ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Технологии утилизации отходов сельского хозяйства с помощью Биоконверсии

Понятие Биоконверсия

Биотехнология – совокупность промышленных методов, использующих живые организмы, клетки, ткани и биологические процессы для получения ценных для народного хозяйства продуктов.

Биоконверсия– процесс превращения веществ с участием живых организмов, точнее процесс превращения одних соединений в другие при участии ферментных систем живых организмов.

Особенности Биоконверсии:

· идет превращение веществ-субстратов в структурно-родственные соединения (под воздействием ферментов органические вещества превращаются в родственные им по структуре вещества);

· не идет полная деградация субстрата, присутствует лишь незначительные его изменения, которые приводят к получению целевого продукта (это связано с ограниченным числом ферментных реакций, т.е., если есть несколько субстратов: S1, S2, …, Sn, но есть только один вид фермента, то будет идти превращение только одного вида).

Виды процессов биоконверсии:

1. Одноступенчатые:

брожение (продуктами являются спирты и органические кислоты);
изомеризация (превращение глюкозы во фруктозу);
получение стероидных гормонов (из гидрокортизона получают преднизалон).

2. Многоступенчатые (требуются смешанные культуры микроорганизмов или последовательное, многостадийное добавление штаммов микроорганизмов):

получение кормового белка;
получение БАВ: гормоны, антибиотики, витамины;
биоконверсионная очистка сточных вод;
вермикультивирование (природная Биоконверсия).

Под прямой биоконверсией понимают аэробный или анаэробный процессы переработки растительного сырья с использованием микроорганизмов без предварительной его обработки химическими или биологическими методами.

Примерами способа прямой биоконверсии растительного сырья являются процессы твёрдофазного культивирования: выращивание микроорганизмов и высших грибов на растительном сырье с целью получения биологически активных веществ, а также компостирование растительных отходов, в том числе и с калифорнийскими червями, с целью получения органических удобрений. К способу прямой биоконверсии можно отнести процесс силосования растительного сырья, а также получение кормовых белковых добавок микробиологическим путём из зерносырья. В данном разделе представлены процессы выращивания микроорганизмов, базидиальных грибов на основе целлюлозо- и пентозансодержащего сырья, а также получение кормовых белковых добавок из зерносырья.

Прямая биоконверсия целлюлозо- ипентозансодержащегорастительного сырья микроорганизмами. Исследованы процессы прямой биоконверсии древесных и сельскохозяйственных отходов поверхностным и глубинным культивированием микроорганизмов, образующих ферментные системы, катализирующие расщепление целлюлозы, гемицеллюлоз, лигнина и хорошо растущих на лигноцеллюлозных материалах с целью обогащения их белком. Способ применяют в производстве целлюлолитических ферментов с использованием микроскопических грибов Trichoderma viride (Tr. reesei 18б2/КК).

Технологии утилизации отходов сельского хозяйства с помощью Биоконверсии

Очень привычной, но от этого не менее актуальной для России является проблема утилизации отходов сельского хозяйства. Сельскохозяйственное производство дает отходов в год 250 млн. тонн, из них 150 млн. тонн приходится на животноводство и птицеводство, 100 млн. тонн - на растениеводство.

Уменьшение объема производства минеральных, а также низкие качество и эффективность традиционных органических удобрений и ограниченность сырьевых ресурсов в кормопроизводстве определяют актуальность микробной деструкции возобновляемых в процессе фотосинтеза природных биополимеров. Переработке в удобрения и кормовые добавки путем прямой биоконверсии подлежат отходы животноводства и трудногидролизуемое сырье растительного происхождения.

Высокая биогенность и остаточная питательность всех видов навоза не вызывают сомнения. Отходы животноводства, накапливаясь в значительном количестве вблизи животноводческих комплексов, не только загрязняют окружающую среду, но в процессе медленных преобразований присущей им микрофлорой теряют свои питательные свойства. Применяемые для их переработки в удобрения способы классического компостирования приводят к получению продуктов, экологическая чистота которых зачастую спорна.

