Mô tả quy trình CN/TB:
Công nghệ sinh học môi trường đa mục đích
Công nghệ bảo vệ môi trường mới, đa năng và độc đáo dùng sản xuất sản phẩm có giá trị từ chất thải công nghiệp và gia đình
Trung tâm Khoa học Nam cực Quốc gia Ucrain (Bộ Giáo dục Đào tạo và Khoa học Ucrain) và Viện Vi sinh và Virut học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Ucrain cùng hợp tác nghiên cứu sinh học phức hợp ở Nam cực và phát triển các công nghệ sinh học bảo vệ môi trường mới.
Phương pháp dự báo nhiệt động học mối tương tác của vi sinh vật với sinh cảnh lạ (kim loại nặng độc hại, đồng vị phóng xạ, dẫn xuất thơm, thuốc nhuộm azo, chất thải hữu cơ, chất thải thực phẩm và nông nghiệp, v.v…) cho phép chứng minh về lý thuyết và hiện thực hóa phương pháp tối ưu của công nghệ sinh học vi sinh tinh chế chất thải sinh cảnh lạ. Bổ sung các chất khác nhau (chất cho và chất nhận electron) vào các chế phẩm vi sinh tạo cơ hội điều khiển sự chuyển hóa của các tập đoàn vi sinh và đạt hiệu quả khử độc tối đa cho xử lý chất thải. Sự đa dạng loài của các vi sinh vật và nồng độ cao của chúng cho phép thực hiện đồng thời nhiều cơ chế chiết xuất kim loại khỏi dung dịch.
Thách thức của Trung tâm là nghiên cứu các vấn đề khoa học cơ bản ở Nam cực, phát triển công nghệ sinh học có thể vận hành trong điều kiện cực trị của Nam cực. Một trong các hướng chính là chọn lọc các vi sinh chịu được nồng độ Cu 2+, Cd2+, Hg2+, CrO2-4 cao của môi trường Nam cực cực trị và phát triển công nghệ sinh học dựa trên cơ sở của chúng để tinh lọc nước thải để không còn kim loại nặng độc hại; công nghệ sinh học dựa trên cơ sở tăng tốc quá trình lên men kỵ khí chất thải thực phẩm hữu cơ rắn để thu nhận khí sinh học và nước sạch sinh thái.
Công nghệ sinh học lên men nhanh chất thải thực phẩm được thực hiện tại Trạm AKADEMIK VERNADSKY Nam cực của Ucraina.
Trên cơ sở lý thuyết của phương pháp điều khiển chuyển hóa vi sinh, đã phát triển công nghệ sinh học lên men chất thải thực phẩm nhanh và hiệu quả. Công nghệ sinh học điều khiển sự chuyển hóa vi sinh (RMM-biotechnology) giảm được 20 lần trọng lượng và thể tích chất thải thực phẩm trong 5-12 ngày, tạo ra các sản phẩm cuối cùng không độc hại (bao gồm metan, khí cacbonic và nitơ), các thông số công nghệ vượt 5-10 lần các thông số công nghệ hiện đại. Metan (khí sinh học) là một trong các sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy sinh học polyme hữu cơ. Sản lượng metan là 8-10 l/kg chất thải. Nước sạch sinh thái là kết quả của quy trình lọc nước thải đạt các thông số tiêu chuẩn. Khả năng thu hồi nước sạch sinh thái cho phép giảm nhiều lần chi phí mua nước và đưa vào chu trình cấp nước khép kín.
Phát triển công nghệ sinh học công nghiệp bảo vệ môi trường mới, sử dụng rác thải công nghiệp và đô thị, nhận được sản phẩm cuối cùng có giá trị - metan (nguồn năng lượng) và nước sạch sinh thái (từ nước đầu ra của rác thải). Trên cơ sở dự báo nhiệt động học mối tương tác vi sinh với sinh cảnh lạ và điều khiển sự chuyển hóa vi sinh đã phát triển công nghệ sinh học sử dụng rác thải công nghiệp và đô thị nhanh và hiệu quả.
Nhờ cộng đồng vi sinh được chọn lọc và điều khiển định hướng sự chuyển hóa vi sinh nên đã tạo khả năng lên men chất thải hữu cơ thành metan một cách hiệu quả. Trong 14 ngày lên men, trọng lượng chất thải hữu cơ (đặc biệt là thực phẩm) giảm 20-25 lần, nồng độ metan trong khí tổng hợp đạt 42-60%. Công nghệ sinh học trên cơ sở điều khiển chuyển hóa vi sinh cho phép hóa lỏng chất thải trong 1 năm, trong khi các quá trình hóa lỏng thông thường cần tới 40-50 năm
|