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
Антибиотики и стероиды
Антибиотики (группа веществ микробного происхождения) играют большую роль в нашей жизни. В медицине и ветерина­рии они с успехом применяются как противомикробные и про­тивоопухолевые препараты; с их ...

Перспективы развития
В будущем влияние биотехнологии на развитие химической про­мышленности будет определяться возможностью объединения; принципов микробиологии, биохимии и химической технологии. Основной предпосылкой исп ...

Развитие биотехнологической промышленности после второй мировой войны
Помимо постоянного усовершенствования процессов, о которых речь шла ранее, в последние сорок лет был разработан ряд новых; некоторые из них перечислены в табл. 1.2. Мы обратим­ся к этим процессам в по ...

Полисахариды
Полисахариды служат источником энергии и структурными компонентами клеточных стенок и внеклеточных капсул. Мно­гие из этих полимеров, имеющие коммерческую ценность как промышленные клеи, были получены ...

Cосуд Дьюара
Сосуд Дьюара (в быту Термос) — сосуд, предназначенный для теплоизоляции содержащегося в нём вещества, а также для безопасной переноски вместе с содержимым.Сосуд Дьюара был изобретён шотландским ...

Биоповреждение материалов
Термин «биоповреждение» вошел в наш язык лишь в послед­нее время, но обозначаемые им процессы известны человеку издавна, с тех пор, как он начал перерабатывать природное сырье и заботиться о сохраннос ...

Логика развития биотехнологии
Механизмы развития биотехнологии заметно различаются в разных частях света и зависят от политических и экономических факторов, характерных для Запада и Востока, Севера и Юга, стран третьего мира и раз ...

Улучшение генетически обусловленных свойств
При оптимизации любого промышленного процесса, протекаю­щего с участием живых организмов, основные усилия бывают направлены на улучшение их генетически обусловленных свойств. Традиционно для повышения ...

Ауксотрофные мутанты
Ауксотрофные мутанты не могут образовывать ингибиторы соответствующего метаболического пути, работающие по прин­ципу отрицательной обратной связи, так как у них отсутствует определенная ключевая ферме ...

Трансформация
Полученные in vitro рекомбинантные плазмиды необходимо пе­ренести в подходящую клетку-хозяина, природа которой и оп­ределяет особенности способа трансформации. Так, клетки Е. coli становятся компетент ...

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 ...

ЛИТЕРАТУРА
Barnard G. W. (1983). Liquid Fuel Production from Biomass in the developing-countries: An Agricultural and Economic Perspective. In: Bioconversion Sys­tems (ed. Wise D. L.), pp. 112—268, CRC Pre ...

Курдлан
Курдлан —это а-1,3-глюкан, синтезируемый Alcaligenes faecalis, var. myxogenes, штамм 10СЗ. При нагревании до темпера­туры выше 54 °С происходит необратимое гелеобразование это­го полимера; прочн ...

Перевод в летучую форму
В настоящее время твердо установлено, что многие микроорга-лизмы способны метилировать ртуть. Это приводит к превра­щению ионов Hg(II) из осадка или раствора в метилртутные соединения (например, димет ...

Экономические и коммерческие аспекты биотехнологии
Биотехнология (в широком смысле этого термина) уже сегодня имеет большое экономическое и социальное значение. Главная цель этого раздела книги — проанализировать ее возможное влияние на экономик ...

Биосинтез полисахаридов
Хотя у некоторых бактерий синтез полисахаридов (например, декстранов) осуществляется вне клетки, в большинстве случа­ев полисахариды синтезируются внутри нее, а для этого необ­ходимо, чтобы соответств ...

Основные требования к оборудованию
Прямоугольная выровненная поверхность, на которой предпо­лагается выращивать растения, должна иметь двухсторонний уклон. По всей длине самой низкой ее части проходит канавка-ловушка. Ее выстилают непр ...

Использование обычных ферментов в нетривиальных химических реакциях
В органическом синтезе ферменты применяются пока не очень широко в основном потому, что большинство интересующих ис­следователей веществ не являются их природными субстратами. Приходится специально из ...

Вода
Воду можно рассматривать как возобновляемый ресурс. Одна­ко, сравнивая стоимость необходимого для очистки оборудова­ния со стоимостью водопроводной воды, очистку загрязненной органическими веществами ...

