RU2595401C2 - Способ утилизации отходов животноводческих комплексов - Google Patents
Способ утилизации отходов животноводческих комплексов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2595401C2 RU2595401C2 RU2015100862/10A RU2015100862A RU2595401C2 RU 2595401 C2 RU2595401 C2 RU 2595401C2 RU 2015100862/10 A RU2015100862/10 A RU 2015100862/10A RU 2015100862 A RU2015100862 A RU 2015100862A RU 2595401 C2 RU2595401 C2 RU 2595401C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microalgae
- wastes
- water
- waste
- micro algae
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для утилизации отходов на животноводческих комплексах. Способ утилизации отходов предусматривает смешивание твердых отходов с водой в определенной пропорции в зависимости от вида отходов. Отходы, смешанные с водой, выдерживают в течение 2-3 дней и разделяют на жидкую и твердую фракции. Из жидкой фракции отходов удаляют твердые примеси. Жидкую фракцию разводят водой и используют в качестве питательной среды для микроводорослей, а обезвоженную твердую фракцию используют в качестве биоорганического удобрения. Маточную культуру микроводорослей вносят в количестве 5% от объема биореактора в жидкую фракцию и выращивают при заданных параметрах и постоянном перемешивании. Готовую биомассу микроводорослей отделяют от культуральной жидкости путем центрифугирования, сепарирования или отстаивания и промывают питьевой водой. Изобретение позволяет повысить выход биомассы микроводорослей и сократить сроки культивирования. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. 1 пр.
Description
Изобретение относится к биотехнологии, а именно к интенсивной технологии производства биомассы микроводорослей на отходах животноводческих комплексов, которое может быть использовано на сельскохозяйственных предприятиях для утилизации отходов и получения на их основе ценной по биохимическому составу биомассы, которая эффективно используется в отрасли животноводства и растениеводства.
Известен способ очистки сточных вод животноводческих комплексов (патент РФ №2272792 (13) C1 от 24.11.2004). Способ включает отделение грубых механических примесей, электрообработку в однородном электрическом поле, биологическую очистку с использованием биомассы зеленой водоросли Chlorella vulgaris, выдержанной в режиме голодания в течение 6-10 ч, и обеззараживание очищенной воды после отделения от нее биомассы водоросли путем внесения дафний из расчета 50-60 дафний на 1 л очищенной воды. Технический эффект - повышение степени очистки сточных вод животноводческих комплексов от азотистых соединений и снижение бактериальной обсемененности очищенной воды.
Недостатком способа является высокая длительность технологического процесса, короткий период нахождения микроводорослей в сточных водах (28-36 часов), что препятствует полному поглощению загрязняющих веществ.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности использования отходов агропромышленного комплекса с последующим получением ценной по питательному составу биомассы микроводорослей различных систематических групп, которая может быть использована в качестве биологически активной кормовой добавки для всех видов сельскохозяйственных животных, а также как биостимулятор для роста высших растений.
Техническая задача решается тем, что отходы животноводческих комплексов (сточные воды, навоз, пометная масса) разделяют на две фракции: жидкую и твердую. Жидкая фракция проходит только предварительную механическую очистку от грубых примесей и крупных частиц. Твердая фракция проходит дополнительный этап подготовки, для чего ее смешивают с водой в определенной пропорции с целью получения жидкой питательной среды (таблица 1). Загрязняющие вещества (азот, фосфор, калий, магний, железо и др. элементы), содержащиеся в отходах, переходят в воду под действием осмоса в течение 2-3 дней. После этого полученную жидкость отделяют от обезвоженных отходов через фильтр и используют в качестве питательной среды для различных видов микроводорослей, а обезвоженный субстрат отходов используют в качестве органического удобрения.
Полученной питательной средой заполняют биореактор и начинают процесс культивирования, а именно: подают естественное или искусственное освещение мощностью от 250 Вт/м,2 добавляют маточную культуру микроводорослей в количестве 5% от объема биореактора, поддерживают температурный режим от 25 до 35°C, режим pH от 6 до 10 при постоянном перемешивании и в зависимости от вида микроводорослей вносят источник углерода.
Для данного способа используют биореакторы открытого неглубинного типа с освещаемым слоем суспензии не более 10 см.
