Рефераты

Микробная утилизация полиароматических углеводородов

стадией разложения ароматического кольца является его окисление. В

дальнейшем такие структуры, как, например о-оксибензойная кислота,

продукт разложения нафталина, легко вступают в реакции

присоединения с более сложными продуктами деструкции, например, с

окисленной формой пирена, с образованием и накоплением в системе

инденопирена (рис.8.):

Рис.8.Образование инденопирена

Высказанное предположение и возможный механизм протекания

реакций между продуктами деструкции нуждается в дополнительной

экспериментальной проверке. Однако, явление фотолитической

деструкции ПАУ можно использовать для предобработки этих веществ

при проведении их микробной утилизации.

7.2.4.Происхождение микроорганизмов-деструкторов ПАУ

Интенсивное промышленное воздействие на окружающую среду

началось сравнительно недавно - в XIX веке. Очевидно, что за столь

короткий промежуток времени не могли эволюционировать ферментные

системы, способные разрушать ПАУ. Однако литературные данные

/4,6,11,14,37,/ и наши собственные эксперименты показывают, что

современные микроорганизмы такой способностью обладают, то есть в

их геноме уже есть гены деструкции этих веществ.

Вероятнее всего, что появление первых микроорганизмов,

разрушающих ПАУ следует отнести к эпохе появления первых сосудистых

растений, содержащих лигнин в клеточной стенке - древовидных

папоротников. Возраст самых древних папоротникообразных составляет

около 380 млн. лет (конец Силурийского периода) /48/. Древесина

современных растений содержит ряд веществ, имеющих в своем составе

нафталиновое ядро /15/. Под воздействием солнечного света и

микроорганизмов (собственные данные), а также при горении биомассы

/49/, могут образовываться (в результате процессов конденсации)

более сложные ПАУ. Таким образом на Земле были все условия для

естественного отбора микроорганизмов-деструкторов ПАУ, естественным

резервуаром являются почва и лесная подстилка. Логично

предположить, что эти микроорганизмы, после интродукции могут

приобрести способность разрушать полиароматические вещества и

фенолы. В случае низкой субстратной специфичности ферментной

системы микроорганизма возможно разрушение ароматических

экотоксикантов-ксенобиотиков (нитротолуолы, нитрофенолы, хлорфенолы

ит.д.).

7.2.5.Анализ возможности создания систем по утилизации твердых ПАУ-

содержащих отходов

В связи с ухудшением экологической обстановки перед

исследователями встала задача разработки методов утилизации вредных

отходов производства и коммунального хозяйства.

Предложенные нами методы фотолитической предобработки

техногенных, ПАУ содержащих субстратов, и их микробной деструкции

позволяют создать производство по утилизации коммунальных отходов,

содержащих ПАУ. Примером таких отходов является листовой опад

крупных городов, загрязненнй как ПАУ, так и маслами, смолами и

жидкими нефтепродуктами. Предобработку фотолизом можно осуществлять

без особых затрат выдерживая субстраты на специальных площадках.

Летом для качественной предобработки будет достаточно 4-5 солнечных

дней. Далее субстраты перемещают в ферментационные ангары и вносят

увлажняющую среду и посевной материал. Инкубацию ведут при

температуре 20-30ОС в течении 40-60-ти суток (в зависимости от ПДК

экотоксикантов). Производственный процесс желательно вести в теплое

время года (с мая по октябрь) так как в этот период не требуется

расходовать энергию на обогрев ферментационных ангаров. В процессе

ферментации образуется компост, который можно использовать как

почвообразователь. Схема установки по переработке ПАУ содержащих

отходов представлена на рисунке 9:

Рис.9.Схема установки по утилизации ПАУ содержащих отходов

8.Стандартизация

В работе использовались материалы, приборы, оборудование,

посуда, отвечающие государственным и отраслевым стандартам.

Перечень стандартов приведена в таблице 9:

таблица 9

|№п/п | наименование | нормативный документ |

| | | |

| |1.Материалы | |

|1 |Спирт этиловый |ГОСТ 17299-78 |

|2 |Сахароза |ГОСТ 5833-75 |

|3 |Дрожжевой экстракт |АО «Дифко» |

|4 |Сусло пивное неохмеленное |АО «Бавария», Россия, |

| | |г.СПб |

|5 |Креозот |АО «Пропиточный завод», |

| | |Россия, г.Отрадное |

|6 |Бумага фильтровальная лабораторная |ГОСТ 12026-76 |

| | | |

| |2.Приборы | |

|1 |Весы аналитические ВЛР-200 |ГОСТ 24104-88 |

|2 |Лампа газоразрядная ПРК-7 |ГОСТ10771-82 |

|3 |Хромато-масс-спектрометр LKB-2091 |LKB-BROMA, Швеция |

| | | |

| |3.Оборудование | |

|1 |Шкаф сушильный МЛМ |ГОСТ 28115-89 |

|2 |Шкаф вытяжной 2Ш-НЖ |ГОСТ 22360-86 |

|3 |Автоклав |СТ СЭВ 28694-90 |

|4 |Спиртовка |ГОСТ 28165-89 |

| | | |

| |4.Посуда | |

|1 |Чашки Петри одноразовые, диаметр 90мм |ТУ 64-2-19-79 |

|2 |Колбы качалочные 750мл |ГОСТ 822-81 |

|3 |Пробирки 20мл |ГОСТ 1770-81 |

|4 |Пипетки 2мл |ГОСТ 1770-81 |

| |5мл |ГОСТ 1770-81 |

9.Охрана труда и окружающей среды

Мероприятия, проводимые в разделе ’’Охрана труда и окружающей

среды’’ очень важны, так как их выполнение обеспечивает

безопасность проводимых экспериментов для человека и окружающей

среды.

9.1.Характеристика опасных и вредных производственных факторов

Согласно /50/ ,опасные и вредные производственные факторы

делятся на следующие группы: физические, химические, биологические

и психофизические. К физическим опасным и вредным производственным

факторам относят электричество, ультрафиолетовое излучение. Группа

химических опасных и вредных производственных факторов и их

воздействие на человека представлены в таблице 10, которая

составлена в соответствии с /1,51,52,53/.

Биологические опасные и вредные производственные факторы

отсутствуют, так как используемые микроорганизмы являются

непатогенными.

9.2.Пожаробезопасность

Так как мы не можем рассчитать пожарную нагрузку, то нельзя

определить категорию помещения по /54/. Согласно ПУЭ-85 /55/, класс

взрывоопасной зоны лаборатории В-1б. На случай пожарной опасности

в лаборатории имеются средства огнетушения: огнетушители марки ОХЛ-

10, ОУ-2, ящик с песком, асбестовые одеяла. В целях

электробезопасности все приборы в лаборатории заземлены.

Характеристика физико-химических, пожаровзрывоопасных и токсичных свойств

сырья, готового продукта и отходов производства

таблица 10

| |Физико-химические свойства |Пожаровзрывоопасные свойства /52/ |Токсические свойства |

| |вещества /51/ | | |

| | | | | |Температура|Пределы распространения | | | |

| | | | | |, tо C |пламени | | | |

| |Агрега|Темпер|Темпер|Плот| | |Температурны|Концентрационн| | Класс| |

|Вещест-|т-ное |а-тура|а-тура|-нос|Вспы|Само-|е, tоС |ые, об. % | | |ПДКр|

|ва |состоя|кипени|плавле|ть, |шки |воспл| | | |опасно|.з |

| |ние |я, |- | | |а- | | |Характер действия|сти |мг/м|

| | | | |кг/м| | | | |на | |3 |

| | | | |3 | | | | | | | |

| | |tоС |ния, | | |менен| | | | |организм |/53 / |/ |

| | | |tоС | | |ия |нижни|верхн|нижний|верхни|человека / 2 / | |53/ |

| | | | | | | |й |ий | |й | | | |

| | | | | | | | | | | |Действует на ЦНС | | |

|Этанол |ж |78.5 |-114.6|785 |13 |400 |11 |41 |3.6 |17.7 |и печень |IV |1000|

|Нафтали|тв |218 |80.28 |1140|80 |520 |- |- |0.9 |- |Действует на ЦНС,|IV |20 |

|н | | | | | | | | | | |желудок, почки. | | |

| | | | | | | | | | | |Лейкоцитоз | | |

|Антраце|тв |351 |216, 6|1132|121 |472 |- |- |- |- |Фотодерматит, |- |- |

|н | | | | | | | | | | |эритема | | |

|Аценафт|тв |270 |92 |1160|- |- |- |- |- |- |Действует на |- |- |

|илен | | | | | | | | | | |кожу, слизистую | | |

| | | | | | | | | | | |оболочку | | |

|Аценафт|тв |279 |96 |831 |- |359 |- |- |12 |- |Действует на |III |10 |

|ен | | | | | | | | | | |почки, печень | | |

|Пирен |тв |392 |149 |1277|- |- |- |- |- |- |Лейкоцитоз, |- |- |

| | | | | | | | | | | |нарушения функции| | |

| | | | | | | | | | | |печени | | |

9.3.Санитария и гигиена

Обеспечение нормальных санитарно-гигиенических условий в

лаборатории необходимо для нормальной работы персонала и уменьшения

опасности профессиональных заболеваний и травм.

Для обеспечения нормальных метеорологических условий и

чистоты воздуха в лаборатории установлена вытяжная вентиляция 2Ш-НЖ

/56/ ,скорость движения воздуха 0,4 метра в секунду. Согласно /57/

необходимо соблюдать следующие правила работы с приточно-вытяжной

вентиляцией:

1.Перед началом работы необходимо проверить, работает ли

вытяжная система и есть ли тяга воздуха через дверцы шкафа.

2.При наличии в шкафу зазоров между шкафом и стенкой или

других неисправностей работать в вытяжном шкафу нельзя.

3.Мотор вытяжного вентилятора необходимо включить за 15 минут

до начала работы. Клапан открывают постепенно, газовую хлопушку на

воздуховоде закрывают.

4.Во время работы дверцы шкафа не должны открываться больше

чем на 1/3 рабочего сечения.

Запрещается:

1. Работать с полностью открытыми дверцами.

2. Просовывать голову внутрь шкафа.

3. Пользоваться неисправными вентиляционными установками

Для поддержания теплового равновессия между теплом человека и

окружающей средой в лаборатории имеется система центрального

отопления.

По задачам зрительной работы лаборатория относится к I-ой

группе. Освещение совмещенное: естественное боковое одностороннее

(одно окно) и искусственное освещение лампами дневного света.

Разряд зрительных работ-IVв. Освещенность от источников общего

искусственного освещения 200лк (три газоразрядных лампы) /58/.

Для предотвращения травм и оказания первой медицинской помощи

при несчастных случаях, в лаборатории в доступном месте имеется

аптечка В аптечке должны быть: перевязочные материалы, 5%-ый

спиртовой раствор йода, 2%-ый раствор борной кислоты, 2%-ый раствор

гидрокарбоната кальция , 2%-ый раствор перманганата калия, 2%-ый

раствор уксусной кислоты, этиловый спирт, активированный уголь,

сердечные препараты, пластырь, жгут, глазные пипетки, стеклянные

палочки, ножницы. Весь персонал, работающий в лаборатории, должен

быть обучен способам оказания первой медицинской помощи.

9.4.Безопасная работа в лаборатории

При выполнении работы некоторые операции обладали

потенциальной опасностью. Перечень и характеристика этих операций

сведены в таблице /11/.

В работе использовались ЛВЖ и горючие жидкости, токсичные

вещества (смесь ПАУ) культуры грибов, а также электрооборудование

(весы, ультрафиолетовая лампа, хромато-масс-спектрометрический

прибор, холодильник, автоклав). Правила работы с выше названными

веществами и приборами приведены ниже.

Правила работы с ЛВЖ и горючими жидкостями

1.Вся работа с ЛВЖ должна вестись только в вытяжном шкафу при

отсутствии открытого источника огня.

2.Переливание ЛВЖ должно проводиться при отключении

нагревательных приборов.

3.На рабочем месте разрешается держать горючие вещества в том

количестве, которое необходимо в данный момент.

4.Хранить ЛВЖ в лаборатории разрешается в количестве не

превышающем суточную потребность ( до 2-3 л на человека ).

5.ЛВЖ должны храниться в закрытых на замок металлических

ящиках с песком на дне ( слой 4-5 см ).

6.Перед началом работы с ЛВЖ необходимо подготовить средства

тушения пожара.

7.Работать только в перчатках и халате.

Анализ технологических операций с точки зрения опастностей и

вредностей при их проведении

таблица 11

|Наименован|Оборудо-ва|Реактивы |Возможные |Причина |Меры по |

|ие |ние для |необходи-м|опасности |появления |безопасном|

|техно-логи|проведе-ни|ые для |и |данной |у |

|чес-кой |я операции|проведе-ни|вреднос-ти|опасности |прове-дени|

|опера-ции | |я | |и |ю данной |

| | |операции | |вреднос-ти|операции |

|Подготов-к|Стеклян-ны| |Порезы |Бой посуды|Предвари-т|

|а посуды к|е колбы, |- | | |ельный |

|стерилизац|чашки | | | |просмотр |

|и |Петри, | | | |посуды |

| |пробирки | | | | |

|Взвешива-н|Весы |Компонен-т|1.Пораже-н|1.Неисправ|1.Проверка|

|ие |ВЛР-200 |ы |ие |ность |исправнос-|

|реактивов | |пита-тельн|электро-то|розетки, |ти прибора|

| | |ой среды |ком. |шнура, |перед |

| | | | |отсутствие|работой. |

| | | | |заземле-ни| |

| | | | |я. | |

| | | | | | |

|Работа с |Спиртовка,|Этанол, |1.Термичес|1.Возгора-|1.Волосы |

|микроорга-|УФ-лампа |УФ-излучен|кий ожог |ние волос |убирать |

|низмами | |ие, |2.Ожог |2.Вход в |под |

| | |питатель-н|глаз |бокс при |косынку |

| | |ая среда, |УФ-излу- |включеннон|2.Вход в |

| | |культуры |чением |ой УФ- |помещениеч|

| | |грибов |3.Порезы |лампы |ерез 45 |

| | | | |3.Использо|мин После |

| | | | |вание би- | |

| | | | |той посуды|отключе-ни|

| | | | | |я УФ- |

| | | | | |ламп |

| | | | | |3.Использо|

| | | | | |вание |

| | | | | |исправной |

| | | | | |посуды |

|Мытье |Моечная |Моющие |1.Терми-че|1.Попада-н|1Соблю- |

|посуды |комната, |средства |ский |ие кипятка|дать |

| |щетки | |ожог |на руки |осторож- |

| | |- |2.Порез |2.Разбитая|ность при |

| | | | | |мытье |

| | | | |посуда |2.Исполь-з|

| | | | | |ование |

| | | | | |исправной |

| | | | | |посуды |

Работа с токсичными веществами

При работе с этими веществами необходимо предварительно

изучить их физико-химические свойства, характер действия на

человека и соблюдать особые меры предосторожности:

1.Работа с токсичными веществами должна проводиться в вытяжном

шкафу, мощность вытяжной вентиляции которой обеспечивает не менее

15-кратный обмен воздуха.

2.Все работы должны вестись в халате и резиновых перчатках.

3.Токсичные вещества хранятся в стальном ящике под замком, на

каждой бутылке должна быть этикетка.

4.Стеклянные колбы, банки и другую тару с токсичными

веществами нельзя оставлять на столе.

5.Наполнение сосудов следует проводить сифоном или пипеткой с

грушей.

6.После проведения эксперимента приборы и посуда тщательно

обезвреживаются исполнителем.

7.После окончания работы необходимо тщательно вымыть руки,

остатки растворов токсичных веществ слить в специальные склянки.

Правила работы с микроорганизмами

Поскольку в работе использовались непатогенные микроорганизмы,

при работе с ними нужно соблюдать обычные меры безопасности /59/:

1. Работать только в спецодежде, на рабочем месте не принимать

пищу, не пить и не курить.

2. По окончании работы тщательно вымыть руки или принять душ.

Посуду мыть 2%-ым раствором соды и горячей водой.

3. Рабочее место обрабатывать дезинфицирующими средствами,

этиловым спиртом и стерилизовать бактерицидными лампами.

Работа с электроприборами.

Все электрооборудование лаборатории должно соответствовать ПУЭ-

85 /55/.

При работе с электроприборами необходимо соблюдать следующие

правила:

1.Нельзя работать с приборами одному человеку.

2.Следить за исправностью приборов, штепсельных вилок,

розеток, проводов, за отсутствием на приборах оголенных токоведущих

частей.

3.Убедиться перед работой, что на заземленных приборах

подключено заземление.

4.Включать прибор разрешается только в ту сеть, напряжение

которой соответствует напряжению, обозначенному на приборе.

Согласно/ / класс помещения по опасности поражения человека

электрическим током - без повышенной опасности .

9.5.Меры первой помощи при несчастных случаях в лаборатории

Доврачебная помощь должна быть оказана пострадавшему

товарищами по работе. Согласно/60/ необходимо принять следующие

меры:

1.При порезах рану промывают 2%-ым раствором перманганата

калия, смазывают края раны раствором 5%-ым йода и накладывают

стерильную повязку. Рану нельзя промывать водой.

2. При ушибах пострадавшему нужно создать покой, к ушибленному

месту прикладывать холодные примочки до прихода врача.

3. При венозном кровотечении накладывать давящую повязку и,

если кровотечение не останавливается, накладывается жгут или

закрутка.

4. При химических ожогах кожу промывают обильной струей воды,

а затем обрабатывают:

-при ожогах кислотами - слабым раствором питьевой соды, или

присыпают обожженное место мелом или окисью магния;

-при ожогах щелочами - слабыми растворами уксусной или

лимонной кислоты.

5.При попадании химических веществ в глаза нужно немедленно

обильно промыть глаза струей воды.

6.При поражении электротоком:

-нельзя брать пострадавшего голыми руками, чтобы освободить

пораженного током, необходимо отключить электроприбор;

-проверить пульс и дыхание;

-сообщить о случившемся в ближайший медпункт;

-если дыхание и пульс есть, пострадавшего необходимо положить

в удобное положение, дать понюхать нашатырный спирт, если пульса

нет, пораженного положить на ровную поверхность и приступить к

искусственному дыханию "рот в рот" с частотой 10-12 вдуваний в

минуту. Второй человек может делать одновременно массаж сердца со

скоростью 60-70 раз в минуту. Следует срочно вызвать врача.

7.При термических ожогах необходимо пораженный участок кожи

закрыть сухой асептической повязкой, при этом нельзя как либо

очищать кожу. Затем следует обратиться в медпункт.

8.При ингаляционных поражениях парами и аэрозолями токсичных

веществ пострадавшего необходимо вывести (вынести) на свежий

воздух, освободить то стягивающей одежды, создать ему абсолютный

покой, положить на спину тепло укутать и вызвать врача.

9.6.Охрана окружающей среды

В ходе дипломной работы, в процессе экспериментов возникали

производственные отходы. Их характеристика представлена в таблице

12.

Поскольку возможности повторного использования отходов нет, их

необходимо утилизировать. Растворы реактивов после работы

направлялись в зависимости от вида в органический или

неорганический слив для дальнейшего их обезвреживания и утилизации.

Все опасные отходы института утилизируются на специальном полигоне.

Характеристика производственных отходов

таблица 12

| | | | | | | |

|Наиме-нование|Коли-че|Агре-г|Т, |Наименован|Содержа|Приме-чан|

|отхода |ство |атное |0С |ие |ние |ие |

| |м3/ч |состоя| |вред-ных |вред-ны| |

| | |-ние | |приме |х | |

| | | | |сей |примес-| |

| | | | | | | |

| | | | | |ей, % | |

| | | | | | | |

|Отработанные |0.05-0.|Тв. |25 |ПАУ |0.025 |На |

|питательные |1 | | | |(масс.)|свалку |

|среды |кг/нед | | | | | |

| | | | | | |На |

|Отработанные | | | |Споры и |0.1- |автокавир|

|культуры |50 гр |Тв. |25 |вгетативн-|-1% |-ование и|

|микроорганиз-|в месяц| | |ый мицелий|(масс.)|затем на |

|мов | | | | | |свалку |

10.Технико-экономическая оценка результатов исследования

10.1.Анализ рынка возможной реализации результатов

исследования

10.1.1.Сегментация рынка

Потенциальным потребителем идеи является промышленное

производство- утилизация целлюлозного мусора. Проблема хранения и

переработки изделий и конструкций из древесины, пропитанной целью

консервации различными фунгицидными веществами, является одной из

важнейших проблем утилизации отходов лигноцеллюлозного сырья.

Подобные изделия в соответствии с жесткими требованиями

экологической безопасности трудно утилизировать традиционными

методами: сжиганием или захоронением в почве, так как это вызывает

интенсивное загрязнение атмосферы или подпочвенных вод продуктами

термического или химического разложения используемых фунгицидных

добавок. Наиболее перспективными и экологически безопасными

являются биотехнологические методы переработки данного вида

отходов, основанные на ферментативной активности микроорганизмов

В настоящее время исследования процессов деградации ПАУ имеют

большой интерес у ученых США, Японии, стран ЕЭС , России.

Большинство работ финансируются химическими фирмами или фирмами,

работающими в сфере защиты окружающей среды.

10.1.2.Позиционирование товара

Существуют несколько альтернативных подходов для решения

данной проблемы - утилизации коммунальных (целлюлозных) отходов:

Вариант №1. Химическая .обработка-варка щепы- приготовление

почвы или компоста.

Связан с использованием химических реагентов, вызывающих

загрязнение объектов окружающей среды (кислоты, щелочи).

Технологический процесс варки целлюлозы на заводах целлюлозно-

бумажной промышленности предполагает большой расход технической

воды и образование промышленных стоков. Образуются

неутилизированные продукты- целлюлоза и лигнин

Вариант №2. Принудительное сжигание с избытком воздуха - зола

- приготовление компостов.

Такой способ представляет экологическую опасность , связанную

с образованием вторичных газообразных отходов, загрязняющих

атмосферу. Метод будет требовать значительных расходов

энергоносителей, дорогостоящего, оборудования по газоочистке

продуктов термической обработки ПАУ.

Вариант №3. Измельчение до опилок - обработка - бактериями -

органический субстрат - приготовление компостов

Данный метод относится к биотехнологическому и предполагает

использование анаэробных бактерий Указанный процесс проходит только

в отсутствии кислорода и требует определенных затрат на создание

герметичного резервуара. Образуется значительное количество газов,

таких как: метан, сероводород, углекислый газ. К отходящим газам

будут добавляться продукты переработки ароматических углеводородов,

что затрудняет использование метана в бытовых условиях качестве

энергоносителя. Требуются затраты на очистку и разделение газов.

Предложенный нами метод переработки древоразрушающими грибами

не требуют больших затрат энергоносителей, расхода химических

реагентов. При проведении процесса отсутствует выделение токсичных

газов, что снижает вопрос о создании систем газоочистки.

Увеличивается скорость процесса и уменьшается число

производственных стадий (выпадает стадия удаления ПАУ). Полученный

продукт разложения после проверки на патогенность и токсичность для

рыб и животных может быть направлен на приготовление почв и

компостов.

На базе разработки нашей идеи существуют ряд проблем:

1.Технические: необходимо обеспечить надежную аэрацию,

перемешивание, которое не оказывало бы сильного влияния на рост

микроорганизмов. Необходимо обеспечить очистку отходящих от спор

газов. Необходимо подобрать оптимальные температуру и влажность для

роста микроорганизмов.

2.Социальные:так как производство вредное, необходимо

разработать систему охраны труда.

10.2.Расчет затрат на проведение исследовательской работы

Затраты на проведение исследовательской работы могут состоять

из текущих и капитальных. Текущие затраты возникают при выполнении

любого исследования. В их состав входят: затраты на израсходованные

в процессе работы сырье, материалы, реактивы, различные виды

энергии, стеклянную посуду и приборы, амортизационные отчисления от

стоимости лабораторного оборудования.

Капитальных затрат в ходе дипломной работы не было.

10.2.1.Расчет текущих затрат

Затраты на сырье, материалы и реактивы, израсходованные на

проведение исследования, для каждого вида ресурсов:

n

Зм=(Pi.Цi , i=1,2,...n, где

i=1

Pi- расход i-го вида материальных ресурсов (в натуральных

еденицах измерения)

Цi- планово-заготовительная цена, т.руб.

Результаты расчета приведены в таблице 13.

Расчет затрат на стеклянную посуду представлен в таблице 14

Энергетические затраты включают в себя расходы на

электроэнергию, пар, воду, холод, использованные на технологические

нужды.

Затраты на электроэнергию:

Зэ=М.Кu.Т.Ц, где

М- мощность приборов, КВт;

Кu- коэффициент использования оборудования, Кu=0,8;

Т- время работы оборудования за весь период выполнения

исследования, час;

Ц- цена 1КВт ч электроэнергии, т.руб., Ц=0,195 .

Результаты расчета приведены в таблице 15.

Затраты на другие виды энергии:

n

Зв=( Рi Цi ,i=1,2,...,n, где

i=1

Рi- ориентировочный расход воды (пара, холода), (в

натуральных еденицах)

Цi- цена, т.руб., (цена 1м3 воды=4,16т.руб.).

Сумма амортизационных отчислений:

Ф На Т

А = __________________ , где

100 12

Ф- стоимость оборудования и приборов, использованных для

проведения исследований, т.руб. ;

На- годовая норма амортизации, На=10%;

Т-время использования приборов.

Результаты расчета приведены в таблице 16.

Расчет затрат на сырье, материалы и реактивы

таблица 13

| | |Количество | | |

|Наименован-ие|Ед. Изм. |израсходованны|Цена, |Сумма, |

| | |х материалов |т.руб. |т.руб. |

|Этанол |л |10 |20 |200 |

|Среда Чапека |л |2 |12 |24 |

|Сахароза |кг |0,2 |48 |9,6 |

|Агар-агар |кг |0,04 |360 |14,4 |

|Дрожжевой | | | | |

|экстракт |кг |0,005 |250 |1,25 |

|Сусло пивное | |2 |6 |12 |

|неохмеленное |л | | | |

|Креозот |кг |0,5 |10 |5 |

|Бумагафильтр-| | | | |

|овальная |упаковка |1 |5 |5 |

|Всего: | | | |271,25 |

Затраты на стеклянную посуду

таблица14

|Наименование |Ед. Изм. |Количес-тво |Цена, т.руб.|Сумма, |

| | | | |т.руб. |

|Чашки Петри |шт |100 |1,125 |112,5 |

|Пипетки на: 2мл|шт |5 |12 |60 |

| | |5 |16 |80 |

|5мл | | | | |

|Колбы | |12 | | |

|качалочные на |шт | |40 |480 |

|750мл | | | | |

|Пробирки на 20 |шт |300 |1,6 |480 |

|мл | | | | |

|Всего: | | | |1192,5 |

Амортизационные отчисления на стеклянную посуду приняты в размере 30%

от ее стоимости, что составляет 357750 рублей.

Расчет затрат на электроэнергию

таблица 15

|Наименован| | | |

|ие |М, кВт |Т, ч |Расход электроэнергии, |

|обору-дова| | |кВт ч |

|ния | | | |

|Автоклав |6 |20 |120 |

|Весы |0,1 |5 |0,5 |

|ВЛР-200 | | | |

|Шкаф |1,6 |40 |64 |

|сушильный | | | |

|Холодильни|0,18 |3600 |648 |

|к | | | |

|Газоразряд|0,6 |24 |14,4 |

|-ная лампа| | | |

|ПРК-7 | | | |

|Вытяжной |2.5 |10 |25 |

|шкаф | | | |

|Хромато-ма|2 |5 |10 |

|сс-спектро| | | |

|-метр | | | |

|LKB-2091 | | | |

|Всего: | | |881,9 |

Зэ= 0,8 195 881,9=13757 рублей

В состав энергетических затрат помимо затрат на электроэнергию входят

затраты на воду. В ходе выполнения работы расходовалось ориентировочно 7 л

воды в день, а за весь период работы около 0,84 м3. Таким образом затраты

на воду составляют 3494 рублей.

Расчет амортизационных отчислений

таблица 16

|Наименова-ни| | | | |

|е |Ф, т.руб. |На, % |Т, мес. |А, т.руб. |

|оборудован-и| | | | |

|я | | | | |

|Автоклав |3500 |10 |0,33 |0,88 |

|Весы ВЛР-200|3000 |10 |0,007 |0,18 |

|Шкаф | | | | |

|сушильный |4000 |10 |0,06 |2 |

|Холодильник |1500 |10 |5 |62,5 |

|Газоразрядна|1500 |10 |0,03 |0,38 |

|я лампа | | | | |

|ПРК-7 | | | | |

|Вытяжной | | | | |

|шкаф |8500 |10 |0,014 |0,99 |

|Спиртовка |30 |10 |0,5 |0,13 |

|Хромато-масс| | | | |

|-спектрометр|1200000 |10 |0,007 |70 |

|Всего: | | | |137,06 |

Смета затрат на проведение работы

таблица 17

|Наименование статьи затрат |Сумма, руб. |

|Сырье, материалы и реактивы |271250 |

|Энергетические затраты: | |

|-электроэнергия |137576 |

|-вода |3494 |

|Стеклянная посуда |1192500 |

| Амортизационные | |

|отчисления |35750 |

|-на стеклянную посуду |137060 |

|-на оборудование | |

|Всего: |2099630 |

10.2.2.Расчет затрат на проведение дополнительных работ

Для полного завершения исследований необходимо провести ряд

дополнительных мероприятий:

1.Оптимизация питательной среды:

-по содержанию сахаров (дополнительного источника углерода)

-по содержанию дрожжевого экстракта (стимулятора роста)

2.Оптимизация параметров технической установки

Расчет затрат на сырье, материалы и реактивы представлен в табл.18:

Расчет затрат на сырье, материалы и реактивы.

таблица 18

| | |Количество | | |

|Наименование |Ед. Изм. |израсходованны|Цена, |Сумма, |

| | |х материалов |т.руб. |т.руб. |

|Среда Чапека |л |400 |12 |4800 |

|Сахароза |кг |12 |48 |576 |

|Дрожжевой |кг |0,5 |250 |125 |

|экстракт | | | | |

|Всего: | | | |5501 |

Расчет затрат на стеклянную посуду представлен в таблице 19

Затраты на стеклянную посуду

таблица 19

|Наименование |Ед. Изм. |Количес-тво |Цена, т.руб.|Сумма, |

| | | | |т.руб. |

|Колбы | |15 | | |

|качалочные на |шт | |40 |600 |

|750мл | | | | |

|Колба мерная на|шт |2 |20 |40 |

|500 мл. | | | | |

|Всего: | | | |640 |

Амортизационные отчисления на стеклянную посуду составляют 192000

рублей.

Расчет затрат на электроэнергию представлен в таблице 20:

Расчет затрат на электроэнергию

таблица 20

|Наименование| | | |

|обору-довани|М, кВт |Т, ч |Расход электроэнергии, |

|я | | |кВт ч |

|Насос-компре|2,5 |7200 |18000 |

|ссор | | | |

|Фильтр |1,6 |7200 |11520 |

|отходящих | | | |

|газов | | | |

|Хромато-масс|1,6 |40 |64 |

|-спектрометр| | | |

|LKB-2091 | | | |

|Всего: | | |29530 |

Зэ=0,8 195 29530=4606680 рублей.

На весь период проведения дополнительных работ необходимо,

ориентировочно, 500л воды, затраты на воду составят 2080 рублей.

Амортизационные отчисления на оборудование для дополнительных работ

представлены в таблице 21:

Расчет амортизационных отчислений.

таблица 21

|Наименова-ни| | | | |

|е |Ф, т.руб. |На, % |Т, мес. |А, т.руб. |

|оборудования| | | | |

|Фильтр |200 |10 |10 |16,67 |

|отходящих | | | | |

|газов | | | | |

|Насос |1500 |10 |10 |125 |

|компрессор | | | | |

|Хромато-масс| | | | |

|-спектрометр|1200000 |10 |0,007 |70 |

|LKB-2091 | | | | |

|Ферментацион|2000 |10 |10 |166,67 |

|ный ангар | | | | |

|Всего: | | | |378,34 |

Смета затрат на проведение дополнительных работ

таблица 22

| | |

|Наименование статьи затрат |Сумма, руб. |

| | |

|Сырье, материалы и реактивы |550100 |

| | |

|Энергетические затраты: | |

|-электроэнергия |4606680 |

|-вода |2080 |

| | |

|Стеклянная посуда |640000 |

| | |

|Амортизационные отчисления: | |

|-на стеклянную посуду |192000 |

|-на оборудование |378340 |

|Всего: |6369200 |

11.Выводы и предложения

1.Предложена модифицированная среда Ван-Итерсона позволяющая

селективно отбирать целлюлолитические грибы, резистентные к ПАУ.

2.Выделены и охарактеризованы пять штаммов ПАУ-резистентных

микромицетов, эффективно разрушающие загрязненные ПАУ

лигноцеллюлозные отходы.

3.Исследован процесс микробной деструкции 16-ти компонентной

смеси ПАУ. Показано, что грибы Phanerohaete chrysosporium и

Trichoderma lignorum эффективно разрушают все ее компоненты.

4.Исследован процесс фотолитической деструкции 16-ти

компонентной смеси ПАУ. Показана эффективность использования УФ-

облучения для предобработки ПАУ-содержащих субстратов.

5.Обнаружено явление перераспределения вещества между

компонентами смеси ПАУ. Показано, что данный процесс протекает как

при микробной, так и при фотолитической деструкции смеси. Предложен

возможный механизм реакции, приводящей к накоплению в смеси

многоядерных ПАУ.

12.Список использованной литературы

1.Decolourisaiation of an artificial textile effluent by Phanerochaete

chrisosporium /Kirby Niamh, Mc Mullan Geoffrey, Marohant Roger//

Biotechnol. Lett. -1995.-17, №7. - c.761-764. - Англ.

2.Вредные вещества в промышленности, Т.1, 2, 3. / Под ред. Лазарева Н.В.

-М: Химия, 1976, 1977.

3.Деградация природных полимеров мицелиальными грибами- продуцентами

биологически активных веществ./ В.Г. Бабицкая, В.В. Щерба. // Прикл.

Биохимия и микробиология. -1991. -27, №5. - с.687-694.

4.Микробиология, том 64, №2, 1995, с.197-200, Л.А. Головлева, З.И.

Финкельштеин, Б.П. Баскунов.

5.Monitoring the biological treatment of antracene- contaminated soil in

a rotating - drum bioreactor /Banerjee D.K., Fedorak P.M.., Hashuimoto

A.K., Pickard M.A.. //Аррl. Microbiol. And Biotechnol. - 1995. - 43, -

с.521-528. - Англ.

6.Naphthalene biosorption in soil /water system of low or hihg sorptive

ceparty / Whitman B.E., Mihelcic J.K.,Lucking D.R.// Appl. Microbiol.

and Biotechnol. -1995. - 43, №3. - с.539-544. - Англ.

7.Degradation of polycyclic aromatic hyidrocarbons by pyre strains and

by defined strain associations: Inhibition phenomena and cometabolism

/ Bouchez M..T., Vandecastcele J.M., Blanchet D.S. // Appl. Microbiol.

and Biotechnol. - 1995. - 43, №4. - с.156-164. - Англ.

8.Verbesserte Nahrstoffgemische fur die Bioremediation verschmutzter

Boden und Gewasser / Holtwiesche Bettina, Weiss Albrichet. - 1992.

9.Phitochemically enhanced microbiol degradation of enviromental

pollutants / Matsumura Fumio, Katayama Arata; The Rogents of the

University of Califonia. -1991

10.Isolation and characterization of PAH - degrading soil bacteria.

Abstr. Keystone Symp. Environ. Biotechnol., Lark Tahol, Calif March 16-

22, 1995 / Loyd - Jones Gareth, Hunter David W // J.Cell. Biochem. -

1995. - Suppl. 21a. - с.49. - Англ.

11.Metabolism of benz[а]antracene by the filamentous fungus

Canninghamella elegans / Cerninglia Care E., Gibson David. T., Dodage

Robert H. // Appl. and Environ. Microbiol. - 1994. - 60, №11. - с.3931

- 3938. - Англ.

12.Sequence and expression of the tol DIH genes involved in the last

three steps of toluene degradation by Pseudomonas putida F1 / Lau

Peter C.K., Bergeron Helene, Lable Diane, Wang Ying, Broussea Roland,

Gibson David T // Gene. - 1994. - 146, №1. - с.7-13. - Англ.

13.Сarbon source-dependet ihibition of xyl operan expression of the

Pseudomonas putida TOL plasmid/ Holtel Andreas Marques Silvia, Mohler

Isabel, Jakubzik Ute // J. Bacteriol. - 1994. - 176, №6. - с.1773-

17776. - Англ.

14The oxidation of pyrene and benzo[а]purene by nonbasidiomycete soil

fungi/ Launen Loren, Pinto Linda, Wiebe Christine, Moore Margo // Can.

J. Microbiol. -1995.-41, №6 - с.477-448. Англ.

15.Древесина (химия, ультраструктура, реакции): Пер. с англ. / Д.

Фенгел, Г. Вегенер; Предисл. А.А. Леоновича // Под. ред. д-ра.

техн. наук, проф. А.А. Леоновича - М.: пром-сть, 1988. - 512 с.

16.Роговин З.А. Химия целлюлозы.- М.: Химия, 1972.- 519 с.

17.Тарчевский И.А., Марченко Г.Н. Биосинтез и структура целлюлозы.-

М.: Наука, 1985.- 279 с.

18.Эриньш П.П. Строение и свойства древесины как лигнокомпонентной

целлюлозной системы// Химия древесины.- 1977.- №.- С. 8-25.

19.Preston R.D. Cellulose-microbril-orienting mechanisms in plant

cells walls//Planta.-1988.-V.174, №1.-P. 67-74.

20.Билай Т. И. Биотехнологические основы трансформации целлюлозы в

белково-ферментные препараты// Биохимия животных и человека:

Респ. Мевжвед. сб. научных трудов/ АН УССР.- Киев, 1988. Вып. 12.-

С. 42-54.

21.Mullings R. Measurement of sacharification by cellulases//Enzyme

and Microb. Technol.-1985.-V.7, №12.-P. 586.

22.Schurz J.Cellulose solutions of the networt type:

characterization and properties// Cell. Chem. and Tecnol.-1977.-

V.11, P.3-28.

23.Эриньш П. П. Строение и свойства древесины как лигнокомпонентной

полимерной системы// Химия древесины.-1977.-N1.-С. 8-25.

24.Огарков В. И., Киселев О. М., Быков В. А. Биотехнологические

направления использования растительного сырья// Биотехнология.-

1985.-№З.- С. 1-15.

25. Sricscen M., Larsson S. and Miksche G. E. Gaschromatographische

Analuse von Ligninoxydationsprodukten. VIII. Zur Struktur des

Lignins der Fichte// Acta Chem. Scand.-V.27, P. 903-914.

26.Yang H. H., Effland M. J., Kirk T. K. Factors influencing fundal

degradation of lignin in a representative lignocellulosic

thermomechanical pulp// Biotechnol. Bioeng.- 1980.-V.22, №1. P.

65-77.

27.Khan A. W., Guiliano C., Ascher M. Comparative degradation of

cellulose and sugar formation by three new isolated mesophilic

aerobes// Biotechnol. Lett.-1983.-V.5, №6.-P. 395-399.

28. Israelidies C. J., Grant G. A., Han Y. W. Sugar level,

fermentability and acceptability of straw treated with differnt

acisd// Appl. Environ. Microbiol.-1978.-V.36, №1.-P. 43-46.

29. Агабекян Э.Л. Влияние дисперсности соломы на целлюлолитическую

активность гриба Asp. terreus 17 p // Микробиол. пром. - 1982.- №

3.- С. 10-11.

30. Градова Н. Б., Касим-заде И. Э., Винаров А. Ю. Сравнительная

оценка эффективности способов биоконверсии гребней винограда//

Биотехнология.- 1991.- №1.- С. 85-88.

