Primjeri biotehnoloških procesa. Getting vitamina

Video: Riblje ulje iz Oriflame Omega 3

Biotehnologija su neke vitamine. Što je najvažnije, biotehnološka proizvodnja vitamina B2, B12 i C, kao i karoten (provitamin A). Za njihovu proizvodnju koriste različite bakterije, gljivice i plijesni. Ovisno o vrsti mikroorganizama i vitamina hranljive podloge može biti kukuruz-soja brašno, biljno ulje, kerozin, metanol, glukoze, saharoze.

Dakle, vitamin B2 je pripremio fermentacijom biljnih ulja pomoću gljivica Ashbya gossypii. Vodeće kompanije razmatraju mogućnost kompletne zamjenu kemijske tehnologije vitamina B2 proizvodnju u biotehnologiji. Važno područje biotehnologije, intenzivno razvija u posljednjih nekoliko godina - obnovljivih izvora energije, od kojih su najčešći je bioplin.

Ovaj termin se odnosi na gas proizvoda proizlazi iz anaerobne, i.e. bez pristupa zraka koji potiču fermentaciju (vrenje) organske tvari različitog porijekla. Biogas je plinovitih smjesa. Njegove glavne komponente: Metan - 55 - 70%, ugljen-dioksid - 28-43%, a vrlo male količine dušika, kisika, vodika i sumporovodika. Bioplin se uspešno koristi kao visoko-energetsko gorivo.

Nakon prijema bioplina su tipične pripremne korake (Slika 9). - priprema sirovina i sjeme, metan fermentacije, sušenja kao korak koncentracije. Kompresije može se smatrati stvaranje gotovog obrasca proizvod.

Sl. 9. kolo proizvodnju bioplina

U prosjeku, 1 kg suhe organske materije, biološki fermentiranih na 70%, proizvodi oko 0.8-1.0 m3 bioplina.

Budući da razgradnje organskog otpada je zbog aktivnost određenih vrsta bakterija, značajan utjecaj na to okruženje. Dakle, količina proizvedene plina u velikoj mjeri ovisi o temperaturi: toplije, to je veća stopa i obim fermentacije organskih materijala. Zato je, vjerovatno, prvi bioplinskih postrojenja su u zemljama sa toplim klimama.

Međutim, upotreba pouzdanih izolacije, a ponekad i toplom vodom omogućava majstor bioplina generatora gradnje u područjima u kojima se zimi temperatura spusti do -20 ° C U proizvodnji bioplina utiče i trajanja fermentacije, instalacija strukture, veličine i sadržaja materije, iznos opterećenja, odnos miješanja intenziteta ugljika - dušika.

Postoje određene zahtjeve i sirovina: mora biti pogodna za razvoj bakterija koje sadrže biorazgradivih organskih tvari i vode u velikom iznosu. Poželjno, srednji je bio neutralan i bez agenata uplitanja djelovanje bakterija, kao što su sapuni, deterdženti, antibiotici.
Bioplin se može koristiti biljna ulja i komercijalni otpad, gnoja, otpadnih voda, itd N.

Tokom fermentacije tekućine u rezervoaru ima tendenciju da se odvoji u tri frakcije. - Gornja kora formira velikih čestica uvučenog diže plina mjehurići s vremenom mogu postati prilično teško i da će ometati oslobađanje bioplina. U središnjem dijelu fermentora tečnosti akumulira. Donja, gryazeobraznaya frakcija taloga. Bakterije su najaktivniji u srednjoj zoni, tako da je sadržaj spremnika mora biti povremeno promešati.

Miješanje se može postići mehanički, hidraulički sredstva (reciklaža od pumpe), pod pritiskom pneumatskih sistema (parcijalna bioplin recikliranje) ili koristeći različite metode samoperemeshivaniya.

To je također vrlo efikasan konverziju biomase u bioetanola. U Brazilu, etanol se proizvodi od šećerne trske, u SAD-u - od kukuruza. Uz efikasnost proizvodnje bioetanola svake godine povećava. Prema USDA, sagorijevanja bioetanola danas daje 67% više energije nego što je potrebno za njegovu proizvodnju (u 1995. brojka je 24%). Bioetanol se koristi kao gorivo, bilo u čistom obliku ili u dodatak sa benzinom. Za biodizel koristi uglavnom uljane repice.

