Слайд 1 - Министерство иностранных дел Республики Узбекистан

Академия наук республики Узбекистан
Институт химии растительных веществ
Проект: «Разработка биотехнологии получения
биогаза и биоудобрения из растительных отходов»
Актуальность проекта: Лекарственные растения, перерабатываемые на фармпредприятиях, содержат 0,3-5% целевых
продуктов, обладающих лечебными свойствами. Поэтому в
процессе переработки растительного сырья накапливается
значительное количество отходов в виде измельченной массы
стеблей, листьев или корней, количество которых достигает в
среднем 85-90% от массы используемого сырья.
Технологические отходы фармпроизводства в настоящее время
не утилизируются и подвергаются или захоронению или
сжиганию, что существенно ухудшает экологию окружающей
среды
Последствия захоронения или сжигания растительных
отходов фармпроизводства
Растительные отходы при их захоронении на свалках гниют,
распространяя болезнетворные микроорганизмы таких
заболеваний, как холера, брюшной тиф и др., и служат
источником реальной эпидемиологической и экологической
опасности для населения
Вырабатываемый на свалках растительных отходов метан
вносит свой вклад в парниковый эффект в 21 раз больше,
чем углекислый газ
При сжигании отходов фармпроизводства выделяются
токсичные вещества, такие как окиси азота и серы, диоксины
и др. Газы от сжигания приводят к загрязнению воздуха и
вносят свой вклад в кислотные дожди, а пепел от сжигания
содержит тяжелые металлы и другие токсические вещества
Традиционные биогазовые технологии переработки растительных
фармотходов малоэффективны и очень длительны из-за высокого
содержания в этих отходах лигноцеллюлозы (35-70%)
Недостатки традиционных биогазовых технологий:
 низкий выход биогаза – 0,15 – 0,20 М3/кг
 длительная продолжительность времени брожения
• низкая степень разложения субстрата
Традиционная однафазная
биогазовая установка
• необходимость огромных количеств сырья для
получения достаточного количества биогаза для
нужд хозяйства и связанные с этим транспортные
расходы
• необходимость строительства крупнотоннажных
реакторов
• большие затраты на обслуживание и поддержание оборудования.
Цель проекта:
Разработать эффективную биотехнологию утилизации
растительных отходов производства фитопрепаратов с
получением биогаза и биоудобрения и установку для её
осуществления
В ИХРВ АН РУз изучена возможность биотехнологической переработки
растительных отходов фармпроизводства с получением биотоплива и
биоудобрения.
Целесообразность применения биотехнологического метода утилизация
этих отходов обусловлена способностью сообществ определенных
микроорганизмов перерабатывать их с получением биогаза и
биоудобрения с высокой биологической активностью.
Данный метод наиболее экологичен, чем другие методы утилизации
растительных отходов (сжигание, захоронение и т.д.), а конечные
продукты могут быть использованы в производстве фитопрепаратов и
для повышения плодородия почв.
Предлагаемый способ предусматривает поэтапную биоконверсию
растительных отходов с разделением фаз, при этом фазы гидролиза
полимерных соединений, кислотообразования и метаногенеза
разделены пространственно и реализуются в трех последовательно
соединенных реакторах.
В условиях способа можно независимо варьировать условия
ферментации в каждом реакторе с возможностью создания
оптимальных условий для развития специфической микрофлоры в
реакторах для каждой стадии.
При этом конечные продукты, обладающие свойствами ингибиторов для
данной группы микроорганизмов, являются субстратами для другой
группы.
Это позволяет более чем в три раза повышать выход биогаза по
сравнению традиционными биогазовыми технологиями, существенно
интенсифицировать процесс в целом, сократить суммарный объем
реакторов, уменьшить эксплуатационные расходы.
Гидролиз
Кислотообразование
Метаногенез
Задачи проекта:
Разработать эффективный способ переработки растительных отходов,
богатых трудноразлогаемой лигноцеллюлозой, с получением
биотопливо (метан) и биоудобрения.
Найти и сформировать наиболее эффективные сообщества
микроорганизмов для биотехнологического процесса.
Разработать конструкцию биогазовой установки, обеспечивающей
оптимальные условия для микробиологических процессов.
Осуществить монтаж экспериментального образца установки.
Провести тестирование, выявить узкие места, устранить недостатки и
запустить технологическую линию на опытном производстве ИХРВ АН
РУз.
Получить опытно-промышленную партию биогаза (метана) для нужд
собственного производства и биоудобрение.
Ожидаемые результаты и эффект от реализации проекта:
Эффективная утилизация трудноразлагаемых растительных отходов
для получения биотопливо (метан) с высоким выходом.
Снижение затрат на тепловую энергию производства за счет замены ее
части на биогаз.
Получение дополнительных доходов от реализации биоудобрения
вместе затраты на вывоз растительного отхода.