При соблюдении таких условий микроводоросли поглощают из питательной среды загрязняющие вещества и используют их в качестве ростового субстрата. С интенсивным ростом и делением клеток микроводорослей наблюдается значительное увеличение биомассы и пропорциональное снижение высоких концентраций загрязняющих веществ (азот, фосфор, калий, магний, железо и др.), содержащихся в отходах. По истечении 7-10 суток эти концентрации снижаются до предельно допустимых, либо до нуля, в зависимости от биохимического состава отходов и ассимиляционных способностей микроводорослей.
Следующим шагом является отделение полученного урожая микроводорослей от культуральной среды путем центрифугирования, сепарирования или отстаивания. Затем биомассу промывают питьевой водой и используют в качестве корма сельскохозяйственным животным, рыбам, либо в качестве биостимулятора для роста культурных растений. Очищенная микроводорослями вода из биореактора после отделения микроводорослей может использоваться в хозяйственных целях или для приготовления среды на основе отходов животноводческих комплексов для выращивания микроводорослей.
Сущность способа поясняется следующим примером.
Пример 1. В лабораторных условиях проведен эксперимент по культивированию микроводорослей Spirulina platensis и Chlorella vulgaris из коллекции культур Института биологии южных морей г. Севастополя на сточных водах птицефабрик и стандартной минеральной среде. Сточные воды добавлялись в биореактор в соотношении 1:1 с водой. Были получены накопительные кривые роста микроводорослей и рассчитаны кинетические характеристики всех вариантов эксперимента, проведена их сравнительная оценка. Все рассчитанные значения сведены в таблицу 2.
Анализируя рассчитанные характеристики роста Chlorella vulgaris, следует отметить их явное преимущество при выращивании микроводорослей на сточных водах (культиватор №2), где продуктивность оказалась в 5 раз выше по сравнению со стандартной питательной средой (культиватор №1). Максимальная продуктивность микроводоросли Spirulina platensis также выше в культиваторе со сточными водами в 2 раза. Кроме того, максимальная удельная скорость роста обоих видов микроводорослей при выращивании на сточных водах оказалась выше в 2 раза по сравнению со стандартной питательной средой.
Таким образом, на различных отходах животноводческих комплексов можно получить значительно большее количество биомассы микроводорослей с единицы площади биореактора, чем при использовании стандартной питательной среды. Кроме того, время цикла производства микроводорослей сокращается вдвое, что дает высокий экономический эффект. Микроводоросли используются как ценные кормовые добавки для животных и рыб. Используются также обезвоженные отходы в качестве удобрений и очищенная вода на различные цели.
Claims (3)
1. Способ утилизации отходов животноводческих комплексов, включающий получение из них питательной среды для выращивания микроводорослей посредством удаления грубых примесей из жидких отходов и смешивания их с водой, культивирование в биореакторе микроводорослей при освещении и постоянном перемешивании и последующее их отделение от культуральной среды, отличающийся тем, что в биореактор вносят маточную культуру микроводорослей в количестве 5% от объема биореактора, используют естественное или искусственное освещение мощностью от 250 Вт/м, поддерживают температурный режим в пределах 25-35°С и рН среды 6-10.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для выращивания на отходах используют высокопродуктивные штаммы микроводорослей Chlorella, Spirulina.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что твердые отходы предварительно смешивают с водой в определенной пропорции в зависимости от вида отходов, выдерживают в течение 2-3 дней, затем полученную жидкость отделяют от твердой фракции и используют в качестве питательной среды для выращивания микроводорослей, а обезвоженную твердую фракцию отходов используют в качестве органического удобрения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015100862/10A RU2595401C2 (ru) | 2015-01-12 | 2015-01-12 | Способ утилизации отходов животноводческих комплексов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015100862/10A RU2595401C2 (ru) | 2015-01-12 | 2015-01-12 | Способ утилизации отходов животноводческих комплексов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015100862A RU2015100862A (ru) | 2016-08-10 |
RU2595401C2 true RU2595401C2 (ru) | 2016-08-27 |
Family