Glavni biotehnoloških procesa je biološki tretman otpadnih voda. Bioloških metoda za uklanjanje nečistoća prepoznat kao ekonomski i ekološki efikasne. Proces pročišćavanja ima niz pripremnih koraka (vidi. Slika 10).

Sl. 10. biološku obradu otpadnih voda

Zapravo biotehnološka fazi, je najrasprostranjenija u našoj zemlji, je za čišćenje (bio-oksidacija) pomoću aerobnih mikroorganizama, sprovedena u aeracija tenkova, biofilteri i bioponds.

Essential nedostaci aerobna tehnologije su visoki troškovi aeracije, potreba za velike površine pod postrojenja za tretman, prisustvo mirisa, problemi vezani za rukovanje i odlaganje velike količine formiranog viška mulja (višak mulja može se odlagati od strane jednog od sljedećeg: sušenje na "mulja kreveta" (ovo je najveći ekološki neprijateljski metoda) koncentracije flotacije, prerada u bioplin).

Eliminirati nedostatke tehnologije mogu aerobik anaerobni tretman otpadnih voda ne zahteva energije aeracija i konjugat formirati vrijedan izvor energije - metan. Degradacija organskih materija u anaerobnim metan fermentacija je višestepenih proces, u kojem obveznice ugljik-ugljik postepeno uništeni od strane različitih grupa mikroorganizama. Anaerobni procesi u odnosu na aerobni pratnji formiranje znatno manji (više od 10 puta) iznose ila- reaktora radi pomoću anaerobne tehnologije, vrlo kompaktni. Ove prednosti su doveli do značajnog interesa u liječenju anaerobno u mnogim zemljama.

Najkorišteniji anaerobne tehnologije je u industriji piva i proizvodnji bezalkoholnih napitkov.V Rusije ove tehnologije tek počinju razvijati. Do danas, izgrađena 5 reaktora (Kashira, Moskva, Stupino, Samara, Khabarovsk-poređenje - Indija ima 150 anaerobnih digestora, Japan - 122 Sjedinjene Države - 108, Holandija - 98, Njemačka -94). U fazi dizajna su anaerobne postrojenja za pivarsku industriju u Sankt Peterburgu, Tula, Rostov na Donu, Jaroslavlj, Kaluga, kao i za proizvodnju bezalkoholnih pića u Černogolovka, Moscow region.

Nedostatak anaerobne tehnologije je nemogućnost da se osigura kvaliteta čišćenja koja zadovoljava standarde u reset ribarstva akumulacijama, jer njihova upotreba je praktično uklonjena azota i fosfora. U tom slučaju, potrebno je primijeniti aerobik konačnog pročišćavanja, ali njegova troškovi su već značajno smanjena jer je do 90% kontaminacija se uklanja u fazi anaerobne.

Jedno područje obećava razvoj metoda biotehnologije detoksikacije i odlaganje otrovnih tvari. Među toksični ulaska nečistoća u površinske vode iz industrijskih otpadnih voda, najčešći fenola i teških metala jedinjenja. Najefikasniji način neutralizacije industrijskih otpadnih voda je za pročišćavanje vode sorpcije. Utvrđeno da je efikasan upijača može poslužiti razne treseta i biomase (otpad mikrobiološke produkcije).

Treset čvrste supstance formirane tokom biljka biorazgradnje, sastoji se od velike molekularne spojeve različitih kemijskih prirode :. celuloza, hemiceluloza, humusa, lignina, itd treseta može se koristiti kao filter materijal sorpcije za čišćenje masne i fenol sadrže otpadnih voda. Biomase mikroorganizama koji se koriste za proizvodnju biosorbents, koju je formirao mikrobiološke sinteze antibiotika, enzima i drugih biološki aktivnih supstanci i djelomično uništena mikroba ćelije koje sadrže proteine, polisaharide i druge.

