О КОМПАНИИ
ООО "ВиАТорг"
г. Белгород
ПРОДУКЦИЯ
Cосуды Дьюара криобиологические
КОНТАКТЫ
Связь с нами

ПРОДУКЦИЯ
Cосуды криобиологические (Сосуды Дьюара)



КОНТАКТЫ
ООО "ВиАТорг", г. Белгород
Компания "ВиАТорг" официальный представитель Харьковского завода транспортного оборудования в России поставляет криобиологические сосуды (Сосуды Дьюара) по России и странам СНГ.
У нас Вы можете купить Сосуды Дьюара недорого

E-mail:viatorg@yandex.ru

СТАТЬИ
Биотехнологии, принципы и применение


Партнеры
Объявления


Популярное
Интересные факты криобиологии
Применение сосудов Дьюара в сельском хозяйстве
Искусственное осеменение коров и телок. Инструкция.   Министерство сельского хозяйства РФ   Увеличение производства продукции животноводства зависит от уровня организации воспроизводства сельско ...

Выщелачивание медных отвалов
В настоящее время бактериальное выщелачивание, известное также как биогидрометаллургия или биоэкстрактивная метал­лургия, применяется в промышленных масштабах для перевода в растворимую форму меди и у ...

ВиАТорг официальный представитель ЗАО "ХЗТО" в России
Компания ВиАТорг официальный представитель Харьковского завода транспортного оборудования в России. Харьковский завод транспортного оборудования был образован 7 сентября 1943 года на базе Основянског ...

Использование протопластов в селекции растений
Изменчивость высших растений определяется в основном пере­распределением генов при половом размножении. Хотя такая изменчивость и важна с эволюционной точки зрения, она слу­жит помехой при разведении ...

Биодеградация ксенобиотиков в окружающей среде
Биодеградация органических соединений, загрязняющих окру­жающую среду, оправдана только в том случае, если в резуль­тате происходит их полная минерализация, разрушение и детоксикация если же биохимиче ...

Традиционные белковые продукты, получаемые путем ферментации
Микроорганизмы начали использовать в производстве белковых продуктов задолго до возникновения микробиологии. Достаточ­но упомянуть всевозможные разновидности сыра, а также про­дукты, получаемые путем ...

Энергетика
В ходе эволюции в биологических системах сформировался ряд весьма совершенных механизмов превращения энергии. На рис. 1.3 представлены основные известные их типы, часть которы хиспользуется разными сп ...

Электроэнергия
Одним из интересных аспектов общей проблемы улавливания солнечной энергии является использование компонентов биоло­гических мембран для генерации электропотенциалов. Таким путем можно попытаться созда ...

Внутри- и внеклеточное накопление металлов микроорганизмами
О прямом накоплении металлов микроорганизмами уже шла речь в предыдущих разделах. Теперь мы рассмотрим лежащие .в основе этого явления биохимические процессы и возможности их использования в прикладно ...

Топлива и смазочные материалы
К этой группе веществ относятся прежде всего фракции нефти с четко выраженными гидрофобными свойствами. При их кон­такте с водой может происходить целый ряд процессов с уча­стием микроорганизмов. Подо ...

Целлюлоза
  Целлюлоза в своей исходной форме, в виде различных волокон и древесины, столетиями служила сырьем для получения мно­гих материалов и продуктов. Специалисты по защите материа­лов постоянно занималис ...

Производство алкогольных напитков
Получение напитков путем спиртового брожения — одно из древнейших бродильных производств. Первыми из таких напит­ков были, видимо, вино и пиво. До появления работ Пастера в конце XIX в. о сути п ...

Продукты из сои
Соя издавна принадлежит к числу главных пищевых культур в странах Азии, особенно в Китае и Японии. В восточной кухне она служила главным поставщиком белка и масла задолго да того, как ее стали использ ...

Медицина
В последнее время все мы имели возможность убедиться, что благодаря применению технологии рекомбинантных ДНК были достигнуты крупные успехи в медицине. Многие фирмы, например, весьма преуспели в разра ...

Биологический контроль за системами микробиологической переработки отходов
Основным условием применения биологической переработки сточных вод является постоянный контроль за возможным ток­сическим действием на установку со стороны поступающих сто­ков, с тем чтобы предотврати ...

Уксус
Хотя уксус и не принадлежит к алкогольным напиткам, мы ре­шили остановиться на его производстве в этом разделе, посколь­ку одна из двух стадий его получения включает спиртовое бро­жение. Уксус — ...

