Abstrakt vědeckého článku o průmyslových biotechnologiích, autor vědecké práce – V.M. Shmandiy, V.V. Nikiforov, V.L. Alferov, E.V. Kharlamová, V.A. Pronin
Jsou diskutovány vyhlídky na životní prostředí a úspory energie při používání modrozelených řas. Využití jejich fytomasy k výrobě bioplynu povede ke zlepšení oblasti Dněpru a umožní produkci asi 19 milionů m3 metanu každé vegetační období (70 dní) z vod pouze jedné nádrže Kremenčug.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.
Podobná témata vědecké práce o průmyslových biotechnologiích, autor vědecké práce – V.M. Shmandiy, V.V. Nikiforov, V.L. Alferov, E.V. Kharlamová, V.A. Pronin
O vyhlídkách na využití modrozelených řas v systémech úspory energie na Ukrajině
Racionální technologie pro recyklaci modrozelených řas
Posouzení environmentálních problémů ve vodách povodí Dněpru v důsledku nekontrolovaného rozvoje sinic
ECHINOKOKÓZA V REPUBLICE BAŠKORTOSTAN
BIOGENNÍ ZNEČIŠTĚNÍ VODNÍCH TĚLES A MOŽNOSTI ODSTRANĚNÍ NÁSLEDKŮ
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.
VYUŽITÍ MODROZELENÝCH ŘAS PRO VÝROBU BIOPLYNU
Jsou diskutovány perspektivy ochrany přírody a úspory energie pomocí modrozelených řas. Využití jejich fytobiomasy pro výrobu bioplynu povede k ekologické normalizaci Podněstří a umožní mít asi 19,000,000 3 70 mXNUMX metanu pouze z vodní plochy pouze jedné vodní nádrže Kremenčug každé vegetační období (XNUMX dní).
Text vědecké práce na téma „VYUŽITÍ MODROZELENÝCH ŘAS K VÝROBĚ BIOPLYNU“
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Dynamika výskytu echinokokózy (na 100 tisíc obyvatel) na území Republiky Bashkortostan (G) a Ruské federace (2) za období 1998—2008.
akce, trhy v letech 2006-2008. odhalili, že výskyt echinokokózy u hospodářských zvířat byl: skot – 3,1-3,5%, malý skot – 4,4-6,1%, prasata – 0,5-1,3%. Ročně je odchyceno více než 40 tisíc psů.
Sanitární a epidemiologický dozor, zobecnění a analýza epidemiologických a epizootologických údajů týkajících se bio- a geohelmintů, faktorů ovlivňujících jejich šíření, jsou prováděny na základě úzké interakce mezi Úřadem Rospotrebnadzor pro Republiku Bashkortostan a Ministerstvem zdravotnictví (dohoda ze dne 29.12.06. prosince 10 č. 07.04.08) a Veterinární správou pod Ministerstvem zemědělství Republiky Baškortostán (dohoda ze dne 3. XNUMX. XNUMX č. XNUMX).
Za účelem stabilizace výskytu echinokokózy u lidí a zvířat byly vydány následující vyhlášky hlavního státního sanitáře pro republiku Baškortostán:
ze dne 18.01.08 č. 1 „O opatřeních k posílení opatření pro prevenci echinokokózy v Republice Bashkortostan“;
ze dne 06.03.08 č. 3 „O posílení opatření k prevenci parazitárních onemocnění a odstranění malárie v Republice Bashkortostan.“
Problematika stavu výskytu echinokokózy a neodkladná opatření k její stabilizaci byla projednána na jednání hygienické a protiepidemické komise
Vláda Republiky Bashkortostan (listopad 2008).
Úřad Rospotrebnadzor pro Republiku Bashkortostan společně s veterinárním oddělením ministerstva zemědělství vypracoval a schválil komplexní akční plán pro boj proti zooantroponotické helmintiáze v Republice Bashkortostan na léta 2008-2015. Podobné plány, vypracované s přihlédnutím k charakteristikám územního rozšíření onemocnění, byly vypracovány a schváleny vedoucími městských úřadů a jsou přijímána opatření k jejich realizaci.
