| Продукт | Количество стоков, кг/кг | ВПК, мг/л |
| Молоко сгущенное сухое Мороженое Сыр Масло | 0,1—5,4 1,0—3,3 1 ,5—5,9 0,8—5,6 1,6-5,7 0,8 | 200—7800 200—13000 20—4600 1900—20400 1000—3500 850 |
Таблица 3. Характеристика стоков мясокомбинатов
| Показатель | Бойня крупного рогатого скота | Производство говядины | Переработка птицы |
| Потребление воды на 1 т готово- | 3—27 | 10—16 | 15—100 |
| го продукта, м3/т | |||
| ВПК, мг/л | 200—6000 | 200—1200 | 100—2400 |
| Содержание, мг/л | |||
| нерастворимых СВ | 750—5000 | 100—1500 | 75—1500 |
| жиров | 800—2200 | 10—550 | 100—400 |
| общего азота | 30—300 | До 10 | 50—100 |
Таблица 4. Характеристика стоков рыбных заводов (Loehr, 1984)
| Процесс | ВПК, мг/л | Содержание СВ, мг/л | Масса СВ в 1 т рыбы, кг |
Обработка рыбы
влажная
сухая
Приготовление лососины Обработка крабов Приготовление селедки Приготовление рыбных маринадов Производство рыбной муки
600—1200
100—1100
173—3900
320—1000
3200—5800
6900—14000
46 000—490 000
150—960
30—230
88—7400
135—660
1150—5300
1500—4600
7600—21 500
1
19
21 85
Из табл. 3 видно, что показатели стоков мясокомбинатов сильно варьируют. При переработке на мясо птицы до 30 % первоначальной массы переходит в отходы. Сухие отходы —- перья — утилизируют, в том числе их используют для получения кормовых добавок.
Сточные воды на предприятиях, перерабатывающих рыбу, сильно различаются по содержанию сухого вещества и ВПК. В среднем при переработке 1 т рыбы расходуется около 5 т воды, а ВПК стоков составляет обычно от 103 до 104 мг/л. Однако при производстве рыбной муки ВПК стоков достигает 300000 мг/л.
Прежде чем подвергнуть стоки после обработки рыбы биологической очистке, необходимо изыскать максимальные возможности получения из них полезных продуктов.
Сильно загрязненными являются также стоки крахмалопаточных, сахарных заводов и бродильных производств. Эти стоки подвергают, как правило, биотехнологической обработке с целью обезвреживания.
Совершенно другая ситуация с отходами сельского и лесного хозяйства. При производстве зерна в среднем на 1 т приходится 1 т соломы. Солома используется как корм, подстилочный материал, сырье для компостов, топливо, а также как сырье для получения бумаги, кормовых дрожжей и пр. Отходы сельского и лесного хозяйства необходимо рассматривать как перспективное возобновляемое сырье для биотехнологической промышленности.
Роль биотехнологии в защите и оздоровлении
биосферы
Биотехнология должна помочь сельскому хозяйству получить продукты питания с минимальным применением средств химизации. На основе генетической и клеточной инженерии необходимо создать высокоурожайные, болезнестойкие сорта культурных растений, что позволит исключить ядохимикаты. Важное место здесь отводится клеточной инженерии и меристемной технологии. На основе достижений современной генетики и биотехнологии представляется возможным изменить потребительские свойства сельскохозяйственных продуктов с тем, чтобы отпала необходимость применять для корма животных и птицы различные добавки химического или микробного синтеза (кормовые дрожжи, лизин, витамины и др.), производство которых связано с определенной экологической опасностью. В качестве примера можно привести создание высоколизинового сорта ячменя в Дании (Мунск, 1995). Этот ячмень содержит 6 г/кг лизина (против 3,8 г/кг в обычном ячмене).
Следует расширить производство бактериальных удобрений (особенно нитрагина), биологических средств борьбы с болезнями растений и их вредителями, биологических консервантов кормов.
Для повышения плодородия почвы необходимо применять органические удобрения, компосты и обезвреженные путем метанового брожения жидкие отходы животноводческих ферм.
Биотехнология должна создать рациональные и безвредные для человека и среды процессы конверсии продуктов сельского хозяйства в более ценные товарные формы. То же касается химического сырья, которое можно превращать в биологически безвредные формы.
