Біотехнологічні прийоми в подоланні сировинних та енергетичних проблем людства

Утилізація (від латинського utilis - корисний) - застосування з користю, наприклад відходів.

Біоконверсія - це трансформація речовин з однієї форми в іншу біологічними агентами (живими організмами або ферментами). За допомогою біоконверсії з відходів різного походження (рослинництва, тваринництва, побутових і промислових) можна одержати різноманітну продукцію - альтернативні носії енергії, високоякісне органічне добриво, білкові та вітамінні кормові добавки.

При експлуатації тваринницьких ферм і комплексів виникає багато проблем - санітарно-гігієнічних, екологічних, економічних, соціальних тощо.

Це зумовлено передусім значною концентрацією тварин па обмеженому просторі та порушенням рівноваги між поголів'ям і площею земельних угідь, що супроводжується накопиченням великої кількості гною, стічних вод та інших органомістких відходів у розрахунку на одиницю земельної площі. Гній містить значну кількість патогенних мікроорганізмів, яєць і личинок гельмінтів, насіння бур'янів, солей важких металів та інших ксенобіотиків. Потрапляючи у ґрунт і водоймища, гнойова рідина спричинює забруднення ґрунтових вод, біологічне заражений ґрунту патогенними мікроорганізмами та викликає масові отруєння водних організмів. У воді різко збільшується вміст аміаку і зменшується кількість кисню.

Такі компоненти відходів, як метан, діоксид вуглецю, аміак і сірководень, забруднюють повітря. Метан, потрапляючи в атмосферу, зумовлює парниковий ефект, який у 22-30 разів перевершує вплив діоксиду вуглецю і призводить до глобальних змін клімату. За Міжнародною Конвенцією, яку підписала Україна, кожній країні виділена певна квота метану, який може потрапити у навколишнє середовище. Понаднормові його викиди призводять до штрафних санкцій, а у разі зменшення викидів метану в атмосферу надає право країні реалізувати певну частку своєї квоти на світовому ринку.

Проблеми поглиблюються тим, що сільськогосподарські угіддя як біологічні системи утилізації можуть сприймати підвищені дози органічних добрив у вигляді гною в обмеженій кількості. Критерієм є вміст азоту, максимально допустима концентрація якого складає 250-300 кг/га.

Таким чином, гнойова біомаса є забрудником навколишнього середовища як органічними, так і біогенними елементами. На її частку припадає 43-66 % загального біологічного навантаження на природні системи.

Для усунення цих негативних явищ необхідна спеціальна технологічна обробка гною, що дало б можливість підвищити концентрацію поживних речовин в одиниці об'єму гною і одночасно усунути запахи, загальмувати або знищити патогенні мікроорганізми, знизити вміст токсичних речовин та викиди шкідливих газів у атмосферу.

Усі існуючі методи утилізації відходів тваринництва умовно можна поділити на дві групи: традиційні і нетрадиційні.

При традиційних методах для утилізації використовують такі природні біологічні системи, як ґрунт і водоймища. Утилізація здійснюється біологічними агентами (об'єктами) - мікроорганізмами, дощовими черв'яками, членистоногими тощо. Вибір біологічної системи суттєво залежить від консистенції гнойової біомаси, яка, залежно від технології утримання і гноєвидалеиня, може бути: твердою (вологість до 80 %), напіврідкою (вологість 81-90 %) і рідкою (вологість більше 91 %).

Цікаві статті з розділу

Екологія регіону
Екологія людини є міждисциплінарною наукою, яка вивчає закономірності взаємодії людей із навколишнім середовищем, і є спільним науковим підрозділом географії, соціоекології та медицини, що в ...

Виснаження та деградація ґрунтових ресурсів
Земельний фактор, як і повітря, вода, біосфера, сонячна енергія, є найважливішою складовою навколишнього природного середовища. Земна твердінь (суходіл) виконує значну кількість необхідних і ...

Проблеми екології та шляхи їх вирішення
Про проблеми екології по-справжньому заговорили в 70-ті роки нашого століття, коли не тільки фахівці, але й рядові громадяни відчули, яку зростаючу погрозу несе нинішньому й майбутньому поко ...