных вод, твердых выбросов, контроль за загрязнением окружающей среды и создание безотходных технологий.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.В последнее время резко увеличилось количество и усложнился качественный состав веществ, загрязняющих среду. 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 подсчетам некоторых ученых человечество может остаться без пресной воды в 21 веке. Особенно большие надежды в решении этих проблем учёные возлагают на развитие биотехнологии. Однако и здесь не обходится без отходов.Отходы биотехнологических производств относятся к типу разлагающихся в природных условиях под действием различных факторов (биологических-минерализация с участием микроорганизмов, химических-окисление, физико-химических-благодаря комплексному воздействию, например, лучистой энергии, химических веществ). Следовательно, их уничтожение и утилизация имеет свои особенности.
Цель данной работы – изучить вопросы уничтожения и утилизации твердых отходов биотехнологических производств.Обозначенная цель предопределила решение следующих задач:

  1. Дать характеристику твердых отходов биотехнологических производств.

  2. Рассмотреть особенности уничтожения и утилизации твердых отходов биотехнологических производств.

  3. Выявить перспективы в развитии утилизации твердых отходов биотехнологических производств.
Для решения обозначенной цели были использованы следующие методы:- содержательный анализ научных источников;- обобщение и систематизация полученных результатов.Структура работы: данная работа включает оглавление, введение, основную часть, заключение и список использованных источников.1. Характеристика твердых отходов биотехнологических производствОтходами биотехнологического производства могут быть клетки (ткани) и культуральные жидкости после извлечения из них нужных метаболитов. Нет полной информации о количестве отходов всех биопроизводств в мире. Например, на одну тонну лимонной кислоты образуется 150-200 кг сухого мицелия.Отходы биотехнологических производств относятся к типу разлагающихся в природных условиях под действием различных факторов (биологических-минерализация с участием микроорганизмов, химических-окисление, физико-химических-благодаря комплексному воздействию, например, лучистой энергии, химических веществ).Отходы биотехнологических производств подразделяются на твердые и жидкие.Твердые отходы в биотехнологических производствах представляют собой – микробную массу, отделяемую от культурольного фильтра:- шламы;- растительную биомассу, после экстракции из нее действующих веществ;- некоторые тканевые культуры млекопитающих;- осадки сточных вод (ил).В зависимости от потенциального вреда такие отходы делятся на три группы:- опасные;- умеренно опасные;- радиоактивные.Подсчитано, что в коммунальных очистных сооружениях сточные воды от одного горожанина образуют за год около 500 литров ила.В пивоварении плотными отходами являются дрожжевые клетки (0,40 кг на 1 гл пива), солодовая и хмельная дробина, белковый осадок из сепараторов. За счет того, что белковый осадок, хмельная дробина содержит горечи, их не могут использовать в качестве добавок к кормам животных, поэтому их либо ожигают (перептобельно) либо передают на биологическое обезвреживание.
В спиртовом производстве отходом является барда, состав которой зависит от качества используемого сырья (картофель, зерно). Высушенная барда используется в качестве добавок к корму. Количество плотных отходов действует на выбор метода их обеззараживания.Так, патогенные микробы должны быть обезврежены полностью. Эффективный способ – сжигание. Если отходом является биомасса клеток стрептомицетов, их достаточно убить нагревом, далее их можно уже использовать в качестве добавок к кормам, в качестве удобрений. Но здесь необходимо исключить их сенсибилирующее действие.В аэробных очистных сооружениях, где происходит обезвреживание отходов, лимитирующими факторами выступают качество и площадь биопленки, состоящий из микро-макрофлоры и фауны. При этом необходимо убедиться, что привносимые плотные отходы, которые богаты органическими веществами не приведут к ухудшению работы аэротенков.2. Особенности уничтожения и утилизации твердых отходов биотехнологических производствКак указывалось ранее, биотехнологические отходы относятся, как правило, к типу разлагающихся в природных условиях под действием различных факторов. Однако они могут содержать патогенные микроорганизмы, остатки куриных эмбрионов при культивировании, например, вируса гриппа, некоторые тканевые культуры млекопитающих и так далее, а также органические и неорганические вещества, используемые в биотехнологическом процессе, которые при попадании в окружающую среду могут послужить причиной экологической катастрофы.Поэтому на предприятии должны быть созданы условия для предотвращения хищений подлежащих уничтожению вспомогательных материалов, исходного сырья, отходов и забракованной продукции, с целью исключить попадание используемых микроорганизмов и отходов в окружающую среду. В связи с этим сегодня особое внимание уделяют хранению, транспортировке, переработке и уничтожению отходов биотехнологических производств. Ответственность за выполнение норм несёт владелец отходов.Так должны соблюдаться:

  1. Условия хранения и перевозки (сроки, особенности контейнеров, их маркировка, размещение, температурный режим, оборудование транспорта, дезинфекционные меры).

  2. Методы утилизации (переработка на корма, удобрения и продукцию техназначения, термическая обработка сырья, способы переработки).

  3. Пути уничтожения (сжигание в крематорах и инсинераторах, под открытым небом (имеются подробные требования к этому методу)). Отдельно прописан запрет на некоторые виды уничтожения, ранее считавшиеся приемлемыми.
Все эти схемы обращения напрямую зависят от того, к какой из групп относится биотехнологический мусор. Качество отходов диктует выбор метода их обезвреживания.1-я группа подлежит исключительно уничтожению. Для 3 группы принята та же система, что и для радиоактивных отходов.Если говорить о 2 и 3 пунктах, то вырисовывается следующая картина: сырьё 2 группы утилизируется на ветеринарно-санитарных заводах, предприятиях по производству животных белков или же в специальных утилизационных цехах при хозяйствах. В последнем случае допускается переработка только своих побочных продуктов.Таким образом, получают кормовые добавки, шкуры, техническую продукцию, биогаз.Отходы стерилизуют, иногда подвергают сушке и вакуумной обработке, измельчению в экструдере. Также допускается компостирование.Уничтожение почти всегда подразумевает сжигание. Оно производится в высокотемпературных установках, что позволяет значительно уменьшить объёмы уничтожаемого. Если нет возможности воспользоваться такой установкой, отходы сжигают в земляных траншеях (крестообразных или обычных) и ямах под контролем ветеринарного специалиста (рис. 1).Рисунок 1 – Сжигание отходов в земляных траншеяхПепел захоранивается в специальных контейнерах, не допускающих контакта с почвой и подземными водами или в той же траншее, где происходила температурная деструкция.Захоронение в землю запрещено. Оно допускается только в самых крайних случаях при массовой гибели животных. Решение о захоронении принимает чрезвычайная противоэпизоотическая комиссия.Сброс биотехнологических отходов в воду, на свалки и прочие непредусмотренные места строго запрещён.Строительство скотомогильников тоже сводится к нулю. Такой способ уничтожения признан опасным, поэтому он возможен только если сложилась безвыходная ситуация. Решение об организации скотомогильника принимает та же чрезвычайная комиссия.Огонь – эффективная альтернатива захоронению.При достаточной температуре он полностью стерилизует материал, в атмосферу почти не выделяются вредные вещества, а сухой остаток формируется в настолько ничтожном количестве, что обеззараживание таким способом становится практически безальтернативным методом.Удобнее всего сжигать отходы в крематорах. Инсинераторы тоже подходят для этих целей, но стоят они дороже и топлива требуют больше (рис. 2).
Рисунок 2 – Оборудование для уничтожения отходовПокупка крематора – довольно дорогое удовольствие, однако в силу своей эффективности такой агрегат очень быстро окупается. Он занимает мало места, а для «выездных» мероприятий существуют специальные передвижные установки.Крематоры работают на дизеле или на газу. Объёмы разовой максимальной загрузки колеблются от 50 кг до 2 тонн. Производительность установок от 15 до 50 кг/час. Самые маленькие занимают всего лишь чуть больше 0, 5 кв.м, большие (рассчитанные на 2 т) имеют размеры 3,8 х 1,4 м.Температура в камере в среднем равняется 800 градусам, что позволяет обеззаразить даже самые эпидемиологически опасные отходы.Минеральный негорючий остаток составляет всего 5% от изначальной массы загружаемого.Таким образом, качество твердых отходов биотехнологических производств диктует выбор метода их обезвреживания. Так, патогенные микробы – продуценты сильных ядов (токсинов) должны быть обезврежены полностью, и наиболее эффективный способ для этого – сжигание. Нетоксичные отходы по возможности отправляют на утилизацию, например биомасса клеток стрептомицетов после термической обработки может быть направлена на корм скоту.3. Перспективы в развитии утилизации твердых отходов биотехнологических производствНе секрет, что зарубежные мусороперерабатывающие технологии развиваются очень стремительно. В связи с этим представляется целесообразным заимствование их опыта по вопросам утилизации твердых отходов биотехнологических производств. Перспективным направлением может стать переработка:

  1. Компостирование. Таким образом, биотехнологические отходы превращаются в питательную смесь, которая потом идёт в ход для удобрения почвы. У нас же компостирование почему-то незаслуженно обходят вниманием.

  2. Производство биогаза. Такой вид топлива очень популярен за границей. Разработана специальная анаэробная технология, благодаря которой можно разделять твёрдое тело и метан.

  3. Гидролиз. Это особая технология переработки отходов мясоперерабатывающих предприятий. С её помощью можно получать легкоусвояемые протеины, жиры и минеральные вещества. Таким образом, значительно сокращается количество конечных отходов, подлежащих сжиганию (рис. 3).

Смотрите также файлы