المختصر المفيد في معرفة الدقيق..ج2
# معالجة مياه المجاري العضوية Organic sewage (Sewage treatment):
بواسطة الكائنات الحية الدقيقة عن طريق تنشيط العمليات الميكروبية الطبيعية لكل من البكتيريا الضوئية والطحالب.
1- فصل المواد الصلبة بالترشيح أو باستخدام مصفاة هزازة vibrating screen
2- ضبط مستوى الأكسجين البيولوجي المطلوب BOD بحيث يزيد عن 10.000
3- تهوية المحلول بالحوض الأول لتسهيل عملية التحليل decomposition لتجهيز المادة لفعل البكتيريا الضوئية.
4- وقف التهوية في الحوض الأول بعد 24 ساعة.
5- ترسيب المكونات لمدة 0.5-1 ساعة.
6- ينقل 80% من الرائق إلى الحوض الثاني المحتوي على البكتيريا الهوائية
7- يملئ الحوض الأول مرة ثانية وتكرر عملية التهوية.
8- تنمو البكتيريا الضوئية جيدا ويتحول لونها إلى قرمزي ويتناقص تركيزها، ويلاحظ تطور النمو بتطور لون أحمر شديد، ويكون النمو جيد عند مستويات من الأكسجين المذاب 1-2 جزء في المليون.
9- تمكث البكتيريا الضوئية في الحوض الثاني 3-5 أيام.
10- وتحدد سعة الحوض الثاني بقيمة الأكسجين المطلوب BOD
11- يتم نقل السائل من الحوض الثاني إلى تنك الترسيب، يمكن إزالة البكتيريا بإضافة مرسب مثل الكيتوزان.
12- تستخدم البكتيريا الضوئية كعلف للحيوان أو كمخصب للتربة.
البكتيريا الضوئية Phototrophic bacteria
ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ
# المولاس Molasses:
· المادة الثانوية الرئيسية في صناعة السكر.
· هو الناتج الثانوي العرضي عن مرحلة البلورة النهائية في مصانع السكر.
· سائل لزج بني غامق كثافته بحدود 1.4 جرام/سم3 تقريباً.
· يسمى "دبس السكر" أو "العسل الأسود" ويشبه إلى حد كبير دبس التمر.
· وكلمة مولاس مشتقة من الاسم اللاتيني ومعناها "شبيه العسل" كما تعني نفس الكلمة "مولاس" باللغة الإغريقية "أسود".
· الصناعات اللاتخمرية للمولاس:
1- المولاس كوقود.
2- استخلاص السكر من المولاس (طريقة ستيفن، وطريقة ديكويد، استخلاص السكر بالكحول، استخلاص السكر بالتحليل الكهربائي، استخلاص السكر بالمبادلات الأيونية).
3- المولاس وصناعة العلف.
· المولاس في صناعة التخمر:
1- صناعة الخمائر: خميرة الخبز، خميرة العلف.
2- المولاس في صناعة الكحول الإيتيلي.
3- صناعة البيوتانول والأسيتون.
4- حمض الخل.
5- المولاس كمصدر لتصنيع حامص السيتريك (حمض الليمون).
6- إنتاج الجلسرين من المولاس.
ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ
# ما هو عيش الغراب؟
· أحد الفطريات، وهو من أضخم الفطريات.
· خالي من صبغة اليخضور (الكلورفيل) لذا فعيش الغراب لا يستطيع تجهيز غذائه بنفسه، ويندرج تحت الكائنات غير ذاتية التغذية (الهيتروتروفية).
· يعيش معيشة رمية على البقايا والمخلفات النباتية الميتة سواء المتخمرة أو غير المتخمرة.
# الأهمية الاقتصادية لعيش الغراب:
1- مخصب عضوي للتربة.
2- علف للحيوانات.
3- إنتاج الأحبار لأغراض الكتابة.
4- إنتاج الصبغات لصباغة الأقمشة القطنية والحرير والأصواف والملبوسات الجلدية.
5- إنتاج المواد الحيوية المضيئة للاستخدامات الطبية.
6- إنتاج مواد للزينة.
7- تزيين أصص الزهور.
8- إنتاج الإنزيمات المحللة للمادة العضوية.
9- إنتاج الأدوية للكثير من الأمراض.
10- منظف للبيئة.
# الأسبون (البادئ) Spawn: يقصد بالأسبون البادئ الفطري، وهو يماثل البذور في الزراعة التقليدية، وأساسه الجراثيم البازيدية التي تتكون في نهاية دورة حياة عيش الغراب، وتستعمل التقاوي بنسبة 4-5% من وزن المادة العضوية المستخدمة، أي بمقدار 40 إلى 50 كجم لكل طن مادة عضوية.
