Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Разработка биотехнологических способов утилизации отходов виноделия

ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Гладченко, Марина Анатольевна

Введение.

Список сокращений.

1. Литературный обзор. И

1.1. Образование и состав вторичных продуктов виноделия, пути их 11 использования, воздействие на окружающую среду.

1.2. Общая характеристика методов обработки жидких отходов 16 производства.

1.3. Аэробные биологические методы обработки жидких отходов 17 производства.

1.3.1. Аэробная обработка жидких отходов с использованием 17 природных объектов.

1.3.2. Аэробная обработка жидких отходов в искусственно созданных 18 системах. • - "

1.4. Анаэробные биологические методы обработки жидких отходов 21 производства.

1.4.1. Стадия гидролиза.

1.4.2. Кислотогенная стадия.

1.4.3. Ацетогенная стадия.

1.4.4. Метаногенная стадия.

1.4.5. Агрегирование биомассы в анаэробных реакторах.

1.4.6. Факторы, влияющие на процесс анаэробной обработки жидких 38 отходов производства.

1.4.7. Классификация анаэробных реакторов.

1.5. Анаэробная утилизация жидких отходов бродильных 45 производств.

1.5.1. Анаэробные термофильные процессы.

1.5.2. Анаэробные мезофильные процессы.

1.5.3. Анаэробные т1сихрофильные процессы.

2. Экспериментальная часть.

2.1. Объекты и методы исследования.

2.1.1. Характеристика утилизируемого отхода (модельного стока).

2.1.2. Описание лабораторных экспериментальных установок.

2.1.2.1. Одиночные иА8В-реакторы.

2.1.2.2. Установка с 2-мя последовательными иА8В-реакторами.

2.1.2.3. Аэробный биофильтр.

2.1.2.4 Рабочие параметры исследуемых реакторов.

2.2. Методы анализа.

2.2.1 Анализ продуктов в газообразной фазе: водорода (На), метана 75 (СН4) и углекислого газа (СО2).

2.2.2. Анализ летучих продуктов в жидкой фазе.

2.2.3. Определение показателя химического потребления кислорода в 76 жидкой фазе.

2.2.4. Определение биоразлагаемости субстрата (винной барды).

2.2.5. Определение концентрации восстанавливающих Сахаров.

2.2.6. Определение аммиачного азота в модельном стоке.

2.2.7. Определение аммиачного азота в обработанном стоке.

2.2.8. Определение суммы фенольных веществ.

2.2.9. Определение содержания фосфатов.

2.2.10. Определение общего количества взвешенных веществ (ВВ) и 81 сухого веса биомассы (СВ).

2.2.11. Определение содержания беззольного вещества биомассы.

2.2.12. Определение количества БВБ в реакторе.

2.2.13. Определение удельных активностей анаэробного ила, из 82 реактора

2.2.13.1. Определения УМАА анаэробного ила.

2.2.13.2. Определения удельной кислотогенной активности анаэробного 83 ила.

2.2.13.3 Определения удельных ацетогенных активностей анаэробного 84 ила.

2.2.14. Определение кинетических характеристик анаэробного ила 84 непосредственно в реакторе.

2.2.15. Изучение морфологических и цитологических характеристик 85 анаэробного ила.

3. Результаты и их обсуждение.

3.1. Задачи исследования.

3.2. Анаэробное сбраживание жидких отходов виноделия в 88 мезофильном режиме (35°С).

3.3. Разработка технологии анаэробного сбраживания жидких 99 отходов виноделия в субмезофильном режиме (18-21°С).

3.4. Разработка технологии анаэробного сбраживания жидких 106 отходов виноделия в психрофильном режиме (4-10 °С).

3.5. Разработка многостадийной технологии анаэробного 117 сбраживания жидких отходов виноделия в психрофильном режиме (4-10 °С).

3.6. Разработка технологии аэробной доочистки анаэробно 127 обработанных жидких отходов виноделия.

Вьшодьг

Введение Диссертация по биологии, на тему "Разработка биотехнологических способов утилизации отходов виноделия"

Безотходная переработка и использование вторичных продуктов виноделия представляет в настоящее время большой практический интерес в связи с возможностью получения из них новых полезных продуктов, а также как способ уменьшения загрязнения окружающей среды. Защита окружающей среды от влияния высокоинтенсивных технологий - одна из ключевых задач современного развития общества. Без решения этой проблемы невозможен дальнейший рост мощностей всех без исключения отраслей индустрии, в том числе и пищевой, промьппленности. Поэтому в последнее время на предприятиях бродильгшх производств как у нас в стране, так и за рубежом уделяется все большее внимание безотходной переработке вторичных продуктов производства. Ее внедрение обеспечивает построение производственных процессов на принципах безотходной технологии, являющейся одним из самых важных направлений интенсификации экономики и защиты окружающей среды.

Переработка винограда и производство вина сопровождаются образованием до 20 % вторичного сырья и отходов от количества перерабатываемого винограда. На сегодняшний день большая часть вторичного сырья практически безотходно утилизируется с получением ценных продуктов. Однако вторичные продукты перегонки вина, образующиеся при полученойм коньячных спиртов и спирта-ректификата, используют лишь для получения виннокислой извести и виннокислых соединений. Отработанная концентрированная винная барда, разбавленная стоками от блоков переработки винограда, выжимки, сульфитированных и дрожжевых осадков, водой от мойки емкостей, лютерными и охлаждающими водами является источником концентрированных органических загрязнений. Таким образом, на предприятиях виноделия неутилизируемые вторичные продукты с жидкими отходами после переработки вторичного сырья образуют так назьшаемый усредненный сток. Из-за высокой концентрации органических соединений, усредненный сток отходов представляет собой серьезную опасность для окружающей среды.

Мерой, предотвращающей отрицательное экологическое воздействие концентрированных стоков, а также как способ получения новых продуктов может быть введение в производство высокоэффективных биотехнологий. Биотехнологические способы безотходной утилизации жидких отходов должны выбираться дифференцированно для различных климатических зон и категорий заводов.

