Примери на биотехнолошките процеси. Прв витамини

Видео: Рибино масло од Oriflame Омега 3

Со биотехнологијата некои витамини. Што е најважно, биотехнолошки производство на витамини Б2, Б12 и Ц, како и каротин (провитамин А). За нивното производство се користат различни бактерии, квасец и калапи. Во зависност од видот на микроорганизми и витамин медиум хранливи материи може да биде пченка соја оброк, растително масло, керозин, метанол, гликоза, сахароза.

Така, витамин Б2 беше подготвен од страна на ферментација на растително масло со користење на габа Ashbya gossypii. Водечките компании се размислува за можноста за комплетна замена на технологија на производство хемиски витамин Б2 со биотехнологијата. Важни областа на биотехнологијата, интензивно се развива во последните неколку години - обновливи извори на енергија, најчесто од кои е биогас.

Овој термин се однесува на гас производот кој резултира од анаеробни, односно без пристап на воздухот со потекло ферментација (ферментација) органски материи од различно потекло. Биогас е гасовита мешавина. Нејзини главни компоненти: Метан - 55 - 70%, јаглерод диоксид - 28-43%, и многу мали количини на азот, кислород, водород и водороден сулфид. Биогас е успешно се користи како на високо-енергетски гориво.

По приемот на биогас се типичен подготвителни чекори (Слика 9.) - подготовка на суровини и семе, метан ферментација, сушење како што е чекор концентрација. Компресија може да се види што се создавање на готовиот производ форма.

Сл. 9. коло на производство на биогас

Во просек, 1 кг сува органски материјал, биолошки ферментира на 70%, произведува околу 0,8-1,0 m3 биогас.

Од распаѓање на органски отпад е резултат на активноста на одредени видови на бактерии, значително влијание на ИТ животната средина. Така, износот на создадениот гас е во голема мера зависи од температурата: потоплите, повисока стапка и степенот на ферментација на органски материјал. Тоа е причината зошто, веројатно, првиот биогас беа во земји со топла клима.

Сепак, употребата на сигурен изолација, а понекогаш и загреана вода овозможува господар биогас генератори изградба во областите каде што на зимата температурата се спушти до -20 ° C. Во производство на биогас, исто така, е под влијание на времетраењето на ферментација, инсталацијата структурата, големината и цврсти материи содржината, износот на товар, мешање интензитет сооднос на јаглерод - азот.

Постојат одредени барања и на суровини: мора да биде погодна за развој на бактерии кои се содржат биоразградливи органски материи и вода во голема количина. Desirably, медиумот е неутрален и без агенти меша дејството на бактерии, како што се сапуни, детергенти, антибиотици.
Биогас може да се користат растителни масла и комерцијален отпад, ѓубриво, отпадни води, итн Н.

Во текот на течност ферментација во резервоарот има тенденција да се делат во три фракции. - Горниот кора формирана од големи честички entrained зголемувањето на гас меурчиња со текот на времето може да стане прилично тешко и ќе се меша со ослободување на биогас. Во средишниот дел на ферментер течност акумулира. Долна, gryazeobraznaya дел забрзува. Бактериите се најактивни во средината зона, така што содржината на резервоарот мора периодично да се предизвика.

Мешање може да се остварува со механички средства, хидраулични средства (рециклирање со помош на пумпа), под притисок на пневматски систем (делумна биогас рециклирање) или со користење на различни методи samoperemeshivaniya.

Тоа е исто така многу ефикасна реализација на биомасата во биоетанол. Во Бразил, етанолот се произведува од шеќерна трска, во САД - од пченка. Со ефикасноста на производство на биоетанол зголемува секоја година. Според USDA, согорување на биоетанол денес обезбедува 67% повеќе енергија отколку што беше потребно за негово производство (во 1995 година бројката е 24%). Биоетанол се користи како гориво или во чиста форма или во мешавина со бензин. За биодизел главно се користи напротив.

Главните биотехнолошки процес е биолошки третман на отпадните води. Биолошки методи за отстранување на нечистотии признат како повеќето економски и еколошки ефикасни. прочистување процес има голем број на подготвителни чекори (види. Графикон 10).

Сл. 10. Биолошки третман на отпадни води

Всушност биотехнолошка фаза, е најмногу распространети во нашата земја, е да се исчисти (био-оксидација) со користење аеробни микроорганизми, врши во аерација тенкови, biofilters и bioponds.

Суштински недостатоци аеробни технологија се високите трошоци за аерација, потребата за големи области под постројки за третман, присуството на мириси, проблемите поврзани со ракување и отстранување на големи количини на формираната вишокот тиња (вишокот тиња може да биде отстранет од страна на еден од следниве: сушење на "талог кревети" (ова е на повеќето еколошки непријателски метод) концентрација од страна на флотација, преработка во биогас).

Елиминира недостатоците технологии може Аеробик анаеробен третман на отпадни води не бараат аерација енергија и конјугирана да се формира вреден извор на енергија - метан. Разградувањето на органските материи во анаеробни метан ферментација е повеќестепена процес, назначена со тоа, јаглерод-јаглерод обврзници постепено се уништени од страна на различни групи на микроорганизми. анаеробни процеси во споредба со аеробни придружени со формирање на многу помали (повеќе од 10 пати) износите ila- реактори кои работат со користење на анаеробни технологија, многу компактен. Овие предности доведоа до значителен интерес во анаеробен третман во многу земји.