Улучшение экологии окружающей среды, исключение загрязнения
почвы и водоемов от захоронения или сжигания отходов.
Снижение эмиссии токсических запахов фармпроизводства, улучшение
условий труда работников опытного производства ИХРВ АН РУз
Восстановление полезной микрофлоры почв, повышение урожайности
и качества культур, улучшение мелиоративного состояния и воднофизических свойств сельскохозяйственных угодий за счет применения
экологически чистого биоудобрения.
Конкретные результаты, полученные по тематике
проекта
1. Заявка на патент РУз № IAP 20110312 от 14.08.2012 «Способ
утилизации органических отходов с получением биотоплива и
биоудобрения». Авторы: Ш.У. Йулдашев, Ш.Ш. Сагдуллаев.
И.Б. Пайзиев, С.Д. Гусакова.
2. Заявка на патент РУз № IAP 20110312 от 21.04.2014
«Установка для
утилизации органических отходов с получением биотоплива и
биоудобрения». Авторы: Ш.У. Йулдашев, Ш.Ш. Сагдуллаев.
И.Б. Пайзиев, С.Д. Гусакова.
3. Yuldashev Sh.U., Sagdullayev Sh.Sh., Payziyev I.B.,
Utilization of used
toxic medicinal plants // Abst. 8th International Symposium on the
Chemistry of Natural Compounds (8th SCNC) 15-17 June 2009, Anadolu
University, Eskişehir, Turkey.
4. Yuldashev Sh.U., Gusakova S.D, Sagdullaev Sh.Sh., Payziev I.B.
Improving of the methanogenesis process of a plant waste. // Xth
international symposium on the chemistry of natural compounds.
November 21-23. 2013. Tashkent-Bukhara, UZBEKISTAN.
Научно-техническое сотрудничество с иностранными
партнерами
- Возможная поставка зарубежного оборудования для
биотехнологического производства: реакторы и
комплектующие оборудования для биотехнологических
процессов, емкости, вакуум-компрессорные насосы;
контрольно-измерительные приборы;
- Поставка лабораторного оборудования для разведения
чистых культур микроорганизмов и для контроля биотехнологического процесса;
- Стажировка узбекистанских специалистов в зарубежных странах для ознакомления с передовыми достижениями в области биоэнергетики.
Структура Института
В осуществлении этих комплексных исследований участвуют
15 научных подразделений Института:
Лаб.лекарственнотехнических растений
Лаб.химии
алкалоидов
Лаб.химии кумаринов
и терпеноидов
Лаб.химии гликозидов
Лаб.физических
методов исследований
Лаб.химии
липидов
Лаб.химии высокомолекулярных
соединений
Лаб.фармакологии с
виварием
Лаб.токсикологии
Экспериментальнотехнологическая лаб.
Лаб.молекулярной
генетики
Опытнопромышленное
производство
Отдел органического
синтеза
Лаб.фитотоксикологии
Лаб.технологии
синтетических препаратов
Традиционными научными направлениями Института
химии растительных веществ АН РУз являются:
1. Химия природных соединений - выделение, исследование
структуры и химическая модификация биологически активных
природных соединений, изучение взаимосвязи структураактивность
2. Фармакология природных соединений - тестирование и скрининг
новых веществ на различные виды биологической активности;
изучение механизма действия природных и модифицированных
соединений, доклинические исследования активности потенциальных лекарственных препаратов
3. Сельскохозяйственная химия - создание средств защиты
растений – стимуляторов роста, гербицидов, фунгицидов и др.
4. Технология фитопрепаратов - разработка новых эффективных
технологий, наработка субстанций новых лекарственных препаратов и средств защиты растений на опытно-промышленном
производстве Института
Технологические исследования
Разработка экономически выгодных технологий получения
природных соединений
Алкалоиды
На основе выявленной
зависимости распре деления алкалоидов в
гетерофазных системах
от значения Rf и pH 1/2
разработаны технологии получения более
35 индивидуальных
физиологически
активных алкалоидов
Терпеноиды
Найдены оригинальные
методы очистки суммы
изопреноидов путем
сорбции балластных
веществ на ионообменных смолах и жидкостно-жидкостной экстракцией.
Созданы технологии
более 15 препаратов на
основе изопреноидов и
их гликозидов
Фенольные соединения
С использованием
сорбции - десорбции
фенольных соединений на ионообменных и полиамидных
сорбентах разработаны технологии
получения более 10
препаратов на основе
фенольных соединений
Контактные лица:
Сагдуллаев Шамансур Шахсаидович
Телефон: (+ 99871) 262 59 13
Адрес электронной почты: [email protected]
Йулдашев Шакир Урунович
Телефон: (+99871) 286 07 25; (+99893) 520 35 42
Адрес электронной почты: [email protected]