Биологические методы обработки стоков основываются на способности различных видов микроорганизмов разлагать разнообразные органические вещества в процессе своей жизнедеятельности. Существует два типа таких процессов: аэробные и анаэробные. В аэробных процессах микроорганизмы используют кислород как конечный акцептор электронов для окисления органических веществ, растворенных в стоках. В анаэробных процессах микроорганизмы лишены доступа как к кислороду, так и, как правило, к другим предпочтительным в энергетическом отношении акцепторам электронов, таким как нитраты и сульфаты, поэтому они вьпгуждены использовать углерод, входящий в состав органических молекул или СО2, в качестве акцептора электронов. В результате органические вещества в жидких отходах трансформируются в биогаз (смесь метана и углекислого газа), который является ценным энергоносителем.

В настоящее время широкое распространение ползЛчили анаэробные процессы, протекающие в мезофильньк режимах (30-40°С) и обеспечивающие высокие скорости процесса утилизации и стабильность за счет разнообразия микроорганизмов в анаэробном иле. Однако, в связи с умеренными климатическими условиями России и стран СНГ, значительный интерес вызьшают процессы анаэробной очистки при низких температурах (ниже 20''С), когда обработку проводят при температуре усредненного стока, которая, как правило, мало отличается от температуры 01фужающей среды.

Таким образом, решение проблемы утилизации жидких отходов виноделия имеет большое практическое и социальное значение, так как направлено на получение новых полезных продуктов и на охрану окружающей среды.

Цель и задачи исследования.

Целью диссертационной работы являлась разработка биотехнологических способов утилизации жидких отходов виноделия (на примере винной барды, представляющей основной источник загрязнения) путем конверсии присутствующих в них органических соединений в биогаз в субмезофильных (18 -21 °С) и психрофильных (4-10 °С) режимах и последующей доочистки обработанного стока аэробными методами.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо было решить следующие задачи;

• Выбрать подходящую реакторную конструкцию для анаэробной утилизации винной барды в широком диапазоне температур.

• Исследовать эффективность процесса анаэробной обработки винной барды в классическом мезофильном режиме (35°С) и использовать полученные данные для сравнения с эффективностями процессов при более" низких температурах.

• ИззЛить протекание процессов анаэробной конверсии органических соединений в веошной барде в биогаз в субмезофильных (18-21 °С) и психрофильных (4-10 °С) режимах.

• Идентифицировать проблемы, возникающие при снижении температуры с 35 °С до 18-21 °С и 4-10 °С и разработать меры по их преодолению.

• Исследовать закономерности каталитических активностей анаэробной биомассы при низких температурах.

• Провести сравнительный анализ активностей анаэробного ила (метаногенной ацетокластической, ацетогенной, кислотогенной) при субмезофильных (18-21°С) и психрофильных (4-10 ЛС) условиях.

• Исследовать возможности применения аэробных процессов в качестве заключительной стадии доочистки анаэробно обработанного стока.

• Разработать технологические схемы и приемы, позволяющие осуществлять утилизацию жидких отходов виноделия в субмезофильных и психрофильных режимах.

• Рассчитать ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных биотехнологических схем утилизации жидких отходов виноделия в производственных условиях.

Научная новизна работы.

• Впервые показана возможность эффективного применения анаэробного сбраживания винной барды при субмезофильных (18 - 21 °С) и психрофильных (4-10 ЛС) условиях, соответствующих диапазону температур сезона виноделия и межсезонья в России.

• Показано, что для эффективной переработки винной барды при низких температурах (4-10 °С) следует применять либо предварительную ацидификацию стока, либо использовать двухстадийную анаэробную систему с двумя последовательно функционирующими анаэробными иА8В-реакторами.

• Впервые исследованы каталитические активности анаэробной биомассы по отношению к различным субстратам (глюкоза, этиловый спирт, уксусная, пропионовая, масляная кислоты) в психрофильных режимах и непосредственно в реакторных условиях.

• Впервые исследовано применение комплексной переработки винной барды при помощи анаэробных и аэробных процессов, что позволило получить воду с показателями приближенными к экологически безопасным.

Практическая значимость.

Разработаны технологические схемы комплексной утилизации жидких отходов виноделия, ориентированные на климатические условия различных областей России. Экономический расчет сроков окупаемости разработанных биотехнологий при внедрении свидетельствует о том, что предприятие сможет перейти на экономически более вьподный режим работы, а именно: снизятся расходы на штрафные санкции, уплачиваемые за сброс жидких отходов; уменьшатся энергетические затраты производства при использовании биогаза как энергоносителя; сократится расход воды, так как очищенную воду можно использовать как оборотную для технических нужд; образующуюся избыточную анаэробную биомассу можно будет использовать либо в качестве кормовой добавки, богатой витамином В ¡2, либо как высококачественное органоминеральное удобрение; кроме того, генерируемый гранулированный ил может быть реализован в качестве инокулята для запуска новых высокоскоростных анаэробных реакторов типа иА8В.

Реализация результатов работы.

Полученные в диссертационной работе результаты были включены в технологический регламент на утилизацию отходов виноделия. На основе технологического регламента в условиях Московского винодельческого предприятия ОАО "Торговая база" проведена экспериментальная проверка в производственных условиях пилотного UASB-реактора в субмезофильном (1822 °С) и психрофильном (13-9 °С) режимах.

Ожидаемые сроки окупаемости от внедрения разработанных схем биотехнологической утилизагщи жидких отходов заводов первичного виноделия мощностью переработки 10 тыс. т винограда в год составили от 4,7 до 6,8 лет - в зависимости от климатических условий.

Апробация работы.

Материалы диссертации представлялись на российских и международных научно-технических конференциях и симпозиумах: "Актуальные проблемы земледелия, защиты растений и развития агропромышленного комплекса" (РАСХ им. К. А. Тимирязева, декабрь 1998); «Биокатализ-98» (Пущино, июнь 1998); "Energy and Agriculuire Towards the Third Millenium" (Athens, Greece, 2-5 June 1999); "Молодые ученые - пищевым и перерабатьшающим отраслям АПК (технические аспекты производства)" (МГУПП, декабрь 1999); "VI Latin-American Workshop and Seminar on Anaerobic Digestion" (Recife, Brazil, 5-9 November, 2000); "Молодые ученые - пищевым и перерабатьшающим отраслям АПК (технические аспекты производства)" (МГУПП, декабрь 2000).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и их обсуждения, вьшодов, списка литературы, лабораторного регламента, приложений. Работа изложена на 192 страницах машинописного текста, из них на 46 страницах изложен лабораторный технологический регламент. Работа содержит 25 рисунков, 29 таблиц, из них 1 рисунок и 2 таблицы содержит лабораторный технологический регламент. Библиография включает 169 наименований, из них 111 иностранных источников.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Гладченко, Марина Анатольевна

Выводы.

