Микроорганизмы, выделенные из различных природных жиров

Микроорганизмы-деструкторы предлагается использовать не только для разрушения жировых примесей, но и для нейтрализации других органических веществ, так, английскими исследователями French W.T., Brown L.R. [50] предлагается использовать микроорганизмы вида Burkholderia cepacica в процессе регенерации адсорбентов, применявшихся для выделения трихлорэтилена.

Биологический способ очистки сточных вод от соединений хрома (VI)

Очистка производственных сточных вод от хрома (VI) имеет очень важное значение. Попадая вместе со сточными водами в водоем, хром губительно действует на флору и фауну, ухудшает органолептические свойства воды, тормозит процессы самоочищения водоема.

К настоящему времени разработаны и внедрены в практику различные способы очистки воды от хрома: химические (реагентные), сорбционные, флотация, электрохимические и биологические.

Биологический способ очистки хромсодержащих сточных вод характеризуется следующими преимуществами: непрерывность процесса, значительное сокращение количества образующегося осадка по сравнению с реагентными способами, снижение эксплуатационных затрат по сравнению с химическими и физико-химическими.

К бактериям, способным трансформировать высокотоксичный шестивалентный хром в малотоксичный, относятся бактерии родов Pseudomohas, Aeromonas и Escherihia. Они могут спокойно переносить концентрацию ионов Cr⁶⁺ выше 200 мг/л, время очистки составляет от 1 до 3 суток. При увеличении концентрации хроматов до 350 и 500 мг/л время очистки возрастает соответственно до 20 и 60 сут.

Недостатком способа является то, что микроорганизмы не всегда или трудно приспосабливаются к изменению состава сточных вод и повышению концентрации токсичных компонентов.

В связи с этим перспективным представляется использование биосорбционных процессов для очистки сточных вод гальванических производств. Сущность биосорбции заключается в объединении во времени и пространстве сорбции загрязнений из сточных вод сорбентом и биохимического потребления компонентов сточных вод микроорганизмами, развивающимися на поверхности сорбента. При этом не исключается возможность биорегенерации сорбента. Активированные угли значительно снижают нагрузку на активную биомассу.

В качестве сорбента можно использовать гранулированный активный уголь (ГАУ) марки СКТ. Обработку стоков с шестивалентным хромом проводят в анаэробных условиях.

Учитывая высокую поглотительную способность ГАУ по отношению к шестивалентному хрому, можно сделать вывод о снижении токсичности влияния хроматов на активный ил при совместном использовании сорбционного и биологического процессов. Применение биосорбции значительно сокращает время очистки (в 4,0-4,9 раза) по сравнению с биологической очисткой при той же концентрации шестивалентного хрома.

Очистка сточных вод от шестивалентного хрома с помощью экстракции и мембранной технологии не нашла широкого применения в связи с периодичностью и высокой трудоемкостью проведения операций [70].

Биологический способ очистки сточных вод аэротенками

Биологическая очистка сточных вод кожевенной и меховой промышленности проводится совместно с очисткой бытовых сточных вод или раздельно. При раздельной очистке важно сохранить усредненный состав сточных вод и поддерживать рН<11, в противном случае сточные воды необходимо нейтрализовать.

Для биологической очистки сточных вод используют микроорганизмы, которые минерализуют растворимые органические вещества. Конечными продуктами аэробного разложения являются углекислый газ, вода и микробиальные клетки [18].

Сообщество микроорганизмов представлено одними бактериями в том случае, если очистку проводят в анаэробных условиях (в отсутствии растворенного в воде кислорода) или при слишком неблагоприятном уровне питания, который представляет собой отношение количества органических веществ к числу микроорганизмов. Неблагоприятным уровнем питания может оказаться, например, слишком высокое соотношение количеств подаваемых на очистку загрязнений и биомассы микроорганизмов. Если очистку проводят в анаэробных условиях (в присутствии растворенного кислорода), то при благоприятной обстановке в сообществе микроорганизмов развиваются простейшие, представленные cреди бактерий в очистных сооружениях сосуществуют гетеротрофы и автотрофы, причем преимущественное развитие та или иная группа получает в зависимости от условий работы системы. Эти две группы бактерий различаются по своему отношению к источнику углеродного питания. Гетеротрофы используют в качестве источника углерода готовые органические вещества и перерабатывают их для получения энергии и биосинтеза клетки. Автотрофные организмы потребляют для синтеза клетки неорганический углерод, а энергию получают за счет фото синтеза, используя энергию света, либо хемосинтеза путем окисления некоторых неорганических соединений (например, аммиака, нитритов, солей двухвалентного железа, сероводорода, элементарной серы и др.) [71].

Основными сооружениями для биологической очистки городских и многих промышленных сточных являются чаше всего аэротенки.

Аэротенки - сооружения, в которых процесс изъятия органических загрязнений осуществляется микроорганизмами. В процессе симбиоза микроорганизмов образуются хлопья активного ила. Размер этих хлопьев составляет в большинстве случаев 1 - 4 мм, но встречаются отклонения в большую или меньшую сторону. Процесс хлопьеобразования до конца не изучен, существует несколько теорий - действие внеклеточных биополимеров, заряд отдельных микроорганизмов активного ила. Очевидно и неоспоримо одно - симбиоз хлопьев активного ила обусловливает процесс автоселекции. При этом отбор микроорганизмов в жесткой конкурентной борьбе происходит из обитателей очищаемой сточной жидкости и окружающей среды (воздуха, поступающего на аэрацию, пыли и осадков непосредственно на месте очистки и т.д.).

Биологическая очистка происходит непосредственно в ходе продвижения смеси активного ила и сточной жидкости по коридору аэротенка и включает два процесса - деструкцию и трансформацию органического загрязнения микроорганизмами и биосорбцию загрязнения с образованием хлопьев активного ила. Причем сорбируются не только органические загрязнения, но и минеральные (например, красители соли металлов, радиоактивные частицы и т.п.). Оба процесса изъятия загрязнений из сточной жидкости происходят параллельно, какой из них доминирующий, не доказано [72].

Для устранения недостатков в работе аэротенка были предложены так называемые ячеечные аэротенки. Принцип их работы заключается в том, что очистка происходит стадиями или этапами в определенном объеме (ячейке), причем каждая ячейка имеет свой узел выделения приросшей биомассы и свою систему циркуляции активного ила. Сточная жидкость, перетекая из ячейки в ячейку, меняет свои свойства (становится чище), и активный ил также меняет свои свойства вследствие процесса автоселекции. В результате большего соответствия составов активного ила и субстрата очистка становится лучше и стабильнее. Развитие этих аэротенков сдерживается сложностью и дороговизной конструкции и неудобством эксплуатации [73].

Биологический способ очистки сточных вод биологическими фильтрами

Биофильтры с плоскостным загрузочным материалом. В настоящее время проектируются в основном биофильтры с плоскостным (регулярным и засыпным) загрузочным материалом, площадь удельной поверхности которого (поверхность биообрастания) достигает 90 - 260 м?/м?, пористость 90 - 98 %. Биофильтр представляет собой легкое, павильонного типа сооружение, находящееся на поверхности земли (не требуются земляные работы при строительстве), т.е. возможен быстрый монтаж биофильтра на площадке очистных сооружений из заводских деталей. Процесс изъятия органических загрязнений из сточных вод осуществляется в биофильтрах, так же как и в аэротенках при контакте очищаемой сточной жидкости с активной биомассой. Однако активная биомасса биофильтра представляет собой совсем другую структуру - биологическую пленку. Следует отметить, что видовой состав биопленки гораздо богаче, что отмечено многими отечественными и зарубежными исследователями. Это, несомненно, повышает эффективность и стабильность очистки сточных вод. Кроме того, количество активной биопленки на единицу объема биофильтра в 25 - 50 раз больше даже для биофильтров с объемным загрузочным материалом, а для биофильтров с плоскостной загрузкой рабочей биомассы - в сотни раз больше, чем в аэротенках.

В биофильтрах с плоскостным загрузочным материалом не только не происходит заиления верхнего слоя загрузки, как это было в биофильтрах с объемной загрузкой, но на них можно подавать и высококонцентрированные производственные сточные воды без предварительного отстаивания. По данным МИСИ-МГСУ, заиления не наблюдалось при подаче загрязнений, определяемых по БПК_полн до 30 кг/м? загрузочного материала в сутки, и количестве взвешенных веществ в очищаемой жидкости 1500 мг/л. Это объясняется тем, что удельная поверхность плоскостного загрузочного материала достигает 90 - 300 м?/м? и в процессе эксплуатации работает полностью. Удельная поверхность объемной загрузки из гравия, щебня, керамзита составляет 50 - 60 м?/м?. В объемном загрузочном материале эффективная (рабочая) поверхность снижается в несколько раз в результате соприкосновения поверхности фракций. Пористость (свободный объем) плоскостных загрузочных материалов достигает 90 - 99 % и ее снижение на 15 - 20 % вследствие развития биообрастания не влияет на процессы естественной вентиляции загрузочного материала, как это происходит в биофильтрах с объемным материалом, где начальная пористость составляет всего 45 - 50% [74].

Основным преимуществом биофильтров по сравнению с аэротенками является естественное соответствие качества питательных веществ (загрязнений сточных вод) качеству потребителей (микроорганизмов биопленки). Качество субстрата обусловливает формирование биоценоза по ходу потока и создание оптимальных условий для очистки сточных вод. При эксплуатации не возникают такие трудности, как вспухание активного ила, пенообразование, вынос активного ила из сооружения.

Выносимая из биофильтра отработанная биопленка обладает лучшими седиментационными свойствами, чем активный ил аэротенка. Это позволяет сократить время отстаивания во вторичных отстойниках, и, следовательно, их объем.

Влажность биопленки из вторичного отстойника 95 - 96%, а активного ила 99- 99,5 %. следовательно, объем биопленки в 5-10 раз меньше, что позволяет ее экономить и отказаться от илоуплотнителей.

Большое значение имеет высота слоя плоскостного загрузочного материала в биофильтре. По данным зарубежных исследователей, увеличение слоя загрузочного материала с 3 до 6 м позволит вдвое сократить объем загрузочного материала при одинаковом эффекте очистки [75].

Необходимо отметить малую энергоемкость биофильтров с плоскостным загрузочным материалом, электроэнергия затрачивается только на подъем воды в водораспределительную систему.

В связи с большой пористостью плоскостного загрузочного материала возможно переохлаждение очищаемой сточной жидкости, что отрицательно сказывается на работе биофильтра. Однако, как показал опыт эксплуатации биофильтров с плоскостным загрузочным материалом в Канаде, ограничение поступления холодного воздуха в вентиляционные окна биофильтра, расположенного непосредственно на открытом воздухе, предохраняет очищаемую сточную жидкость от переохлаждения. По мнению канадских ученых [76], для проведения аэробного процесса в биофильтре достаточно поступления воздуха в количестве 20 м?/ч на 1 м? площади горизонтального сечения биофильтра. Поступление воздуха в вентиляционные окна биофильтра можно регулировать с помощью жалюзийных решеток, шиберов и других приспособлений. В ходе долгосрочных наблюдений установлено, что при наружных температурах воздуха от -30 до -40 °С снижение температуры очищенной сточной жидкости составляло всего 1 - 2 °С при начальной температуре очищаемой воды 10°С.

Единственным параметром, определяющим эффект очистки сточных вод по органическим загрязнениям, в биофильтре является нагрузка по БПК на единицу поверхности биообрастания в единицу времени - г БПК₅/м? в сутки. По данным исследования МИСИ-МГСУ за долгосрочный период сточных вод различного происхождения и данным различных отечественных и зарубежных исследователей получена графическая зависимость и расчетная формула. Кратко, при нагрузках примерно: 5 г БПК₅/м? в сутки эффект очистки составляет 95 %; 20 г БПК₅/м? в сутки - 80 %; 80 г БПК₅/м? в сутки - 50 %; далее по мере возрастания нагрузки по загрязнениям эффект очистки снижается очень медленно, достигая при нагрузках 140 - 240 г БПК₅/м? в сутки постоянного уровня примерно 42 - 43 %. При больших нагрузках, к сожалению, провести исследования не удалось, а данные других исследователей не установлены.

Из проведенных исследований, очевидно, что биофильтры с плоскостным загрузочным материалом наиболее эффективны для грубой (предварительной) очистки сточных вод. При очистке сточных вод в несколько ступеней значительно сокращается требуемый объем загрузочного материала по сравнению с одноступенчатой схемой. Грамотное проектирование очистных сооружений с плоскостными биофильтрами позволяет значительно сократить, земельные площади, капитальные и эксплуатационные затраты.

Единственным недостатком при эксплуатации очистных станций биофильтрации (запроектированных по одноступенчатой схеме очистки) является сложность достижения необходимого эффекта очистки (при расчете станций на полную очистку) при изменении расчетного количества или качества сточных вод. Поскольку, как уже говорилось выше, нагрузку по органическим загрязнениям на единицу поверхности биообрастания, определяющую эффект очистки, можно регулировать только путем варьирования гидравлической нагрузки, которая может изменяться в узких оптимальных пределах.

Для устранения или минимизации недостатков описанных выше аэротенков и биофильтров были разработаны некоторые гибридные сооружения, например затопленные биофильтры, дисковые или погружные биофильтры, аэротенки с наполнителем в виде блочного, плавающего, ершового (нитевого) инертного материала - носителя активной дополнительной биомассы и др.[77].

Возможен и другой технический прием для достижения соответствия составов сточной воды и активного ила и возможно даже для исключения регенерации и циркуляции возвратного активного ила в системе. Этот прием заключается в размещении в секциях аэротенка биологически инертного материала в качестве носителя прикрепленной биомассы. Это позволит не только добиться соответствия составов вследствие процессов автоселекции комплекса субстрат - активный ил, но и снизить потребление электроэнергии в результате отказа от рециркуляции, регенерации и некоторого снижения интенсивности аэрации. Также прикрепленный биоценоз позволит облегчить проблему вспухающего активного ила при резких колебаниях состава сточной жидкости и проблему наращивания необходимой концентрации активного ила на слабоконцентрированной сточной воде.

К недостаткам аэротенков можно отнести ценообразование на очистных сооружениях, принимающих сточные воды с высоким содержанием СПАВ или белков, отгонка в атмосферу летучей органики и микроорганизмов [78].

Существует несколько технологических способов активации, от которых зависят конструкционные особенности активирующих резервуаров. Воздух подается в активаторы компрессором при тонком распылении воздушных пузырьков во всем объеме или же через поверхность воды механическим путем. Воздух перемешивает содержимое активирующих резервуаров, при этом кислород растворяется и создает аэрирующую среду для микроорганизмов активного ила. Расход воздуха зависит от эффективности очистки, концентрации активного ила и его биохимической активности. Для сточных вод кожевенной и меховой промышленности он составляет 30 мг воздуха на 1 м? воды. При наличии пены перед биологической очисткой необходимо удалить танниды или же добавить пеногасители [79].

На предприятиях обычно образуются несколько потоков сточных вод, загрязненных различными компонентами, которые, смешиваясь, могут образовывать опасные химические соединения.

Для очистки локальных (цеховых) потоков сточных вод предприятий любого профиля можно использовать модульно-кассетные биофильтры.

В зависимости от состава сточных вод биофильтр может трансформироваться. В корпусе, выведенном из рабочего состояния по технологическим показаниям, производится легкая замена фильтрующего материала без остановки процесса очистки.

Биологическая пленка на загрузочном материале корпуса, выведенного из рабочего режима, может служить резервом адаптированной биопленки, которая вводится в работу по аналитическим и технологическим показателям очистки.

Благодаря пространству между корпусами обеспечивается интенсивный доступ кислорода воздуха к загрузке снизу, что способствует эффективному окислению загрязнений по всему объему. Отсутствие принудительной системы аэрации и рециклинга удешевляет процесс очистки.

Оптимальная высота загрузки предотвращает нежелательный процесс заиливания, что увеличивает время работы биофильтра, исключает трудоемкий процесс замены и подбора загрузочного материала по вышеуказанной причине.

Эффективная аэрация и достаточность питательного субстрата (загрязнений) в сточных водах приводит к нарастанию активной массы биопленки на загрузке во всех корпусах. В биофильтре предлагаемой модели отсутствуют зоны развития анаэробных микроорганизмов, отравляющих продуктами своей жизнедеятельности аэробную микрофлору, т.е. протекают только аэробные процессы окисления.

Основное преимущество модульно-кассетного биофильтра заключается в том, что после прохождения воды через загрузку очередного корпуса степень ее очистки повышается.

Увеличение числа корпусов приводит к кратному увеличению активной площади биофильтрации, а, следовательно, к интенсификации процесса очистки.

Экспериментальные данные подтверждают универсальность биологической очистки на модульно-кассетном биофильтре сточной воды с повышенной концентрацией органических загрязнений без предварительного разбавления. Благодаря регулированию процессов ввода и вывода корпусов появляется возможность управлять режимами нагрузки по массе загрязнений (БПК) и объему сточных вод на единицу массы биопленки, предотвращая вынос ее избыточной массы и проскок неокисленных загрязнений.

Корпусная структура биофильтра позволяет комбинировать и совмещать различные методы очистки: механические и биохимические, адсорбцию и биосорбцию, физико-химические, доочистку на мелкопористом материале.

Предлагаемый биофильтр можно применять для локальной очистки производственных стоков любого состава перед сбросом их в канализацию или повторным использованием в технологическом процессе. [80]

Биологический способ очистки сточных вод активным илом

Эффективность очистки активным илом зависит от морфологии хлопьев, их величины, формы и поверхности, от химического и микробиологического состава этой гетерогенной культуры. Характерной особенностью активного ила является биохимическая активность.

При активации основными процессами являются биохимическое разложение и удаление органических веществ из сточных вод. Поэтому эффективность активации можно оценивать на основе кинетики удаления органических веществ. Кроме биохимических процессов, на активном иле протекают также процессы адсорбции, которые зависят от свойств поверхности ила и состава сточных вод. На эффективность очистки также влияют коагулирующие свойства активного ила. Важным свойством активного ила является биофлокуляция гетерогенной культуры. Развитие и интенсивное использование активации приведет, вероятно, к использованию технических монокультур для получения активного ила [81].

Активный ил возникает самопроизвольно при аэрации. Его оптимальное количество зависит от способа аэрации, вида загрязнения сточной воды и конструкционных особенностей активирующих резервуаров. За расчетную принимается концентрация 2--6 г/л, поэтому из аэрируемой системы необходимо удалять избыточный ил, а его необходимую концентрацию постоянно поддерживать. Сточные воды из аэрационной системы вместе с активным илом подают в отстойники и после осветления спускают в водоем.

Биологическую очистку сточных вод можно производить в окислительных канавах, представляющих собой пруды в виде трека с одним или несколькими вращающимися поверхностными аэраторами. Окислительная канава легко эксплуатируется; расходы на ее строительство и эксплуатацию небольшие. По эффективности этот способ очистки можно отнести к процессам, основанным на использовании активного ила и аэрированных прудов [82].

Комбинированная технологическая схема очистки сточных вод

Технология предназначена для очистки сточных вод кожевенных и меховых предприятий, основными загрязнителями которых являются сульфиды, хром (Ш) и хром (VI), СПАВ, жиры и другие органические загрязнения, а также взвесь минерального и органического происхождения. Технология основана на использовании механических, физико-химических и биологических методов. Удаление токсичных и взвешенных веществ обеспечивается использованием минеральных и органических коагулянтов, получаемых на месте использования по специально разработанной технологии. В качестве минерального коагулянта используется сернокислое железо (электрогенерированный железосодержащий коагулянт). В качестве органического реагента используются высокомолекулярные органические соединения. Трудноокисляемые органические соединения удаляются в результате биологической доочистки в биореакторе с инертной загрузкой. При применении разработанной технологии гарантируется достижение следующих показателей по степени очистки сточных вод: ХПК - 90-95 %, БПК5 - 85-90 %, взвешенные вещества - 95-98 %, соединения хрома (Ш), сульфиды, фенолы - 99,5-99,9 %, аммонийный азот - 85-88 %. Объем образующегося осадка после обезвоживания составляет до 5 % от объема обработанной воды. Комбинирование биологических и физико-химических методов позволяет повысить качество очищенной воды до норм ПДК и в 2-3 раза снизить количество реагентов на стадии физико-химической очистки. Гарантируется отсутствие вторичного загрязнения очищенных сточных вод [83].

Биологическая очистка имеет ряд важных преимуществ перед другими методами. Микроорганизмы осуществляют полную деструкцию загрязнения до газообразных продуктов и воды, обеспечивая тем самым круговорот элементов в природе. Таким образом, при биологической очистке в отличие от других способов не происходит концентрации загрязнении или перевода их в другую форму. В то же время биологические методы наиболее экономичны, так как за исключением основных капиталовложений почти не требуют расходов во время эксплуатации сооружений, а главный действующий компонент биологической очистки - активный ил самовоспроизводится [84].

Заключение

Рассмотрены структура жировых веществ, современные способы удаления и утилизации, а также современные методы обезжиривания. Наиболее эффективным методом очистки сточных вод, содержащих жировые вещества, является биологический способ, который применяется для удаления жиров с помощью микроорганизмов-деструкторов.

Изучены морфолого-культуральные и физиологические свойства исследуемых культур микроорганизмов. Рассмотрено влияние внешних факторов на динамику роста и развития микроорганизмов. Проведены скриннинговые исследования для культур, продуцирующих суммарный продукт жизнедеятельности микроорганизмов с максимальной липолитической и минимальной протеолитической активностями.

Показана возможность применения микроорганизмов, обладающих липолитической активностью для проведения процесса обезжиривания меховой овчины, шкурок енота и белки.

Установлено, что ферментативное проведение процесса приводит к получению обезжиренного полуфабриката.

Разработаны маточные растворы, способствующие получению обезжиренного полуфабриката с минимальными затратами. Наиболее оптимальным является вариант, в котором при проведении процесса используется рабочая ванна с 100% расходом бактериальной суспензии от объема рабочего раствора, при продолжительности культивирования 24 часа. Применение данной бактериальной суспензии обеспечило оптимальное удаление жировых веществ с поверхности кожевой ткани и волосяного покрова меховой овчины, соответствующей ГОСТ 4661-76.

Замена типовой методики проведения процесса обезжиривания позволяет значительно сократить расход химических материалов при проведении процесса и снизить токсичность образуемых сточных вод.

Список использованных источников информации

1 Тютюнников Б.Н. Химия жиров. -- М.: Колос, 1992. -- 376 с.

2 Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Агар, 1999. - 512 с.

3 Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1998. -704 с.

4 Верболович П.А. и др. Лекции по отдельным разделам биологической химии / П.А.Верболович, Н.Р.Аблаев, М.И. Гуськов - Алма-Ата: Наука, 1985. - 156 с.

5 Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии.- М.: Химия, 1987.- 516 с.

6 Беззубов Л.П. Химия жиров. -- М.: Пищепромиздат,1956. -- 227 с.

7 Егоров Н.С. и др. Промышленная микробиология / Н.С. Егоров, Б.М.Безбородов, И.Н. Блохина. -- М.: Высш. шк., 1989. -- 688 с.: ил.

8 Асонов Н.Р. Микробиология. -- М.: Агропромиздат, 1982. -- 351 с.

9 Нецепляев С.В., Панкратов А.Я. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых продуктов животного происхождения. -- М.: Агропромиздат, 1990. -- 223 с.

10 Кучеренко Н.Е., Васильев А.Н. Липиды. - Киев: Вища шк., 1985. - 247с.

11 Гриневич А.Г., Босенко А.М. Техническая микробиология. - Минск: Высш. шк, 1986. - 168с.

12 Мусил Я., Новакова О. Современная биохимия в схемах. - М.: Мир, 1981.-216с.

13 Кунц К. Возрастные особенности липидного состава // Биохимия. - 1999.- т.64 - вып.5.- С. 652-655.

14 Безбородов А.М. Биотехнология продуктов микробного синтеза. - М.: Агропромиздат, 1991. - 238с.

15 Рубан Е.Л. Микробные липиды и липазы. - М.: Наука, 1977. - 216 с

16 Дженсон Р., Брокерхоф Х. Липолитические ферменты. - М.: Мир, 1978.- 396 с.

17 Шестакова И.С. и др. Ферменты в кожевенном и меховом производстве / И.С.Шестакова, Л.В.Моисеева, Т.Ф. Миронова. - М.: Легпромбытиздат, 1990. - 128с.

18 Страхов И.П. и др. Химия и технология кожи и меха / И.П.Страхов, И.С.Шестакова, Д.А. Куциди. - М.: Легпромбытиздат, 1985. - 496 с.

19 Чернов Н.В. Технология кожи и меха. - М.: Гизлегпром, 1959. - 720с.

20 Лабораторный практикум по технологии ферментных препаратов. Учебное пособие для вузов/ И.М.Грачева, Ю.П.Грачев, М.С. Мосичев и др. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 240с.

21 Брагинский Л.П. Некоторые принципы классификации пресноводных экосистем по уровням токсической загрязненности // Гидробиологический журнал.- 1985.- т. 21.- №6.- С. 65-74.

22 О биотехнологическом методе обезжиривания мехового сырья / Дм.В.Шалбуев, В.С.Думнов, Е.Г.Инешина, В.Ж. Цыренов // Кожевенно - обувная промышленность. - 2003. - №5.- с. 31-32.

23 А.с. № 1002358 СССР. МКИ ⁴ С 14 С 1/08. Состав для обезжиривания меховых овчин / Я.А. Пурим, С.М.Бреслер, М.В. Савина / (СССР) - 3228159/28-12. Заявл. 29.12.80. Опубл. 07.03.83. Бюл. № 9.

24 А.с. № 1098955 СССР. МКИ ⁴ С 14 С 1/08. Состав для обезжиривания меховых овчин / Я.А. Пурим, Е.А. Королькова, Б.С.Григорьев / (СССР) - 3561148/18-12. Заявл. 03.03.83. Опубл. 23.06.84. Бюл. № 23.

25 А.с. № 1134598 СССР. МКИ ⁴ С 14 С 1/04. Способ мойки-обезжиривания меховых и шубных овчин / Л.А. Комиссарова, О.Д. Рохваргер, Ф.Х. Коганскене / (СССР) - 3529926/28-12. Заявл. 28.12.82. Опубл. 15.01.85. Бюл. № 2.

26 А.с. № 1410534 СССР. МКИ ⁴ С 14 С 1/08. Состав для обезжиривания меховых овчин / С.В. Чесунов, Л.Л.Щеголева, Б.С.Григорьев / (СССР) - 4187970/28-12. Заявл. 28.11.86.

27 Обезжиривающие составы на основе отходов производства олеиновой кислоты / А.В.Островская, И.Ш.Абдуллин, Г.Г.Лутфуллина, И.В. Безчвертная // Кожевенно - обувная промышленность. - 2000.- №5.- с. 43-45.

28 Рохваргер О.Д. Ферменты в меховом производстве. - М.:Легкая индустрия, 1977. - 224с.

29 Журавский В.А. и др. Совершенствование технологии производства мягких видов кож из свиного сырья / В.А. Журавский, Н.И.Денисенко, А.И. Поволоцкий // Кожевенно - обувная промышленность. - 1986.- №12.- с. 21-22.

30 А.с. № 927857 СССР. МКИ ⁴ С 14 С 1/08. Состав для обезжиривания свиного сырья / И.И.Микаэлян, Л.М.Меньшикова, А.А.Сакулина / (СССР) - 2908728/28-12. Заявл. 14.04.80. Опубл. 15.05.82. Бюл. № 18.

31 Валейкене В.А. и др. Исследование обезжиривания свиных шкур панкреатическими ферментными препаратами / В.А.Валейкене, А.А.Симанайтите, А.А. Скродянис // Кожевенно - обувная промышленность. - 1985.- №4.- с. 31-33.

32 А.с. № 644842 СССР. МКИ ⁴ С 14 С 1/08. Состав для обезжиривания коллагенсодержащего сырья / Б.Е.Чистяков, И.Т.Полковниченко, Г.Г.Балахонов / (СССР) - 2461622/28-12. Заявл. 21.02.77. Опубл. 30.01.79. Бюл. № 4.

33 А.с. № 2036971 СССР. МКИ ⁴ С 14 С 1/08. Средство для обезжиривания коллагенсодержащего сырья / П.С.Фахретдинов, В.С.Угрюмова, А.З.Равилов / (СССР) - 5006229/12. Заявл. 01.07.91. Опубл. 09.06.95. Бюл. № 16.

34 Особенности ферментативной отмоки-обезжиривания шкур угря / Е.М.Харчуткина, Е.П.Болдлвская, О.В.Дормидонтова, О.В. Васьянова // Кожевенно - обувная промышленность. - 2003.- №2.- с. 38-39.

35 Романенко В.И., Кузнецов С.И. Экология микроорганизмов пресных водоемов. - Л.: Наука, 1974. - 194 с.

36 Barlaz M.A., Ham R.K., Schaefer D.M. // Crit. Rev. Environ.Control. 1990. V.19. P.557-584

37 Фогорти В.М. Микробные ферменты и биотехнология. - М.: Наука, 1986. -218 с.

38 Листков Л.Л. Очистка сточных вод предприятий мясной промышленности в зарубежных странах. -- М.: ЦНИИТЭ, 1978. -- 37с.

39 Клименко Н.А., Панченко Н.П. Оценка качественного состава сточных вод // Текстильная промышленность. - 1991. - № 2. - С. 85 - 86.

40 Пальгунов Н.В., Абрамов А.Н. Очистка сточных вод мясоперерабатывающих заводов // Экология и промышленность России. - 2000. - №12. - С. 4-6.

41 Эндо Х. Современное состояние и перспективные проблемы промышленных сточных вод. -- М.: Наука, 1985. -- 37 с.

42 Кравцов А.С. Флотационные системы очистки сточных вод от масел и жиров // Масложировая промышленность. -- 1995.- №5.- С. 14-16.

43 The Otelfinger aquaculture proekt: Recicling of nutrients from waste water in a temperate climate. 1002564, Германия, Staudenmann J, Jungeberberovic R, 2003.

44 Дамбиев Ц.Ц. Охрана окружающей среды на предприятиях мясоперерабатывающей промышленности за рубежом. -- Улан-Удэ, ВСГТУ. --54 с.

45 Цыцыктуева Л.А. Охрана вод в Байкальском регионе: проблемы, подходы, теория и практика. - У-У.: БНЦ СО РАН, 2001. - 117 с.

46 Справочник по очистке природных и сточных вод / Л.П.Пааль, Я.Я.Кору, Х.А. Мельдер и др. -- М.: Высшая школа, 1994. -- 336 с.

47 Effekts of n-hexadecane and PM-100 clay on trichloroethylene degradation by Burkholderia cepatica. French W.T., Brown L.R. № 031185, 2002

48 Reinigung fetthaltiger Abwasser der Frostfischindustrie nut thermophilen Mikroorganismen. Reimann J, Gotsche A. Chem-Ind-Techn, 2002, №5, s634

49Grease oil separator and digester, № 0117273.3, 2003, Carr W.A.

50 Кузнецова Г.Н. Новый эффективный реагент для очистки сточных вод // Мясная индустрия. -- 1997. - №2. - С.17-18.

51 Гвоздяк П.И. Возможности и перспективы биологической очистки воды. -- Киев: ИКХихв, 1998. -- 138 с.

52 Душин М.Б., Григорьева В.И. Методы очистки сточных вод кожевенных заводов. -- М.: Лёгкая инд-ия, 1979. -- 95 с.

53 Шалбуев Дм.В. Управление качеством окружающей среды на кожевенно-меховых предприятиях. - У-У.: ВСГТУ, 2004. - 122 с.

54 Шапиро А.Е., Хренников Н.С. Техника безопасности в кожевенном производстве. - М.: Гизлегпром, 1983.

55 Захаров Л.Н. Техника безопасности в химической лаборатории. - М.: Химия, 1985. - 182 с.

56 3 Макаров Г.В. и др. Охрана труда в химической промышленности. / Г.В.Макаров, М.А.Стрельчук, В.Г. Кулешов- М.: Химия, 1987. - 568 с.

57 Охрана труда в химической промышленности / П.И.Соловьев, М.А.Стрельчук, Н.В. Ермилов, Б.Л. Канер- М.: Химия, 1989. - 528 с.

58 Березин В.М. Правила безопасной работы с химическими веществами в высших и средних специальных заведениях. - М.: Химия, 1989. - 62 с.

59 Охрана труда и техника безопасности в химической промышленности. Сборник нормативных материалов. - М.: Химия, 1984. - 504 с.

60 Гусев А.Г. Охрана вод рыбохозяйственных водоем от загрязнении. - М.: Пищевая промышленность, 1975.- 367 с.

61 Охрана труда и техника безопасности в химической промышленности. Сборник нормативных материалов. - М.: Химия, 1974. - 501 с.

62 Дроздов М.С., Материнская Н.П. Практикум по биологической химии. - М.: Высшая школа, 1987. - 308 с.

63 Инешина Е.Г. и др. Методические указания для выполнения лабораторных работ по курсу микробиология / Е.Г.Инешина, Л.Ю. Прудова, О.Ю. Фалилеева- Улан-Удэ: ВСГТУ, 1997. - 78 с.

64 Макаров Г.В. Охрана труда в химической промышленности. - М.: Химия, 1977. - 128 с.

65 Ласков Ю.М. и др. Очистка сточных вод предприятий кожевенной и меховой промышленности / Ю.М.Ласков, Т.Г.Федоровская, Г.Н. Жмакова - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 166с.

66 Очистка сточных вод предприятий меховой промышленности / М.Р.Сизых, Д.Б. Жалсанова, А.А.Батоева, А.А. Рязанцев // Экология и промышленность России. - 2004. - № 4. С. 22-25.

67 Рязанцев А.А., Ивчатов А.Л. Биологическая очистка сточных вод // Экология и промышленность Росси.- 2003. - № 1.- С. 32-34.

68 Reinigung fetthaltiger Abwasser der Frostfischindustrie nut thermophilen Mikroorganismen. Reimann J, Gotsche A. Chem-Ind-Techn, 2002, №5, s634

69 Grease oil separator and digester, № 0117273.3, 2003, Carr W.A.

70 Зубарева Г.И. и др. Способы очистки сточных вод от соединений хрома (VI) / Г.И.Зубарева, М.Н.Филипьева, М.И. Дегтев // Экология и промышленность Росси. - 2005. - № 2. С. 31-33.

71 Лурье, А.И.Рыбникова Химический анализ производственных сточных вод. - М.: Наука, 1974. - 325с.

72 Ивчатов А.Л., Гляденов С.Н. Еще раз о биологической очистке сточных вод // Экология и промышленность России. - 2003. - № 4.- С. 37-40.

73 Комплексное использование и охрана водных ресурсов / Под ред. О.А. Юшманова. - М.: Агропромиздат, 1985.

74 Жуков А.И. и др. Методы очистки производственных сточных вод. / А.И. Жуков, И.Л.Монгайт, И.Д. Родзиллер - М.: Стройиздат, 1986

75 Кореневский В. И. Фильтры для очистки сточных вод // ЭКиП: Экология и промышленность России. - 2002. - № 10. - С. 6-8.

76 Повышение эффективности очистки сточных вод кожевенного и мехового производства // Экология и промышленность России. - 2002. - № 10. - С. 36-37

77 Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология. - М: Высшая школа, 1979.

78 Жмаков Г.Н. Очистка сточных вод кожевенных заводов // Кожевенно-обувная промышленность. - 1992. - №4. - С. 22-26.

79 Кудряшова Г.Н., Жмаков Г.Н. Совершенствование схем очистки сточных вод мехового производства // Кожевенно-обувная промышленность. - 1987. - №9. - С. 10-13.

80 Журавлева Л.Л. Очистка сточных вод химических производств на модульно-кассетных биофильтрах // Экология и промышленность России. - № 5. -2004. - С.20-22

81 Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод - М.: Стройиздат.- 1984.

82 Соколов В.Н. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков.-М.:Стройиздат,1992 83 Жмаков Г.Н., Л.А.Саблий Комбинированная технологическая схема очистки сточных вод // Кожевенно-обувная промышленность. - 1992.- №4. -С. 22-26.

84 Справочник по очистке природных и сточных вод / Л.П.Пааль, Я.Я.Кору, Х.А. Мельдер и др. -- М.: Высшая школа, 1994.- 336 с.

Приложение Б

«Утверждаю»

Директор УНПК «Эком»

_________Советкин Н.В.

«___» июнь 2005г.

АКТ

о полупроизводственных испытаниях проведения биотехнологических процессов обезжиривания и пикелевания шкурок белки

Комиссия в составе: представителей УНПК «ЭКОМ» зав.производством Евсиковой О.И., аппаратчиков Маркеева Д.А., Мясникова А.И. - с одной стороны и преподавателей кафедр «Технология кожи, меха и товароведение непродовольственных товаров» и «Биотехнология» к.т.н. доц. Шалбуева Дм.В., к.б.н., доц. Инешиной Е.Г. и студентов 110-1 группы Бадмаевой А.Н и Забеевой СВ. составили настоящий акт о проведении полупроизводственных испытаний процессов биотехнологического обезжиривания и пикелевания шкурок белки

Для проведения испытаний были взяты шкурки белки пресно-сухого метода консервирования после проведения процесса отмоки. Отмока и механические операции, включая стрижку и мездрение, проводились согласно типовой методике обработки.

Раствор для обезжиривания готовили следующим образом. На первом этапе была приготовлена синтетическая среда с целью приготовления бактериальной суспензии. Культивирование проводили в термостате марки «ТС-80М-2» в течение 24 часов, при температуре 38±0,5⁰С и периодическим механическим воздействием, осуществляемым на встряхивателе «Shaker-Type 357» со скоростью 250 об/мин, амплитудой 6. В таблице Б1 представлен состав маточного раствора.

Таблица Б1 - Основные параметры маточного раствора

Наименование параметра	Количественное выражение
Количество вводимой биомассы, кл/см3	105 - 107
Продолжительность культивирования, час	24
Липолитическая активность, ед/г	4,53
Протеолитическая активность, ед/г	2,80
Кислотность, г/дм3	1,5
Концентрация суммарного продукта жизнедеятельности микроорганизмов, г/дм3	0,05
Концентрация СПАВ, г/дм3	4

В обезжиривающую ванну наливали бактериальную суспензию, добавляли 50% маточного раствора и СПАВ неионогенный Превоцелл W-OF-7 - 4 г/дм³, затем помещали шкурки белки. Процесс проводили при температуре 40⁰С с переменным механическим воздействием в течение 45 минут. После обезжиривания проводили промывку проточной водой при температуре 40-42 ⁰С в течение 30 минут. Затем проводили отжим по волосу на центрифуге в течение 60 секунд.

По окончании обезжиривания провели органолептическую оценку качества удаления жировых веществ с поверхности волосяного покрова и из кожевой ткани.

В дальнейшем был проведен процесс пикелевания кисломолочными бактериями, выделенными из кефирной грибковой кисломолочной композиции и курунговой кисломолочной композиции, культивируемых на обезжиренном молоке или на молочной сыворотке. Перед проведением процесса пикелевания была достигнута высокая кислотность (350⁰Т) и высокая вязкость (2,601010³) исследуемых композиций. Процесс проводили следующим образом: на выровненную поверхность образцов шкурок белки влажностью 65% наносили молочнокислый раствор с расходом 25 см³ . Кисломолочную композицию наносили при помощи деревянной лопаточки по всей площади шкурок белки. После нанесения кисломолочной композиции шкурки белки покрывали полиэтиленовым мешочком и помещали под пресс масса которого равнялась 7 кг. на 1 дм². Продолжительность пикелевания составила 24 часа. Температура сваривания после процесса пикелевания составила 48⁰С. Дубление и дальнейшие процессы проводили по типовой методике. Результаты представлены в таблице Б2.

Таблица Б2 - Общий химический анализ кожевой ткани

Показатель	ГОСТ 12780-67	Опытный вариант
Массовая доля влаги, не более %	14	11±1
Массовая доля жира в кожевой ткани, %	20,0	181
Нагрузка при разрыве поперечного участка целой шкурки, Н	50	53±1
Температура сваривания кожевой ткани, не ниже, 0С	55	62±1
рН водной вытяжки	Не менее 4,0	6,0±1

Из данных, представленных в таблице Б1, видно, что содержание основных показателей удовлетворяет требованиям ГОСТ 12780-67 «Шкурки белки выделанные».

Таким образом, предлагаемый вариант проведения процесса обезжиривания позволяет удалить достаточное количество жировых веществ с поверхности волосяного покрова и кожевой ткани, при значительном сокращении расходов СПАВ (с 6 до 4 г/дм³), а также в отсутствии карбоната натрия и формальдегида в составе обезжиривающей ванны. При пикелевании с использованием кисломолочных бактерий, выделенных из кефирной грибковой кисломолочной композиции и курунговой кисломолочной композиции, культивируемых на обезжиренном молоке или на молочной сыворотке отсутствуют сточные воды, содержащие минеральные примеси и кислоты различной химической природы, а качество полученного полуфабриката отвечает требованиям ГОСТ 12780-67 «Шкурки белки выделанные».

Советкин Н.В. Шалбуев Дм.В.Евсикова О.И. Инешина Е.Г.

Маркеев Д.А. Бадмаева А.Н. Мясников А.И. Забеева С.В.

«Утверждаю»

Директор УНПК «Эком»

_________Советкин Н.В.

«___» июнь 2005г.

АКТ

о полупроизводственных испытаниях проведения биотехнологических процессов обезжиривания и пикелевания шкурок енотовидной собаки

Комиссия в составе: представителей УНПК «ЭКОМ» зав.производством Евсиковой О.И., аппаратчиков Маркеева Д.А., Мясникова А.И. - с одной стороны и преподавателей кафедр «Технология кожи, меха и товароведение непродовольственных товаров» и «Биотехнология» к.т.н. доц. Шалбуева Дм.В., к.б.н., доц. Инешиной Е.Г. и студентов 110-1 группы Бадмаевой А.Н. и Забеевой С.В. составили настоящий акт о проведении полупроизводственных испытаний процессов биотехнологического обезжиривания и пикелевания шкурок енотовидной собаки

Для проведения испытаний были взяты шкурки енотовидной собаки пресно-сухого метода консервирования после проведения процесса отмоки. Отмока и механические операции и мездрение, проводились согласно типовой методике обработки.

Раствор для обезжиривания готовили следующим образом. На первом этапе была приготовлена синтетическая среда с целью приготовления бактериальной суспензии. Культивирование проводили в течение 24 часов, при температуре 38±0,5⁰С и периодическим механическим воздействием, осуществляемым на встряхивателе «Shaker-Type 357» со скоростью 250 об/мин, амплитудой 6. В таблице Б3 представлен состав маточного раствора.

Таблица Б3 - Основные параметры маточного раствора

Наименование параметра	Количественное выражение
Количество вводимой биомассы, кл/см3	105 - 107
Продолжительность культивирования, час	24
Липолитическая активность, ед/г	4,53
Протеолитическая активность, ед/г	2,80
Кислотность, г/дм3	1,5
Концентрация суммарного продукта жизнедеятельности микроорганизмов, г/дм3	0,05
Концентрация СПАВ, г/дм3	4

В обезжиривающую ванну наливали бактериальную суспензию, добавляли 50% маточного раствора и СПАВ неионогенный Превоцелл W-OF-7 - 4 г/дм³, затем помещали шкурки белки. Процесс проводили при температуре 40⁰С с переменным механическим воздействием в течение 45 минут. После обезжиривания проводили промывку проточной водой при температуре 40-42 ⁰С в течение 30 минут. Затем проводили отжим по волосу на центрифуге в течение 60 секунд.

По окончании обезжиривания провели органолептическую оценку качества удаления жировых веществ с поверхности волосяного покрова и из кожевой ткани.

В дальнейшем был проведен процесс пикелевания кисломолочными бактериями, выделенными из кефирной грибковой кисломолочной композиции и курунговой кисломолочной композиции, культивируемых на обезжиренном молоке или на молочной сыворотке. Перед проведением процесса пикелевания была достигнута высокая кислотность (350⁰Т) и высокая вязкость (2,601010³) исследуемых композиций. Процесс проводили следующим образом: на выровненную поверхность образцов шкурок белки влажностью 65% наносили молочнокислый раствор с расходом 250 см³ . Кисломолочную композицию наносили при помощи деревянной лопаточки по всей площади шкурок белки. После нанесения кисломолочной композиции шкурки белки покрывали полиэтиленовым мешочком и помещали под пресс масса которого равнялась 7 кг. на 1 дм². Продолжительность пикелевания составила 24 часа. Температура сваривания после процесса пикелевания составила 48⁰С. Дубление и дальнейшие процессы проводили по типовой методике. Результаты представлены в таблице Б4

Таблица Б4 - Общий химический анализ кожевой ткани

Показатель	ГОСТ 11355-65	Опытный вариант
Массовая доля влаги, не более %	14,0	11,0±1
Массовая доля жира в кожевой ткани, %	25,0	24,01
Массовая доля жира в волосном покрове, %	2,0	1,9±1
Температура сваривания кожевой ткани, не ниже, 0С	Не ниже 65	70±1
рН водной вытяжки	3,5-7,0	6,5±1

Из данных, представленных в таблице Б4, видно, что содержание основных показателей удовлетворяет требованиям ГОСТ 11355-65 «Шкурки енота выделанные натуральные или крашенные».

Таким образом, предлагаемый вариант проведения процесса обезжиривания позволяет удалить достаточное количество жировых веществ с поверхности волосяного покрова и кожевой ткани, при значительном сокращении расходов СПАВ (с 6 до 4 г/дм³), а также в отсутствии карбоната натрия и формальдегида в составе обезжиривающей ванны. При пикелевании с использованием кисломолочных бактерий, выделенных из кефирной грибковой кисломолочной композиции и курунговой кисломолочной композиции, культивируемых на обезжиренном молоке или на молочной сыворотке отсутствуют сточные воды, содержащие минеральные примеси и кислоты различной химической природы, а качество полученного полуфабриката отвечает требованиям ГОСТ 11355-65 «Шкурки енота выделанные натуральные или крашенные».

Советкин Н.В. Шалбуев Дм.В.Евсикова О.И. Инешина Е.Г.

Маркеев Д.А. Бадмаева А.Н. Мясников А.И. Забеева С.В.