31. Structural properties of cellulose and cellulase reaction

mechanism/ S. B. Lee, I. H. Kim, D. D. Ryn, H. Taguchi//

Biotechnol. Bioeng.-1983.-V.25, №1.-P. 33-51.

32. Влияние механохимической обработки соломы на качество

получаемых кормовых гранул/ Ю.Ю.Каткевич, А.Соммер, З.Чернякова

и др. // Химия древесины.- 1990.- №5.- С.72-78.

33.Механизмы реакции в органической химии. Пер. с англ. / П.Сайкс.

// Под ред. д-ра хим. наук В.Ф.Травеня - М.:Химия, 1991. - с.448.

34.Микология. Э.Мюллер, В.Лефлер: Пер.с нем. - М.: Мир, 1995

35.Determination of accesibity of lignocellulosic substrates to

enzymatic degradation by microscopy / Srebotnik Enald, Messner

Kurt // EUREM 88: Proc. 9 th Eur. Congr Electron Microsc., York,

4-9 Sept., 1988. Vol. 3. - Bristol; Philadelphia, 1988. - с.107-

110. - Англ.

36.Anaerobic oxidarion of toluene (analogues) to benzoate

(analogues) by whole celles and by cell extracts of a

denitrifying Thanera sp. / Biegert Thomas, Fachs Georg // Arch.

Microbiol. - 1995 - 163, №6. - с.407-417. - Англ.

37.Плазмиды биодеградации нафталина в ризосферных бактериях рода

Pseudomonas / В.В.Кочетков, В.В.Балашина, Е.А.Мордухова //

Микробиология том 66, №2 1997 стр.211-216, март- апрель.

38.Wite-rot fungus may degrade aromatic pollutants // Bioprocess.

Technol. - 1990. - 12, - с.2-3. -Англ.

39.Aromatic compounds as model substances for enviromental

pollutions. Energetic and kinetic calorimetric investigation of

mineralization by microorganisms: [Рар.] IUPAC Conf.

Chem.Thermodin., Clermont - Frrant, 17-22 Jully, 1994 //Pure and

Appl. Chem. - 1995. -67, - с.947-954. - Англ.

40.Бороним А.М., Цой Т.В.Организация и регуляция экспрессии.

Генетика . Т.4. - «Наука», 1989. - с.581-594.

41. Методы селекции продуцентов антибиотиков и ферментов/ Р.А.

Жукова, А.Д. Коммунарская, М.И. Прошина и др. - Л.: Медицина

1978.- 160 с.

42.Выделение из природных биоценозов микроорганизмов

целлюлозодеструкторов, резистентных к биоцидным веществам /

Козлов Г.В., Марьяновская Ю.В., Калей Я.А., Соколов В.Н.,

Гарабаджиу А.В. // Тез. докл. Научн.-техн. конф-ции. СПбГТИ (ТУ)

им. М.М.Сычева- СПб.:Изд.СПбГТИ(ТУ), 1997, с.126.

43.Борисов Л.Б., Козьмин-Соколов Б.Н., Фрейдлин И.С./ Руководство к

лабораторным занятиям по медицинской микробиологии, вирусологии и

имунологии: Учеб. Пособие. - М.: Медицина, 1993. - 240 с.: ил.

44.Выделение и характеристика микроорганизмов- деструкторов

полициклических ароматических углеводородов / Пунтус И.Ф.,

Филонов А.Е., Кошелева И.А., Гаязов Р.Р., Карпов А.В., Боронин

А.М. // Мкробиология Т.66, №2, 1997 с.269-272.

45.Funginal oxidotion makes large waste molecules manageable//

Bioprocess. Technol.- 1991.-13, №4.-p. 7.

46.Деструкцiя моно-I полiциклiчних ароматичних вуглеводнiв культурами

Pseudomonas fluorescens 1-D биовар II и Bacillus subtilis 2-D/ Думаньська

Т.У.// Мiкробiол. Ж.-1995.-57, №1.-с.95-101.

47.Rontani J.F., Rambeioarisoa E., Jinsti J. Favourable interaction

bettween photooxidation and bacterial degradation of antrhacene

in sea Water. Chemosphere, 1985, 14, №11-12, р.1909-1912.

48.Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В3-х т. Т.1.: Пер. с

англ./ Под. ред. Р.Сопера.- М.: Мир, 1993.- 368 с., ил.

49.Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in biomass

emission by liguid chromatography with fluorescence and

chemiluminescensendetection / Gachanjana Anthony N., Worsfold

Paul J. // Anal. Proc.- 1992.-29.-p.63-65.

50.ГОСТ 12.0.003-74 Система стандартов безопасности труда. Опасные

и вредные производственные факторы. Классификация

51.Справочник химика. Основные свойства неорганических и

органических соединений. -Л:, Лен. отд. ГХИ, 1963. Т.2, с. 1168.

52.Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов и средства их

тушения: справ. изд. в 2-х томах. /Под ред. А.Н. Баратова, А. Я.

Корольченко. -М: Химия, 1990-496 с.

53.Беспамятнов Г.П.,Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации

химических веществ в окружающей среде. Справочник.-Л.: Химия,

1985.- 528 с.

54.НПБ-ОБ-95. Определение категорий помещений и зданий по

взрывопожарной и пожарной опасности.

55.Правила устройства электроустановок. -М: Энергоатомиздат, 1985 -

640 с.

56.ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования

к воздуху рабочей зоны.

57.ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования.

58.СНиП II-4-79 Естественное и искусственное освещение. Нормы

проектирования. -М: Стройиздат, 1980.

59.ГОСТ 12.1.008-76 ССБТ. Биологическая безопасность. Общие

требования безопасности.

60.Сборник общих правил и инструкций по технике безопасности при

работе в химической лаборатории и мастерской. -Л: изд. ЛТИ им.

Ленсовета, 1989.

Страницы: 1, 2, 3


© 2010 Современные рефераты