Сельское хозяйство
Точки соприкосновения биотехнологии и сельского хозяйства весьма многообразны. Продукция сельского хозяйства может использоваться в промышленности, например для производства этилового спирта из излишк ...

Другие ферменты, имеющие коммерческое значение
Сегодня ферменты применяются наиболее широко для превра­щения углеводов, играющих особую роль в пищевой и молоч­ной промышленности. Так, β-галактозидазу (лактазу) применя­ют для гидролиза лактозы ...

Комбинированные системы, образующие водород
Около десяти лет назад в области исследований возобновляемых источников энергии было сделано замечательное открытие. Было показано, что если взять мембраны, содержащие хлорофилл, и добавить к окружающ ...

Ближайшие перспективы
По оценкам примерно 15% реализуемой продукции пищевой промышленности вырабатывается на основе биотехнологии, но влияние ее на эту промышленность сегодня не больше, чем 25 лет назад (Tonge, Jarman, 198 ...


Проблема охраны окружающей среды
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


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.

Переработка отходов
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Тысячелетиями отходы деятельности человека перерабатыва­лись естественным путем, при участии соответствующих микро­организмов. В наиболее широко распространенных установках для очистки сточных вод выполняются четыре основные опе­рации (рис. 6.1).
При первичной обработке удаляются   твердые частицы, которые либо отбрасываются, либо направляются в реактор. На втором этапе происходит разрушение   растворенных
органических веществ при участии природных аэробных микро­организмов. Образующийся ил, состоящий главным образом из микробных клеток, либо удаляется, либо перекачивается в ре­актор. По технологии, использующей активный ил, часть его возвращается в аэрационный тэнк.

Аэробная переработка отходов
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Аэробная переработка стоков — это самая обширная область контролируемого использования микроорганизмов в биотехно­логии. Она включает следующие стадии:
1) адсорбция субстра­та на клеточной поверхности;
2) расщепление адсорбированно­го субстрата внеклеточными ферментами;
3) поглощение рас­творенных веществ клетками;
4) рост и эндогенное дыхание;
5) высвобождение экскретируемых продуктов;
6) «выедание» первичной популяции организмов вторичными потребителями. В идеале это должно приводить к полной минерализации от­ходов до простых солей, газов и воды. Эффективность пере­работки пропорциональна количеству биомассы и времени контактирования ее с отходами.
Системы аэробной переработки можно разделить на систе­мы с перколяционными фильтрами и системы с использовани­ем активного ила.

Перколяционные фильтры
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Перколяционный фильтр был самой первой системой, приме­ненной для биологической переработки отходов, причем его конструкция фактически не изменилась со временени создания в 1890 г. Эта система используется в 70% очистных сооруже­ний Европы и Америки и обладает рядом преимуществ, кото­рые состоят в простоте, надежности, малых эксплуатационных расходах, образовании небольших излишков биомассы и воз­можности длительного использования установки (в течение 30—50 лет).

Активный ил
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Переработка отходов с помощью активного ила, осуществляе­мая сложной смесью микроорганизмов, была предложена в 1914 г. Этот процесс более эффективен, чем фильтрация, и по­зволяет перерабатывать сточные воды в количестве, в десять раз превышающем объем реактора. Однако он обладает рядом недостатков: более высокими эксплуатационными расходами из-за необходимости перемешивания и аэрации; большими трудностями в осуществлении и поддержании процесса; образо­ванием большого избытка биомассы. Несмотря на все это, процесс, использующий активный ил, остается наиболее рас­пространенным методом переработки сточных вод в густонасе­ленных районах, поскольку требует меньших площадей, чем эквивалентная фильтрационная система.

Принцип «псевдоожиженного слоя»
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Данная технология, введенная в практику в 1980 г., во многих отношениях представляет собой сочетание систем перколяци-онных фильтров и активного ила. Она весьма экономична бла­годаря использованию высоких концентраций микроорганиз­мов и отсутствию необходимости в осаждении конечных про­дуктов. Существуют два основных типа установок.
Уловитель Саймона Хартли. Он был разработан на ос­новании исследований, проведенных в научно-техническом ин­ституте Манчестерского университета.  Биомассу наращивают в пустотах внутри прокладок из пористого полиэфира, которые удерживаются внутри реактора с помощью сеток. Прокладки периодически удаляют из реактора, густую биомассу (до 15 кг на каждый кубометр обводненного носителя) отжимают и пу­стые прокладки возвращают в реактор.