1. Показано, что для утилизации отходов виноделия применение мезофильного (35°С) иЛББ реактора позволяет эффективно конвертировать органические вещества в биогаз со степенью удаления ХПК 93% при НОВ 16 г ХПК/дмЛ/сут и ГВУ 1,1 суток.

2. Установлено, что для быстрого запуска ИЛББ реактора, приводящего к образованию высокоактивной гранулированной биомассы, оптимальным является мезофильный режим (35 °С). Запуск при более низких температурах (20 'ЛС и ниже) должен сопровождаться добавлением гранулированной биомассы, полученной при мезофильном режиме или уже адаптированной к пониженным температурам, а также повьппенной скоростью восходящего потока путем применения рецикла эффлюента.

3. Показана возможность эффективного применения высокоскоростной анаэробной очистки жидких отходов виноделия в иЛББ реакторе при субмезофильных температурах (18-21 °С), соответствующих диапазону температур сезона виноделия в России. Достигнутая в этих условиях НОВ составляла 12,5 г ХПК/дмЛ/сут при ГВУ около суток и эффективности удаления ХПК 86%.

4. Показано, что преацидификация жидких отходов способствует лучшей производительности одиночного иЛББ-реактора, функционирующего при низких температурах (4-10 °С). При НОВ 5.3, 3.7 и 1.7 г ХПК/дмЛсут и температурах 10, 7 и 4 °С, соответственно, бьша достигнута эффективность удаления ХПК 60-70 %.

5. Определение каталитических параметров ила в работающем одиночном иЛББ-реакторе показало наличие в нем существенных диффузионных ограничений. Для смягчения этих ограничений при психрофильных режимах следует применять повышенные вертикальные скорости потока путем организации рецикла эффлюента.

6. Показано, что при низких температурах система с двумя последовательно функционирующими иЛББ-реакторами имеет более высокую эффективность и лучшую стабильность по сравнению с одиночньпм ИЛББ-реактором с преацидификацией стока. Эффективность удаления органических загрязнений двухстадийной системы составляет 70-80 % при суммарной НОВ от 2,2 до 1,3 г ХПК/дмлсут и ГВУ около 2 сут для температурных режимов от 10 до 4 °С.

7. Аэробная доочистка анаэробно обработанного стока позволяет получать сток, практически не содержащий взвешенных веществ и имеющий показатель ХПК около 100 мг ХПК/дмЛ

8. Рассчитан ожидаемый экономический эффект от внедрения в производственных условиях разработавиых биотехнологических схем утилизации жидких отходов виноделия. Показано, что сроки окупаемости предложенной биотехнологии для заводов первичного виноделия с производительностью 10 CCD тон винограда в год составляют от 4.7 до 6,6 лет в зависимости от климатических зон расположения этих заводов.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Гладченко, Марина Анатольевна, Москва

1. Разуваев Н. И. Комплексная переработка вторичных продуктов виноделия. М.: Пищевая промьппленность, 1975. с. 25.

2. Гзшбатова Т.Ф., Гасонов М.В., Гумбатов Р. Т., Осокина Т. А. Характеристика сточных вод заводов первичного виноделия // Виноделие и виноградарство СССР. 1984. - № 3. - С. 24-27.

3. Узун Д.Ф, Параска П. И. Совершенствование переработки вторичных сырьевых ресурсов виноделия. // Виноделие и виноградарство СССР. 1985. -№ 1. - С. 16-18.

4. Мартыненко Э.Я., Смирнов В.П., Лебедев В.В., Спартесный В.Н. Обработка сточных вод на винодельческих предприятиях. М.: ЦНИИТЭИпищепром. -1991. - Серия 15. Винодельческая промьппленность. - Вьшуск 1. - 24 с.

5. Емельянов В. Д., Водоснабжение и очистка сточных вод на предприятиях винодельческой промьппленности. М.: ЦНИИТЭИпищепром. - 1982. -Серия 1. Винодельческая промьппленность. - Вьшуск 1. - 48 с.

6. Vlissidis А., Zouboulis А. 1. Termophilic anaerobic digestion of alcohol distillery wastewaters // В1оге8ощсе Technol. 1993. - № 43. - P. 131-140.

7. Basu A. K. Characteristics of distillery wastewater // Journal WPCF. 1975. - V. 4 7.-№ 8.-P. 2184-2190.

8. Boopathy R., Larsen V. P., Senior E. Perfomiance of anaerobic baffled reactor (ABR) in treating distillery waste water froffl a Scotch Whisky Factory // Biomass. 1988.-V. 16.-R 133-143.

9. Akunna J. C, Clark M. Performance of a granular-bed anaerobic baffled reactor (GRABBR) treating whisky distillery wastewater // Bioresowce Technol. 2000. -V. 74. - P. 257-261.

10. Sen B. P., Bhaskaran T. R. Anaerobic digestion of hquid molasses distillery wastes //Зош. Water Poll. Control Fed. 1962. - V. 34. - P. 1015.

11. Bazua de CD., Cabrero M. A. Vinasses biological treatment by anaerobic and aerobic processes: laboratory and pilot-plant tests. // Bioresorace Technol. 1991. -№3 5. - P. 87-93.

12. В.Джурикянц Н. Г., Девятова А. Г., Баер Н. И. Биохимическое окисление органических компонентов сточных вод заводов первичного виноделия // Виноделие и виноградарство СССР. 1981. - № 2. - С. 21-22.

13. И.Гандурина Л. В., Буцева Л.Н., Штондина Б.С. Очистка производственных сточных вод спиртового завода // Известия вузов. Пищевая технология. -1996.-№5-6.-С. 14-15.

