Реферат на тему Обработка в биореакторах (загрязняющих почв)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ПОНЯТИЕ И СУЩНОСТЬ ОБРАБОТКИ В БИОРЕАКТОРАХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ПОЧВ 5
2. РАЗНОВИДНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ В БИОРЕАКТОРАХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ 9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 16

Введение:

Удаление химического загрязнения из воды и почвы стоило обществу значительных средств и проходило с относительно ограниченным успехом.
Территории, требующие огромных денежных вложений, продолжают существовать десятилетиями после их обнаружения, и большая часть денег, потраченных на эти территории, направляется на разнообразные отчеты, касающиеся детального изучения степени загрязнения и рисков, возникающих при использовании и очистке таких территорий .
Существует несколько способов удаления химических загрязнителей.
Во-первых, физическое перемещение загрязнителя, обычно просто с одного места на другое.
Во-вторых, перенос загрязнителей из одной среды, например, почвы или воды, в другую, обычно воздух.
Действительно, результатом многих технологий является удаление загрязнителей из воды и высвобождение их в воздух.
Даже если загрязненная вода проходит через активированный уголь, токсичность загрязнителей в абсолютном выражении не уменьшается, так как происходит лишь концентрирование загрязняющих веществ.
Сжигание отходов при высокой температуре приводит к разрушению загрязнителей, но эта технология очень дорога и может быть связана с выбросом токсичных соединений в атмосферу .
Указанные факторы обусловили актуальность выбранной темы.
Целью данной работы является анализ обработки в биореакторах загрязняющих почв.
Для достижения данной цели поставлены и последовательно решены следующие задачи:
1. Изучить понятие и сущность обработки в биореакторах загрязняющих почв.
2. Выявить разновидности технологий обработки в биореакторах загрязняющих веществ.
Объектом исследования является обработка загрязняющих почв.
В качестве предмета исследования выступает обработка в биореакторах загрязняющих почв.
При написании данной работы использованы методы анализа, синтеза, сравнения, абстрагирования, дедукции и индукции.
Данная работа структурирована на введение, два параграфа, каждый из которых направлен на решение поставленных и обозначенных выше задач, заключение, список источников и литературы.

Заключение:

Ухудшающиеся экологические условия оказывают негативное влияние на почву — вследствие загрязнения снижается урожайность и проявляется токсичный эффект.
Благодаря самоочищению почвы происходит постепенное удаление вредных веществ, однако этот процесс занимает достаточно длительное время, а кроме того, скорость процессов загрязнения в техногенной среде ощутимо превышает скорость процессов самоочищения.
Поэтому активно применяются методы искусственного очищения почвы.
Для очистки почвы от загрязнения разработаны различные технологические методы, и регулярно внедряются новые.
В первую очередь следует использовать для очистки почвы наиболее экологические и безопасные способы, не забывая про эффективность и финансовые затраты.
Биоремедиация загрязнённых почв и грунтов представляет собой набор техник, основанных на применении биологических агентов для очистки почв и грунтов от поллютантов. Чаще всего для биоремедиации почв используются микроорганизмы, обычно бактерии и грибы; реже – растения. Выбор определенной технологии биоремедиации основывается на основе таких критериев как:
− природные условия места очистки,
− свойства почвы,
− концентрация и уровень токсичности поллютанта и т.д.
Применяемые в биоремедиации почв технологии можно объединить в две группы:
− методы in situ,
− методы ex situ.
Одним из типов применяемых при биоремедиация in situ технологий является использование биореакторов.
Перед помещением в биореактор из почвы удаляются крупные камни, грунт подвергается перемешиванию, что делает его более однородным; после добавления воды образуется глинистая суспензия.
В данную суспензию вносятся проводящие очистку от поллютанта почвы микроорганизмы, для которых в реакторе создаются оптимальные условия. После завершения процесса очистки почва высушивается и возвращается в окружающую среду.
Другой подход биоремедиации in situ заключается в том, что удалённая с места загрязнения почва размещается на определённой территории, её обеспечивают аэрацией, питательными веществами и водой для стимуляции роста и метаболизма микроорганизмов, осуществляющих биоремедиацию.
По сравнению с очисткой с помощью биореакторов, данная технология требует много места и занимает дольше времени.

