Учебно-методический комплекс дисциплины «Экологические биотехнологии» для специальности 5В060800 — «Экология» (стр. 12 )

Классификация установок биологической очистки воздуха
(по и др., 1989).

Тип установки	Рабочее тело	Водный режим	Основная стадия удаления примесей из воздуха	Источник минеральных солей
Биофильтр	Фильтрующий слой – иммобилизованные на природных носителях микробные клетки	Циркуляция воды отсутствует	1.Десорбция ма­те­ри­алом фильтрующего слоя. 2.Деструкция микробными клетками.	Материал фильтрующего слоя
Биоскруббер	Вода, активный ил	Циркуляция воды	1. Абсорбция в абсорбере водой. 2.Деструкция в аэротенке активным илом.	Минеральные соли вносят в воду
Биореактор с омываемым слоем	Иммобилизованные на искусственных носителях микробные клетки	Циркуляция воды	1. Диффузия через водную пленку к микроорганизмам. 2. Деструкция в биологическом слое.	Минераль­ные соли вносят в воду

тип аэрации нагрузка по органическому веществу на ил качество выходного протока иммобилизованные микроорганизмы дезинфицирующий отстойник

8. Для обеспечения стабильной работы биофильтров следует соблюдать комплекс мер, важнейшими из которых являются следующие:

воздух, подаваемый на очистку в биофильтр, предварительно увлажняют в биоскруббере до относительной влажности в 95–100 % тщательная предварительная очистка воздуха от взвешенных частиц, способных засорить распределительное устройство обеспечение практически горизонтального распределения потока воздуха в слое носителя обеспечение при высоких значениях загрязнений удельной поверхности фильтрующего слоя биофильтры способны функционировать при отрицательных внешних температурах.

9. Каковы существенные особенности функционирования биоскрубберов?

процесс очистки воздуха реализуется в две стадии в двух различных установках применяют различные типы абсорберов в увеличении площади поверхности раздела фаз, газовой и жидкости на второй стадии загрязненная вода поступает в аэротенк, где она регенерируется все ответы верны.

10. Приведите пример основных требований, предъявляемых к установкам биологической очистки газов

простота в эксплуатации эксплуатационная надежность конструкции высокой удельной производительности высокой степени очистки все ответы верны

11. Каковы существенные отличия биоскруббера по сравнению с биофильтрами?

занимают меньшую площадь занимают большую площадь эксплуатационные затраты ниже очистка эффективнее при наличии в воздухе плохо растворимых токсических веществ производительность ниже, эффективность выше.

12. Пользуясь таблицей определите, какая из представленных установок наиболее энергоемкая?

Параметры установок биоочистки воздуха
на объектах интенсивного животноводства ФРГ (по B. Brauer, 1984)

Установка	Рабочий объем, м3	Удельная производительность, ч–1	Степень очистки, %	Потери давле­ния, Н/м2	Расход воды, л/сут.	Удельный расход воды в сутки
Биофильтр с компостом	228	88	92	1700	510	1.8 10–3
Биофильтр с волокнистым торфом	19.5	564	66–90	55	48	2.5 10–3
Биоскруббер	44.4	900	97.5–99.7	1200	9600	0.2
Биореактор с омываваемым слоем	1.5	5000	60–90	170	48000	23

Биофильтр с компостом Биофильтр с волокнистым торфом Биоскруббер Биореактор с омываваемым слоем Все представленные конструкции энергоемкие.

Рекомендуемая литература [4, c.20-29]

, , Методы интенсификации процесса биологической очистки сточных вод. – М., 1987. Микроорганизмы очистных сооружений. – Л., 975. , Сбраживание осадков городских сточных вод в метанотенках. – М., 1986. , Анаэробная очистка концентрированных сточных вод. – М., 1989. , Оптимизация биохимической очистки сточных вод. –Л., 1979. Использование компостов из твердых бытовых отходов. – М., 1976. , Малогабаритные канализационные очистные установки. – М., 1987. Очистка производственных сточных вод. / , . – М., 1979. , Микробиологическая очистка воды. – Киев, 1978. , Очистка сточных вод на биофильтрах. – Киев, 1983. Обработка осадков сточных вод. – М., 1988. Экологическая биотехнология. / под ред. К. Ферстера и Д. Вейза. –Л., 1990. , Биологические фильтры. – М., 1982. Bellmany W. D. The use of microbiological agents in upgrading waste for feed and food. –London, 1983.

Контрольные задания для СРС

1. Решение задач на примеры по данным ХПК и БПК различных предприятий

2. Классификация и номенклатура ХПК и БПК

3.Повторение предыдущих тем 

Занятие 4

Тема 4. Пути биотехнологического усовершенствования интенсивных методов переработки бытовых и производственных сточных вод.

Интенсификация процессов очистки методом пространственного разделения различных микробных консорциумов, преимущества и недостатки этого метода. Использование рекомбинантных штаммов для утилизации трудноокисляемых, высокотоксичных или ароматических веществ.

Для занятия необходимо знать пути биотехнологического усовершенствования интенсивных методов переработки бытовых и производственных сточных вод

План занятия

Промежуточный контроль (методы пространственного разделения различных микробных консорциумов) Индивидуальная работа по заданию преподавателя Контрольная работа №1 (рубежный контроль)

Рекомендуемая литература

, , Методы интенсификации процесса биологической очистки сточных вод. – М., 1987. Микроорганизмы очистных сооружений. – Л., 975. , Сбраживание осадков городских сточных вод в метанотенках. – М., 1986. , Анаэробная очистка концентрированных сточных вод. – М., 1989. , Оптимизация биохимической очистки сточных вод. –Л., 1979. Использование компостов из твердых бытовых отходов. – М., 1976. , Малогабаритные канализационные очистные установки. – М., 1987. Очистка производственных сточных вод. / , . – М., 1979. , Микробиологическая очистка воды. – Киев, 1978. , Очистка сточных вод на биофильтрах. – Киев, 1983. Обработка осадков сточных вод. – М., 1988. Экологическая биотехнология. / под ред. К. Ферстера и Д. Вейза. –Л., 1990. , Биологические фильтры. – М., 1982. Bellmany W. D. The use of microbiological agents in upgrading waste for feed and food. –London, 1983.

Контрольные задания для СРС

1. В чем заключается сущность биотехнологического усовершенствования интенсивных методов переработки бытовых и производственных сточных вод.

2. Оцените надежность интенсификации процессов очистки методом пространственного разделения различных микробных консорциумов, преимущества и недостатки этого метода.

3. Каковы существенные особенности использования рекомбинантных штаммов для утилизации трудноокисляемых, высокотоксичных или ароматических веществ.

Занятие 5 Анаэробные процессы очистки сточных вод

План занятия

Пути биотехнологического усовершенствования интенсивных методов переработки бытовых и производственных сточных вод. Интенсификация процессов очистки методом пространственного разделения различных микробных консорциумов, преимущества и недостатки этого метода. Использование рекомбинантных штаммов для утилизации трудноокисляемых, высокотоксичных или ароматических веществ. Аэробные и анаэробные процессы очистки сточных вод, их характеристика. Реакторы, использующиеся для аэробной очистки сточных вод. Схема работы гомогенных реакторов. Популяционные проблемы «активного ила». Формирование ценозов «активного ила». Микроорганизмы «активного ила», их соотношение и значимость отдельных консорциумов. Формирование зооглей – симбиоза популяций микроорганизмов, покрытых общей слизистой оболочкой. Роль простейших в эффективности работы «активного ила». Показатель НОВ (нагрузка на ил по органическому веществу – важнейший параметр при проектировании станций аэрации. Управление работой вторичного отстойника. Реакторы с неподвижной биопленкой – биофильтры, процессы, которые в них происходят. Технологическая схема процессов, протекающих с использованием биофильтров. Классификация биофильтров в зависимости от способа очистки, вида загрузочного материала и режима подачи жидкости. Заиливание биофильтров. Использование иммобилизованных клеток микроорганизмов в аэротенках

