Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Формирование консорциума микроорганизмов для переработки активного ила в гуминовые удобрения

Работа №70628

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

биотехнология

Объем работы80
Год сдачи2020
Стоимость4390 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
426
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Содержание
Введение 3
Глава 1 Литературный обзор 5
1.1 Способы утилизации активного ила 5
1.2 Применение консорциума микроорганизмов для переработки
активного ила 7
1.3 Микроорганизмы, участвующие в гумусообразовании 8
1.4 Процессы гумусообразования 11
1.5 Структура гуминовых веществ и их влияние на почву и растения .... 16
1.5.1 Строение гуминовых кислот 16
1.5.2 Влияние гуминовых веществ на почву и растения 18
Глава 2 Патентно-информационный поиск 23
Глава 3 Экспериментальная часть 25
3.1 Объекты и материалы исследования 25
3.1.1 Объекты исследования 25
3.1.2 Материалы исследования 26
3.1.3 Методы исследования 26
3.2 Результаты и их обсуждения 29
3.2.1 Определение параметров переработки активного ила в удобрение . 29
3.2.2 Определение выхода свободных гуминовых кислот 35
3.2.3 Выделение, идентификация чистых культур микроорганизмов,
определение их ферментативных активностей и формирование консорциумов 38
3.2.4.Определение параметров роста выделенных культур и их ферментативных активностей 41
3.2.5 Определение биосовместимости выделенных культур микроорганизмов и формирование на их основе консорциума 44
Глава 4 Технологическая часть 46
4.1 Характеристика готовой продукции 46
4.2 Характеристика основного и воспитательного сырья 46
4.3 Описание технологического процесса переработки активного ила для
получения удобрения 47
4.4 Расчет материального баланса 50
Глава 5 Экономическая часть 51
5.1 Производственный план 51
5.2 План материально-технического снабжения 52
5.3 План по труду и заработной плате 53
5.4 Планирование издержек на производство и реализацию продукции ..
5.5 Финансовый план 58
5.6 Основные технико-экономические показатели бизнес-плана 62
Глава 6 Безопасность жизнедеятельности 63
6.1 Безопасность работ по выполнению лабораторных исследований 64
6.2 Оказание первой медицинской помощи пострадавшим 66
6.3 Правила выполнения работ с химической посудой 67
6.4 Правила выполнения работ с реактивами 70
6.5 Общие принципы процедуры микробиологического анализа 71
6.6 Охрана труда и техника безопасности при работе в микробиологической
лаборатории 72
Выводы 74
Список используемой литературы 76


В связи с увеличение населения и промышленного потенциала страны растёт количество отходов. Среди них большим по объему является активный ил, получаемый с городских и промышленных сооружений. Образующийся активный ил накапливается на иловых картах, которые занимают большие площади. Эксплуатация иловых карт приводит к потере ценных земель, загрязнению почвы, накапливанию соединений тяжелых металлов, а так же является благоприятной средой для роста и развития многих патогенных микроорганизмов. В процессе разложения активного ила выделяются ядовитые вещества, что способствует негативному влиянию на биологическую активность почвенных микроорганизмов. В связи с этим возникает необходимость снижения хранения активного ила путем его утилизации. Для переработки активного ила применяются механические, химические и биологические методы. Наиболее современным и актуальным является биологический метод, основанный на применении микроорганизмов [1, 5, 16].
Актуальным решением данной проблемы является формирование микробного консорциума для переработки активного ила и использования его в качестве гуминового удобрения. Переработанный активный ил предлагаемым методом позволит снизить негативное влияние на окружающую среду и может служить как удобрение для сельскохозяйственных культур.
Цель данной работы состоит в разработке эффективного консорциума для гуминового удобрения на основе активного ила.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1) Выбор метода переработки активного ила в удобрение;
2) Определение параметров выбранного метода для обезвреживания активного ила;
3) Определение выхода свободных гуминовых кислот в активно иле после обработки;
4) Выделение, идентификация чистых культур микроорганизмов, определение их ферментативных активностей;
5) Определение биосовместимости выделенных культур микроорганизмов и формирование на их основе консорциумов для обогащения активного ила полезными веществами;
6) Создание технологической блок-схемы и аппаратурной схемы переработки активного ила в удобрение и обогащение культурами микроорганизмов;
7) Расчет основных технико-экономических показателей.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


1) Изучили литературные данные по методам переработки активного ила, выбрали наиболее эффективный, включающий в себя химический и биологический этап обработки активного ила с целью получения удобрения.
2) Определили концентрацию серной кислоты для обработки
активного ила, которая составляет 8 %: максимальное содержание
органического вещества в гидролизованной пробе составляет 6,34%, а в нейтрализованной пробе 5,94%, соответственно содержание гумуса 10,92% и 10,24%.
3) Определили, что при добавлении 8%-ной серной кислоты, выход гуминовых кислот составляет наибольшее значение - 29,69%. Полученный результат превосходит по содержанию гуминовых кислот в черноземе по данным М.М. Кононовой.
4) Выделили чистые культуры микроорганизмов - штаммы N1, N2, N3, F1, F2, F3 и F4. Предположили родовую принадлежность штаммов на основании морфологических свойств и параметров роста. Штаммы N1 и N2 - предположительно относится к роду Nitrosomonas,а штамм N3 - к роду Nitrococcus,штаммы F1 и F2 - к роду Desulfotomaculum,штамм F3 - к роду Desulfococcus,штамм F4 - к роду Clostridium.
5) Определили пероксидазную и полифенолоксидазную активности штаммов: N1, N2, N3, F1, F2, F3 и F4. Штаммы N1, N2, N3, F1 и F2 имеют полифенолоксидазную активность. Штаммы F3 и F4 не обладают данной активностью. Штаммы N1, N2, N3, F1 и F3 имеют пероксидазную активность. Штаммы F2 и F4 не обладают данной активностью. Штамм F4 в дальнейших экспериментах не использовали.
6) Определили биосовместимость выделенных штаммов. Штаммы N1, N2, N3, F1, F2 и F3совместимы между собой. А F1 не совместим со штаммами F2 и F3, штамм F2 не совместим со штаммами F1 и F3, и штамм F3 не совместим со штаммами F1 и F2.
7) На основании биосовместимости были предложены 3 варианта
консорциумов: консорциум №1 (N1, N2, N3, F1, F1), обладает полифенолоксидазной и пероксидазной активностями; консорциум №2 (N1, N2, N3, F1, F2) обладает полифенолоксидазную активностью, пероксидазной не обладает; консорциум №3 (N1, N2, N3, F1, F3) обладает преимущественно пероксидазной активностью, полифенолоксидазной не обладает. Температура роста консорциумов 29-3ГС, рН 6,О-7,0.
8) Разработали технологическую блок-схему и аппаратурную схему по производству гуминовых удобрений. Рассчитали материальный баланс, в результате на 1ОО кг активного ила получается 392,9 кг гуминовых удобрений.
9) Рассчитали основные экономические показатели. Чистая прибыль
составила 1466059 рублей в год, при рентабельности в 15,15 % и окупаемостью в 7,4 года, а товарная продукция 16135931,5 рублей в год.



