MD4129C1 - Procedeu de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer - Google Patents
Procedeu de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer Download PDFInfo
- Publication number
- MD4129C1 MD4129C1 MDA20100075A MD20100075A MD4129C1 MD 4129 C1 MD4129 C1 MD 4129C1 MD A20100075 A MDA20100075 A MD A20100075A MD 20100075 A MD20100075 A MD 20100075A MD 4129 C1 MD4129 C1 MD 4129C1
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- cobalt
- iii
- nh2o
- feed supplement
- obtaining
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 239000006052 feed supplement Substances 0.000 title abstract description 11
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 11
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000696 methanogenic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 5
- -1 cobalt tartrate-ammonia Chemical compound 0.000 claims description 4
- XWUPVJJACZUVIT-UHFFFAOYSA-K azane cobalt(3+) 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound N.C(CC(O)(C(=O)[O-])CC(=O)[O-])(=O)[O-].[Co+3] XWUPVJJACZUVIT-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 229940116540 protein supplement Drugs 0.000 claims 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 abstract description 9
- JAWGVVJVYSANRY-UHFFFAOYSA-N cobalt(3+) Chemical compound [Co+3] JAWGVVJVYSANRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 abstract description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- FDJOLVPMNUYSCM-WZHZPDAFSA-L cobalt(3+);[(2r,3s,4r,5s)-5-(5,6-dimethylbenzimidazol-1-yl)-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] [(2r)-1-[3-[(1r,2r,3r,4z,7s,9z,12s,13s,14z,17s,18s,19r)-2,13,18-tris(2-amino-2-oxoethyl)-7,12,17-tris(3-amino-3-oxopropyl)-3,5,8,8,13,15,18,19-octamethyl-2 Chemical compound [Co+3].N#[C-].N([C@@H]([C@]1(C)[N-]\C([C@H]([C@@]1(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=C(\C)/C1=N/C([C@H]([C@@]1(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=C\C1=N\C([C@H](C1(C)C)CCC(N)=O)=C/1C)[C@@H]2CC(N)=O)=C\1[C@]2(C)CCC(=O)NC[C@@H](C)OP([O-])(=O)O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](N2C3=CC(C)=C(C)C=C3N=C2)O[C@@H]1CO FDJOLVPMNUYSCM-WZHZPDAFSA-L 0.000 description 11
- 229930003779 Vitamin B12 Natural products 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 description 10
- 235000019163 vitamin B12 Nutrition 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 4
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 3
- BWKOZPVPARTQIV-UHFFFAOYSA-N azanium;hydron;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound [NH4+].OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC([O-])=O BWKOZPVPARTQIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019728 animal nutrition Nutrition 0.000 description 2
- ZMFVLYPTTFPBNG-UHFFFAOYSA-N azane;2,3-dihydroxybutanedioic acid Chemical compound [NH4+].OC(=O)C(O)C(O)C([O-])=O ZMFVLYPTTFPBNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 2
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001760 fusel oil Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 208000019838 Blood disease Diseases 0.000 description 1
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 1
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031845 Pernicious anaemia Diseases 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 241000187392 Streptomyces griseus Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 230000000789 acetogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000567 anti-anemic effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical class [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 208000014951 hematologic disease Diseases 0.000 description 1
- 208000018706 hematopoietic system disease Diseases 0.000 description 1
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008935 nutritious Nutrition 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
- Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la zootehnie, în particular la un procedeu de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer.Procedeul prevede adăugarea în borhot a complexului citrato-amoniacal de cobalt (III) cu formula generală [2C6H5O7Co·C6H6O7(NH4)2·nH2O] sau a complexului tartrato-amoniacal de cobalt (III) cu formula generală [2C4H3O6Co·C4H4O6(NH4)2·nH2O], în concentraţie de 0,01…0,05 g/l, fermentarea anaerobă în prezenţa bacteriilor metanogene în condiţii termofile la temperatura de 53…58°C cu utilizarea unei umpluturi pentru fixarea bacteriilor pe granule sferice sticloase, concentrarea sedimentului obţinut şi uscarea acestuia.Rezultatul constă în majorarea eficacităţii fermentării biochimice a substratului organic şi îmbunătăţirea calităţii suplimentului furajer.
Description
Invenţia se referă la zootehnie, în particular la un procedeu de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer.
Furajele combinate care conţin amestecuri de substanţe biologic active nutritive pot fi folosite pentru obţinerea unui supliment furajer vitamino-proteic, care se utilizează în alimentaţia animalelor în calitate de preparat activ antianemic, în cazul insuficienţei de globule roşii în sânge (boala Adison-Birmer), dereglărilor sintezei sângelui, afecţiunilor sistemului nervos, ficatului ş.a.
Este cunoscut procedeul de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer folosit ca adaos în alimentaţia animalelor, ce conţine vitamina B12, care constă în concentrarea nămolului activ de la staţiile de epurare în separatoare şi uscarea lui ulterioară [1].
Însă suplimentul furajer obţinut prin acest procedeu are o concentraţie mică, insuficientă de vitamina B12, cantitatea căreia în componenţa sa este întâmplătoare şi nu poate fi reglată.
Cea mai apropiată soluţie este procedeul de obţinere a suplimentului furajer, care include hidroliza preliminară cu participarea metalelor polivalente din apele reziduale concentrate şi fermentarea anaerobă cu bacterii metanogene cu concentrarea ulterioară a precipitatului obţinut şi uscarea acestuia [2].
În calitate de ape reziduale se utilizează borhotul din industria de producere a alcoolului, care este supus prelucrării fotocatalitice preliminare cu soluţie de peroxid de hidrogen, H2O2, şi de nitrat de cobalt (II), care se efectuează în prezenţa radiaţiei ultraviolete cu fermentarea anaerobă ulterioară, concentrarea sedimentului şi amestecarea cu drojdii furajere lichide, mărunţirea şi uscarea.
Dezavantajele acestui procedeu sunt:
- la utilizarea peroxidului de hidrogen ca oxidant puternic şi a radiaţiei ultraviolete se formează radicali activi care duc la distrugerea microflorei în substratul organic supus prelucrării, amânând începutul proceselor biochimice în bioreactorul anaerob, ca rezultat se majorează insuficient eficacitatea fermentării biochimice şi, respectiv, cantitatea de biogaz generată. Totodată, compuşii de cobalt introduşi nu se transformă complet în vitamina B12, ceea ce diminuează posibilităţile tehnologiei biochimice de sinteză a ei;
- fermentarea anaerobă a borhotului în condiţii mezofile la 32…34°C este legată de pierderi neraţionale de energie termică, deoarece produsul final la ieşire are o temperatură de circa 90…95°C, sunt necesare utilaje complicate, majorându-se astfel cheltuielile totale.
Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în sporirea eficacităţii fermentării biochimice a substratului organic, cantităţii de biogaz şi a gradului de epurare a apei, precum şi îmbunătăţirea calităţii suplimentului furajer pentru animale datorită majorării în componenţa lui a cantităţii de vitamina B12.
Esenţa procedeului constă în adăugarea în borhot a complexului citrato-amoniacal de cobalt (III) cu formula generală [2C6H5O7Co·C6H6O7(NH4)2·nH2O] sau a complexului tartrato-amoniacal de cobalt (III) cu formula generală [2C4H3O6Co·C4H4O6(NH4)2·nH2O], în concentraţie de 0,01…0,05 g/l, fermentarea anaerobă în prezenţa bacteriilor metanogene în condiţii termofile la temperatura de 53…58°C cu utilizarea unei umpluturi pentru fixarea bacteriilor pe granule sferice sticloase, concentrarea sedimentului obţinut şi uscarea acestuia.
Rezultatul constă în majorarea eficacităţii fermentării biochimice a substratului organic şi îmbunătăţirea calităţii suplimentului furajer.
Rezultatul se datorează faptului că utilizarea în calitate de compuşi ai metalelor tranzitive a complexului citrato-amoniacal [2C6H5O7Co(III)·C6H6O7(NH4)2·nH2O] sau a complexului tartrato-amoniacal de cobalt (III) [2C4H3O6Co(III)·C4H4O6(NH4)2·nH2O] asigură hidroliza chimico-catalitică preliminară a substratului de borhot până la forme moleculare mai simple, în comparaţie cu cea mai apropiată soluţie, şi respectiv, facilitează procesul de transformare biologică completă şi mai rapidă la etapele acetogenă şi metanogenă a fermentării anaerobe. Compuşii cobaltului joacă rolul de microcatalizator al proceselor biochimice, în prezenţa căruia compuşii polifenolici greu degradabili şi alţi compuşi organici sunt supuşi descompunerii hidrolitice. Acest proces are loc conform diferitor mecanisme care depind atât de structura moleculară, cât şi de condiţiile de desfăşurare a procesului. Rezultatele acestei prelucrări se sesizează în majorarea indicelui CCO în raport cu CBO5, datorită formării compuşilor organici intermediari uşor degradabili mai puţin toxici, care în continuare sunt supuşi unei descompuneri biochimice complete în apa prelucrată. Un rol pozitiv joacă şi prezenţa azotului amoniacal în componenţa moleculelor compuşilor cobaltului, care îmbunătăţesc proprietăţile nutritive pentru dezvoltarea bacteriilor metanogene în condiţii de fermentare anaerobă.