ID=56612480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015100862/10A RU2595401C2 (ru) | 2015-01-12 | 2015-01-12 | Способ утилизации отходов животноводческих комплексов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2595401C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115558623B (zh) * | 2022-11-07 | 2023-10-17 | 宁夏农林科学院农业资源与环境研究所(宁夏土壤与植物营养重点实验室) | 一种用于处理奶牛养殖废水的微生物菌剂及有机肥的制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2186753C2 (ru) * | 2000-06-15 | 2002-08-10 | Чекасина Елизавета Васильевна | Способ биоконверсии органических отходов для получения модифицированного удобрения и питательного субстрата |
RU2272792C1 (ru) * | 2004-11-24 | 2006-03-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия | Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов |
RU2519853C2 (ru) * | 2012-05-15 | 2014-06-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Способ утилизации отходов в комплексе безотходного птицеводства и животноводства с собственным производством кормов |
-
2015
- 2015-01-12 RU RU2015100862/10A patent/RU2595401C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2186753C2 (ru) * | 2000-06-15 | 2002-08-10 | Чекасина Елизавета Васильевна | Способ биоконверсии органических отходов для получения модифицированного удобрения и питательного субстрата |
RU2272792C1 (ru) * | 2004-11-24 | 2006-03-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия | Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов |
RU2519853C2 (ru) * | 2012-05-15 | 2014-06-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Способ утилизации отходов в комплексе безотходного птицеводства и животноводства с собственным производством кормов |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛУКЬЯНОВ В.А. и др., Сточные воды птицефабрик как объект интенсивного культивирования микроводорослей, Тезисы докладов IX Международной научно- технической конференции. Современные проблемы экологии, Тула, 2013, Инновационные технологии, с. 29-31. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015100862A (ru) | 2016-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gao et al. | Continuous microalgae cultivation in aquaculture wastewater by a membrane photobioreactor for biomass production and nutrients removal | |
Wang et al. | Removal of nutrients from undiluted anaerobically treated piggery wastewater by improved microalgae | |
Gao et al. | A novel algal biofilm membrane photobioreactor for attached microalgae growth and nutrients removal from secondary effluent | |
Kong et al. | Culture of microalgae Chlamydomonas reinhardtii in wastewater for biomass feedstock production | |
CN101767893B (zh) | 利用微藻深度处理污水耦合生产生物油的装置及方法 | |
Lutzu et al. | Interactions of microalgae and other microorganisms for enhanced production of high-value compounds | |
Economou et al. | Lipid production by the filamentous cyanobacterium Limnothrix sp. growing in synthetic wastewater in suspended-and attached-growth photobioreactor systems | |
CN103484370B (zh) | 一种利用畜禽排泄物废水培养螺旋藻的方法 | |
CN105417877B (zh) | 一种畜禽废水处理工艺 | |
Unpaprom et al. | A newly isolated green alga, Scenedesmus acuminatus, from Thailand with efficient hydrogen production | |
Ahmad et al. | Uptake of nutrients from municipal wastewater and biodiesel production by mixed algae culture | |
Solmaz et al. | Effect of sludge retention time on biomass production and nutrient removal at an algal membrane photobioreactor | |
Rathod | Algae based wastewater treatment | |
Lu et al. | Cultivation of Spirulina platensis using raw piggery wastewater for nutrients bioremediation and biomass production: effect of ferrous sulfate supplementation | |
Sara et al. | Treatments of industrials wastewater by using microalgae | |
Doma et al. | Potential of using high rate algal pond for algal biofuel production and wastewater treatment | |
Ungureanu et al. | Microalgal systems for wastewater treatment-review. | |
Ogbonna et al. | Harvesting Chlorella variabilis biomass using Moringa oleifera seed-induced sedimentation | |
RU2595401C2 (ru) | Способ утилизации отходов животноводческих комплексов | |
Kulkarni et al. | Bioremediation study of dairy effluent by using Spirulina platensis | |
Habibi et al. | A novel open raceway pond design for microalgae growth and nutrients removal from treated slaughterhouse wastewater | |
CN112551700B (zh) | 一种利用微藻净化沼液的方法 | |
Ardelean et al. | The potential of photosynthetic biomass resulted from synthetic wastewater treatment as renewable source of valuable compounds | |
KR20200099692A (ko) | 가축분뇨액비품질인증(lfqc)에 기초한 액비 생산 방법과 이를 통해 생산된 고품질 액비 및 클로렐라 미생물비료 제조방법 | |
Ungureanu et al. | NUTRIENT REMOVAL FROM WASTEWATER BY MICROALGAE CHLORELLA VULGARIS. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210113 |