14. Van Haandel А.С., Catimda P.F.C., de Souza J.T. Rentability increase of alcohol distilleries through rational use of vinasse //Anaerobic Reactor Technology. -1992.-№ 5.-P. 71-75.

15. Borja R., Martin A., Maestro R., Luque M., Dnim M. M. Enhancement of the anaerobic digestion of wine distillery wastewater by the removal of phenolic inhibitors // Bioresowce Technol. 1993. V. 45. P. 99-104.

16. П.Кухаренко A, A., Винаров A. Ю., Смирнов В. Н., Соколов Д. П. Биотехнологические методы защиты окружающей среды. М.: Изд-во ФИПС, 1999, - 86 с.

17. Калюжный СВ., Данилович ДА., Ножевникова А.Н., Анаэробная биологическая очистка сточных вод // Итоги науки и техники. Сер. Биотехнология. / Под ред. С. Д. Варфоломеева. М.: ВИНИТИ, 1991. - Т. 29155 с.

18. Эпов. А. П., Николаев В. Н. Интенсификация глубокой очистки сточных вод в аэротенках путем оптимизации возраста ила. М.:ИЭЖКХ, 1989. - 89 с.

19. Pire Е. В. Ecologikal aspects ofused-water treatment / Ed. Curds С R., Hawkes H. A. London: Academic Press. - 1975. P.l.

20. Андропова H. H. Изучение биологических свойств микроорганизмов активного ила // Тезисы докл. / VII съезд Всес. микробиол. общества. Алма-Ата, 1985 .-№ 6. - С. 11.

21. Венскович И. В. Бактериальное состояние активного ила Гродненского ПО "Азот". // Тезисы докл. / VII съезд Всес. микробиол. общества. Алма-Ата, 1985.-№6.-С. 30.

22. Цыганков С. П., Тарасенко Н. Ф., Догилева А. Н., Слюсаренко Т. П., Коваленко В. А. Динамика численности микроорганизмов активного ила при аэробной очистке сточных вод. // Микробиологический журнал. 1985. - Т. 4 7.-№1.-С. 44-49.

23. Хамер Г. Непрерывное культивирование бактерий применительно к очистке сточных вод активным илом в аэротенке // Экологическая биотехнология / Под ред. К.Ф. Форстера, Д. А. Дж. Вейза. Л.: Химия, 1990. - С. 90-115.

24. Форстер К. Ф., Джонстон Д. В. М. Аэробные процессы очистки сточных вод // Экологическая биотехнология / Под ред. К.Ф. Форстера, Д. А. Дж. Вейза. -Л.: Химия, 1990. С. 7-36.

25. Репин Б. П., Русина О. П., Афанасьева А. Ф. Биологические пруды для очистки сточных вод пищевой промьппленности. М.: Пищевая промьппленность, 1977. .19 с.

26. Барнес Д., Фитцджеральд П.А. Анаэробные процессы очистки сточных вод // Эколопгческая биотехнология / Под ред. К.Ф. Форстера, Д. А. Дж. Вейза. -Л.: Химия, 1990.-С.37-89.

27. Калюжный СВ., Пузанков А.Г., Варфоломеев СД. Биогаз: проблемы и рещения. // Итоги науки и техники. Сер. Биотехнология. / Под ред. П. В. Нестерова. М.: ВИНИТИ, 1988. - Т. 21. - 176 с.

28. ЗО.Заварзин Г. А. Трофические связи в метаногенном сообществе. // Изв. АН СССР, серия Биология 1986. - N3. - С.341-360.

29. Ножевникова А.Н. Биотопливо и микроорганизмы // Биоценоз в природе и практике. -Пущино-на-Оке, ЦБИ АН СССР, ОНТИю 1988. - С. 93-109.

30. Кухаренко А, А., Винаров А. Ю., Ипатова Т. В., Бурмистров Б. В. Биотехнология переработки отходов животноводства и птицеводства в органические удобрения. М.: Изд-во ФИПС, 1999 6,- 123 с.

31. Букин В. Н., Быховский В. Я., Панцхава Е. С. Биохимические и микробиологические основы получения витамина В12 методом термофильно-метанового брожения // Витамин В12 и его применение в животноводстве. -М.: Наука, 1971,-С. 9-24.

32. Бабаянц А. В., Панцхава Е. С, Ханукаев Я. А. Интенсификация процесса термофильного метанового брожения при производстве кормового концентрата витамина В12 // Прикладная биохимия и микробиология. 1976. - № 12. - С. 259-264.

33. Кухаренко А, А., Винаров А. Ю., Ипатова Т. В., Биотехнология получения и применения в кормовых ращюнах витамина В12. М.: Изд-во ФИПС, 1999 в, -105 с.

34. Mclnemey M. J. Anaerobic hydrolysis and fermentation of fats and proteins // Biology of anaerobic microorganisms / Ed. A. Zehnder. New-York: Welley and Sons Pabl. Inc. - 1988. - P. 373-415.

35. Colberg P. J., Young L. Y. Aromatic and volatile acid intermediates observed during anaerobic metabohsm of hgnin-derived oligomers // Appl. Environ. Microbiol. 1985. -V. 49. - P. 350-358.

36. Zehnder A. J. В., Ingvorsen K., Marti T. Microbiology of methane bacteria // Anaerobic Digestion 1981 / Ed. D. E. Hughes et. al. Amsterdam: Elsevier/ North-Holland Biomedical Press. - 1982. - P. 45-68.

37. Ножевникова А.Н. Рост анаэробных бактерий в метаногенных ассоциациях и смешанных культурах // Итоги науки и техники. Сер. Микробиология. М.: ВИНИТИ, 1991.-56 с.

38. Мкинерни М., Брайант М. Основные принципы анаэробной ферментации с образованием метана // Биомасса как источник энергии. М.: Мир, 1985.-С.247-265.

39. Заварзин Г. А. Биогаз и малая энергетика // Природа. 1987. - № 1. - С. 66-79.

40. Mchiemey М. J., Bryant М. Р., Hespell R. В. and Costerton J. W. Syntropfomonas wolfei, gen. nov. sp. nov., an anaerobic syntrophic, fatty acid oxidizing bacterium // Appl. Environ. Microbiol. 1981. -V. 41. - P. 1029-1039.

