Osvita.ua Вища освіта Реферати Біологія Синьозелені водорості: отримання біогазу. Реферат
Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції. З питань розміщення інформації звертайтесь за телефоном (044) 200-28-38.

Синьозелені водорості: отримання біогазу. Реферат

Надмірне "цвітіння" води необхідно розглядати як біологічний сигнал негараздів у гідросфері. Проблема збереження чистоти і високої якості природних вод є найактуальнішою і складною проблемою сьогодення

З принциповій точки зору інтенсивність "цвітіння" може і повинна регулюватися людиною [4,5]. Серед багатьох механічних, фізико-хімічних, біологічних і екологічних методів пригнічення масового розвитку ціанобактерій найбільш дієвим є останній метод, оскільки він дозволяє позбавитися причин, а не наслідків "цвітіння" води [1,2].

Проте використання синьозелених водоростей, зібраних під час "цвітіння" з акваторії водосховищ дніпровського каскаду, для отримання біогазу (застосування альтернативних енергоджерел) є одним із ефективних способів поліпшення екологічного стану р. Дніпро і прилеглих територій, зменшення витрат на очистку води до ДСТУ "вода питна", збільшення продуктивності риби, а також використання відходів біотехнологічного процесу в галузях сільського і лісового господарств.

Класична технологія отримання клар-газу з органічних відходів агрогенного походження базується на симбіотичній взаємодії трьох груп мікроорганізмів, на одному з етапів якої відбувається процес продукування метанобактеріями суміші газів з переважанням метану (до 60%) та домішками інших газів (азоту, кисню, водню та монооксиду вуглецю). Для всіх метанобактерій характерна здатність до росту в присутності водню і вуглекислого газу, а також висока чутливість до кисню й інгібіторів біосинтеза метану. Однак у межах цієї групи спостерігається і певна гетерогенність за морфологією: до групи входять сарцини, коки, бацили та спірили. Серед бактеріальних видів переважають Methanobacterium formicicum та Methanospirillum hungati [1].

В основу пропонованого способу покладено розробку методу очищення поверхневих вод дніпровських водосховищ від синьозелених водоростей шляхом збору та використання їх концентрованої біомаси як субстрату для отримання клар-газу за біотехнологією метанового "бродіння", та забезпечення тим самим належного рівня якості води у каскаді дніпровських водосховищ при економії енергоресурсів.

Використання як сировини для виробництва біогазу синьозелених водоростей є новітньою та оригінальною розробкою, що не має світових аналогів.

Крім екологічного та енергозберігаючого ефекту даного способу доречно також зазначити його відносну дешевизну та широкі межі регулювання розміру капіталовкладень на початкових етапах впровадження біотехнології (залежно від обраних масштабів виробництва). Однією з переваг запропонованої технології є простота будови конструкцій для збору водоростей, дайджестерів та газозбирального обладнання, які використовуються для отримання та накопичення біогазу, що дає змогу впроваджувати дану біотехнологію навіть у межах невеликих приватних господарств.

Метанове "бродіння" відбувається у водонепроникних цистернах (дайджестерах) з бічним отвором, через який подається субстрат, що ферментується (концентрована біомаса ціанобактерій). Над дайджестером знаходиться циліндричний контейнер для збирання біогазу. Нависаючи над ферментуємої сумішшю, у вигляді купола, контейнер перешкоджає проникненню всередину повітря, оскільки процес повинен відбуватися в анаеробних умовах.

У газовому куполі знаходиться трубка для відводу клар-газу. Дайджестери виготовляють з глиняної цегли, бетону чи сталі. Купол для збирання газу може бути виготовлений з нейлону. В цьому випадку його легко прикріплювати до дайджестеру. Біогаз наповнює нейлоновий мішок, який зазвичай поєднаний з компресором для підвищення тиску газу.

Пропонований спосіб отримання біогазу (клар-газу) із синьозелених водоростей (ціанобактерій) відрізняється типом використаного субстрату (біомаса ціанобактерій) і кількісним складом біогазу (збільшення вмісту метану за рахунок зменшення сірководню і двооксиду вуглецю). Технічним результатом є отримання суміші газів - понад 700 мл із 1 дм3 концентрованої біомаси субстрату протягом тижня при оптимальній температурі 20 - 30о С - з кількісно-якісним складом отримуваного продукта: метан (≈ 65%), двооксид вуглецю (≈ 30%), сірководень (≈ 1%), інші гази (≈ 4%). Наразі названий спосіб захищений деклараційним патентом.

Література

  1. Никифоров В. В. О методах подавления массового развития синезеленых водорослей // Вісник проблем біології і медицини. - Полтава, 2002. - 4. - С. 27-30.
  2. Никифоров В. В., Козловская Т. Ф. Особенности хозяйственного значения синезеленых водорослей в условиях Кременчугского и Днепродзержинского водохранилищ // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. - Кременчук, 2002. - 5 (16). - С. 109-110.
  3. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды: пер. с англ. / Под ред., с предисл. и дополн. В. Г. Дебабова. - М.: Мир, 1987. - 411 с.
  4. Сиренко Л. А., Гавриленко М. Я. "Цветение" воды и евтрофирование. - К.: Наук. Думка, 1978. - 232 с.


30.11.2011

Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції.

Щоб отримувати всі публікації
від сайту «Osvita.ua»
у Facebook — натисніть «Подобається»

Osvita.ua

Дякую,
не показуйте мені це!