BIODEGRADAREA VS.

BIODETERIORAREAAndries Mioara

CUPRINS1.Introducere2.Nivelurile biodegradarii3.Biodegradarea aeroba (compostarea)4.Transformarea deseurilor in compost5.Etapele compostarii6.Avantajele si dezavantajele compostarii7.Biodegradarea anaeroba8.Etapele fermentatiei anaerobe9.Avanatjele si dezavanatjele biodegradarii

anaerobe10.Modificari induse de actiunea

microorganismelor11.Factori care favorizeaza procesele de

degradare12.Bibliografie

1.INTRODUCERE Microorganismele pot fi utilizate nu numai

pentru a sintetiza antibiotice, acizi organici sau proteine alimentare, ci si pentru a degrada substantele organice nedorite.

Conceptul de biodegradare se refera la modificarea proprietatii unor materiale, determinata de activitatea biologica a microorganismelor.

Biodegradarea se exercita, in special asupra materialelor organice, dar nu le exclude pe cele anorganice.

Exista o delimitare neta intre procesele de biodegradare si cele de biodeteriorare.

Biodegradarea este fenomenul prin care o substanta se descompune natural cu ajutorul unor microorganisme, din descompunerea acesteia rezultand alte substante inofensive.

Biodegradarea reprezinta acea caracteristica esentiala a substantelor organice care face posibile atat procesul de epurare natural, cat si epurarea biologica, si se refera la capacitatea unei substante organice de a se modifica din punct de vedere chimic sub actiunea microorganismelor.

2.NIVELURILE BIODEGRADARII1. biodegradarea primara: reprezinta transformarea

minim necesara pentru schimbarea identitatii unei substante; 

2. biodegradarea partiala: presupune desfasurarea unei succesiuni de transformari, fara a avea loc trecerea completa a substantei organice in compusi minerali;

3. biodegradarea acceptabila: consta in suma transformarilor minime necesare pentru a face sa dispara acele caracteristici care nu sunt de dorit la substanta organica respectiva; 

4. biodegradarea totala: reprezinta transformarea totala in oxizii elementelor ce compun substanta supusa biodegradrii si biomasa (rezultata in urma proceselor metabolice ale microorganismelor). 

 

3.BIODEGRADAREA AEROBA (COMPOSTAREA)

Compostarea, reprezinta tehnica de transformare a deseurilor organice in ingrasaminte, cuprinzand totalitatea transformarilor microbiene, biochimice si fizice pe care le sufera deseurile vegetale sau animale de la starea lor initiala si pana cand ajung in diferite stadii de humificare, stare calitativ superioara diferita starii initiale. Este o metoda de tratare ecologica utila deoarece partea biodegradabila din deseuri, care reprezinta in jur de 50% din totalul deseurilor casnice, poate fi reintrodusa in ciclul natural. Pentru asigurarea unor conditii de compostare optime trebuie urmariti unii parametrii precum: temperatura,umiditatea masei organice, concentratia de oxigen, porozitatea materialului, continutul de carbon si de azot din deseu.

4.TRANSFORMAREA DESEURILOR IN COMPOST Toate deseurile biodegradabile: menajere, dejectii

animale, resturi vegetale, deseuri din industria alimentara, ajung pe o cale sau alta intr-o faza de putrefactie in care reprezinta un ingrasamant natural ecologic deosebit de pretios.

Prima varianta este aceea de a lasa deseurile biodegradabile in voia soartei pana cand ajung in faza finala de putrefactie, numita putrefactie anaeroba – cu lipsa acuta de oxigen. Acest lucru este relativ acceptabil pentru o parte din materialele biodegradabile, cum ar fi resturile vegetale, daca nu sunt depozitate in straturi prea groase.

O alta solutie este transformarea deseurilor biodegradabile in compost folosind biodegradarea aeroba - cu aport substantial de oxigen. Aceasta solutie conduce la atingerea scopului final în 10 – 14 saptamani, in timp ce solutia anaeroba are nevoie de 12 – 24 luni.

5.ETAPELE COMPOSTARII1. Identificarea deseurilor biodegradabile de

prelucrat, din punct de vedere al naturii si cantitatii lor;

2. Determinarea suprafeţei platformei necesare si a utilajelor ce urmeaza a fi folosite;

3. Evaluarea condiţiilor climatice din zona (zona ploioasa, secetoasa, foarte calda etc.);

4. Maruntirea materialului de compostat si dispunerea lui in sire in lungul platformei;

5. Rascolirea continua a materialului (de 2 – 3 ori pe saptamana, functie de conditiile climatice);

6. Adaugarea de apa in cazul in care este nevoie;

7. Evaluarea nivelului de prelucrare si stabilirea momentului in care prelucrarea s-a finalizat.

6.AVANTAJELE SI DEZAVANTAJELE COMPOSTARIIPrincipalele avantaje ale compostarii: se elimina mirosurile neplacute, sursele de

raspandire a microbilor si infestarea solului, a apei si a aerului;

se imbunatateste fertilitatea solurilor cu un ingrasamant ecologic, lipsit de toxicitate;

solul imbunatatit cu compost devine mai afanat si mai penetrant.

Ca la orice alta activitate si in cazul compostarii pot sa existe si dezavantaje. Acestea constau in:

necesita timp si bani; compostarea necesita echipament, munca si management;

necesita teren pentru desfaşurarea activitatii; vremea poate afecta sau prelungi

compostarea.