41. Boone D. R., Bryant M. P. Propionate-degrading bacterium Syntrophobacter wolinii sp. nov. gen. nov. from methanogenic ecosystems // Appl. Environ. Microbiol. 1980. - V. 40. - P. 626-632.135

42. Mcinemey M. J., Bryant M. P., Pfennig N. Anaerobic bacterium that degrades fatty acids in syntrophic association with methanogens // Arch. Microbiol. -1979. V. 122. - P. 129-135.

43. Aquilar A., Casas С, Lafixente 1., Lema l.M. ICinetic modelling of isomerization and anaerobic degradation of n- and i-butyrate // J. Ferment. Bioeng. 1990.- V. 69.-№4- P. 261-264.

44. Слободкин A.И., Ножевникова A.H. Влияние Methanothrix thermoacetophila на разложение этанола метаногенной ассоциацией микроорганизмов. // Прикл. биохим. микробиол. 1990. - Т. 26, Вьшуск 2 - С. 260-267.

45. Hanaki Keisuke, Tomonori Matsuo, Michihiko Nagase. Mechanism in inhibition caused by long-chain fatty acids in anaerobic digestion process // Biotechnol.Bioeng. 1981. - V.23. - № 7. - P. 1591-1610.

46. Balch W. E., Fox G. E., Magrum L. J. Woese C. R., Wolfe R. S. Methanogene: réévaluation of a uniqum biological group // Microb. Rev. 1979. - Vol. 43. - P. 260-296.

47. Pavuter U. J. В., Hungate R. E. Characterization of Methanobacterium mobolis, sp. п., isolated from bovine rumen // J. Bacteriol 1968 - V. 95. - P. 1943-1951.

48. Крепис H. Б. Возможности и перспективы получения энергии с помощью метанового брожения // Изв. АН СССР. Сер. Биол. -1979. Т. 1 - С. 103-112.

49. Ножевникова А.Н., Ягодина Т. Г. Термофильная ацетатная метанообразующая бактерия // Микробиология. 1982. - Т. 51, Вьшуск 4, - с. 642-649.

50. Калюжный СВ., Варфоломеев С Д. Кинетические закономерности и механизм образования метана метаногенной ассоциацией. П. Конверсия глюкозы // Биотехнология.- 1986. № 3, с. 70-78.

51. Khan А. W., Mes-Hartree M. J. Metabolism of acetate and hydrogen by mixed population of anaerobes capable of converting cellulose of methane // Appl. Bacteriol. 1981. - V . 50. - P. 283-288.

52. Fuch G., Stupperich Е., Thaner R. К. Evidence for an uncomplete reductive carboxylic acid cycle in Methanobacterium thermoautotrophicum II Arch. Microbiol. 1978. -V. 118. - P. 121-126.

53. Tzeng S. P., Wolfe R. S., Bryant M. P. Factor 420-dependent pyridine nucleotide -linked hydrogenase system of Methanobacterium ruminantum II J. Bacteriol. -1975.-V. 121.-R 184-191.

54. Калюжный С. В., Кожевникова А. Н., Варфоломеев С. Д. Кинетические закономерности роста Methanosarcina vacuolata на метаноле. // Микробиология. 1985. - Т. 54. - № 2. - С. 257-262.

55. Калюжный СВ., Варфоломеев С Д. Кинетические закономерности и механизм образования метана метаногенной ассоциацией. 1. Конверсия метанола//Биотехнология.- 1986. -№ 1, с. 94-100

56. Hippe Н., Caspari D., Fichig К., Gottschalk G. Utilization of trimetilamine and other N-methyl compounds for growth and methane formation by Methanosarcina barkeri // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1979. - V. 79. - P. 494-498.

57. Чан Динь Тоай, Хлудова М. С, Панцхава Е. С. Биогенез метана // Итоги науки и техники. Сер. Биотехнология. 1983. - Т. 1.-е. 151-194.

58. Панцхава Е. С. Роль корриноцдов в биосинтезе метана у Methanobacillus kizneceovii: Дне. докт. биол. наук. М., 1978. - 300 с.

59. Huser В. А., Wuhrmann К., Zehnder А. J. В. Methanothrix soehngenii gen. nov. sp. nov., a new acetotrophicnon hydrogen oxidizing methane bacterium // Arch. Microbiol. 1980. - V. 132. - P. 1-9.

60. Patel G. B. Characterisation and nutritional properties Methanothrix concilii sp. nov., a mesophilic, aceticlastic methanogen // Can. J. Microbiol. 1984. - Vol. 30, -pp. 1382-1396

61. Ножевникова A. H., Чудина В. И. Морфология термофильной ацетатной метановой бактерии Methanothrix Thermoacetophila п. sp. // Микробиология. -1984. Т. 53. - Вьшуск 5. - С. 756-760

62. McB ridge В. С, Wolfe R. S. A new coenzyme of methyltransfer, coenzyme M. // Biochem. 1971. -V. 10. - P. 2317-2324.

63. Wolfe R. S. Methanogens: a surprising microbial group. // Antonie van Leeuwenhoek. 1979. - V . 45. - P. 353-364.

64. VO.Cheeseman P., Toms-Wood A., Wolfe R. S. Isolation and properties of a ffluorescent compoimds. Factor BED from Methanobacterium strain H.o.H. // J. Bacteriol. 1972. - V. 112. - P. 527-531.

65. Никандров В. В., Панцхава Е. С, Красновский А. А. Фотобиохимические свойства деазофлавинового кофермента р42о- // Биохимия. 1985. - Т. 50. -Вьшуск 10. - С. 1621-1630.

66. Зиновьева М. Е., Юхневич М. Г., Панцхава Е. С. Локолизация факторов и коферментов метаногенеза в цитоплазмотической и мембранной фракциях Methanosarcina backeri штама MS. // Биохимия. 1987. - Т. 52. - Выпуск 9. -С. 1494-1500.

67. Van Beelen P., De Cock R. M., Guut W. et al. Isolation and identification of 5,10-methynyl- 5,6,7,8- tefrahydromethanopterin, a coenzyme involved in methanogenesis // FEMS Microbial. Lett. 1984. - V. 21. - P. 159-163.

68. Keltjens J. T. Coenzymes of methanogenesis from hydrogen and carbon dioxide // Antonie van Leeuwenhoek. 1984. - V. 50. - P. 383-396.

69. Barker H. A. On the biochemistry of the methane fermentation // Arch. Microbiol. 1936.-V. 7.-R 404-419.

70. Калюжный С. В., Спивак С. И., Варфоломеев С. Д. Кинетические закономерности и механизм образования метана метаногенной ассоциацией. 111. Математическое моделирование процесса // Биотехнология. 1986 в. - № 5.-С. 94-102.

71. Florencio L. The fate of methanol in anaerobic bioreactors: PhD. Thesis. -Wageningen Agricultural University (Holland)., 1994 -185 p.

72. Alphenaar A. Anaerobic granular sludge: characterisation, and factors affecting its functioning: PhD. Thesis. Wageningen Agricultural University (Holland)., 1994 -222 p.

73. Yoda М., Kitagama М., Miyaji У. Granular sludge formation in the anaerobic expanded micro carrier process // Wat. Sci. And Technol. 1989. - Vol. 21, p. 109-122

74. Zeeuw W. J. de. Granular sludge in UASB reactors // Granular Anaerobic Sludge; Microbiology and Technology / Ed. G. Lettinga et. al. Wageningen: Pudoc (Netherlands), 1988.-P. 132-145

75. Hulshoff Pol L. W. The phenomenon of Granulation of Anaerobic Sludge: PhD. Thesis. Wageningen Agricultural University (Holland), 1989. -178 p.

76. Dubourguier H. C., Prensier G., Albagnac G. Structure and microbial activities granular anaerobic sludge // Granular anaerobic sludge; microbiology and technology / Ed. G. Lettinga et al. Wageningen: Pudoc (Netherlands), 1988. - P. 18-33.

77. Wiegant W. M. "The spaghetti theory" on anaerobic sludge formation, or the inevitability of granulation // Granular Anaerobic Sludge. Microbiology and Technology / Ed. G. Lettinga et. al. Wageningen: Pudoc (Netherlands), 1988. - P. 146-153.

78. Beeftink H. H. Anaerobic bacterial aggregates: PhD. Thesis. University of Amsterdam (Holland)., 1987. -186 p.

79. Wiegant W., de Man A. V. A. Granulation of biomass in thermophihc upflow anaerobic sludge blanket reactors treating acidified wastewaters // Biotechnol and Bioengng. 1986. - 28. - pp. 718-727

80. Wu W. Granular sludge in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor and its properties // Water Treat. 1987. - V. 2. - P. 148-157.

81. Корниш-Боуден Э. Основы ферментативной кинетики. М.: Изд-во Мир, 1979. - С. 36-40.

82. Калюжный С.В., Давляштна М. А., Варфоломеев С.Д., Соколова Т. Г., Ножевникова А.Н. Ферменты микроорганизмов и деградация биополимеров / Под ред. В. Г. Дебабова.- М.: ВНИИ СЭНТИ, 1990. - с. 14-110

83. Ol.McCarty Р. L. Anaerobic wastewater treatment fundamentals. Part two. //

84. Environmental requirements and control Public Work. - 1964. - 185 p.139

85. Tanaka K., Dazai M., Takahara Y. Methane Fermentation of acetic acid by mesophihc and thermophihc enrichment cultures.// Report of Fermentation Research Listitute. 1984.V. 1. - P.67- 75.

86. Lettinga G., Velsen van A.F.M., Hobma S.W., Zeeuw de W.J., Klapwijk A. Use of the upflow sludge blanket (UASB) reactor concept for biological wastewater treatment, especially for anaerobic treatment. //Biotechn. Bioeng. 1980. - V. 22. -P. 699-734.

87. Bachmann A., Beard V. L., McCarty P. L. Performance characteristics of the anaerobic baffled reactor (ABR) // Wat. Res.- 1985. -19.- P. 99-106

88. Young J. C., McCarty P. L. The anaerobic filter for waster treatment // Proceeding ofthe 22 Purdue Industrial Waster Conference / Ann Arfor, Ml. 1977. - P. 161168

89. Kennedy K. J., Guiot S. R. Anaerobic upflow development and application // Wat. Sci. Technol. 1986. - V. 18. - № 12. - P. 71-86.

90. Boopathy R., Tilche A. Anaerobic digestion of high-strength molasses wastewater using hybrid anaerobic baffled reactor // Wat. Res. 1991. - V. 25. - № 7. - P. 785790.

91. Van den Berg L., Kennedy K. J. Performance characteristics of anaerobic downflow stationary fixed-film reactors // NRCC 20071, 1st International Symposium on Fixed Film Processes, Kings Island. 1982. - P. 252-257.

92. Van den Berg L., Kennedy K. J. Comparison of advanced anaerobic reactors. // Proc. Third. Int. Conf Anaerobic Digestion, Boston. 1983. - P. 21.

93. Henze M., Harremoes P. Anaerobic treatment of wastewater in fixed film reactors a literature review // Wat. Sci. Technol. - 1983. - V. 15. - № 8/9. - P. 1101.

94. Berg van den L. Development in methanogenesis from industrial waste water // Can. J. Microbiol. 1984. - V. 30. - № 8. - P. 975-990.

95. Скляр В. И., Стручалина Т. И., Калюжный С. В. Анаэробная обработка промьппленных: стоков. Конструктивные схемы метантенков и их характеристики (обзор) / Под ред. К. Д. Бозова. Фрунзе: Илим. - 1990. - 36 с.

96. Romero L. 1., Sales D., Martinez E. de la Ossa Comparison of three practical processes for purifying wine distillery wastewaters // Process Biochemistry Litemational. 1990. - June. - P. 93-96.

97. Romero L. 1., Nebot E., Martinez E. de la Ossa, Sales D. Microbiological purification kinetics of wine-distillery wastewaters // J. Chem. Tech. Biotechnol. -1993.-V. 58.-R 141-149.