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


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.
Как и в фильтрационные системы, в систему с активным илом были внесены некоторые изменения. Следующие из них связаны с аэрацией.
Градиентная аэрация, приводящая интенсивность аэрации в соответствие с потребностью в кислороде, которая на входе больше, чем на выходе.
Ступенчатая аэрация, при которой по всей длине   тэнка сточные воды поступают с интервалами.
Констактная стабилизация, при которой повторно исполь­зуемый ил аэрируется, что способствует более полной утилиза­ции микроорганизмами любых доступных питательных компо­нентов. Это приводит к более полной ассимиляции отходов при возврате в основные рабочие тэнки. В результате объем ила на стадии аэробного разложения   уменьшается,   и   поэтому в принципе это аналогично увеличению аэрации.
Использование чистого кислорода в закрытых тэнках, ко­торые поэтому могут работать при более высоких концентраци­ях биомассы; таким образом уменьшается время пребывания сточных вод в тэнке и, кроме того, решается проблема «разбу­хания» (избыточного роста нитчатых бактерий и грибов, пре­пятствующего оседанию ила).
Разработка колонного эрлифтного ферментера компани­ей JCI в 1974 г. (рис. 6.2). Он более экономичен,   чем обыч­ный, благодаря уменьшению времени пребывания сточных вод
в тэнке и снижению эксплуатационных расходов.
Колонный эрлифтный ферментер
 
6.2. Колонный эрлифтный ферментер
 
 
Междисциплинарная приро­да биотехнологии.
Рис. 6.3. Микроорганизмы, присутствующие в активном иле. Микрофотографии получены с помощью сканирующего электронного микроскопа и любезно пре­доставлены Дж. Моррисом. A. Epistylis (X1000). Б. Стебельчатые бактерии (Х16000). В. Жгутиковые бактерии (Х5000). Г. Vaginocolidae (X750) Д Ко­лония Epistylis sp. (X350). Е. Vorticella sp. (x1000).
 
Активный ил — это истинно водная среда. Как и в перко-ляционных фильтрах, основная группа бактерий, участвующих в процессе переработки, — это Zoogloea. Считается, что актив­но растет только небольшая часть флокуляционного ила. По сравнению с перколяционными фильтрами в активном иле на­блюдается меньшее экологическое разнообразие. Рост водорос­лей ограничивается недостатком света, а виды и разнообразие присутствующих в иле простейших определяются степенью пе­реработки отходов (рис. 6.3).
Для успешной переработки бытовых и промышленных отхо­дов необходимо точно знать состав и концентрацию стоков. Это служит «руководством к действию»: зная качественные и количественные характеристики среды, можно сразу устано­вить, какой микробный посевной материал необходим для ини­циации работы системы. Часто бывает трудно показать, что именно те микроорганизмы, которых выделяют из систем био­логической переработки отходов, осуществляют окисление при­сутствующих соединений.
Микробиологическое изучение любой системы, использую­щей активный ил, включает: 1) идентификацию микроорганиз­мов и определение их численности; 2) оценку микробиологиче­ской активности как популяции в целом, так и отдельных ви­дов; 3) оценку соотношения между (1) и (2), с одной сторо­ны, и количеством вводимых питательных веществ и продуктов переработки — с другой.
Микробиологическую активность активных илов можно оценивать по приросту биомассы или по интенсивности общего метаболизма; последний включает изменения, происходящие
в среде. Измерения могут проводиться и для какой-то отдель­ной популяции микроорганизмов. Можно показать, что актив­ность ила связана с определенными бактериями, точно подсчи­тать их число и определить метаболическую активность. Далее можно выяснить, в какой мере та или иная специфическая ак­тивность ила определяется конкретными видами бактерий с из­вестными свойствами, и установить, какое влияние оказывают на них неблагоприятные условия, в которых они оказываются :из-за поступления в среду тех или иных питательных веществ или продуктов метаболизма других микроорганизмов. Для сточных вод, поступающих в емкость с активным илом, харак­терны высокие концентрации органических соединений и, сле­довательно, наличие больших количеств хемоорганотрофных видов, например Achromobacter, Flavobacterium, Pseudomonas и Moraxella, а также многих других бактерий. При высоких жонцентрациях неорганических соединений в стоках обнаружива­ются бактерии Thiobacillus, Nitrosomonas, Nitrobacter и Ferrobacillus spp. окисляющие соответственно серу, аммиак и желе­зо. Эти организмы были выделены из систем для переработки отходов и идентифицированы с помощью методов селективных культур. В ходе этих работ важно установить, играют ли ка­кие-либо виды главенствующую роль в тех процессах, которые протекают в активном иле. Этот аспект часто недооценивается, особенно небиологами. Нередко бывает трудно однозначно установить роль того или иного микроорганизма. Например, ес­ли из системы по переработке отходов выделены Tbiobacillus, окисляющие соединения серы, то это еще не означает, что вся .активность такого рода определяется именно этими микроорга­низмами: частичное окисление ряда соединений серы осущест­вляют и виды Pseudomonas.
Взаимосвязи между организмами, участвующими в катаболизме органических и неорганических субстратов, имеют важ­ное значение для регуляции процессов, происходящих в актив­ном иле. Промежуточные продукты метаболизма у одного вида бактерий способы оказывать влияние на процессы деградации у другого. Например, известно, что фенол подавляет активность организмов, окисляющих аммиак: он может ингибировать этот -окислительный процесс даже при столь малых концентрациях, как 3—4 м. д.
Промежуточные продукты расщепления бензойной кислоты до катехола, сукцината и ацетата ингибируют образование ферментов, участвующих в начальных этапах расщепления. Катехол и сукцинат подавляют синтез ферментов, разрушающих -бензоилформиат и бензальдегид, по механизму обратной связи, .а ацетат действует как катаболитный репрессор: наличие про­стого органического соединения подавляет расщепление более сложных молекул до тех пор, пока это более простое соедине­ние не будет использовано. Когда ингибирование снимается,, синтезируются новые ферменты, ответственные за расщепление более сложных ароматических структур. На практике при на­личии в отходах гомологичных рядов каких-либо соединений необходимо образование ферментов, способных справиться с расщеплением самой сложной молекулы данного ряда. Полное расщепление таких соединений должно происходить в течение определенного минимального времени удержания (нахожде­ния отходов в реакторе) в процессе переработки. Следователь-но, можно предсказать, какая обработка потребуется для окисления фенольных соединений; например, чем сложнее бо­ковая цепь молекулы, тем больше времени необходимо для: ферментативного разрушения этого вещества.
Эффективность данного процесса можно повысить, изучив; механизмы регуляции метаболизма в микрофлоре систем с ак­тивным илом. Регуляция биодеградации — это сложная зада­ча. Однако, зная биохимию соответствующих процессов, мы по-видимому, сможем вмешиваться и в их регуляцию. Напри­мер, добавление к илу промежуточных продуктов цикла три-карбоновых кислот в низких концентрациях (2—5 мг/л), глю­козы, аминокислот и витаминов (в частности, аланина и нико­тиновой кислоты) приводит к ускорению окисления ряда соединений. Введение этих промежуточных продуктов в состав-, биомассы увеличивает энергетические потребности системы,, стимулирует синтез АТР за счет усиленного окисления неорга­нических веществ типа серы или аммиака. Понимание биохи­мии подобных процессов, видимо, даст возможность вмеши­ваться в процессы регуляции метаболизма.
Задача микробиолога-биотехнолога при разработке методов: очистки сточных вод состоит в более полном изучении и учете взаимосвязи между активностью микроорганизмов, образовани­ем хлопьев ила и производительностью установки по перера­ботке отходов. В этом смысле превращения в системе активно­го ила следует рассматривать в основном как окислительные-процессы во влажной среде, сопровождающиеся увеличением-объема ила, которое можно расценивать как вредное или по­лезное (последнее — когда ил используется повторно). Совер­шенно очевидно, что биологический способ переработки приго­ден для множества различных органических и неорганических соединений и устраняет их вредное воздействие на окружаю­щую среду.
Акт о защите среды от загрязнений от 1974 г. по мере прет­ворения его в жизнь будет оказывать все возрастающее влия­ние на технологию очистки сточных вод. Термин «биодеграда­ция» используется сейчас очень широко, но имеет множество толкований. Иногда под биодеградацией понимают полную ми­нерализацию какого-либо соединения микроорганизмами с об­разованием углекислого газа, сульфата, нитрата и воды; это одна крайность. Другая крайность состоит в том, что данный термин используют применительно к незначительным измене­ниям соединений, приводящим к утрате некоторых характер­ных их свойств. Стандартные методы оценки деградации по­зволяют определить термин «биодеградация» следующим обра­зом: 1) первичная деградация, при которой характерные свой­ства исходного соединения утрачиваются и перестают выяв­ляться специфическими химическими тестами; 2) допустимая для окружающей среды биодеградация, при которой происхо­дит минимальное изменение исходного соединения, необходимое для утраты его свойств (оба этих определения основаны на произвольных критериях и поэтому неточны); 3) окончательная биодеградация, включающая полное превращение исходного соединения в неорганические конечные продукты и связанная с нормальными процессами метаболизма микробов.
В ходе изучения деградации широкого круга органических веществ были выделены микроорганизмы, способные к разру­шению весьма необычных соединений (рис. 6.4 и 6.5).



Другие новости по теме:

  • Биологическая переработка промышленных отходов
  • Перколяционные фильтры
  • Биологическая очистка газов
  • Биологический контроль за системами микробиологической переработки отходов
  • Аэробная переработка отходов


  •  (голосов: 0)

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