Поэтому Биоконверсия (ферментация) навоза с лигнино-целлюлозосодержащими материалами в специальных установках - биореакторах - в связи с регулируемым характером превращений органического сырья имеет очень важное народнохозяйственное значение, так как в результате ее применения достигается высокая степень экологической чистоты получаемых продуктов.

В качестве удобрений продукты ферментации должны характеризоваться высокими биогенностью и питательностью. При использовании их в качестве кормовых добавок фактор биогенности исключается в результате физического воздействия, а основным мерилом ценности остается высокий уровень питательности, обуславливаемый микробиологическим синтезом вторичных метаболитов в процессе ферментации.

Формирование именно таких свойств конечных продуктов обусловлено развитием микроорганизмов под влиянием изменяющихся физико-химических параметров среды. В связи с этим глубокое понимание процессов ферментации возможно лишь при всестороннем изучении жизнедеятельности микроорганизмов, осуществляющих процессы преобразований. Познание закономерностей процессов, протекающих в ферментере, позволит осуществлять направленные изменения ферментируемой органической массы и тем самым совершенствовать способы переработки органического сырья.

Особое внимание заслуживает проблема переработки отходов птицефабрик и ферм, большую долю которых составляет помет. Огромное количество птицеферм (более 600 по всей России) производят в сутки каждая до 300 тонн помета. Своевременное непринятие принудительно-предупредительных мер по утилизации этих отходов привело к тому, что многие птицефабрики, размещающиеся около крупных городов и поселков, стали оказывать негативное действие на санитарно-экологическое состояние окружающей природной среды. Стало происходить заметное загрязнение прилегающих к птицефабрикам рельефа почв, водоемов, лесов и пастбищ. В конечном итоге наносится серьезный экономический, экологический и социальный ущерб не только сельскохозяйственным землям, но и жителям близлежащих населенных пунктов. Таким образом, большая часть органического сырья не перерабатывается, накапливается вблизи птицефабрик, образуя «пометные озера» без признаков жизни флоры и фауны. Птичий помет, как удобрение теряет свои ценные удобрительные свойства и представляет постоянную угрозу экологическому благополучию населению и соседним хозяйствам.

Поэтому, сейчас более чем актуальным для науки и практики является разработка биотехнологических процессов утилизации органических отходов, обеспечивающих организацию эффективных, безотходных и природоохранных технологий биоконверсии навоза и помета.

Перспективным и современным методом переработки органических отходов является биологический способ, с использованием специфических популяций микроорганизмов или комплексный, позволяющий недорогими способами предварительного компостирования, в том числе с программированием оптимизации питательных достоинств компонентов компоста под потребности микроорганизмов повысить скорость и качество запускаемых биоконверсионных процессов для получения целого ряда биопродуктов различного функционального назначения.

В настоящее время известен ряд препаратов микробного типа, осуществляющих биоконверсию сельскохозяйственных отходов и превращение их в биогумус. Такие препараты как "Байкал-ЭМ-1", "Тамир", "ЕМ-культура", производящиеся в нашей стране и являющиеся аналогами американского препарата EM Waste Treatment, импортные препараты "Микрозим-Вэйст трит", биоактиваторы "Аг-ростар" (Бельгия) являются универсальными, они содержат несколько десятков культур (бактерии, бациллы, дрожжи, простейшие) и их применяют, в основном, для переработки таких отходов сельского хозяйства, как растительные остатки, и в меньшей степени для обработки свиного навоза, птичьего помета или навоза крупного рогатого скота. Наличие большого количества микробных культур в этих универсальных препаратах направлено на создание искусственного биоценоза в обрабатываемом объекте, что не всегда оправдано, так как реально требуется небольшое количество, но хорошо адаптируемых культур (в случае применения на отходах птицеводства и животноводства).

Заключение

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.

Список литературы

1. Дабаева М.Д. Эколого-безопасная утилизация отходов: монография / М.Д.

2. biokonversiya-rastitelnogo-syirya-22742.html

3. http://knigi.link/resursosberegayuschie-tehnologii_1076/333-pryamaya-

4. http://earthpapers.net/biokonversiya-organicheskogo-syrya

5. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=523940