Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Разработка технологии утилизации мицелиальных отходов производства антибиотиков аминогликозидного ряда

ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Полюдов, Сергей Андреевич

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕН®, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ,

ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.д

1.1Состояние и пути решения проблемы угштэацин мицелиапьных отходов микробиологических производств.

1.2 Анализ существующих способов и методов утилизации мщелиалыагх отходов микробиологических производств.

1.3 Утилизация твёрдых отходов промышленных предприятий способом комкоспфовашш.-.-.

2 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Материалы и методы исследований.

2.1.1 Основные особенности и свойства вермикулмуры, используемой при компостировании мщеяиэшшх отходов.

2.1.2 Основные характеристики экобнопрепорзха " Центрин ".

2.1.3 Компонент субстрата, используемые для приготовления компоста.

2.1.4 Питательные среды, растворы и реактивы.

2.1.5 Метод определения влаги и сухого остатка.

2.1.6 Метод определения золы.

2.1.7 Метод определения общего азота.

2.1.8 Метод определения аммонийного азота.

2.1.9 Метод определения гумшювжх веществ.

2.1.10 Порядок отбора проб и определение остаточной антибиотической активности шщелиальных отходов и субстратов.

2.2 Результаты исследований.

2.2.1 Основные принципы утилизации мицелиальных отходов способом компостгфОЕания.

2.2.2 Изучение основных параметров процесса компостирования.

2.23 Выбор и обоснование показателен, характеризующих процесс утилизации мицелиальных отходов.

2.2.4 Исследование процесса компостирования мицелиальных отходов

2.2.4.1 Исследование язмодеяик основных групп соединений мицелгЕзлышх отходов на простые составляюпще в процессе компостирования.

2.2.4.2 Выбор II определение соотношения материалов, используемых в процессе компостирования.

2.2.5 Переработка компоста, полученного на основе мшгелнаяьных отходов способомвермикомпостирования.

2.2.6 Исследование содержания тяжелых металлов б вермикомпосте.

2.2.7 Исследование эффективности применения вермикомпоста.

2.2.8 Исследование влияния Еермикомпоста на восстановление почвы, зафязиённой нефтшродужтамн.

2.2.9 Изучение микробиологического состава биокомпоста в процессе комиоешроЕзниж.

2.2.10 Оптимизация технологии утилизации мицелиальных отходов способом компостирования.

2.2.11 Описание технологии утилизации мицелиальных отходов.

ЗТЕХШЖО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.

4 ОБУЖДЕНЙЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5 ВЫВОДЫ.

6 ДОЖТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЖОМЕНДАЦИИ

ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Разработка технологии утилизации мицелиальных отходов производства антибиотиков аминогликозидного ряда"

Проблема экологической опасности для человека его собственной производственной деятельности в основном связывается с выбросами в окружающую среду производственны! отходов. Под производственными отходами понимаются все продукты, планово выводимые в окружающую среду в твердом виде, в составе газовых выбросов н сточных вод, а также попадающие в окружающую среду в результате утечек на всех этапах технологического цикла. К производственным отходам относятся и живые биологические системы, из которых наибольшую опасность представляют отходы, содержащие производственные штаммы микроорганизмов.

Механизмы воздействия производственных отходов на человека разнообразны: они могут оказывать прямое и опосредованное действия, обладать реальной и потенциальной опасностью, 1фоявлягь непосредственный эффект и вызывать отдаленные последствия. Практически приходится считаться с тем, что опасные результаты могут быть достигнут как при воздействии вредных веществ непосредственно при контакте с человеком, так и при вторичном контакте с продуктами, повергнувшимися воздействию производственных отходов.

Загрязнение биосферы производственными отходами приводит ж разрушению природных биогеоценозов, нарушению экологического равновесия и другим изменениям в количественном и качественном составе микромира, флоры и фауны.

