
- •Миколаївський національний аграрний університет
- •Факультет технології виробництва і переробки продукції тваринництва, сертифікації та біотехнології
- •Кафедра генетики, годівлі тварин та біотехнології
- •Загальна біотехнологія
- •Методичні рекомендації для самостійного вивчення дисципліни
- •І виконання лабораторних робіт студентами денної форми навчання спеціальності 6.051401-"Біотехнологія"
- •1. Загальні правила техніки безпеки в лабораторії на заняттях з біотехнології
- •Правила техніки безпеки в лабораторії при роботі з кислотами і лугами
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з легкозаймистими і горючими рідинами (лзр та гр)
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з побутовим газом, спиртівкою і сухим пальним
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з хімічної посудом
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з електрообладнанням та електроприладами
- •Правила техніки безпеки в лабораторії при роботі з реактивами
- •Правила техніки безпеки в лабораторії при роботі з біооб'єктами
- •Заходи першої допомоги при отруєннях неорганічними та органічними речовинами:
- •2. Підготовка посуду і обладнання до роботи з живими об'єктами
- •3. Техніка підготовки і методи стерилізації поживних середовищ
- •3.1. Вимоги, що надаються до поживних середовищ
- •3.2. Склад і спосіб приготування поживних середовищ
- •3.3. Характеристика компонентів поживних середовищ
- •Склад кукурудзяного екстракту
- •Хімічний склад продуктів переробки зерна
- •Склад деревної сировини
- •3.4. Стерилізація поживних середовищ
- •Способи та режими стерилізації
- •Питання для самоперевірки
- •4. Методи генетичної інженерії
- •4.1. Методи отримання генів
- •4.2. Введення гена у вектор і клонування
- •4.3. Методи трансформації клітин рослин і тварин
- •4.4. Скринінг
- •4.5. Експресія (функціонування) чужорідних генів в геномі бактерій, рослин і тварин
- •4.6. Вилучення генних продуктів у «брудній» суміші
- •Питання для самоперевірки
- •5. Методи виділення чистих культур мікроорганізмів
- •5.1. Допоміжні операції
- •5.1.1. Пересівання мікроорганізмів
- •5.1.2. Розлив агарізованих середовищ в чашки Петрі
- •5.2. Виділення чистої культури мікроорганізму
- •5.2.1. Крапельний метод
- •5.2.2. Методи поверхневого посіву на щільні середовища
- •Питання для самоперевірки
- •6. Морфологія мікроорганізмів
- •6.1. Макроморфологічні характеристики
- •6.1.1. Зростання у рідких середовищах
- •6.1.2. Зростання на щільних середовищах
- •6.2. Мікроморфологічні характеристики
- •6.2.1. Приготування препаратів живих культур
- •6.2.2. Приготування постійних (фіксованих) препаратів
- •6.2.3. Фарбування препаратів
- •6.2.4. Приготування розчинів барвників
- •6.2.5. Оцінка фізіологічного стану дріжджів за мікроморфологічними характеристикам.
- •6.2.6. Робота з оптичним мікроскопом
- •6.2.7. Вимірювання дріжджових клітин
- •Питання для самоперевірки
- •7. Біотехнологія і харчова промисловість
- •Найважливіші ферменти та галузі їх використання
- •7.1. Наявність каталази у продуктах рослинного та тваринного походження
- •Результати наявності ферменту
- •7.2. Використання мікроорганізмів у хлібопеченні
- •Питання для теоретичної підготовки
- •7.3. Мікроорганізми і виробництво молока і молочних продуктів
- •Показники якості кисломолочних продуктів
- •Класифікація молока по редуктазної пробі з використанням резазурину
- •Питання для теоретичної підготовки
- •8. Сучасні біотехнологічні методи та виробництва
- •8.1. Розрахунок компонентів цукрового сиропу і кольору та компонентів купажного сиропу
- •8.1.1. Розрахунок компонентів цукрового сиропу і кольору
- •Приклади
- •8.1.2. Розрахунок компонентів купажного сиропу
- •Приклади
- •Індивідуальні завдання до практичних занять
- •8.2. Полісахариди. Крохмаль та клітковина
- •8.2.1. Крохмаль.
- •8.2.2. Клітковина
- •Хід роботи
- •Хід роботи
- •Питання для самоперевірки
- •9. Застосування іммобілізованих ферментів і клітин в біотехнології
- •9.1. Іммобілізація клітин Рseudomonas fluorescens в гелі альгінат кальцію
- •Питання для теоретичної підготовки
- •10. Клітинна інженерія рослин
- •10.1. Метод вегетативного клонування рослин (клонального мікророзмноження)
- •10.2. Культивування калюсних тканин
- •10.3. Приготування поживних середовищ для культивування ізольованих клітин і тканин рослин
- •10.4. Приготування поживного середовища Мурасіге-Скуга (м-с)
- •Склад поживних середовищ, що використовують
- •Питання для самоперевірки
- •10.5. Отримання і культивування калюсної тканини з коренеплодів моркви
- •Питання для самоперевірки
- •11. Екологічна біотехнологія
- •11.1 Очищення стічних вод
- •11.2. Біохімічні методи очищення стічних вод
- •11.3. Розрахунок можливості сумісного очищення виробничих та
- •11.4. Розрахунок витрати стічних вод в аеротенках
- •Питання для самоперевірки
- •12. Сільськогосподарська біотехнологія
- •Питання для самоперевірки
- •Перелік навчальної літератури
- •Додаток Відповіді на завдання
- •Методичні рекомендації
- •54029, М.Миколаїв, вул. Паризької комуни, 9
11.3. Розрахунок можливості сумісного очищення виробничих та
побутових стічних вод
Визначити можливість спільного біологічного очищення виробничих і побутових стічних вод при наступних вихідних даних: БПКповн суміші стічних вод, що надходять в аэротенки, Lа=600 мг/л; концентрація азоту в стічних водах СA=22 мг/л; концентрація фосфору СФ=4 мг/л; витрата стічних вод Q=5000 м3/діб.
Рішення. Відповідно до вимог СНИПА П-32-74, п. 7.2 вміст біогенних елементів у стічних водах при біологічному очищенні залежить від величини БПКповн. стічних вод, що надходять. При цьому повинні витримуватися наступні співвідношення:
Перевіряємо ці співвідношення:
СA мин = 5∙600 / 100 = 30 мг/л
СФ мин = 1∙600 / 100 = 6 мг/л
Таким чином, у стічних водах спостерігається нестача азоту і фосфору:
СА мин - СА = 30 - 22 = 8 мг/л;
СФ мин - СФ = 6 - 4 = 2 мг/л.
Для забезпечення нормального перебігу біологічних процесів варто додати необхідну кількість біогенних елементів. Як добавки використовують хлорид амонію, нітрат амонію, гідроортофосфат амонію, гідроортофосфат калію, гіпофосфит кальцію й ін.
Необхідну кількість речовин, що додаються, визначають:
при введенні азотвмістних речовин в кг/добу :
при введенні фосфорвмістних речовин в кг/добу :
де: (CА мин - СA) и (СФ мин -СФ)— відсутня кількість азоту і фосфору в стічних водах, кг/м3;
Х1,Х2 — молекулярні маси відповідно азот вмістних і фосфор вмістних речовин;
ХА , ХФ - атомні маси азоту і фосфору ( дорівнюються 14 і 31);
nA, nФ - кількість атомів азоту і фосфору в молекулах застосовуваних біогенних добавок.
Як біогенні добавки застосовуємо хлорид амонію NН4Сl і гипофосфит кальцію - Са(Н2РО2)2.
Підрахуємо добові витрати добавок у розрахунку на 100% продукту:
При готуванні розчинів біогенних речовин і їхньому дозуванні застосовують таке ж устаткування, як при коагуляції чи нейтралізації. Стічні води після добавки в них біогенних речовин подаються в аеротенки.
11.4. Розрахунок витрати стічних вод в аеротенках
Визначити розрахункову витрату стічних вод в аеротенках при наступних вихідних даних: витрата стічних вод Q = 9000 м3/добу; БПКповн стічних вод, що надходять, Lа=140 мг/л, БПКповн очищених стоків Lt=20 мг/л; середньорічна температура стічних вод Т =15оС.
Рішення. Підрахуємо середній приток стічних вод на очисні споруди:
Оскільки Кзаг=1,6 – загальний коефіцієнт нерівномірності для підрахованої витрати, то у відповідності зі СНИП 11-32-74, п. 7.100 ємність аеротенка визначають по середньо-годинному надходженню стічної води в аеротенки за час аерації в години максимального притоку.
Оскільки величина La не перевищує 150 мг/л, то аеротенк застосовують без регенерації.
Визначимо тривалість аерації по формулі
призначивши: дозу мулу а=1,5 г/л ; зольність мулу Sл=0,3 ;
середню швидкість окислення ρ=23 мг/(г∙год):
Для витрати 104 л/с максимальний приток стічних вод за час аерації має місце з 6 до 11 год. і в сумі складає 5,95 + 5,8 + 6,7 + 6,7 + 6,7 = 31,85 % від добової витрати.
Необхідна розрахункова витрата: