КАТЕГОРИИ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) П Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военно дело (14632) Висока технологиите (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къщи- (47672) журналистика и SMI- (912) Izobretatelstvo- (14524) на външните >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) История- (13644) Компютри- (11121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) култура (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23,702) Matematika- (16,968) инженерно (1700) медицина-(12,668) Management- (24,684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образование-(11,852) защита truda- (3308) Pedagogika- (5571) п Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) oligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97182) от промишлеността (8706) Psihologiya- (18,388) Religiya- (3217) с комуникацията (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) спортно-(42,831) Изграждане, (4793) Torgovlya- (5050) превозът (2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596 ) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Telephones- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно (12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Bioprocessing на твърди отпадъци




Твърди отпадъци, подложени на биотехнологичен включват органични отлагания, образувани по време на пречистването на отпадъчните води, битовите отпадъци, минното дело и селското стопанство. Органични отлагания, образувани по време на първичното защита на отпадъчни води в биологични системи за обработка (излишък утайка и биофилм). За твърди битови отпадъци включват различни човешки отпадъци (хранителни отпадъци, отпадъци от опаковки) за депониране. В селското стопанство, твърди отпадъци е прекомерно слама, които не са използвани за фуражни и легла слама животновъдни ферми. Минни сметища и купчини отпадъци са ниски клас руда метали, които са главно под формата на сулфидни минерали.

От многото известни методи за биотехнологичен на твърди отпадъци в практиката широко използвани анаеробно разграждане и аеробно окисление, компостиране, бактериално излугване.

Анаеробното разлагане - един биотехнологичен органична материя за биогаз, се състои главно от метан (70%) и въглероден диоксид. Процесът се среща в три етапа, всеки от които се състоеше определена група от бактерии. В първи етап хидролитични бактерии хидролизиращи полимерни съединения (протеини, липиди, полизахариди и т.н.) към мономера представени предимно органични киселини. Във втория етап acidogenes бактерии ферментират органична киселина до ацетат с образуването на водород и въглероден диоксид. В третия етап ацетат метаногенезата бактерия ферментира до метан и въглероден диоксид, както и метан и вода, за да се образува въглероден двуокис и водород. Създадена от около 1 m 3 на биогаз от 1 кг органични вещества, които се освобождават при горене 24 MJ на топлина.

Технологията на анаеробно разграждане се използва за утайки от отпадъчни води, битови отпадъци и някои селскостопански отпадъци. Ферментация утаяване с 92-98% съдържание на влага, се произвеждат в анаеробни биореактори наречени биореактора. Общински твърди отпадъци ферментира в специално оборудвана с кран образува биогаз депа чрез тръби, разположени във вътрешността на отпадъците.

Наред с производството на биогаз (гориво) анаеробно разграждане на органични отпадъци осигурява стабилизиране (предотвратяване на гниене) и дезинфекция (унищожаване на патогенни организми). Почти пълно дезактивиране може да се постигне с термофилни анаеробно разграждане (при температура от около 55 ° С).

Аеробни окисляване на органични вещества, използвани за стабилизиране и дезинфекция канализация утайка. Процесът протича в един етап с помощта на аеробни бактерии хетеротрофни в реактори подобен резервоар за аериране и наречени mineralizers. В резултат на аеробни окисляване минерализирана до 40-50% от органични вещества в утайката време лечение 5-20 дни.



Компостиране - е бързо ин витро процес на етап на хумификация на органични вещества, които естествено се среща в почвата. Компостиране се провежда при оптимална влажност на отпадъците (60-70%), повишена температура (до 55-70 ° С) и добра аерация, което намалява времето на първоначалното преобразуване на органични отпадъци в крайния продукт овлажнена (компост) до няколко седмици или месеци. Ин виво съзряване на хумус тя изисква най-малко една година.

В процеса на компостиране на органичните вещества от растителен или животински произход (целулоза, лигнин, танини, протеини и др.) Използване на микроорганизми, трансформирани в фенолни съединения, аминокиселини и пептиди, които след това се полимеризират да образуват хуминови киселини. Това е последвано от бавно съзряване етап от хумус, което не може да бъде завършена по време на компостиране.

Подложен компостиране утайки от отпадъчни води, твърди битови отпадъци и селскостопански. Влажност валежите дори и след дехидратация обикновено е над 70%. Следователно, в смес на утаяване компостират твърди битови отпадъци, слама и дървени стърготини, които влажност не надвишава 60%.

За бързо компостиране на използвани хоризонтални въртящ се барабан биореактори, в които образуването на хуминовите киселини се среща в няколко дни. купчините компост с принудителна аерация (въздушен поток през перфорирани тръби от вентилатора) образуването на хуминовите киселини отнема 1-2 седмици. Узряването на компост се извършва на специални места за няколко седмици или месеци. В компост се използва като тор в селското стопанство, включително оранжерии.

Бактериална излугване - това разтваряне на метали от минерали, скали използват бактерии. Това биотехнология се използва за получаване на желязо, мед, цинк, никел, сребро и други метали от отпадъци с ниско съдържание на сулфидни минерали като пирит , халкопирит , ковелин , сфалерит мелничар , пентландит , аргентита и др.

Изолиране на метални сулфидни минерали се извършва чрез окисление в кисела водна среда на разтворими сулфиди до сулфати, преминава в разтвор, който металите могат да бъдат отстранени лесно, например чрез отлагане върху катода в електролитна клетка. Бактериите могат да окисление на сяра (tiobatsilly) и черни (желязо бактерии) значително ускоряване на процеса на метал разтваряне. Нека разгледаме този процес, като по примера на пирит, което е най-често срещаната естествен сулфид минерал, който се съдържа в почти всички находища индустриална сулфид.

Химическа окисление на пирит в присъствието на кислород, вода и сярна киселина е описано от две уравнения:

,

,

При нормални условия, тези реакции протичат с много ниска скорост поради образуването на слоя от реакционните продукти (сяра) върху повърхността на частиците на пирит.

В присъствието на бактерии, способни на окисляване желязо и сяра, ситуацията се променя. химически окислени продукти (феро желязо и елементарна сяра) biookislyayutsya на железен и сярна киселина:

,

,

Получената железен сулфат, сярна киселина и други подобни, които участват в разтварянето на пирит чрез взаимодействие:

,

Продуктите на реакцията се окислява отново бактерии на железен сулфат и сярна киселина.

Общата формула, която описва окисление на пирит в присъствието на бактериите могат да бъдат написани като:

,

Тази реакция протича бързо поради био-окислителни продукти (сяра) могат да се отлагат върху повърхността на пирит и предотвратяване на притока и изтичане на реагенти.

По подобен начин се появява бактериално окисление на други сулфидни минерали. Така че, за общо халкопирит уравнение е:

,

Странични продукти - черни железни и серни бактерии окисляват отново на железен и сярна киселина.