Биотехнология очистки промышленных отходов

Жидкие органические отходы – это сточные воды бытовых, сельскохозяйственных и промышленных предприятий, к полужидким относятся полужидкий навоз и осадки сточных вод, а твердые формируются из бытового мусора и подстилочного навоза. В настоящее время активно разрабатываются и используются аэробные процессы, позволяющие с высокой скоростью удалять даже низкие концентрации органических веществ. Существенным недостатком аэробных технологий, особенно при обработке концентрированных сточных вод, являются высокие энергозатраты на аэрацию. При анаэробной обработке преимуществами являются незначительное образование биомассы, возможность удалять высококонцентрированные вещества и попутное образование возобновляемого источника энергии (метана). Оказалось, что в анаэробных условиях микроорганизмы способны разрушать органические соединения, содержащие ароматические и конденсированные циклические структуры. В современных процессах очистки, в основном, применяют естественно складывающиеся микробные сообщества. Видовой состав таких сообществ и взаимодействие микроорганизмов в них изучены недостаточно, что тормозит массовое применение биоремедиации. Изучение метаболических путей в микробных сообществах в перспективе позволит создать ассоциации микроорганизмов, способные разрушать весь набор загрязнителей. К твердым загрязнителям относятся бытовые отходы, твердые включения сточных вод и сельскохозяйственные остатки. Твердые бытовые отходы (ТБО) представлены пищевыми и туалетными остатками, бумагой и инертными материалами (стеклом, металлом, пластиком и т.д.). Рациональному использованию ТБО способствует их раздельный сбор.

Самым простым методом утилизации твердых бытовых и промышленных отходов является их захоронение в естественных понижениях рельефа местности (оврагах, карьерах) и сваливание с последующей засыпкой слоем грунта. Захоронение может быть произведено на специальных полигонах ТБО с уплотненным глинистым дном. Слои мусора на полигонах периодически уплотняют и пересыпают слоем грунта. Высота мусорных куч может достигать 20-40 м. Микроорганизмы попадают в кучу вместе с отходами и из почвы и грунта. Разложение отходов происходит медленно (30-50 лет), при этом разрушается только 30% захороненной органики.

В сельской местности органические отходы традиционно компостируются для получения удобрений. Компостирование является аэробным микробным процессом переработки органических веществ с выделением тепла. В настоящее время в развитых странах все большую популярность приобретает компостирование ТБО как альтернатива промышленным и бытовым свалкам больших городов. В ряде стран практикуют твердофазную анаэробную переработку, когда ТБО загружают в специальные реакторы для получения метана.

59. Социальные аспекты биотехнологии и биоинженерии. Биотехнологич. процессы обуславливают формирование качественно нового типа взаимоотнош. общества и природы, где ценностным ориентиром должна стать идея «благоговения перед жизнью», единение чел. и природы. Биотехнологии социальны по своему хар-ру, они реализуются в обществе, детерминированы общественными потребностями, интересами, осуществляются социальными субъектами. На развитие биотехнологий оказывают влияние различные социальные факторы: потребности людей, система социальных отношений. Поэтому биотехнологии имеют ярко выраженный гуманистический аспект, связанный с определением границ биотехнологической деятельности. Социальную сущность биотехнологий позволяет понять ее аксиологическое содержание, которое проявляется в ценностном осознании биотехнологии как особой социальной формы деятельности. Преобразование социальной действительности с помощью биотехнологий, вторжение в эволюцию жизни может создать угрозу существованию человека. Поэтому в самой деятельности появляются элементы должного, несущие ценносто-ориентированную нагрузку, которые должны если не предупредить полностью, то свести к минимуму неизбежные и серьезные отрицательные последствия бурного биологического прогресса. Абсолютно очевидна рискованность в части социальных аспектов развития биотехнологий - безопасности, проблем биоэтики, моральной ответственности ученых в современном мире. Актуальными становятся главные проблемы биотехнологий в медицине, связанные с вопросами биоэтики и биобезопасности, разрешение которых должно обеспечить безопасность всего биотехнологического прогресса. Вот несколько соображений по данному поводу. Во-первых, силы, высвобождаемые биомедицинской наукой биотехнологиями, могут быть использованы в нетерапевтических или низменных целях и приводить в итоге к разрушительным последствиям, в связи с чем появляются возможные угрозы для безопасности, свободы и даже для самой человеческой природы. Во-вторых, проблема использования сил биотехнологии в стремлении к «совершенству», как телесному, так и умственному – это глубочайший источник общественного беспокойства в отношении биотехнологии. В-третьих, не следует пытаться решить моральный вопрос «терминологическим жонглированием» - именно таким путем некоторые ученые пытаются сегодня обеспечить поддержку клонированию. В этой области вопрос терминологии особенно важен, но вместе с тем и сложен.