98. Rintala J. High-rate anaerobic treatment of industrial wastewaters // Wat. Sci. Technol. 1991. - V. 24. - № 1. - P. 69-74.

99. Souza M. E., Fuzaro G., Polegato A. R. Thermophilic anaerobic digestion of vinasse in pilot plant UASB reactor // Wat. Sci. Technol. 1992. - V. 25. - № 7. -P. 213-222.

100. Wiegant W., Lettinga G. Thermophilic anaerobic digestion of sugars in upflow anaerobic sludge-blanket reactors // Biotechnol. Bioengng. 1985. - V. 27. - P. 1603-1607.

101. Harada H., Uemura S., Chen A., Jayadevan J. Anaerobic treatment of a recalcitrant distillery wastewater by a thermophilic UASB reactor // Bioresource Technol. 1996. - V. 55. - P.215-221.

102. Perez M., Romero L. 1., Sales D. Thermophilic anaerobic degradation of distillery wastewater in continuous-flow fluidized bed bioreactors // Biotechnol. Prog.- 1977.-№13.-P. 33-38.

103. Craveiro A. M., Soares H. M., Schmidell W. Technical aspects and estunations for anaerobic systems treating vinasse and brewery/soft drink wastewater // Wat. Sci. Technol. 1986. - V . 18. -№ 12. -R 123-134.

104. Jenfcek P., Zabranska J., Dohanyos M. Anaerobic treatment of distillery slops in the circumstances of Central Europe // Wat. Sci. Technol. 1994. - V. 30. - № 3. -R 157-160.

105. Lettinga G., Hukshoff Pol L. W. UASB-process design for various types of wastewater//Wat. Sci. Technol. 1991. - V . 24. - P. 87-107.141

106. Kato M. T., Rebac S., Lettinga G. The anaerobic treatment of low-strength brewery wastewater in expanded granular sludge bed // Appl. Biochemist. Biotechnol. 1998. - V . 76. - P. 15-32.

107. Lo K. v., Liao P. H. Methane production from fermentation ofwinery wastes // Biomass. 1986. - V. 9. - P. 19-27.

108. Rajczyk M. J. Fermentation of food industry wastewater // Wat. Res. 1993. -V. 2 7 . - № 7 . - R 1257-1262.

109. Seth R., Goyal S. K., Handa B. K. Fixed film biomethanation of distillery spentwash using low cost porous media // Resourse, Conservation and Recycling. -1995. V. 14. P. 79-89.

110. Borja B., Sanchez E., Jimenez A. M. Kinetic behavior of waste tyre rubber as microorganism support in an anaerobic digester treating cane molasses distillery slops // Bioprocess Engineering. 1996. - V. 16. - P. 17-23.

111. Daryapurkar R. A., Kaul S. N. Experience with full-scale anaerobic fixed film reactor // J. Environ. Sei. Health. 1991. V. 26. - № 3. - P. 317-333.

112. Walle de F. B., Kennedy J. C, Zeisig T., Slabloom R. Treatment of domestic sewage with the anaerobic filter // Proc. of the U. S. Department of Energy Workshop: Seminar on anaerobic filters. Chicago: IL. - 1980. - P. 143-157

113. Bories A., Raynal J., Jover F. J. Fixed fihn reactor with plastic media for the treatment of distilleries wastewaters (in French) in Energy from biomass //Appl. Sei. Puhl., London. 1982. - V . 25. - P. 567-571.

114. Weiland P. Development of anaerobic filters for treatment of high strength agro-industrial wastewater // Bioprocess Bioengineering. 1987. - V. 2. - P. 3947.

115. Bories A., Raynal J., Bazile F. Anaerobic digestion of high-strength distillery wastewaters (cane molasses stilläge) in a fixed-film reactor // Biol. Wastes. 1988. - V . 23, 251-267.

116. Szendrey L. M. Start-up and operation of the Bacardi Corporation anaerobic filter // Proc. Thnd. Int. Conf Anaerobic Digestion, Boston. 1983. - Aug. - P. 13.

117. Russo C, Sant AnnaG. L., De CarvaUio Pereira S. E. An anaerobic filter apphed to the treatment of distillery wastewaters // Agric. Wastes. 1985. - V. 14. -P. 301-313

118. Goyal S. K., Seth R., Handa B. K. Diphasic Fixed-film biomethanation of distillery spentwash// Biores. Technol. 1996. - V. 56. - P. 239-244.142

119. Handa B. K., Seth R. (1990) Waste management in distillery industry // J. lAEM. 1990. - V. 1. - Xo 7. - P. 44-54.

120. Convertí A., Zilli M., Del. Borghi M., Ferraiolo G. The fluidized bed reactor in the anaerobic treatment of wine wastewater // Bioprocess Engineering. 1990. - № 5.-R 49-55.

121. Frostell B. Anaerobic fluidized bed experimentation with f molasses wastewater // Proc. Biochem. 1982, V. 37. - P. 37-40.

122. Balaguer M. D., Vicent M. T., Paris J. M. Anaerobic fluidized bed reactor with sepolite as support for anaerobic treatment of vinasse // Biotechnol. Lett. 1992. -V. 14.-№ 5.-P 433-438.

123. Balaguer M. D., Vicent M. T., Paris J. M. A comparison of different support materials in anaerobic fluidized bed reactors for the treatment of vinasse // Environ. Technol. 1997. - V. 18. - P. 539-544.

124. Kida K., Morimura S., Sonoda Y., Obe M., Kondo T. Support media for microbial adhesion in an anaerobic fluidized-bed reactor // J. Ferment. Bioeng. -1990. V. 69. - P. 354-359.

125. Garcia-Calderon D., Buffiere P., Moletta R., Ehnalen S. Anaerobic digestion of wine distillery wastewater in down-flow fluidized bed // Wat. Res. 1998. - V. 32. - № 12. - P. 3593-3600.

126. Tang W., Fan L. Steady state phenol degradation in a draft-tube, gas-liquidsolid fluidized bed bioreactor // AlChE J. 1987. - V. 33. - P. 239.

127. Heijen J., Mulder A., Enger W., Hocks F. Review on the application of anaerobic fluidized bed reactors in wastewater treatment // Chem. Eng. J. 1989. -V. 4 1.-R 37-50.