Анаэробное разложение
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Все возрастающая стоимость переработки отходов с помо­щью аэробного разложения и энергетический кризис, с одной стороны, и новые достижения микробиологии и технологии — с другой, возродили интерес к анаэробной переработке. Самая распространенная технология анаэробной переработки — разло­жение ила сточных вод. Эта хорошо разработанная технология с успехом используется с 1901 г. Однако здесь существует ряд, проблем, обусловленных малой   скоростью роста облигатных анаэробных   метанобразующих  бактерий,   которые  использу­ются в данной системе. К ним относятся также чувствитель­ность к различным воздействиям и неприспособленность к из­менениям нагрузки. Конверсия субстрата   также   происходит довольно медленно и поэтому обходится   дорого.   Некоторые-проблемы связаны с неудачными инженерными решениями. Тем, не менее этот подход представляется   перспективным с точка зрения биотехнологии; например, можно   добавить к отходам ферменты для повышения эффективности процесса или попы­таться усилить контроль за переработкой путем изменения тех. или иных биологических параметров.

Биологический контроль за системами микробиологической переработки отходов
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


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 рН) часто и недостаточно быст­ры, и малочувствительны.

Контроль за патогенностью
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Одно из основных достоинств процесса микробного анаэробно­го разложения состоит в элиминации с его помощью патоген­ных микроорганизмов, в особенности агентов, вызывающих порчу пищи (главные образом Salmonella). Для анализа вы­живаемости этих организмов, а также микробов группы Е. coli в системах лабораторного масштаба использовали чувстви­тельный метод наиболее вероятных чисел (НВЧ). К числу конечных продуктов неметаногенного разложения относятся на­сыщенные жирные кислоты, и есть данные, что к молекуле жирной кислоты — перед деградацией за счет β-окисления — присоединяется водород. Образующаяся октановая кислота особенно эффективно убивает патогенные микроорганизмы. На рис. 6.12 представлены данные о выживаемости Salmonella в супернатанте, образующемся при анаэробном разложении. Видно, что жирные кислоты подавляют рост этих бактерий и приводят к их гибели.

Извлечение полезных веществ
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Одна из главных задач технологии, связанной с окружающей средой, — это сохранение природных ресурсов путем повторно­го использования полезных веществ, содержащихся в отходах. Некоторые разработки в этой сфере получили финансовую под­держку со стороны правительств и это принесло свои плоды,, но все же пока выход конечных продуктов и стоимость повтор­ного использования биомассы в широких масштабах таковы, что эта технология оказывается экономически невыгодной. Тем не менее она может найти применение при получении таких, ценных продуктов, как масла, металлы, витамины и пептиды.

Вода
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Воду можно рассматривать как возобновляемый ресурс. Одна­ко, сравнивая стоимость необходимого для очистки оборудова­ния со стоимостью водопроводной воды, очистку загрязненной органическими веществами воды обычно считают неэкономич­ной. Повторное использование промышленных сточных вод экономично только в тяжелой промышленности (энергетика,, сталелитейное производство и угледобывающая промышлен­ность), где можно применять не такую чистую воду, как питье­вая, и поэтому свести к минимуму обработку сточных вод. Ос­новные трудности здесь связаны с наличием соединений, не поддающихся переработке. Возможно, эту проблему удастся решить, используя микроорганизмы, которые приобрели спо­собность разрушать такие соединения.

Удобрения
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Потребность в более дешевых высококачественных белках жи­вотного происхождения непрерывно возрастает, а число работ­ников сельского хозяйства, призванных удовлетворять эту рас­тущую потребность, все время уменьшается. Для разрешения этого противоречия нужно было бы применять более интенсив­ные методы землепользования, и тогда мы будем получать все больше концентрированных отходов, которые в принципе мож­но применять как удобрения. Однако за последние 100 лет масштабы использования отходов животноводства в качестве удобрений уменьшились; на смену им пришли фосфорные и азотные удобрения, при получении которых используется ископаемое топливо. В Англии значительную часть сельскохо­зяйственной продукции (до 40% от общей стоимости) получа­ют именно за счет применения химических удобрений.