Фрагмент текста работы:

1. ПОНЯТИЕ И СУЩНОСТЬ ОБРАБОТКИ В БИОРЕАКТОРАХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ПОЧВ

Биологическая обработка взвеси, образованной из почвы и воды (Slurry-phase biological treatment), состоит в контролируемой обработке выкопанной загрязнённой почвы в биореакторе.
Эта почва сначала обрабатывается физически – от неё отделяют камни и булыжники.
Затем почву смешивают с водой до образования взвеси (суспензии) с определённой заранее консистенцией, которая зависит от концентрации загрязнителей, скорости биоразложения и физической природы почвы.
В некоторых вариантах процесса почву иногда предварительно промывают для концентрирования загрязнений .
Отделившийся в этой операции чистый песок можно отбросить, а оставшиеся загрязнённые тонкие фракции (глина, пыль и гуминовые вещества) и промывная вода направляются на биологическую обработку. Обычно взвесь содержит от 10 до 40% по весу твёрдых частиц.
Почву в виде суспензии переводят в реактор и смешивают с питательными веществами.
Внутри реактора ведут контроль за температурой, рН (если есть необходимость добавляют в реактор кислоту или щёлочь), за элементами питания и концентрацией кислорода.
Оптимальные параметры должны обеспечить максимальные скорости разложения загрязнения.
Для этой цели используют либо населяющие обрабатываемую почву природные микроорганизмы, либо специально введённые в реактор штаммы культур .
После завершения биоразложения загрязнений взвесь выгружают из реактора и обезвоживают.
Обезвоживание производят с помощью коагуляторов, пресс фильтров, вакуум – фильтров, песчаных осушающих слоёв, или центрифуги.
Принципиальная схема обработки почвы в биореакторах (аэротэнках) с взвешенной фазой представлена на рисунке 1.
Жидкофазный процесс биологической очистки представляет собой контролируемый процесс очистки извлеченного грунта в биореакторе. Извлеченный грунт сначала превращается в отдельные камни и гравий.
Затем грунт смешивается с водой до определенной концентрации в зависимости от содержания загрязняющих веществ, глубины биодеградации и физических характеристик грунта.
В некоторых процессах сначала проводится промывка грунта для того, чтобы повысить концентрацию загрязняющих веществ. Чистый песок может быть удален, а на дальнейшую биообработку будут направлены загрязненные частицы и промывочная вода.
Как правило, твердые отходы составляют 10-30% общего веса жидкой смеси.
Твердые отходы направляются в реактор, где они смешиваются с нутриентами и кислородом.
В случае необходимости добавляется кислота или щелочь для регулирования уровня рН.
Могут быть добавлены микроорганизмы, если необходимая популяция отсутствует в грунте. По завершении процесса биодеградации жидкая смесь грунта осушается.
Осушение может быть произведено с помощью следующих устройств: отстойники, фильтры нагнетания, вакуумные фильтры, песочные площадки для сушки или центрифуги.
По продолжительности осуществления метод очистки с применением жидкофазного биореактора относится к краткосрочным и среднесрочным процессам.
Биореакторы успешно применяются в технологиях биологической очистки in situ для обработки неоднородных почв, почв с низкой проницаемостью, для осуществления процесса на таких участках, где сбор грунтовых вод затруднен, или в тех случаях, когда требуется провести процесс очистки в более сжатые сроки.
Жидкофазные биореакторы используются для обезвреживания негалогенированных полулетучих и летучих органических углеродов, находящихся в извлеченных массах грунта или осадочных отложений. Метод применим также и в отношении пиротехнических веществ.