Biotechnologia - środowisko

Biotechnologia w ochronie środowiska . Dzięki niektórym organizmom w środowisku zachodzą procesy samooczyszczania wód . Obserwując ich przebieg oraz efekty , człowiek zaczął wykorzystywać organizmy do ochrony środowiska w sposób kontrolowany . Dzięki temu możliwe stało się na przykład biologiczne oczyszczenie ścieków i powietrza . Inne techniki biotechnologii pozwalają na zwalczanie szkodników bez użycia środków chemicznych czy produkcję tańszych energii. Wykorzystanie organizmów do rozkładu substancji. Przystosowując się do życia w różnych środowiskach , organizmy wykształciły szczególne cechy metabolizmu . Jedna z nich jest zdolność do uzyskiwania energii z rozkładu substancji organicznej bądź nieorganicznej , nawet jeśli ta jest toksyczna lub niebezpieczna dla ludzi. Właściwość te wykorzystuje się głównie przy : oczyszczeniu ścieków , * oczyszczaniu powietrza , * przetwarzaniu odpadów komunalnych , * produkcji tworzyw biodegradalnych . Oczyszczanie ścieków przy użyciu organizmów nazywamy oczyszczaniem biologicznym . Przeprowadza się je w oczyszczalni ścieków, w specjalnych zbiorniku. Znajduje się w nim nieruchome złoże , zawierające kamienie , żużel , koks , kształtki z tworzyw sztucznych lub ceramicznych . Na nim osadzony jest materiał biologiczny , którym mogą być bakterie , grzyby , protisty , a nawet larwy owadów. Z tego względu złożę nazywane jest złożem biologicznym . Aby zapewnić kontakt organizmów ze ściekami , złoże jest w nim zraszane lub całkowicie w nim zanurzone . Zamiast nieruchomego złoża można wykorzystać osad czynny , czyli zawiesinę, w której znajdują się organizmy Rozwój organizmów następuje wtedy w specjalnych komórkach na powierzchniach , gdzie ścieki sa intensywne natleniane. Czasami do pełnego oczyszczenia ścieków potrzeba dwóch etapów , Mogą być one przeprowadzone w różnych warunkach , (na przykład pierwszy etap w warunkach tlenowych , drugi w warunkach beztlenowych) lub różnymi metodami (na przykład pierwszy etap metodą złoża biologicznego , drugi – metodą osadu czynnego). Oczyszczenie powietrza . DO oczyszczenia powietrza z toksycznych substancji , emitowanych między innymi przez zakłady przemysłowe , oczyszczalnie ścieków i fermy hodowlane , stosuje się przede wszystkim biofiltry . Biofiltr składa się z warstwy materiału porowatego zasiedlanego przez mikroorganizmy , które maja zdolność rozkładu zanieczyszczeń do związków prostych , takich jak woda i tlenek węgla (IV). Podczas kontaktu z mikroorganizmami powietrze eliminowany jest problem nieprzyjemnego zapachu , którego źródłami są na przykład siarkowodór i amoniak. Przetwarzanie stałych odpadów komunalnych . Składowanie stałych odpadów komunalnych powoduje emisje szkodliwych gazów do atmosfery oraz przedstawienie się nieporządnych substancji do wód i gleb . Aby temu zapobiec , odpady komunalne poddaje się utylizacji. W tym celu stosuje się głównie procesy : * kompostowania , * fermentacji metanowej. Kompostowanie jest stosowane od bardzo dawna przez rolników i ogrodników do uzyskiwania naturalnego nawozu. Polega ono na rozkładaniu resztek roślinnych , ułożonych w stos lub umieszczonych w specjalnym pojemniku (kompostowniku) , przez bakterię oraz grzyby oddychające tlenowo . Podczas kompostowania niektórych części roślin ulegają rozkładowi do tlenków węgla (IV) , wody , azotanów, siarczanów , fosforanów i innych związków prostych . Inne , trudniej rozkładalne szczątki roślin , są przekształcane w substancje wielkocząsteczkowe zwane kompostem, który jest stosowany jako nawóz. W procesach kompostowania stosowanych na dużą skalę nietoksyczne resztki roślinne także układa się w stosy lub umieszcza w specjalnych komorach . Są one jednak dużo większe niż w wypadku przydomowego kompostowania , ponadto można kontrolować panujące w nich warunki : natlenienie , temperaturę oraz wilgotność. Kompostowanie pozwala na zmniejszenie objętości składowanych odpadów od 30% do 50% . Jego wadą jest jednak długi czas trwania , dochodzący do kilku miesięcy . Fermentacja metanowa jest to proces rozkładu związków organicznych przez mikroorganizmy oddychających beztlenowo .