V současné době se zpracovává republikový cílový program na snížení výskytu echinokokózy.
Závěry. 1. Za posledních 5 let (2004-2008) se výskyt echinokokózy v Republice Bashkortostan zvýšil 16krát, od roku 2006 přesáhly výskyty v republice federální průměr.
2. Echinokokóza postihuje převážně venkovské obyvatelstvo (více než 72 % pacientů).
3. Úroveň echinokokózy u hospodářských zvířat je vysoká: skot – 3,1-3,5%, drobný skot – 4,4-6,1%, prasata –
0.5.1,3 % z počtu vyšetřených hlav.
4. Na základě morfologických charakteristik, genomové typizace, elektroforetické analýzy vybraných vzorků bylo zjištěno, že na území republiky cirkuluje kmen E. granulosus s genotypem G1 (obecný, kmen ovce domácí), který způsobuje cystickou hydacidózu ( echinokokóza) v populaci.
1. Baškortostán. – Ufa, 2000. – S. 7-15.
2. Bessonov A. S. // Med. parasitol. – 2001. – č. 3. – S. 56-61.
3. Lukmanova G.I., Gumerov A.A., My Sharapov D.R., Viktorova T.V. // Epid. a infekční bol. – 2006. – č. 5. – S. 7-10.
4. Nikulina N.A., Benediktov I.I., Garayev M.M. // Med. parasitol. – 2003. – č. 2. – S. 29-32.
5. Cherkassky B. L. // Infekční a parazitární onemocnění. – M. – 1994. – S. 588-590.
O TÝMU AUTORŮ, 2010 MDT „14.7:582.232
V. M. Shmandiy‘, V. V. Nikiforov‘, V. P. Alferov2, E. V. Kharlamova‘, V. A. Pronin2 VYUŽITÍ MODROZELENÝCH ŘAS PRO VÝROBU BIOPLYNU
Státní univerzita Kremenčug pojmenovaná po. M. Ostrogradskij, Kremenčug; „Murom Institute (pobočka) Vladimir State University
Jsou diskutovány vyhlídky na životní prostředí a úspory energie při používání modrozelených řas. Využití jejich fytomasy k výrobě bioplynu povede ke zlepšení oblasti Dněpru a umožní produkci asi 19 milionů m3 metanu každé vegetační období (70 dní) z vod pouze jedné nádrže Kremenčug.
Klíčová slova: modrozelené řasy, bioplyn, ochrana životního prostředí, úspora energie, nádrže Dněpr
V. M. Shmandy, V. V. Mikiforov, V. P. Alferov, E. V. Kharlamová, V. A. Pronin. — VYUŽITÍ MODROZELENÝCH ŘAS PRO VÝROBU BIOPLYNU
Jsou diskutovány perspektivy ochrany přírody a úspory energie pomocí modrozelených řas. Využití jejich fytobiomasy pro výrobu bioplynu povede k ekologické normalizaci Podněstří a umožní mít asi 19,000,000 3 70 mXNUMX metanu pouze z vodní plochy pouze jedné vodní nádrže Kremenčug každé vegetační období (XNUMX dní).
Klíčová slova: modrozelené řasy, bioplyn, ochrana přírody, úspora energie, nádrže Dněpr
[hyena a asanace 6/2010
Využití řas výrazně usnadní řešení globálních problémů lidstva – energetiky a ochrany životního prostředí. Využití řas bude užitečné při průzkumu vesmíru, světových oceánů, útrob Země, při výrobě krmiv a potravinářských bílkovin, průmyslových surovin a stavebních materiálů, biologicky aktivních látek, léčiv a nových biotechnologických objektů.