1. Акимова И.А., Ткач П.Д., Сыч О.О., Утилизация биомассы активного ила: учебник для техн. спец. вузов [Текст]. - М.:Высшая школа. Т.16 том Х. 2015.- 50-156 с.
2. Баженов В.И. Механизм адаптации активного ила к низким концентрациям кислорода /В.И. Баженов, М.А. Канунникова./ Достижения науки и техники АПК. №9. 2012. -82-84 с.
3. Воробьева Л. А. Теория и методы химического анализа почв / Л. А. Воробьева. - М. : Изд-во МГУ. 1995. - 136 с.
4. Ганжара Н.Ф. Почвоведение. Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений. - М.: Агроконсалт. 2001 - 392 с.
5. Горелова О.М, Титова К.Ю. Исследования по утилизации избыточного активного ила. Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова: Ползуновский вестник № 4 т.1. 2015. - 161 с.
6. Гусев М.В., Минаева Л.А. Микробиология.- М.: Академия, 2008 - 464 с.
7. Дьяков М. С. Экологически безопасный способ утилизации твердых отходов биохимических очистных сооружений с получением продуктов, обладающих товарными свойствами / М. С. Дьяков, Я. И. Вайсман, И. С. Глушанкова // Экология и промышленность России. - 2013. - № 11. - 53-57 с.
8. Емцев В.Т. Микробиология / В.Т. Емцев, Е.Н. Мишустин - М.: Дрофа. 2005 -446 с.
9. Ермакова Е. И Гуминовые вещества: свойства, строение, образование.: Изд-во С.-Петерб. ун-та. 2004. — 248 с.
10. Заядан Б. К., Маторин Д. Н.,. Баймаханова Г. Б, К.. Ораз Г. Д, Саданов А. К. Консорциумы микроорганизмов, перспективных при получении биоудобрения для рисовых культур. Научный журнал: Микробиология. Том 83, № 4. 2014. - 467-474 с.
11. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы / Д.Г. Звягинцев М.: Изд- во МГУ. - 1987.-256 с.
12. Исаева А.М. Обработка и утилизация осадков сточных вод: учеб. пособие / А.М. Исаева. - 2 изд., перераб. и доп. - Пенза: ПГУАС. 2013. - 128 с.
13. Ковина А.Л. Микробные агроконсорциумы на основе цианобактерий: Дис. . канд. биол. наук/А.Л. Ковина. Киров. - 2001. - 158 с.
14. Котова И.Б. Общая микробиология / И.Б. Котова, А.И. Нетрусов - М.: Академия. 2007 - 288 с.
15. Кузнецов А.Е. Прикладная экобиотехнология [Текст]: учебное пособие / А.Е. Кузнецов, - 2 - е изд. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2012. - 57-63 с.
16. Лукашевич О.Д., Барская И.В. Экологические проблемы обработки и утилизации осадков сточных вод // Экология промышленного производства. - № 3.- 2010. - 68 с.
17. Мулюков Э.Р., Хафизов Р.Х. Биоочистка промышленных сточных вод. «Уфимский государственный нефтяной технический университет». Уфа. 2014. - 34-36 с.
18. Наими О.И., Безуглова О.С. Полиенко Е.А. Куцерубова О.Ю. Воспроизводство плодородия чернозема обыкновенного карбонатного при внесении соломы и гуминовых препаратов // Достижения науки и техники. АПК. №8. - 2018. - 11-16 с.
19. Никитина М.А., Воробьева Л. А. Теория и методы химического анализа почв / Л. А. Воробьева. - М. : Изд-во МГУ, 1995. - 136 с., О.Г., Биоэстимация: контроль и регулирование процессов биологической очистки и самоочищения воды [Текст]: автореф. дис. канд. биол.наук / О.Г.Никитина. - Москва. - 2012. - 47с.
20. Нице, Лазер. Микробиологическая активность почвы в условиях адаптивного земледелия: Автореф. дис. . докт. биол. наук / Лазер. Нице. -М. 1995. -38 с.
21. Перова А.Е., Чистикин И.И., Матвеенко М.К. Утилизация биомассы активного ила: учебник для техн. спец. вузов[Текст]. - М.:Высшая школа,2015. - Т.16, том Х. 1520-1536 с.
22. Попов А. И. Гуминовые вещества: свойства, строение,
образование/ Под ред. Е. И. Ермакова. — СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та. 2004.
— 248 с.
23. Пошон Ж. Почвенная микробиология: Пер. с фр / Ж. Пошон, Г. де Баржак. -М.: Иностр. лит-ра. 1960. - 560 с.
24. Ручай Н. С., Маркевич Р. М. Экологическая биотехнология : учеб. пособие для студентов специальности «Биоэкология» /,. - Минск : БГТУ. 2006.
- 312 с.
25. Рыбальский Н.Г. Экобиотехнологический потенциал
консорциумов микроорганизмов / Н.Г. Рыбальский, С.П. Лях. М.: ВНИИПИ. - 1990. -Т. 1,- 176 с.
26. Стейниер Р. Мир микробов / Р. Стейниер, Э. Эдельберг, Дж. Ингрэм. - М.: Мир. 1979.: Т.1. - 320 с. Т.2. - 336 с.Т.3. - 488 с.
27. Шлегель Г. Общая микробиология.- М.: Мир. 1987. - 568 с.
28. Эливановская С.Ю., Латыпова В.З.Микроорганизмы в круговороте биогенных элементов. Часть1.Азот/ С.Ю. Селивановская, В.З. Латыпова. - Казань: Казан. ун-т,2014. - 38 с.
29. ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества. Введ.01.07.1993. - М.: Издательство стандартов, 1992. - 8 с.
30. ГОСТ 27784-88 «Почвы. Метод определения зольности торфяных и оторфованных горизонтов почв». Введ.01.01.1989. - М.: Издательство стандартов, 1988. - 7 с.
31. ГОСТ 28268-89 «Почвы. Методы определения влажности,
максимальное гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений». - Переизд. Дек. 2005 г. Введ. 31.05.1990. - М.:
Стандартинформ, 2006. - 8 с.
32. ГОСТ 9517-94 «Топливо твердое. Методы определения выхода гуминовых кислот». - Взамен ГОСТ 9517-76. Введ. 01.01.1997. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1996. - 12 с.
33. Патент РФ 2680579C2. Способ получения почвогрунта из активного ила.www.patents.google.com.
34. Патент РФ 2712664C1. Способ переработки осадков сточных вод на органоминеральные удобрения.www.patenton.ru.
35. Патент РФ № 2463281C2. Способ получения удобрений из ила. www.patenton.ru.
36. Fathy M. A., Gabr, M. A., & El Shall, S. A. Effect of humic acid treatments on'Canino'apricot growth, yield and fruit quality. New York Science Journal, 3(12). 2010. - 109-115 c.
37. https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-prirodnyh-gumatov-dlya-remediatsii-zagryaznennyh-gorodskih-pochv-i-stimulirovaniya-rosta-rasteniy/.Дата обращения 15.05.2020.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