Postoje dva osnovna mehanizma biološke veziva - biosorpcije i bioakumulacija. Biosorpcije zbog nekoliko procesa (sorpcija-ing obavezujuće, ionska izmjena, kompleksiranja, helata vezivanja, microprecipitation) što je dovelo do taloženja tvari na bioloških struktura. Za razliku od biosorpcije, bioakumulacioni živi samo organizama i povezana je sa aktivnim metabolizam. na brojne studije Našli da je upijača na osnovu treset, mikrobiološke proizvodnje otpada selektivno i relativno jeftin. Ovaj proces dovodi do jeftinijih raspolaganje zagađivača uz održavanje visokog nivoa za prečišćavanje otpadnih voda i doprinosi rješavanju problema stvaranja wasteless tehnologije.

U posljednjih nekoliko godina, intenzivnog razvoja Biogeotechnology - biotehnologije područje, istražuje ulogu mikroorganizama u procesima formiranja i uništavanja nafte, uglja, rude sulfid, sumpor, željezo, mangan i drugih metala. Jedan primjer korištenja biotehnologije u rudarstvu tehnologija je niske temperature bakterija i kemijskih ispiranje metala iz sulfidnih ruda.

Ovaj proces koristi specifične mikroorganizama, oksidirajuće sulfida, sumpora i željeza. Kao rezultat oksidacije sulfida sumpora nastaje sumporna kiselina, koja se prevodi u otopini obojenih metala iona. Onda, tih metala su izvađeni iz rastvora ili elektrolizom, ili ion-kolone za izmjenu ili bilo koji drugi način. Najčešće korištena metoda je je tzv gomila ispiranje. bakterijskih i kemijskih metoda ispiranja koristi za dobijanje bakra, cinka i drugih obojenih metala iz ruda posebno nizak sadržaj metala.

U poređenju sa konvencionalnim metodama visoke temperature prženjem sulfida ruda, ova metoda je mnogo manje energije i ekološki siguran. Također je razvio metode hranljivih ekstrakcije zlata. Biotehnologija se sve više koriste u vađenje nafte i pročišćavanje od kontaminacije ulja. U primjeni metode nemikrobiologicheskih prosječnu vrijednost oporavka od samo 40-45% rezervi nafte. Mikrobioloških metoda pojačane oporavka zasnivaju se na sposobnost mikroorganizama za proizvodnju agent nafte zapremine, kao što su plinovi, otapala, itd

Osim toga, mnogi mikroorganizmi oksidira naftnih ugljikovodika sa formiranjem C02 i niske molekularne težine organskih kiselina koje rastvaraju karbonatnih minerala, povećanje poroznosti rezervoar nafte, što je također povoljno utječe na EOR. Za čišćenje nafte kontaminiranih površina tretirana sa mikroorganizmima ulje oksidacije, koji omogućava korištenje naftnih ugljikovodika, pretvarajući ih u mikroba biomasu i ugljen-dioksida. Osim toga, već u širokoj upotrebi biotehnološke tehnike u razvoju su novi biotehnologije koji se odnose na pročišćavanje zraka od vodika sulfida i isparljivih organskih jedinjenja, recikliranje organskih materija formira tokom detoksikaciju hemijskog oružja u borbi protiv korozije cjevovoda, itd

Gore navedeni primjeri pokazuju biotehnološku produkcije, da ovisno o shemi prijema tipa proizvod ne sadrži sve biotehnoloških procesa i sadrži različit broj faza. Treba napomenuti da pored stvarnog biotehnologije (fermentacija, biooxidation, biokataliza, biocomposting sterilizacija srednje raspada) ovdje uključuje procese uobičajena u kemijskoj industriji: filtracija, razdvajanje, taloženje, centrifugiranje, itd Ali ove faze u biotehnološkim industrije imaju svoje specifičnosti.

Jer ovaj vodič je prvenstveno namijenjena studentima apoteke, to se ne odnosi na mnoge upotrebe biotehnologije u medicini (dobijanje vakcine, antibiotici, imunomodulatori, imunosupresivi, medicinske enzima, zamjene krvi, itd.) Informacije o tim aspektima biotehnologije mogu se naći u knjigama i člancima koje su navedene u bibliografiji.

SV Makarov, TE Nikiforov, NA Kozlov

Udio u društvenim mrežama:

Povezani