Најмногу се користи анаеробни технологија е во подготовка на индустријата и производството на безалкохолни napitkov.V Русија, овие технологии се само почетокот да се развива. До денес, вграден 5 реактори (Kashira, Москва, Stupino, Самара, Хабаровск-споредба - Индија има 150 анаеробната дигестија, Јапонија - 122 САД - 108, Холандија - 98, Германија -94). Во фазата на дизајнирање се анаеробни услови за подготовка на индустријата во Санкт Петербург, Тула, Ростов-на-Дон, Јарослав, Калуга, како и за производство на безалкохолни пијалаци во Chernogolovka, регион Москва.

А недостаток на анаеробни технологија е неможноста да се обезбеди квалитетот на чистење која ги исполнува стандардите во рибарството ресетирање резервоари, со оглед на нивната употреба е практично отстранета азотни и фосфорни соединенија. Во овој случај тоа е потребно да се применат аеробни конечниот прочистување, но трошоците се веќе значително се намали, бидејќи до 90% контаминација е отстранет во фазата на анаеробни.

Еден ветувачка област е развојот на биотехнологијата методи на детоксикација и депонирање на токсични супстанции. Меѓу токсични загадувачи внесување на површинската вода од индустриски ефлуенти, најчесто феноли и метални соединенија висока. Најефективниот метод за неутрализација на индустриски отпадни води е за прочистување на водата сорпција. Резултат да биде ефективна sorbents може да им служи на различни тресет и биомаса (отпад микробиолошки продукции).

Пеат цврста супстанција формирани за време на биодеградација растение, тоа се состои од високо-молекуларни соединенија на различни хемиски природата :. целулоза, хемицелулоза, humic супстанции, лигнин, итн тресет може да се користи како сорпциски филтер материјал за чистење на мрсна и содржи фенол отпадни води. Биомасата од микроорганизми се користи за производство на biosorbents, која е формирана од страна на микробиолошки синтеза на антибиотици, ензими и други биолошки активни супстанции и е делумно уништени микробиолошки клетки кои содржат протеини, полисахариди и други.

Постојат два основни механизми на биолошката врзивни средства - biosorption и биоакумулацијата. Biosorption должи на неколку процеси (сорпција-ИНГ обврзувачки, јонска размена, сложени, хелат обврзувачки, microprecipitation) кој води до таложење на супстанцијата на биолошки структури. За разлика од biosorption, биоакумулацијата живее само организми и е поврзан со активен метаболизам. Врз основа на бројни истражувања покажаа дека sorbents врз основа на тресет, микробиолошки производство на отпад селективни и релативно евтини. Овој процес води до поевтини отстранување на загадувачите, додека одржување на високо ниво на третман на отпадни води и придонесува за решавање на проблемот на создавање wasteless технологија.

Во последниве години, интензивен развој Biogeotechnology - биотехнологијата област, испитува улогата на микроорганизми во процесите на создавање и уништување на нафта, јаглен, руди сулфид, сулфур, железо, манган и други метали. Еден пример на употреба на биотехнологијата во рударска технологија е ниска температура бактериски и хемиски истекување на метали од сулфид руда.

Овој процес користи одредени микроорганизми, оксидирачки сулфиди, сулфур и железо. Како резултат на оксидација на сулфид сулфур се формира сулфурна киселина, која се претвора во раствор на обоени метални јони. Потоа, овие метали се извлечени од раствор или по пат на електролиза, или со јонска размена на колони или на друг начин. Најчесто се користи метод е т.н. грамада истекување. бактериски и хемиски метод истекување користи за добивање на бакар, цинк и други обоени метали од руда особено ниска содржина на метал.

Во споредба со конвенционалните методи на висока температура печење на сулфидни руди, овој метод е многу помалку енергетски интензивни и еколошки безбедно. Исто така, развива методи на хранливи материи екстракција на злато. Биотехнологија повеќе се користи во нафта екстракција и пречистување од контаминација масло. При примената на методи nemikrobiologicheskih просечната вредност на наплата од само 40-45% од нафтените резерви. Микробиолошки методи на зголемена наплата се базира на способноста на микроорганизми за производство на агент нафта разместување како гасови, растворувачи, итн

Покрај тоа, многу микроорганизми оксидира нафта јаглеводороди со формирање на C02 и со ниска молекуларна тежина органски киселини кои се раствораат на карбонат минерали, зголемување на порозност на масло резервоар, кој е, исто така, позитивно влијае на EOR. За чистење на нафта контаминирани области третирани со масло-оксиданси микроорганизми, која им овозможува користење на нафта јаглеводороди, конвертирање на нив во микробиолошки биомаса и јаглерод диоксид. Покрај овие, веќе широко се користи биотехнолошки техники во развој се нови биотехнологијата во врска со прочистување на воздухот од водород сулфид и испарливи органски соединенија, рециклирање на органски супстанции формирани во текот на детоксикацијата на хемиско оружје во борбата против корозија на цевки, итн

Горенаведените примери покажуваат биотехнолошки продукции, кои во зависност од шема на приемот на тип на производ не ги вклучува сите биотехнолошки процеси и содржи различен број на фази. Треба да се напомене дека во прилог на вистинската биотехнологијата (ферментација, biooxidation, Biocatalysis, biocomposting стерилизација медиум распаѓање) тука вклучува заеднички процеси во хемиската индустрија: филтрација, сепарација, решавање, центрифугирање, итн Но, овие фази во биотехнолошките индустрии имаат свои специфики.

Бидејќи овој водич е наменет пред се за студентите хемичари, тоа не се однесува на многу начини на употреба на биотехнологијата во медицината (добивање на вакцини, антибиотици, имуномодулатори, имуносупресивни лекови, медицински ензими, замена на крв и сл). Информации за овие аспекти на биотехнологијата може да се најде во книги и статии наведени во библиографијата.

SV Макаров, ТЕ Никифоров, NA Козлов

Сподели на социјални мрежи:

Слични