Биотехнология призвана сыграть значительную роль при создании безотходных технологий и, конечно, при разработке различных схем очистки производственных стоков и твердых отходов.
Однако нельзя забывать, что биотехнологические производства сами по себе могут быть опасными как для обслуживающего персонала, так и для потребителей продукции. Таких примеров можно привести много.
Достижения современной биологии дают новые эффективные средства индикации биологического загрязнения окружающей среды. Необходимо отметить методы, основанные на использовании моноклинальных антител, или иммуноферментные, а также электроды с иммобилизованными ферментами. Посредниками для индикации определенных соединений в воде или почве могут быть различные биологические объекты, которые аккумулируют эти вещества. Например, в печени рыбы накапливаются пестициды, тяжелые металлы, сбрасываемые в водоем, где обитает такой посредник.
Предприятия микробиологической промышленности по действующим в России правилам должны обеспечить такую обработку стоков, чтобы они отвечали следующим требованиям.
Содержание, мг/л взвешенных частиц азота хлоридов, мг/л
До 0,25 2,0
300,0
6
Назовем основные биотехнологические методы, которые могут быть применены для оздоровления и защиты окружающей среды, в том числе для обеспечения экологически чистого производства на самих биотехнологических предприятиях (табл. 5).
Таблица 5. Биотехнологические методы зашиты окружающей среды
| Метод | Сфера применения или субстрат | Сущность метода |
| Народное хозяйствоIЗдравоохранение и ветеринарияСельское хозяйство |
Создание безотходных технологических процессов
Создание препаратов для борьбы с возбудителями болезней человека и животных
Создание растений, устойчивых к болезням и вредителям
Биологические методы Сельское и лесное хо-борьбы с болезнями и зяйство вредителями растений
| Сельское хозяйство |
Бактериальные удобрения и стимуляторы роста растений
| То же |
Создание культурных растений, способных фиксировать атмосферный азот без участия микроорганизмов
Получение из отходов полезных продуктов или обезвреживание их
Средства для диагностики, иммуностимуляторы, вакцины, антибиотики и др.
Получение методами генетической и клеточной инженерии культурных растений, при возделывании которых отпадает необходимость использования ядохимикатов как средств борьбы против вредителей и болезней Специальные микробиологические или другие биологические препараты селективно уничтожают вредных насекомых, грызунов или возбудителей болезней Усиление биологической фиксации атмосферного азота, мобилизации фосфора; ускорение роста органов растений; снижение потребности в минеральных удобрениях
Перенос методами генетической инженерии в геном растений генов от микроорганизмов, определяющих фиксацию
| Аэробная биологическая очистка стоков |
| Коммунальные и производственные сточные воды |
| То же |
| Анаэробная биологическая очистка стоков |
В аэротенках спонтанная микрофлора в присутствии кислорода утилизирует органические вещества стоков и накапливается биомасса — активный ил. Содержание СВ снижается на 50 % В метантенках анаэробная микрофлора утилизирует органические вещества, в том числе активного ила, полученного после аэробной обработки с образованием биогаза (95% от переработанного органического вещества)
| Селективная утилизация Промышленные стоки индивидуальных химических соединений стоков |
| Управляемое компостиро- Сельское хозяйство, го-вание твердых отходов родские свалки |
| Детоксикация почвы от Почва пестицидов и других химических загрязнений |
Специально адаптированные культуры микроорганизмов обычно в иммобилизованном виде утилизируют определенные вредные вещества (фенол, кислоты и др.) При аэрации твердых отходов ускоренно происходит микробная деструкция части компонентов субстрата с образованием компоста Промыванием почвы и микробиологической обработкой промывных вод достигается утилизация вредных соединений, накапливающихся в почве при химизации сельскохозяйственного производства
| Биосорбция металловСточные воды |
| Диагностика степени за- Сточные воды, почва, грязнения средывоздух |
В специальных биофильтрах микроорганизмы селективно сорбируют из сточных вод определенные металлы, в том числе радиоактивные При помощи моноклональ-ных антител или иммунофер-ментного анализа определяют присутствие вирусов и бактерий. При помощи ферментов контролируют присутствие в среде определенных веществ