7.BIODEGRADAREA ANAEROBA Fermentatia anaeroba este un proces biochimic ce

se petrece in mod natural pe pamant si consta in decompunerea reziduurilor organice sub actiunea microorganismelor, in absenta oxigenului.

Amestecul gazos rezultat din proces este cunoscut sub denumirea de biogaz , si contine in principal 50-75% CH4, 25-50% CO2, alaturi de care se mai regasesc in procente mici N2, H2, O2 si H2S.

In practica industriala in procesul de fermentatie anaeroba se desfasoara in reactoare speciale (digestoare anaerobe), in conditii de lucru controlate.

8.ETAPELE FERMENTATIEI ANAEROBE Fermentarea anaeroba este un

proces biochimic foarte complex, care implica cateva tipuri diferite de bacterii ce lucreaza impreuna pentru a descompune substantele organice complexe existente in deseuri pana la produsi gazosi finali (CH4, CO2 si H2O). Procesul consta in principal din urmatoarele patru etape biochimice:1. Hidroliza, realizata de catre

bacteriile ce transforma carbohidratii insolubili, proteinele si grasimile in zaharuri simple, acizi grasi, aminoacizi si peptide; 2. Acidogeneza, unde bacteriile acidogene transforma

produsii de hidroliza in acizi organici simpli, alcooli, CO2 si hidrogen;3. Acetogeneza, in care bacteriile acetogene transforma acizii grasi cu mai mult de 2 atomi de carbon in acetat si hidrogen;4. Metanogeneza, este etapa finala in procesul de fermentare anaeroba, in care bacteriile metanogene produc biogaz din acid acetic sau din hidrogen si CO2.

9.AVANTAJELE SI DEZAVANTAJELE BIODEGRADARII ANAEROBE

Principalele avantaje: aproape 100% recuperare a elementelor nutritive din substanta

organica (azot, fosfor si potasiu) daca materialul fermentat este inglobat imediat dupa imprastiere pe terenul arabil;

producerea unui fertilizant igienic, fara riscul raspandirii bolilor de plante sau animale;

reducerea mirosurilor, cand este imprastiat pe terenuri arabile in comparatie cu imprastierea materialului nefermentat.

Dezavantaje: necesita separarea deseurilor la sursa; emisiile de metan de la statie si metanul nears din gazele de

ardere (1-4%) vor contribui negativ la efectul de incalzire globala;

trebuie dezvoltata o piata a fertilizantilor lichizi inainte de stabilirea metodei de tratare, in afara de cazul in care lichidul are un continut foarte scazut de elemente nutritive si deci poate fi evacuat în canalizarea publica.

10. MODIFICARI INDUSE DE ACTIUNEA MICROOGANISMELOR

Activitatea microorganismelor expuse biodegradarii determina: 1.alterari fizice; 2.modificari chimice; 3.impurificari; 4.modificari functionale.1.Modificarile fizice sunt foarte diverse, in functie de natura substratului

atacat: caracterul friabil al hartiei atacate, decolorarea si modificarea consistentei vopselelor, caracterul friabil al lemnului etc.

2.Modificarile chimice sunt determinate prin procese de asimilare sau de dezasimilare. Modificarea prin procese de asimilare este tipica pentru celuloza.

3.Impurificarea si patarea se datoreaza dezvoltarii miceliului fungic care acopera suprafete mari si formeaza diferite substante colorate intens.

4.Modificarile functionale sunt consecinta fenomenelor de fuling. Initiat de microorganisme, fuling-ul suprafetelor submerse ale navelor este completat prin asocierea nevertebratelor.

Efectele negative sunt directe (degradarea lemnului, a cauciucului,etc.) sau indirecte (cresterea in greutate, marirea rezistentei la deplasare).

11.FACTORII CARE FAVORIZEAZA PROCESELE DE DEGRADARE

1.Prezenta substantelor asimilabile

2.Starea fizica3.Structura chimica4.Umiditatea5.Temperatura6.Influenta conditiilor de mediu

12. BIBLIOG RAFI E

http://www.scrigroup.com/educatie/biologie/BIODEGRADAREA-SI-BIODETERIORAR11417.php

http://chimie-biologie.ubm.ro/Cursuri%20on-line/JELEA%20MARIAN/MICROBIOLOGIA%20MEDIULUI/Bidegradarea.pdf

http://www.deseuri-online.ro/geangu/Compost.htm http://compostareadeseurilor.wordpress.com/2008/10/09/avant

aje-si-dezavantaje-ale-procedeului-de-fermentare-anaerobica/ http://www.documentareonline.ro/pdf_samples/Sample_m6FjL5

hz2hW7yupxImRAlJM.pdf http://www.icpa.ro/Coduri/Compostarea.pdf http://www.scritube.com/biologie/BIODEGRADAREA-ANAEROBA

45391817.php http://en.wikipedia.org/wiki/Biodegradation http://compostareadeseurilor.wordpress.com/2008/08/26/ferme

ntarea-anaeroba/ http://www.probiopol.de/5_Ce_este_fermentarea_anaerob.44.0.

html?&L=1 http://www.inginerie-electrica.ro/acqu/pdf/2008_9.pdf