В условиях обострения экологических проблем в стране и расширения движения за экологически чистые производства перед шпфобиологической отраслью в настоящее время остро стоят задачи развития малоотходных технологии, рационального использования и переработки образующихся органических отходов. К твердым отходам микробиологических производств антибиотиков относятся: мицелиальные массы после выделения из них антибиотика, осадки сточных вод локальных очистных сооружений, отходы при получении питательных основ и сред, забракованная продукция, а также отработанный активный уголь и ионнообменные смолы.

Утилизация шщелиальных отходов жжется актуальной проблемой ЦВТП, где постановлением правительства развёртывается производство анш-биотшсов эшшоглнкозидного ряда, при этом ежедневно образуется около 10 т шщелиальных отходов /1/. Первая очередь данного производства будет введена и /- д «т» тт ^ т^ ЧРТТ *Р »О в действие на оазе к 1л цешра Ьшю.

При получении ашшогликозидных антибиотиков (генгашщкна, тобрамн-цнна, сизомнцина) основными твердыми отходами на стадиях производства являются отходы при получении питательных основ и сред, шщелиальные массы.

Утилизация мщелиальных отходов производства амнногликозидных анш: биотиков с целью обеспечения экологической безопасности особенно важна на стадии получения биомассы после выделения антибиотиков. Значительный объем этой биомассы (до 10 г в сутки), ее опасность б плане возможного иммуно-гоксического действия, выделение дурно пахнущих газов при гниении ставят задачу ее направленного использования ( 2/.

Целью настоящей работы является разработка эффективной, не требующей больших капиталовложений технологии >тилнзацнн мнцелиальных отходов производства антибиотиков амннотликозндного ряда.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- провесш анализ различных способов утилизации отходов;

- разработать основные технологические параметры утилизации мяцеяиапьных отходов;

- изучить экологическую безопасность продукта, образующегося при ути-ян32щви мнцсдодшъяыл отходов;

- оценить возможность применения в народном хозяйстве продукта, полученного в результате утилизации;

- разработать отдгао-промъщтяеннук) технологию уптаизацяи мицедн-альных отходов при проюводств^ жгабиошков.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые проведены исследования по разработке технологии утилизации мицелиальяых отходов производства антибиотиков аминогликозидиого ряда (генташщина и тобрамицина).

На защиту выносятся результаты исследований по разработке безотходной технологии обезвреживания, переработки и использования мицелиальных отходов производства антибиотиков амшгогликозщщого ряда.

Практическая значимость результатов работы состоит в том, что внедрение разработанной технологии в опытно- промшнленное производство антибиотиков на АТЛ позволит избежать загрязнения окружающей среды, исключить строительство дорогостоящих очистных сооружений, а также получить безопасный в экологическом отношении продукт.

Технология реализована на участке утилизации мицелиальных отходов от опытно - промышленного производства антибиотиков аминогликозидиого ряда на базе Центра ВТП БЗ.

По результатам исследований разработаны:

- технологическая инструкция по утилизации твёрдых отходов производства антибиотиков аминогликозидиого ряда,

- опытно - промышленный регламент утилизации мщелнальных отходов;

- патентная справка на приоритет "Способ утилизации мицелиальных отходов".

Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста, иллюстрирована 8 рисунками, 32 таблицами, состоит из перечня сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов, введения, обзора литературы, собственных исследований, материалов и методов исследований. к технико-экономического обоснования, обсуждения результатов, выводов, практических предложений и рекомендаций производству. Список использованной литературы содержит 83 источника, включая работы отечественных н зарубежных авторов.

I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Загрязнение окружающей среды твердыми, жидкими и газообразными отходами жизнедеятельности человека достигает угрожающих размеров и вызывает истощение невозобновляемых природных ресурсов. Наиболее мощные искусственные источники загрязнений так или иначе связаны с производственной деятельностью и имеют техногенный характер. Значительная часть отходов производства сжладаруется в отвалах, тшгамохвостохрашшищах, зашодающих большие площади и являющихся основными источниками вторичного загрязнения природной среды. В связи с этим возникла потребность уделять особое внимание вопросу налаживания безотходного производства. В настоящее время утилизируется и перерабатывается лишь незначительная часть всех образующихся отходов.