Тестовый контроль

Тема: Биологические методы очистки стоков

Дайте определение понятию - «сточные воды». стоки с разнообразными органическими и неорганическими загрязнениями; стоки с разнообразными токсическими соединениями; стоки промышленных предприятий; все ответ верны; все ответы ошибочны.
От чего зависит рН, прозрачность и цветность сточной воды? зависит от количественных объемов сточных вод; зависит от метода очистки сточных вод; зависит от содержания растворенного кислорода; все ответ верны; все ответы ошибочны.
Приведите пример отрицательного влияния сточных вод на естественные водоемы экосистемы. наблюдаются изменения в компонентном составе  естественных водоемов; наблюдается снижение продуктивности естественных водоемов; прекращается способность водоемов к самоочищению; все ответ верны; все ответы ошибочны.
Каково назначение документа «Правила охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами»? документ регламентирует правила санитарного состояния сточных вод; документ указывает метрологические параметры для очистки сточных вод; документ позволяет нормировать показатели загрязнения в естественном водоеме; все ответы верны; все ответы ошибочны.
Объясните необходимость учета концентрации загрязнения в водоеме после смешивания сточных вод с естественными водами? учет значений загрязнения водоема позволит определить уровень предельно допустимых концентраций ядовитых веществ; учет значений загрязнения водоема позволит определить уровень биохимическое потребление кислорода; учет значений загрязнения водоема позволит определить уровень химическое потребление кислорода; все ответы верны; все ответы ошибочны.
Объясните, в чем разница между БПК и ХПК? разница в средних значениях количественных показателей; разница в методе определения потребленного кислорода в сточных водах; разница в прогностической значимости рассматриваемых методов; все ответы верны; все ответы ошибочны.
Как называется показатель позволяющий определить количество кислорода в водоеме, расходуемое в процессе биохимического потребления кислорода? ХПК; БПК; ПДК; СРС; ОБХС.
Обоснуйте необходимость учитывать метод очистки сточных вод? метод очистки сточных вод зависит от планов дальнейшего ее использования; метод очистки сточных вод зависит от уровня химического загрязнения; метод очистки сточных вод зависит от концентрации ядовитых и токсических веществ; все ответы верны; все ответы ошибочны.
Приведите пример механической очистки сточных вод. экстракция; синтез; фильтрация; выпаривание; сублимация.
Приведите пример биологической очистки сточных вод. фильтрация; создание микробиологических консорциумов; выпаривание; культивирование; экстракция.
Приведите пример третей ступени очистки сточных вод. ультрафильтрация; микроскопия; экстракция; сушка; все ответы верны.
Укажите принципиальные различия между биологическим и химическим методом очистки сточных вод. различия между биологическим и химическим методом очистки сточных вод в различных концентрациях реактивов; различия между биологическим и химическим методом очистки сточных вод в использовании ультрафиолетового излучения; различия между биологическим и химическим методом очистки сточных вод в различных значениях физических параметров; различия между биологическим и химическим методом очистки сточных вод в использовании живых консорциумов; различия между биологическим и химическим методом очистки сточных вод в эксплуатации энергосберегающих технологиях.
Приведите пример факторов, от которых зависит очистка сточных вод. рН сточных вод; микробиологический уровень загрязнения сточных вод; химический состав сточных вод; географическое расположение водоема со сточными водами все ответы верны.
Приведите примеры типов сооружений для очистки сточных вод. локальные, общие, районные; общие, частные, единичные; малые, средние, большие; все ответы верны; все ответы ошибочны.
Объясните, чем представлена локальная очистная система сточных вод? очистная система предназначена для очистки стоков физико-химическими методами; очистная система состоит из нескольких ступеней очистки; очистная система предназначена для очистки стоков непосредственно после технологических процессов; очистная система предназначена для очистки стоков на первой ступени – механическим методом; очистная система предназначена для очистки стоков на второй ступени – биологическим методом.
Объясните, чем представлены общие очистные сооружения сточных вод? очистная система предназначена для очистки стоков на третьей ступени - доочистку; очистная система предназначена для очистки стоков на первой ступени – механическим методом; очистная система предназначена для очистки стоков на второй ступени – биологическим методом. все ответы верны; все ответы ошибочны.
Объясните, чем представлена биологическая очистная система сточных вод? очистная система предназначена для очистки стоков физико-химическими методами; очистная система предназначена для очистки стоков состоит из нескольких ступеней очистки; очистная система использует способность микроорганизмов использовать в качестве ростовых субстратов различные химические соединения; очистная система предназначена для очистки стоков на первой ступени – механическим методом; очистная система предназначена для очистки стоков на второй ступени – биологическим методом.
Дайте обоснование достоинств биологического метода очистки сточных вод. биологический метод очистки сточных вод удаляет из стоков только фенольные соединения; биологический метод очистки сточных вод удаляет из стоков только органические соединения; для биологического метода очистки сточных вод используют простое аппаратурное оформление и протекания процесса; биологический метод очистки сточных вод не требует больших финансовых затрат; биологический метод очистки сточных вод имеет очень высокие эксплуатационные расходы.
Дайте характеристику аэробному процессу биологической очистки сточных вод; аэробному процессу биологической очистки сточных вод характерно использование биомассой акцептора электронов нитрат-ион; аэробному процессу биологической очистки сточных вод характерен для биообъектов доступ к свободному кислороду; аэробному процессу биологической очистки сточных вод характерно использование биомассой акцептора электронов кислород; аэробному процессу биологической очистки сточных вод характерен длительный процесс ферментации; аэробному процессу биологической очистки сточных вод характерен длительный подготовительный период.
Дайте характеристику анаэробному процессу биологической очистки сточных вод; анаэробному процессу биологической очистки сточных вод характерно использование биомассой акцептора электронов нитрат-ион; анаэробному процессу биологической очистки сточных вод характерен для биообъектов доступ к свободному кислороду; анаэробному процессу биологической очистки сточных вод характерно использование биомассой акцептора электронов кислород; анаэробному процессу биологической очистки сточных вод характерен длительный процесс ферментации; анаэробному процессу биологической очистки сточных вод характерен длительный подготовительный период.

Рекомендуемая литература