Borhotul se formează în urma distilării alcoolului din produsele fermentate ce conţin amidon - diferite tipuri de materie primă agricolă (grâu, porumb, ş.a.) în prezenţa culturilor de drojdie, care cresc la suprafaţa lichidului ce fermentează, precum şi a culturilor care se acumulează la fundul capacităţilor. Produsele secundare de la fermentare sunt aldehidele, acetatul, glicerina, acidul succinic şi uleiul de fuzel, care reprezintă un amestec al alcoolilor butilic şi amilic şi al omologilor superiori ai acestora. Totodată, acidul succinic şi uleiul de fuzel se formează în urma fermentării aminoacizilor şi din proteina substratului nutritiv şi a celulelor de drojdii. După distilarea alcoolului brut lichidul care rămâne în alambic, care este de fapt borhot, conţine pe lângă apă şi cenuşă, proteine, grăsimi, glicerină, acid succinic, de asemenea molecule de drojdie, eteri ai alcoolilor superiori şi ai acizilor graşi, furfurol. De multe ori aceste substanţe pot avea o acţiune toxică asupra organismului animalelor.
Decurgerea procesului biochimic de fermentare a borhotului în condiţii termofile (53…58°C) conform condiţiilor propuse este cea mai raţională în comparaţie cu condiţiile mezofile ale acestui proces (32…34°C) conform celei mai apropiate soluţii, care substanţial majorează viteza fermentării anaerobe, pierzându-se mai puţină din energia termică iniţială. Aceasta duce concomitent la majorarea esenţială a gradului de epurare a apelor reziduale, a cantităţii de biogaz şi a metanului în biogaz. Mai mult ca atât, se diminuează cheltuielile capitale pentru construirea instalaţiilor de purificare datorită micşorării dimensiunilor utilajelor intermediare.
Este importantă în acest proces posibilitatea creşterii eficacităţii transformărilor metanogene a compuşilor de cobalt, interacţiunea lor cu proteinele din compoziţia borhotului, precum şi majorarea cantităţii de vitamina B12, care nu poate fi obţinută prin sinteză chimică, ci numai în condiţiile metanogenezei.
Vitamina B12, conform formulei prezentate, reprezintă o substanţă foarte stabilă, care se utilizează pentru tratarea unei boli acute a sângelui - anemie pernicioasă, este de culoare roşie, se cristalizează uşor şi conţine un complex de cobalt cu compuşi proteici, care se conţine în multe microorganisme, de exemplu, în diverse specii de Streptomyces griseus, Escherichia coli şi în bacteriile nămolului argilos, care servesc drept sursă în sinteza vitaminei B12.
Grupa CN în molecula de B12 poate fi înlocuită şi de alte grupe funcţionale (de exemplu OH ̅, SCN ̅, OCN, NO2 ̅ ş. a.), ce pot fi unite sub denumirea generală de cobaltamine, multe dintre care de asemenea posedă activitate biologică. Procesul de sinteză a acestor compuşi este realizat în general de bacteriile metano-generatoare în procesul activităţii lor metabolice.
Obţinerea complexului citrato-amoniacal de cobalt [2C6H5O7Co(III)C6H6O7(NH4)2·nH2O] sau a complexului tartrato-amoniacal de cobalt (III) [2C4H2O6Co(III)·C4H4O6(NH4)2·hH2O], utilizaţi în acest proces, se efectuează prin sinteză simplă. Produsul iniţial este nitratul, sulfatul sau alte săruri solubile ale cobaltului (II), luate în următoarele proporţii: 200 g de săruri ce conţin cobalt se dizolvă în 2 l de apă distilată şi se oxidează până la stare trivalentă prin barbotarea cu aer sau prin agitare intensă timp de 20…30 min. Apoi se introduc 400 g de sare de lămâie (HOOC-CH2-C(COOH)(OH)-CH2-COOH sau C6O7H8) sau de acid tartric (HOOC-CHOH-CHOH-COOH sau C4O6H6) şi 1500 ml de amoniac concentrat, se menţine 0,5…1,0 ore, apoi se evaporă în condiţii naturale şi se usucă. Produsele formate [2C6H5O7Co(III)·C6H6O7(NH4)2·nH2O] şi [2C4H3O6Co(III)·C4H4O6(NH4)2·nH2O] au culoare purpurie şi sunt uşor solubile în apă.
Compusul cobaltului introdus în procesul de tratare a apelor reziduale vinicole are un rol dublu:
- la etapa hidrolizei catalitice cobaltul acţionează ca un catalizator omogen al procesului de distrucţie a compuşilor organici, în special a compuşilor polifenolici, care se referă la compuşii organici greu degradabili biochimic din borhot, astfel asigurând mărirea cantităţii de biogaz generat şi micşorarea cantităţilor remanente ale acestor compuşi în sedimentele formate;
- la etapa metanogenezei cantitatea de cobalt introdusă serveşte ca nutrient suplimentar pentru bacteriile, care sintetizează vitamina B12, mărind astfel cantitatea ei generală în componenţa nămolului activ din sedimentele obţinute.
În calitate de supliment furajer se foloseşte faza solidă, uscată a nămolului activ, format în urma fermentării anaerobe a borhotului de vin, care are un conţinut înalt de cianocobalamină (vitamina B12). Suplimentul se introduce în amestecuri nutritive pentru animale.
Exemplu de realizare a invenţiei
Deşeurile, în volum de 10 l, formate la distilarea alcoolului din vin, cu un consum chimic de oxigen CCO egal cu 29470 g O2/l, iar CBO5 de 19250 gO2/l, au fost separate în două părţi, în una dintre care a fost introdus complexul citrato-amoniacal de cobalt (III) [2C6H5O7Co(III)·C6H6O7(NH4)2·nH2O], iar în cea de-a doua - complexul tartrato-amoniacal de cobalt (III) [2C4H3O6Co(III)·C4H4O6(NH4)2·nH2O], în concentraţie de 0,025 g/l. Apoi ambele părţi au fost supuse fermentării anaerobe în condiţii termofile la 55°C cu utilizarea suportului pentru fixarea microflorei - granule sferice sticloase. Ulterior s-a efectuat concentrarea sedimentului obţinut şi uscarea acestuia până la umiditatea relativă de 12…15%.
Concomitent a fost supus analizelor comparative şi sedimentul nămolului activ uscat, format la obţinerea produsului conform condiţiilor celei mai apropiate soluţii.
Rezultatele experimentelor sunt prezentate în tabel.
După cum rezultă din datele prezentate cantitatea de vitamină B12 în componenţa suplimentului furajer vitamino-proteic, obţinut potrivit condiţiilor propuse, s-a mărit cu 20…24% în comparaţie cu condiţiile cunoscute, ceea ce asigură îmbunătăţirea calităţii suplimentului furajer. Totodată, se micşorează valorile CCO şi CBO5 ai apelor reziduale şi se majorează cu 1…3% conţinutul de metan în componenţa biogazului degajat, ceea ce denotă o eficacitate sporită a procesului biochimic de fermentare a borhotului şi a epurării apelor reziduale conform invenţiei.
În aşa fel, s-a obţinut îmbunătăţirea calităţii suplimentului furajer vitamino-proteic datorită măririi cantităţii de vitamină B12 şi micşorarea cantităţii remanente de compuşi polifenolici din componenţa lui.
Condiţiile experimentelor Parametrii iniţiali ai procesului Concentraţia complexului de cobalt (III) Tempe-ratura, °C Umplu- tura CCO, mgO2/l CBO5, mgO2/l Cantitatea de biogaz generat Conţinutul vitaminei în furajul uscat Citrato-amoniacal, g/l Tartrato-amoniacal, g/l Iniţial Rezul-tativ Efica-citate, % Iniţial Rezul-tativ Efica-citate, % m3/ kg CCO Efica-citate %, mg B12/kg Efica-citate %, Conform invenţiei 0,01 - 55 Granule s ferice sticloase 29470 639 97,83 19250 590 96.835 0,535 0,95 920 20,3 0,025 - 57 648 97,55 596 96.9 0,54 1,9 950 24,2 - 0,025 58 650 97.8 594 96,91 0,545 2,83 930 21,6 - 0,5 55 655 97,8 598 96,9 0,55 3,77 950 24,2 Nitrat de cobalt (II) - 0,025 33 Coarde de viţă de vie 29470 740 97,5 29470 650 96,6 0,53 - 764,8 -
1. Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. Москва, Стройиздат, 1982, с.196-197
2. MD 3716 G2 2006.05.31
Claims (1)
- Procedeu de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer, care prevede adăugarea în borhot a complexului citrato-amoniacal de cobalt (III) cu formula generală [2C6H5O7Co·C6H6O7(NH4)2·nH2O] sau a complexului tartrato-amoniacal de cobalt (III) cu formula generală [2C4H3O6Co·C4H4O6(NH4)2·nH2O], în concentraţie de 0,01…0,05 g/l, fermentarea anaerobă în prezenţa bacteriilor metanogene în condiţii termofile la temperatura de 53…58°C cu utilizarea unei umpluturi pentru fixarea bacteriilor pe granule sferice sticloase, concentrarea sedimentului obţinut şi uscarea acestuia.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20100075A MD4129C1 (ro) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Procedeu de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20100075A MD4129C1 (ro) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Procedeu de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD4129B1 MD4129B1 (ro) | 2011-10-31 |
| MD4129C1 true MD4129C1 (ro) | 2012-05-31 |
Family
ID=45815288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDA20100075A MD4129C1 (ro) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Procedeu de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD4129C1 (ro) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4192C1 (ro) * | 2011-04-15 | 2013-08-31 | Государственный Университет Молд0 | Procedeu de obţinere a suplimentului furajer cu conţinut de vitamina B12 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD3716G2 (ro) * | 2008-02-04 | 2009-05-31 | Государственный Университет Молд0 | Procedeu de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer |
-
2010
- 2010-06-21 MD MDA20100075A patent/MD4129C1/ro not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD3716G2 (ro) * | 2008-02-04 | 2009-05-31 | Государственный Университет Молд0 | Procedeu de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| И.С. Обработка осадков сточных вод. Москва, Стройиздат, 1982. с.196-197 * |
| Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. Москва, Стройиздат, 1982, с.196-197 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD4129B1 (ro) | 2011-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gao et al. | Enhancing microalgae growth and product accumulation with carbon source regulation: New perspective for the coordination between photosynthesis and aerobic respiration | |
| Geng et al. | Resourceful treatment of harsh high-nitrogen rare earth element tailings (REEs) wastewater by carbonate activated Chlorococcum sp. microalgae | |
| CN101973682A (zh) | 干湿耦合厌氧发酵工艺方法 | |
| Lu et al. | Effects of arginine modified additives on humic acid formation and microbial metabolic functions in biogas residue composting | |
| CN102776138A (zh) | 用于物化污泥处理的复合微生物制剂及制备方法 | |
| Liew et al. | Microalgae cultivation in stabilized landfill leachate for simultaneous treatment and biomass production | |
| Luo et al. | Effect of nano-TiO2 on humic acid utilization from piggery biogas slurry by microalgae | |
| Kusmayadi et al. | Simultaneous nutrients removal and bio-compounds production by cultivating Chlorella sorokiniana SU-1 with unsterilized anaerobic digestate of dairy wastewater | |
| EP3382030A1 (en) | Method and installation for biogas and hydrogen production, and fertilizers containing chelates obtained by this method | |
| CN103932198A (zh) | 一种利用啤酒废酵母制备富硒谷胱甘肽啤酒酵母生物制品的方法 | |
| Lu et al. | Cultivation of Spirulina platensis using raw piggery wastewater for nutrients bioremediation and biomass production: effect of ferrous sulfate supplementation | |
| CN103011540B (zh) | 一种减量处理生活污泥用复合生物酶制剂的生产方法 | |
| CN110591918A (zh) | 净化二级尾水或污泥上清液耦合生产藻源糖的方法 | |
| CN103204713A (zh) | 利用酶解海带渣促进浒苔粉高效腐熟的方法及产物应用 | |
| RU2526993C1 (ru) | Способ получения биогаза из экскрементов животных | |
| MD4129C1 (ro) | Procedeu de obţinere a suplimentului vitamino-proteic furajer | |
| JPS60209300A (ja) | 固体植物材料からメタンを製造する方法 | |
| CN108456700A (zh) | 一种利用糖蜜废醪液和镁离子提高微藻中油脂的方法 | |
| CN102701801B (zh) | 由无机肥制备有机肥或复合肥同时生产沼气能源的方法 | |
| CN105154414A (zh) | 一种连续发酵生产木聚糖酶的方法 | |
| CN116970502A (zh) | 一种利用酱香型白酒废水生产单细胞蛋白的方法及其产品与应用 | |
| Wang et al. | Ammoniation of filter residues from corn straw filtering the microalgae cultured in urine wastewater | |
| Jin et al. | Efficient denitrification of liquid digestate with its indigenous microflora | |
| CN104150714B (zh) | 用复合菌剂治理糖厂含硫废弃物并生产复合菌肥的方法 | |
| CN107475303A (zh) | 一种安全环保沼气的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG4A | Patent for invention issued | ||
| KA4A | Patent for invention lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) | ||
| MM4A | Patent for invention definitely lapsed due to non-payment of fees |