# الجراثيم البازيدية basidiospores: إذا تركت الأجسام الثمرية لفطر عيش الغراب دون قطف في موعدها يدخل الفطر المرحلة الأخيرة وهي مرحلة تكوين الجراثيم البازيدية، والتي تعتبر أساس لتكوين تقاوي عيش الغراب.
# طرق زراعة البليروتس:
1- الزراعة في أكياس بولي إيثيلين.
2- الزراعة في شباك بلاستيك.
3- الزراعة في صناديق (سلال) بلاستيك.
4- الزراعة في اسطوانات.
5- الزراعة على رفوف.
# العوامل المؤثرة على إنتاج عيش الغراب:
1- درجة الحرارة: نمو الميسيليوم الخضري (20-30°م)، تكوين الأجسام الثمرية (22-25°م).
2- الرطوبة الجوية: 65% خلال فترة النمو الخضري، 80-90% خلال فترة تكوين الأجسام الثمرية.
3- المحتوي المائي للبيئة: 70-75% رطوبة.
4- درجة نعومة المادة العضوية: تقطيع المادة العضوية بأطوال 2-3سم.
5- التهوية: النمو الخضري للفطر (نسبة ضئيلة من الأكسجين)، الأجسام الثمرية (توفر غاز الأكسجين).
6- الضوء: يجود نمو ميسيليوم الفطر في جو مظلم، لتشجيع تكون الأجسام الثمرية يتم تعريض الميسيليوم للضوء، يحتاج الفطر على الأقل إلى 15 دقيقة يوميا ضوء تمكننا من القراءة.
7- درجة الحموضة: ينمو الفطر جيداً في الأوساط المتعادلة بين درجتي حموضة 6,5-7.
ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ
# تعريف البيوجاز Biogas:
غاز البيوجاز هو مخلوط من غازات الميثان (70%) وثاني أكسيد الكربون (25%) ومجموعة من غازات أخرى لا تتجاوز 5% منها الهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين وبخار الماء.
والبيوجاز غاز عديم اللون، أخف من الهواء (نصف كثافة الهواء)، يشتعل في الهواء مكوناً لهب أزرق باهت شديد الحرارة ولا يسبب تلوث البيئة، وطاقته الحرارية تصل إلى 5513 كيلو كالوري للمتر المكعب.
# استخدامات البيوجاز:
يستخدم في الطهي والإنارة والتدفئة وتشغيل الغلايات وإدارة آلات الاحتراق الداخلي مثل ماكينات الري وطواحين الحبوب والجرارات الزراعية والسيارات وماكينات توليد الطاقة الكهربائية.
# وحدات إنتاج البيوجاز: 1- الطراز الهندي، 2- الطراز الصيني.
# مكونات وحدات البيوجاز:
1- المخمر أو الهاضم أو حجرة التخمير (مخمر أفقي ومخمر رأسي أسطواني).
2- حوض دخول المخلفات العضوية.
3- حوض خروج المخلفات العضوية.
4- خزان الغاز الرئيسي والخزانات الفرعية والتوصيلات بين الخزانات ومكان استهلاك الغاز.
5- أحواض ترسيب الأسمدة العضوية ملحقة بحوض الخروج.
# المتر المكعب (م3) من غاز البيوجاز يغطي أحد الاستخدامات التالية:
· تشغيل موقد الطهي لمدة 3 ساعات.
· تشغيل ثلاجة لمدة 6 ساعات.
· تشغيل ماكينة 1 حصان لمدة 2 ساعة.
· توليد كهرباء 1.25 كيلو وات ساعة.
· تشغيل جرار زراعي 3 طن لمسافة 2.8كم.
# مراحل عملية إنتاج البيوجاز:
1- مرحلة التحلل: بكتيريا هوائية، تحويل المركبات المعقدة التركيب عن طريق النشاط الأنزيمي بالبكتيريا الهوائية إلى مركبات بسيطة التركيب، مما يؤدي إلى أكسدة المركبات واستهلاك الأكسجين.
2- المرحلة الحامضية: بكتيريا لاهوائية، كمية قليلة من الأكسجين تكاد تكون تحت ظروف لاهوائية، إنتاج أحماض قصيرة السلسلة وإنتاج الكحولات والألدهيدات وبعض الغازات وأهمها ثاني أكسيد الكربون. ومن أمثلة الميكروبات التي تنمو في هذه المرحلة: Bacillus, Clostridium, Rumenococcus, Bacterides
3- مرحلة تكوين الميثان: تسود الظروف اللاهوائية تماماً، يبدأ نشاط بكتيريا الميثان Methanogenic bacteria، تحليل المركبات السابقة وإنتاج خليط الغاز الحيوي.
أن عملية الهضم بمراحلها الثلاثة السابق الإشارة إليها تتم في أماكن محكمة معدة خصيصاً لإنتاج الغاز الحيوي ويطلق عليها وحدات إنتاج البيوجاز.
ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ
# مصطلحات في الميكربيولوجيا الزراعية:
المزارع المستمرة continuous cultures
البروتين وحيد الخلية Single Cell Protein (SCP)
تقنية النقل الجيني gene transfer
الكتلة الحيوية (البيوماس) biomass
الأدوات المستخدمة في معامل الميكروبيولوجى Tools Used in Microbiological Laboratories
الأجهزة المستخدمة فى معامل الميكروبيولوجى Instruments Used in Microbiological Laboratories
البيئات البكتيريولوجي Bacteriological Media
التعقيم Sterilization
المزارع البكتيرية Bacterial cultures
انتشار الميكروبات في الطبيعة The spreading of microorganisms in nature
عزل وتنقية البكتيريا Isolation and Purification of bacteria
طريقة الأطباق المصبوبة Pouring plate method
طريقة الأطباق المخطوطة Streaking plate method
حاجة البكتيريا للأكسجين Oxygen Requirement for Bacteria
هوائية إجباراً Strict aerobes
لاهوائية إجباراً Strict anaerobes
لاهوائية إختياراً Facultative anaerobes
الصبغ البسيط Simple stain
صبغة الفوكسين fuchsin
صبغة السفرانين Safranin
صبغة أزرق الميثيلين methylene blue
الصبغ بطريقة جرام Gram Stain Method
البكتيريا الموجبة لصبغة جرام Gram positive bacteria (G+)
البكتيريا السالبة لصبغة جرام Gram negative bacteria (G-)
صبغ الجراثيم البكتيرية Staining of Bacterial Spores
صبغ البكتيريا المقاومة (الصامدة) للأحماض Staining of Acid Fast Bacteria
مثبت للون Mordant
الكحول الحامضى acid alcohol
صبغ الغلاف البكتيرى (الكابسول أو العلبة) Staining of Bacterial Capsule
الصبغ السالب Negative Stain
الحبر الهندي India ink
النيجروسين Nigrossin
قياس حجم البكتيريا Measurement of Bacterial Size
ميكروميتر Micrometer
دراسة الحركة في البكتيريا Study of Bacterial Motility
دراسة تأثير بعض العوامل على نمو البكتيريا Some Factors Affecting Bacterial Growth
دراسة النشاط الإنزيمي للبكتيريا Study of Enzymatic Activity of Bacteria
ميكروبيولوجيا المياه Water Microbiology
ميكروبيولوجيا الألبان Dairy Microbiology
العدد البكتيري الكلي Total bacterial count
ميكروبيولوجيا الأراضي Soil Microbiology
الفساد الميكروبي للغذاء Microbial Spoilage of Food
مركب EM1 Effective microorganisms
مجموعة من المركبات الحيوية، ويدخل في تركيبها خليط من أنواع الكائنات الحية الدقيقة النافعة الموجودة بصورة طبيعية في البيئة المحلية وليس نوعاً واحداً. ويستخدم لإثراء وسرعة إنضاج الكمبوست من المخلفات الزراعية.
ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ
# المراجع:
· سعد علي زكي محمود (1988)، "الميكروبيولوجيا التطبيقية العملية"، مكتبة الإنجلو المصرية، القاهرة، مصر.
· عبد الوهاب محمد عبد الحافظ و محمد الصاوي مبارك (1996)، الميكروبيولوجيا التطبيقية، المكتبة الأكاديمية، الدقي، القاهرة، مصر.
· فتحي إسماعيل علي حوقه و محمود محمد عوض الله السواح وعلي السعيد الشريف (2004)، وسائل الاستفادة من المخلفات الزراعية بتحويلها إلى منتجات اقتصادية صديقة للبيئة، المؤتمر البيئي الثاني، البيئة والأمان الصحي، خلال الفترة من 13 إلى 15 أبريل 2004، قطاع شئون خدمة المجتمع وتنمية البيئة بجامعة المنصورة.
· محمود محمد عوض الله السواح (2003)، "استراتيجيات التحويلات الحيوية"، المكتبة العصرية بالمنصورة.
إعداد/ محمود سلامة الهايشة
ساحة النقاش