Nejslibnější se jeví využití řas jako zdroje potravy, bílkovinného krmiva, vitamínů a dalších fyziologicky aktivních látek pro výživu hospodářských zvířat a ryb, pro získávání činitelů úrodnosti půdy, indikátorů stavu suchozemských a vodních ekosystémů, jako nejslibnějšího zdroje potravy a dalších fyziologicky aktivních látek. průmyslové suroviny a energie, stimulanty pro přirozené samočištění a čištění Odpadní vody. Intenzivní používání řas v některých případech eliminuje škody, které způsobují životnímu prostředí. Ta se může projevit jako koroze pozemních materiálů a konstrukcí, zanášení lodí a hydraulických konstrukcí a také toxicita vody během jejich květu [1, 4, 5, 7, 9, 15, 16].
Objektem našeho výzkumu jsou modrozelené řasy (Cyanophyta), přesněji sinice (Oxy-photobacteriobionta), nejstarší skupina autotrofních organismů, jejichž pozůstatky byly nalezeny v prekambrických stromatolitech starých 2,7-3,2 miliardy let [2]. Sinice se i přes svou poměrně nevýznamnou druhovou diverzitu (asi 2 tisíce druhů) vyskytují všude, neboť jejich adaptačním schopnostem (ekologická plasticita a odolnost) se téměř nekladou meze [8]. Jsou mezi nimi kryofilové (nacházejí se v antarktickém ledu při teplotě -83°C) a termofilové (žijící v horkých pramenech při teplotě 90°C). Důvodem je unikátní polytrofie sinic, jediných organismů na planetě schopných asimilovat 4 plyny: oxid uhličitý pro fotosyntézu, kyslík pro dýchání, sirovodík pro chemosyntézu a dusík pro jeho fixaci. Tato vlastnost umožňuje jedné počáteční buňce produkovat 70 dceřiných buněk ve vodě během vegetačního období (20 dní). To vede k jejich úžasné hromadné reprodukci, nazývané vodní květ [2, 9J.
Extrémní vodní květ, jehož dominantními činiteli v podmínkách dněprských nádrží jsou zástupci rodů Microcystis, Phormidium, Aphanizomenon, Anabeana a Oscillatoria, je biologickým signálem potíží v hydroekosystémech. Mezi četnými mechanickými, fyzikálně chemickými, biologickými
Shmandiy V. M. – doktor inženýrství. věd, prof., děkan fakulty. přírodní vědy (ecol@kdu.edu.ua); Nikiforov V. V. – Ph.D. biol. vědy, docent oddělení ekologie (v-nik@kdu.edu.ua); Alferov V.P. – Dr. med. věd, prof., prof. oddělení „Bezpečnost života“ (aIferowp@mail.ru); Kharlamova E.V. – postgraduální studentka katedry. ekologie (ecol@kdu.edu.ua); Pronin V.A. – hlava. laboratoř. oddělení „Bezpečnost života“ (alferowp@mail.ru)
Poslední dvě se zdají být nejúčinnějšími metodami potlačení masového rozvoje sinic, protože nám umožňují zbavit se příčin, nikoli následků vodních květů [6, 13].
Významnou část energetického potenciálu zemské biomasy rostlinného původu využívá lidstvo. Dnes se jedna šestina spotřebované energie získává ze zemědělské a jiné fytomasy, což odpovídá denní spotřebě více než 4 milionů tun ropy. Ale biomasa fytoplanktonu není prakticky žádaná.
Cílem našeho výzkumu je vyvinout komplexní technologii, která zajistí nákladově efektivní výrobu bioplynu (čirý plyn) z biomasy sinic shromážděné v období květu ve vodách dněperských kaskádových nádrží. Plánuje se simulace této technologie pro největší nádrž Kremenčug v Evropě. Proces výroby bioplynu byl testován v bioekologické laboratoři Kremenčugské státní univerzity.
Mezi nejvýznamnější očekávané výsledky patří:
• použití volných surovin jako fermentovatelného substrátu;
• využívání ekologických a nízkoenergetických metod sběru fytoplanktonu, výroby bioplynu a jeho přeměny na elektřinu;
• recyklace výrobních odpadů jako minerálních organických hnojiv v zemědělství a lesnictví;
• zlepšení kvality přírodních vod a v důsledku toho zlepšení životního prostředí a životních podmínek obyvatel;
• využití sociálního a finančního efektu k zajištění udržitelného environmentálního a ekonomického rozvoje regionů Dněpru.
Rostliny využívají asi 0,1 % sluneční energie dopadající na zemský povrch. Tato hodnota je 10krát vyšší než celosvětová spotřeba energie. Proto vznikla myšlenka využití bioplynu – paliva získaného z organické hmoty její biokonverzí. Biometanogenezi objevil v roce 1776 Volta, který prokázal přítomnost metanu v bažinatém plynu. Zároveň se mikrořasy ukázaly jako nejslibnější využití sluneční energie, protože maximální účinnost fotosyntézy v kyanidech dosahuje 20 %, tedy 200krát více, než je průměrná účinnost fotosyntézy na zeměkouli. Energie obsažená v 1 m3 bioplynu je ekvivalentní energii 0,6 m3 zemního plynu, 0,7 l ropy nebo 0,6 l motorové nafty [I, 5, 12, 13].
Klasická technologie výroby čirého plynu z organického odpadu agrogenního původu je založena na symbiotické interakci tří skupin mikroorganismů. V jedné ze svých fází probíhá proces biosyntézy: metanobakterie produkují směs plynů s převahou metanu (více než polovina objemu) a nečistot jiných plynů, v jejichž přítomnosti se vyvíjejí methanogeny
jsou přítomny (H2 a C02); jsou potlačeny kyslíkem. Dominantními druhy v procesu metanogeneze jsou druhy Methapobaelite Horpiacum a Methiapo1pt5-1um infinidae [1].
Využití biomasy sinic shromážděné při vodních květech ve vodách dněprské kaskády k výrobě bioplynu je jedním z účinných způsobů, jak zlepšit ekologický stav řeky. Dněpr a okolí. Tím se sníží náklady na čištění přírodních vod na hodnoty uvedené v GOST „Pitná voda“ [3], zvýší se produktivita ryb a také se odstraní odpad z biotechnologických procesů v zemědělství a lesnictví.
Metoda, kterou navrhujeme, je založena na čištění povrchových vod od modrozelených řas sběrem a využitím jejich koncentrované biomasy jako substrátu pro výrobu čirého plynu prostřednictvím metanové „fermentace“. Tím bude zajištěna správná kvalita vody v kaskádě nádrží s výraznou úsporou energetických zdrojů. Využití sinic jako suroviny pro výrobu bioplynu představuje inovativní vývoj.
Kromě ekologického a energeticky úsporného efektu této metody je třeba také poznamenat, že je relativně levná a má schopnost regulovat výši kapitálových investic v počátečních fázích implementace v závislosti na zvoleném rozsahu výroby. Jednou z výhod navržené technologie je jednoduchost návrhu konstrukcí pro sběr řas, fermentorů a zařízení pro sběr plynů sloužících k výrobě a akumulaci bioplynu. Tato jednoduchost umožní implementovat tuto technologii v malých soukromých farmách.
„Kvašení“ metanu probíhá ve vodotěsných nádržích (digestech) s bočním otvorem pro přívod substrátu (koncentrovaná biomasa sinic). Nad ním je umístěna nádoba na sběr bioplynu. Nádoba zavěšená nad fermentovanou směsí ve formě kopule zabraňuje pronikání vzduchu do nádrže, což zajišťuje anaerobní proces. Plynová kupole obsahuje potrubí pro odvod čistého plynu. Digestory jsou zděné, betonové
nebo ocel. Kopule pro sběr plynu může být vyrobena z nylonu nebo jiných materiálů nepropustných pro plyn. Bioplyn plní vak připojený ke kompresoru, aby se zvýšil jeho tlak.
Navržený způsob výroby bioplynu z modrozelených řas (sinic) se od analogů liší typem použitého substrátu a kvantitativním složením bioplynu (zvýšený obsah metanu v důsledku poklesu sirovodíku a oxidu uhličitého). Technickým výsledkem je získání směsi plynů: více než 700 ml z 1 dm3 substrátu na týden při optimální teplotě 20-30°C. Kvalitativní a kvantitativní složení produktu získaného za laboratorních podmínek: CH4 (~ 65 %), C02 (= 30 %), H2S, N2, 02 a H2 (= 1 % každý) [10].
Perspektivy využití sinic k výrobě bioplynu v podmínkách nádrže Kremenčug s vodní plochou 2250 km2 lze posoudit pomocí následujících obrázků: při sběru sestonu na kvetoucích místech v množství do 50 kg/m3 [ 11] z objemu 828 mil. m3 mělké vody (hloubka do 2 m; 18,4 % plochy nádrže) bude její biomasa během vegetačního období činit 4,14 • 10′ tun. Zkvašením této biomasy v procesu metanové „fermentace“ je možné získat až 29 milionů m3 bioplynu (= 18,8 milionů m3 metanu), což odpovídá 20 tisícům tun ropy nebo 17 tisícům tun nafta.
1. Řasy: Příručka / Ed. S. P. Vassera. – Kyjev, 1989. – S. 142-166.
2. Řasy a lišejníky // Život rostlin / Ed.
A. A. Fedorová. – M., 1977. – T. 3. – S. 78-93.
3. GOST 2874-82. Pití vody. Hygienické požadavky a kontrola kvality. – M., 1982.
4. Kirienko Yu.A., Karpenko N.I., Parshikov A.V. // Hydro-biol. časopis – 1999. – T. 35, č. 1. – S. 77-82.
5. Kulsky L. A., Sirenko L. A., Shkavro Z. I. Fytoplankton a voda. – Kyjev. 3.
6. Nikiforov V. V. // BicH. problém Bulletin já zlato – 2002. – VIP. 4. – str. 27-31.
7. Nikiforov V.V., Kozlovska T.F. // BicH. KDPU. – 2002. – VIP. 5 (16). — S. 106-108.
8. Nikiforov V.V., Kozlovskaya T.F. // BicH. KDPU. – 2002. – VIP. 5 (16). — S. 108-109.
9. Nikiforov V.V., Kozlovskaya T.F. // BicH. KDPU. – 2002. – VIP. 6 (17). — S. 82-85.
10. Nikiforov V.V. // Materiály jiných celoukrajinských státních věd a praxe. Internetová konf. 1-27 Bereznya 29 osud. – Kyjev, 2007. – S. 2007-1.
11. Priymachenko A.D. Fytoplankton a primární produkce nádrží Dněpr a Dněpr. – Kyjev, 1981.
12. Sasson A. Biotechnologie: úspěchy a naděje / Ed.
B. G. Debabová. – M., 1987.
13. Sirenko L. A., Gavrilenko M. Ya „Rozkvět vody a eutrofizace. – Kyjev, 1978.
14. Sshzarov O. I., Lugovoy A. V., Nikiforov V. V. // BicH. KDPU. — 2006. — VIP. 6 (41), část 2. – str. 43-44.
15. Sudina O. G., Shnyukova S. I., Kostlan N. V. Tayn. //Ukr. blbeček. časopis – 1978. – T. 30, č. 4. – S. 497-505.
16. Carmichael W. W. // Vodní prostředí: Životní prostředí. Sei. Res. – New York, 1981. – Sv. 20. – S. 1125-1138.