128. Stronach S., Rudd T., Lester J. Anaerobic digestion processes in industrial wastewater treatment. Berlin, Heidelberg, № 4.-Tokyo: Springer-Verlag -1986.-184p.

129. Köster I. W., Lettinga G. Application of the upflow anaerobic sludge bed (UASB) process for treatment of complex wastewaters at low temperatures // Biotechnol. Bioeng. 1985. - V . 27. - P. 1411-1417.143

130. Lin C. Y., Noike T., Sato K., Matsumoto J. Temperature characteristics of the methanogenesis process in anaerobic digestion // Wat. Sci. Technol. 1987. - V. 19.-299-310.

131. Jules B., van Lier, S. Rebac, G. Lettinga Higt-rate anaerobic wastewater treatment under psychrophilic and thermophilic conditions // Wat. Sci. Technol. -1997. V. 35. - № 10. - P. 199-206.

132. Kida K., Tanemura K., Sonoda Y. Evaluation of the anaerobic treatment of sewage below 2(fC by novel processes // J. Ferment. Bioeng. 1993. - V. 76. - P. 510-514.

133. Rebac S. Psychrophihc anaerobic treatment of low strength wastewater: PhD. Thesis. Wageningen Agricultural University (Holland)., 1998. -181 p.

134. Last van der A. R. M., Lettmga G. Anaerobic treatment of domestic sewage under moderate climate conditions using upflow reactors at increased superficial velocities // Wat. Sci. Technol. 1992. - V. 25. - № 7. - P. 167-178.

135. Matsushige K., Inamori Y., Mizuochi M., Hosomi M., Sudo R. The effects of temperature on anaerobic filter treatment for low-strength organic wastewater // Environ. Technol. 1990. - V. 11. - P. 899-910.

136. Rebac S., Ruscova J., Gerbens S., Lier van J. B., Stams A. J. M., Lettinga G. Hite-rate anaerobic treatment of wastewater under psychrophilic conditions // J. Ferment. Bioeng. 1995. - V.80. - № 5. - P. 499-506.

137. Lettinga G., Rebac S., Parshina S., Nozevnikova A., Lier van J. В., Stams A. J. M. Staged high-rate anaerobic treatment of organic wastewater at psychrophiUc conditions // Appl. Environ. Microbiol. 1999. - V. 65. - P. 1696-1702.

138. Banic G. S., Dague R. R. ASBR treatment of dilute wastewater at psychrophilic temperatures // Proceeding of 69th Annual Water Environmental Conference Dallas, Texas, USA. 1996. - P. 235-246.

139. Grant S., Lin K. C. Effects of temperature and organic loadmg on the performance ofUASB reactors // Can. J. Civ. Eng. 1995. - V. 22. - P. 143-149.

140. Lier van J. В., Rebac S., Lens P., Van Bijnen P., Oude Elferink S. J. W., Stams A. J. M., Lettinga G. Anaerobic treatment of partly acidified wastewater in a two-stage EGSB system at 8 °C // Wat. Sci. Technol. 1997. - V. 36. - P. 317-324.

141. Sales D., Valcarcel M., Perez L., Martinez de la Ossa Activated sludge treatment of wine-distillery wastewaters // J. Chem. Tech. Biotechnol. 1987. - V. 40. - P. 85-99

142. Эпов. A. H., Савельева Л. С. Перспективы достижения современных нормативов качества очжщенньж сточных вод по концентрации биогенных элементов / Междунар. Конф. Современные методы очистки сточных вод и обработки осадка. Москва. 1995. - С. 23.

143. Kalyuzhnyi S., Sklyar V., Fedorovich V., Kovalev A., Nozhevnikova A., bClapwijk A. The development of biotechnological methods for utilisation and treatment of diluted manure streams // Wat. Sci. Technol. 1999. - V. 40. - P. 223-229.

144. Rebac S., Gerbens S., Lens P., Lier van J. В., Stams A. J. M., Keesman K. J., Lettinga G. Kinetics of fatty acid degradation by psychrophilic grown anaerobic granular sludge // Bioresource Technol. 1999. - V. 69. - P. 241-248.

145. Скляр В. И. Биокаталитические системы получения водорода и метана: Дне. канд. хим. наук. Фрзшзе, 1987. - 154 с.

146. Hooijmans С. М., Veenstra S., Lubberding Н. J. Laboratory course process parameters and microbiology // Int. comse in anaerobic waste water treatment / Ed. G. Lettinga. Delft.: Agricultural University, Wageningen (Holland), 1990. - 44p.145

147. Клесов А. А., Рабинович М. Л., Синицин А. П. Ферментативный гидролиз целлюлозы. 1. Акттность и количественный состав целлюлазных комплексов из различных источников // Биоорган, химия.-1980.- Т. 6. № 8. -С. 12251242.

148. Валуйко Г. Г. Сборник технических инструкций (ТИ) по винодельческой промышленности. М.: ЦНИИТЭИпишепром. - 1985. - 83 с.

149. Кочетов Г.А. Практическое руководство по энзимологии. М.: Высшая школа, 1980. - 271 с.

150. РД 118.02.9-88 Методика выполнения измерений содержания фосфатов в сточных водах. ВНИИВО

151. РД 118.02.7-88 Методика выполнения измерений содержания взвешенных веп1;еств в сточных водах. ВНИИВО.

152. Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промьппленных сточных вод. М.: Химия, 1984.-448 с.

153. Березин И. В., Клесов А. А. Практический курс химической и ферментативной кинетики. М.: МГУ, 1976. - 320 с.

154. Field J., Sierra R. Waste characteristic and factor affecting reactor performance // International сош:8е on anaerobic wastewater treatment. Wageningen: Agricultural University Press, 1990 - 120 p.

155. Вавилин В. A., Васильев В. Б., Рытов С. В. Моделирование декструкции органического вещества сообществом мшфоорганизмов. М.: Наука, 1990. -С. 66-75.московский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

156. УТВЕРЖДАЮ Вице-президент МГУПП

157. ЛАБОРАТОРНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ на внедрение биотехнологичеких способов утилизации жидких отходоввиноделия.1