Рідкі відходи

За останні десятиліття все більш значну частину круговороту прісних вод в гідросфері почали складати промислові і комунальні стоки. На промислові і побутові потреби споживається біля 600-700 км³ води в рік, яких безповоротно витрачається 130-150 км³, а біля 500 км³ відпрацьованих, так званих стічних вод скидається в річки, озера і моря.

Загально світове водоспоживання на міські і побутові потреби населення складає приблизно 9% сумарного стоку річок. Тому брак прісних вод в тих або інших регіонах земної кулі викликає не пряме водоспоживання гідроресурсів, а їх якісне виснаження.

В У країні за 1988 рік було випущено 18,7 млрд. м³ стоків з них - 2,6 млрд. м³ неочищених.

Основними джерелами забруднення і засмічення водоймищ є недостатньо очищені стічні води промислових і комунальних підприємств, крупних тваринницьких комплексів, відходи виробництва при розробці рудних копалин; при обробці і сплаві лісоматеріалів; води шахт, копалень, викиди водного і залізничного транспорту; відходи первинної обробки льону, пестициди і т.д.

Забруднюючі речовини, потрапляючи в природні водоймища, ведуть до якісних змін води, які в основному виявляються в зміні фізичних властивостей води, зокрема, поява неприємних запахів, присмаків і т.д.); в зміні хімічного складу води, в присутності в ній шкідливих речовин і плаваючих речовин на поверхні води і осіданні їх на дні водоймищ.

Стічні води складають особливу категорію міських відходів.

Основні напрямки знищення відходів міст

Основні напрямки знищення відходів міст:

• складування на звалищах або навіть захоронення таким чином, щоб вони не впливали негативно на навколишнє середовище;

• знищення відходів шляхом їхнього спалювання.

• знешкодження, розклад, утилізація відходів шляхом спеціальної обробки повітряних викидів, стоків, твердих відходів.

У більшості міст світу переважає вивіз відходів на звалища, де зберігається багато відходів, проте складування відходів на міських звалищах є найбільш екологічно недосконалим способом порятунку від них, так як стічні води звалищ токсичні і забруднюють ґрунтові води та ріки, окрім того йде забруднення атмосфери газоподібними речовинами, що утворюються при розкладанні звалених матеріалів.

Знищення міських твердих відходів спалюванням - найчастіше сміття спалюють у великих об’ємах на звалищах відкритим способом - дає накопичення великої кількості попелу, який вміщує велику кількість токсичних речовин, що веде до утворення газоподібних викидів при спалюванні, особливо пластмасового сміття, з частим виділенням діоксинів

Проблеми складування відходів гостро постає через низьку швидкість їхнього розкладання. Папір руйнується через 2-10 років, консервні банки майже за 100 років, поліетиленові матеріали – за 200 років, пластмаса за 500 років, а скло для повного розпаду вимагає 1000 років.

Екобіотехнологія безпечного Довкілля

Сучасні біотехнологія проникають у практично всі альтернативні галузі промисловості, безальтернативну біотехнологічну галузь і особливо перспективними є у системі захисту довкілля та при забезпеченні екологічної чистоти виробництв, що зумовлюється вимогою збереження довкілля та раціонального використання природних ресурсів при зменшенні техногенного навантаження на біосферу.

Природоохоронні технології (Nature protection technologies - Enviromenmental biotechnology) сьогодні швидко поширюються у світовому просторі. У багатьох країнах сформована та активно діє розгалужена система підготовки фахівців для біотехнологічної сфери, зростає кількість біотехнопарків та біотнехнополісів, в тому числі некомерційних установ – університетів, наукових центрів, науково дослідницьких інститутів, трансферних компаній тощо, зокрема у США – понад 300, у Великобританії – понад 200.

Існуючі технології потребують жорсткіших технологій утилізації побічних продуктів виробництв. Навіть процеси, що відбуваються у живій природі і є циклічними та добре збалансованими, при техногенних катастрофах потребують втручання нових технологій, основаних за екологічними принципами з використанням живих організмів при зведенні до мінімуму негативного впливу на довкілля, а, власне, екобіотехнології, покликані забезпечити екологічність технологічних процесів, кінцевих продуктів та відходів виробництв з метою збереження функціональної стійкості біосфери та гармонійного розвитку ноосфери.

біотехнологічні методи захисту довкілля

Лекція 6. Напрями екобіотехнологічного захисту довкілля. Біологічні методи промислової мікробіології в екобіотехнології.

Біологічні методи очищення та контролю стоків.

Біопроцеси та типи біоочищувачів забруднення.

біотехнологічні методи захисту довкілля

Світовий досвід свідчить про те, що доцільним і екологічно безпечним методом захисту навколишнього середовища є біотехнологічний. Він передбачає застосування процесів, що ґрунтуються на використанні мікроорганізмів для утилізації різноманітних відходів промисловості й сільського господарства; рекультивації земель, забруднених різними токсичними сполуками; очищення стічних вод. Біотехнологія є ефективним природним шляхом боротьби з забруднювачами-полютантами ґрунту, води і повітря, оскільки ґрунтується на методах живої природи, що використовують її специфічні механізми деструкції і утилізації токсикантів. При цьому на основі сучасних досягнень біологічних, технічних, медичних наук максимально використовують потенційні можливості мікроорганізмів, клітин рослин і тварин.

Біотехнологія в багатьох країнах світу вирішує проблеми екологічно чистої енергетики за рахунок утилізації відходів сільського господарства і лісопереробної галузі. З урахуванням важливості проблеми мирного і взаємовигідного співіснування природи і людини у провідних країнах світу відпрацьовані і діють національні програми з біотехнології, що фінансуються державою і приватними компаніями.

При переробці зеленої біомаси та деревини гідролізні заводи на основі одержаних викидів (лігніну, активного мулу) і твердих відходів переробки рослинної продукції виробляють біодобрива. Для виробництва кормових дріжджів, етанолу використовується гідроліз рослинних відходів (природних полісахаридів), що забезпечує одержання пентоз і гексоз, які споживаються мікробними біоконверсантами. Відпрацьовано технології одержання білкових кормових продуктів на основі біоконверсії відходів сільськогосподарського виробництва за допомогою спеціально підібраних штамів мікроорганізмів і їх сумішей. Під їх дією проходить біоконверсія вуглеводовмісних компонентів у кормовий білок із вмістом 40—50 % сирого протеїну, комплексом незамінних амінокислот, вітамінів.

Повне відновлення екосистеми, знищеної в результаті антропогенної діяльності практично неможливе, проте принципово можливим є відтворення екосистеми шляхом обґрунтованої оптимізації екосистемних процесів при застосуванні біотехнологічних методів.

Напрями екобіотехнологічного захисту довкілля

1. Створення безвідходних технологічних процесів в народному господарстві (знешкодження та утилізація органічних та неорганічних відходів з одержанням корисної продукції).

2. Створення препаратів для боротьби зі збудниками хвороб людини та тварин в медицині та ветеринарії (діагностика , профілактика, лікування).

3. Створення рослин, стійких до хвороб та шкідників, у сільському господарстві (відсутність потреби отрутохімікатів).

4. Створення біопестицидів для сільського та лісового господарства.

5. Створення біодобрив та біостимуляторів росту рослин (зниження потреби мінеральних добрив).

6. Аеробне біологічне очищення стічних вод (зниження с. р. побутових та промислових стоків на 50%).

7. Анаеробне очищення стічних вод (зниження с.р. стоків та мулу на 95%).

8. Селективна утилізація хімічних забруднень промислових стоків (знешкодження та одержання корисних продуктів).

9. Кероване компостування твердих відходів міського та сільського господарства (мікробна деструкція компонентів субстрату з утворенням компосту).

10. Детоксикація ґрунтів від пестицидів та токсичних забруднень (промивання та мікробна обробка змивів).

11. Біосорбція металів зі стічних вод (селективне вилучення металів на біофільтрах).

12. Біодіагностика та біоіндикація забруднення довкілля (застосування моноклональних антитіл, ферментів, клітин, органел, біомолекул для аналізу чистоти вод, повітря, ґрунту).