- •Тема № 5 Микробиологическая переработка органических отходов. Биоконверсия растительного сырья в топливо (получение биогаза, биоэтанола, биодизеля) План:
- •1. Микробиологическая переработка органических отходов.
- •2. Биоконверсия растительного сырья в топливо (получение биогаза, биоэтанола, биодизеля).
- •1. Микробиологическая переработка органических отходов
- •1.1. Переработка растительного сырья и углеводсодержащих отходов в белок одноклеточных организмов
- •1.2. Силосование
- •1.3. Компостирование
- •2. Биоконверсия растительного сырья в топливо (получение биогаза, биоэтанола, биодизеля)
- •2.2. Экобиотехнологический процесс получения биоэтанола
- •Сырьё для производства биоэтанола
- •Промышленное производство спирта из биологического сырья.
- •Этанол как топливо
- •Топливные смеси этанола
- •Экологические аспекты применения этанола в качестве топлива.
- •2.3. Технология получения биодизеля, сырье для получения, биодизельные установки. Использование биодизеля в качестве топлива для автомобилей и с/х техники
- •Технология производства.
- •Применение.
- •Сырьё для производства.
- •Производство биодизеля
- •Экологические аспекты применения и производства.
- •Достоинства биодизеля:
- •Недостатки биодизеля:
- •Производство биодизеля из водорослей
- •Тема № 6 Вермикомпостирование План:
- •1. Биологические основы вермикультуры, вермикомпост (биогумус), вермисток (гумисол)
- •2. Вермитехнология: общие принципы разведения калифорнийского красного червя (содержание, кормление)
- •Агроэкологические требования к питательному субстрату
- •Ферментация субстрата
- •Выращивание вермикультуры зимой
- •Приготовление вермикомпоста на приусадебных и дачных участках
- •Вредители дождевых червей
- •3. Агроэкологическая характеристика копролита (биогумуса)
- •2. Энтомопатогенные препараты
- •Грибные энтомопатогенные препараты
- •Вирусные энтомопатогенные препараты
- •3. Бактерии, стимулирующие рост растений
- •4. Биоудобрения. Производство и применение, в том числе препаратов – азотфиксаторов и препаратов, улучшающих снабжение растений фосфором
- •Производство азотобактерина
- •Бактериальное удобрение фосфобактерин
- •5. Биологические средства защиты растений на основе антибиотиков
- •Кормовые антибиотики, антибиотики против фитопатогенов, биостимуляторы, пищевые консерванты
- •2. Биохимические методы анализа на основе микробных ферментов
- •3. Использование микроорганизмов и тканей живых организмов в качестве биосенсоров
- •4. Применение биосенсоров
- •Тестовые задания
- •Список литературы
1.2. Силосование
Силосование, заквашивание, консервирование кормов без доступа воздуха; наиболее распространённый способ заготовки сочных кормов. Силосование известно в Европе (Швеции, на территории Прибалтики) с XVIII в. Позже его стали применять в Германии для консервирования свекловичного жома. Во 2-й половине XIX в. распространилось во Франции, где выращивали кукурузу на зеленый корм, затем в США, Великобритании, Швейцарии. У нас (В России и на Украине) силосование стали применять в конце XIX в. (сначала консервировли ботву сахарной свёклы и жом, затем клевер, люцерну, луговые травы, кукурузу, кормовые корнеплоды и т. п.).
Работа по силосованию складывается из следующих операций:
- скашивание растительной массы (или уборка корнеплодов, бахчевых и других культур), ее транспортировка;
- измельчение, загрузка в силосные сооружения, уплотнение и укрытие (без доступа воздуха);
Изоляция силосной массы от доступа воздуха прекращает развитие в ней аэробных бактерий и плесневых грибов, и образовавшаяся в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий молочная кислота, подкисляя корм (оптимальная величина pH=4,2), подавляет анаэробные гнилостные, масляно-кислые и другие процессы.
Источником питания молочнокислых бактерий служит сахар, поэтому содержание его в корме определяет его силосуемость. Легкосилосуемые растения – кукуруза, подсолнечник, однолетние и многолетние злаковые травы, их смеси с бобовыми травами, кормовая капуста, корнеплоды и их ботва, бахчевые и др.; трудносилосуемые – травы бобовых, ботва картофеля и др.; несилосуемые — крапива, сочная ботва помидоров, тыквы и др. Процесс силосования регулируют подбором сырья по силосуемости. К трудносилосуемой массе добавляют различные химические вещества, предотвращающие развитие нежелательных микробиологических процессов.
Избыточное количество сахара в силосуемой массе сбраживается дрожжами с образованием спирта и углекислоты. Влажность сырья не должна превышать 75% (при большей влажности добавляют сухие корма), температура – 35-37°С. При сильном разогревании теряется большое количество питательных веществ, разрушаются витамины.
Измельчение растительного сырья вызывает обильное выделение клеточного сока, вследствие чего углеводы лучше используются молочнокислыми бактериями, быстрее накапливается молочная кислота. Измельченную массу легче смешивать с др. кормами, уплотнять, вынимать из хранилищ и раздавать животным.
Силосуют зелёные растения в период, когда они дают наибольшее количество питательных веществ и не загрубели.
1.3. Компостирование
Компосты (нем. kompost, итал. composta, от лат. compositus — составной) — органические удобрения, получаемые в результате разложения различных органических веществ под влиянием деятельности микроорганизмов.
Компостирование. При компостировании в органической массе повышается содержание доступных растениям элементов питания (азота, фосфора, калия и других), обезвреживаются патогенная микрофлора и яйца гельминтов, уменьшается количество целлюлозы, гемицеллюлозы и пектиновых веществ (которые вызывают переход растворимых форм азота и фосфора почвы в менее усвояемые растениями органические формы), удобрение становится сыпучим, что облегчает внесение его в почву.
Сырье для приготовления компостов: навоз, торф, навозная жижа, птичий помёт, льняная и конопляная костра, древесная листва, стебли подсолнечника, кочерыжки кукурузы, непригодные корма, городской мусор, фекалии, осадки сточных вод, отходы кожевенных заводов, боен и другие. Распространены компосты торфонавозные (соотношение компонентов 1: 0,25-1), торфожижевые и торфофекальные (1: 0,5-1), навозноземляные (до 30 % земли), навозно-фосфоритные (1-2 % фосфоритной муки) и др.
Компосты применяют под все культуры, примерно в тех же дозах, что и навоз (15-40 т/га). Вносят их по пару, т.е. разбрасывают по свежевспаханому полю, например перед посадкой картофеля, под зяблевую вспашку и перепашку, в лунки при посадке рассады. По удобрительным свойствам компосты не уступают навозу, а некоторые из них (например, торфонавозные с фосфоритной мукой) превосходят его.