Корма для животных
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


В Англии в результате человеческой деятельности образуется 25*109 кг отходов в год. Если учесть, что при интенсивном жи­вотноводстве образуется еще 180*109 кг отходов, то становится ясно, что при переработке всех этих отходов мы можем по­лучить многие тонны активного ила. В процессе переработки отходов при участии микроорганизмов образуется много мик­робного белка, который можно повторно использовать как корм для скота, поскольку 30—40% сухой массы выросших клеток — это неочищенный белок. На рис. 6.16 описан метод экстракции белка из активного ила, а в табл. 6.3 приведен со­став белка одноклеточных организмов (БОО) из того же ис­точника.

Биологическая переработка промышленных отходов
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Промышленные отходы можно в первом приближении разде­лить на две категории:
1) отходы производств, основанных на использовании биологических процессов (производство пище­вых продуктов, напитков, ферментация);
2) отходы химической промышленности. В первом случае отходы имеют различный состав и обычно перерабатываются путем биологического окисления, как это делалось традиционно в случае бытового мусора. Однако такой способ экономически невыгоден, и в на­стоящее время широко обсуждается вопрос о возможности уменьшения объема разбавленных сточных вод либо их непо­средственного использования — трансформации (для получения биомассы или других ценных продуктов) или же путем извле­чения из них ценных соединений.

Отходы молочной промышленности сыворотка
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Сыворотка является побочным продуктом сыроварения. Ее со­став зависит от типа используемого молока и вырабатываемо­го сыра. В высушенном или концентрированном виде сыворот­ка применялась в качестве корма для животных; однако ее не­достатком является то, что она несбалансирована с точки зрения содержания питательных веществ: в ней слишком высока концентрация минеральных веществ и лактозы. Разработаны способы извлечения из сыворотки белков путем ультрафильтра­ции, осаждения или выделения с помощью ионного обмена. Из таких белков можно получать белковые гидролизаты, исполь­зуя для этого ферментеры.
 

Отходы, целлюлозно-бумажной промышленности
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Волокнистый материал, применяющийся при производстве бу­маги и других продуктов, получают как из древесных, так и: из травянистых растений после химического расщепления лиг­нина. Однако этот процесс сопровождается потерей большого количества древесины и образованием огромного количества отходов. Все это должно стимулировать разработку альтерна­тивной химической технологии.

Отходы от производства красителей
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Текстильная промышленность и производство красителей от­правляют в отходы устрашающее количество красителей а лигментов, единственным общим структурным свойством которых является наличие хромофорной группировки. Они посту­пают в окружающую, среду со сточными водами; с количест­венной точки зрения эти соединения не относятся к числу ос­новных ее загрязнителей. Кроме того, эти отходы обычно не рассматриваются как токсичные или канцерогенные для рыб или млекопитающих (за исключением бензидина и катионных красителей).

Биологическая очистка газов
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Очистка отходов от вредных, токсичных и пахучих газов — это-серьезная экологическая проблема. Во многих промышленных производствах (в фотопромышленности, при перегонке нефти, очистке природного газа и в целлюлозно-бумажной промыш­ленности) образуются восстановленные соединения серы (тио­сульфат, сероводород, метилмеркаптаны, диметилсульфид). Эти соединения являются также побочными продуктами ана­эробного разложения отходов животноводства с высоким со­держанием органических веществ. Большинство неорганических: восстановленных соединений серы служат источником энергии для целого ряда микроорганизмов, растущих в аэробных или анаэробных условиях (рис. 6.18).

Биодеградация ксенобиотиков в окружающей среде
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Биодеградация органических соединений, загрязняющих окру­жающую среду, оправдана только в том случае, если в резуль­тате происходит их полная минерализация, разрушение и детоксикация если же биохимическая модификация этих соеди­нений приводит к повышению их токсичности или увеличивает-время нахождения в среде, она становится не только нецеле­сообразной, но даже вредной. Детоксикация загрязняющих сре­ду веществ может быть достигнута путем всего одной модифи­кации структуры. Судьба ксенобиотика зависит от ряда слож­ным образом взаимосвязанных факторов как внутреннего ха­рактера (устойчивость ксенобиотика к различным воздействи­ям, растворимость его в воде, размер и заряд молекулы, лету­честь), так и внешнего (рН, фотоокисление, выветривание).

Участие микробных сообществ в биодеградации ксенобиотиков
Биотехнологии » Окружающая среда и биотехнология


Можно выделить стабильные сообщества, в которых взаимо­действия между отдельными его членами дает им ряд преиму­ществ, в результате чего такая ассоциация становится более эффективной, чем отдельно взятые виды. Классификация мик­робных сообществ основана на характере взаимосвязей между отдельными видами.

ООО "ВиАТорг" © 2009
Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru