RU2778857C1 - Препарат для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства - Google Patents
Препарат для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778857C1 RU2778857C1 RU2021136667A RU2021136667A RU2778857C1 RU 2778857 C1 RU2778857 C1 RU 2778857C1 RU 2021136667 A RU2021136667 A RU 2021136667A RU 2021136667 A RU2021136667 A RU 2021136667A RU 2778857 C1 RU2778857 C1 RU 2778857C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vkpm
- strain
- manure
- bacillus
- rncim
- Prior art date
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000009374 poultry farming Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title abstract description 11
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 39
- 240000008371 Bacillus subtilis Species 0.000 claims abstract description 14
- 229940075615 Bacillus subtilis Drugs 0.000 claims abstract description 14
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 241000187681 Nocardia sp. Species 0.000 claims abstract description 14
- 241000193414 Bacillus fastidiosus Species 0.000 claims abstract description 13
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 claims abstract description 13
- 240000009108 Chlorella vulgaris Species 0.000 claims abstract description 13
- 235000007089 Chlorella vulgaris Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 241000179039 Paenibacillus Species 0.000 claims abstract description 10
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 claims abstract description 4
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims description 25
- 210000003608 Feces Anatomy 0.000 abstract description 61
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 abstract description 52
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 15
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010800 human waste Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 17
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 15
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 15
- 230000001717 pathogenic Effects 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 14
- 239000002609 media Substances 0.000 description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 11
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 10
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 9
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 8
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 8
- 241000589774 Pseudomonas sp. Species 0.000 description 8
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 8
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 6
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000000813 microbial Effects 0.000 description 6
- 230000000877 morphologic Effects 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 5
- 241000194105 Paenibacillus polymyxa Species 0.000 description 5
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000010807 litter Substances 0.000 description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 5
- 210000002700 Urine Anatomy 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 4
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000002906 microbiologic Effects 0.000 description 4
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 4
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 4
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 3
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Trioxopurine Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940116269 Uric Acid Drugs 0.000 description 3
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L cacl2 Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 3
- 210000004215 spores Anatomy 0.000 description 3
- POJWUDADGALRAB-PVQJCKRUSA-N Allantoin Natural products NC(=O)N[C@@H]1NC(=O)NC1=O POJWUDADGALRAB-PVQJCKRUSA-N 0.000 description 2
- 229940041514 Candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 241000186321 Cellulomonas Species 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 230000036826 Excretion Effects 0.000 description 2
- 229910015621 MoO Inorganic materials 0.000 description 2
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 2
- 241000589180 Rhizobium Species 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 239000006720 allantoin mineral medium Substances 0.000 description 2
- -1 ammonium nitrogen Chemical compound 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial Effects 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 230000000249 desinfective Effects 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N edta Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000052769 pathogens Species 0.000 description 2
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000000243 photosynthetic Effects 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- ZFRKQXVRDFCRJG-UHFFFAOYSA-N skatole Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CNC2=C1 ZFRKQXVRDFCRJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- KDCCOOGTVSRCHX-UYMYUHGCSA-N 3-[(2Z)-2-[[3-(2-carboxyethyl)-5-[[(2S)-3-ethyl-4-methyl-5-oxo-1,2-dihydropyrrol-2-yl]methyl]-4-methyl-1H-pyrrol-2-yl]methylidene]-5-[[(2S)-4-ethyl-3-methyl-5-oxo-1,2-dihydropyrrol-2-yl]methyl]-4-methylpyrrol-3-yl]propanoic acid Chemical compound CCC1=C(C)C(=O)N[C@H]1CC1=C(C)C(CCC(O)=O)=C(\C=C/2C(=C(C)C(C[C@H]3C(=C(CC)C(=O)N3)C)=N\2)CCC(O)=O)N1 KDCCOOGTVSRCHX-UYMYUHGCSA-N 0.000 description 1
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 description 1
- 229960000458 Allantoin Drugs 0.000 description 1
- 229960000510 Ammonia Drugs 0.000 description 1
- 241000186063 Arthrobacter Species 0.000 description 1
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 1
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 description 1
- 229940002008 Bifidobacterium bifidum Drugs 0.000 description 1
- 241000186016 Bifidobacterium bifidum Species 0.000 description 1
- 241001291898 Cellulomonas persica Species 0.000 description 1
- 210000003764 Chromatophores Anatomy 0.000 description 1
- 229960003624 Creatine Drugs 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000192700 Cyanobacteria Species 0.000 description 1
- 241001600129 Delftia Species 0.000 description 1
- 241000548254 Delftia lacustris Species 0.000 description 1
- 241000588914 Enterobacter Species 0.000 description 1
- 241000709691 Enterovirus E Species 0.000 description 1
- 241000588698 Erwinia Species 0.000 description 1
- 208000008665 Gastrointestinal Disease Diseases 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 241000556204 Huso dauricus Species 0.000 description 1
- 206010022678 Intestinal infection Diseases 0.000 description 1
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 description 1
- 229940039696 Lactobacillus Drugs 0.000 description 1
- 241000186610 Lactobacillus sp. Species 0.000 description 1
- 241001236653 Lavinia exilicauda Species 0.000 description 1
- 210000004080 Milk Anatomy 0.000 description 1
- 241000935121 Paenibacillus endophyticus Species 0.000 description 1
- 241000186429 Propionibacterium Species 0.000 description 1
- 241000589781 Pseudomonas oleovorans Species 0.000 description 1
- 241000227971 Pseudomonas sp. 5 Species 0.000 description 1
- 241000980512 Rhizobium nepotum Species 0.000 description 1
- 241000316848 Rhodococcus <scale insect> Species 0.000 description 1
- 241000355712 Rhodococcus qingshengii Species 0.000 description 1
- 229940074386 Skatole Drugs 0.000 description 1
- IYJYQHRNMMNLRH-UHFFFAOYSA-N Sodium aluminate Chemical compound [Na+].O=[Al-]=O IYJYQHRNMMNLRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000001016 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 241000194017 Streptococcus Species 0.000 description 1
- FKMFMMISBOOORU-SVBPBHIXSA-N Urobilin Chemical compound CCC1=C(C)C(=O)N[C@H]1CC1=NC(\C=C/2C(=C(C)C(C[C@H]3C(=C(CC)C(=O)N3)C)=N\2)CCC(O)=O)=C(CCC(O)=O)[C]1C FKMFMMISBOOORU-SVBPBHIXSA-N 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N [N].NC(N)=O Chemical compound [N].NC(N)=O PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical class [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003625 amylolytic Effects 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003042 antagnostic Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogens Species 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 210000002106 chromatocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000006046 creatine Substances 0.000 description 1
- CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N creatine zwitterion Chemical compound NC(=[NH2+])N(C)CC([O-])=O CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000853 cresyl group Chemical class C1(=CC=C(C=C1)C)* 0.000 description 1
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Polymers 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002363 herbicidal Effects 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 239000010806 kitchen waste Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 230000002479 lignolytic Effects 0.000 description 1
- 230000002366 lipolytic Effects 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 1
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003108 parasitologic Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии. Предложен препарат для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства, содержащий микроорганизмы Bacillus subtilis ВКПМ В-4190, Bacillus licheniformis ВКПМ В-2985, Bacillus fastidiosus ВКПМ В-11090, Paenibacillus polimyxa ВКПМ В-3015, Pseudomonas oleoverans ВКПМ В-8621, Nocardia sp. ВКПМ Ас-552, Chlorella vulgaris IPPAS C-2015 с КОЕ/мл от 108 до 1011 в заданном соотношении. Изобретение обеспечивает снижение токсичности органических отходов человека и навозных стоков и нейтрализацию неприятных запахов за счет снижения, в частности, сероводорода и аммиака в воздухе. 4 табл.
Description
Разработка относится к области сельского хозяйства и ЖКХ и может найти применение при разложении органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства в навозохранилищах, лагунах, картах для отстаивания канализационных стоков и т.п.
Известен способ переработки птичьего помета и свиного навоза в органическое удобрение (Патент на изобретение №2409537 ОТ 07.07.2009, опубл. 20.01.2011). В известном способе используют раствор биопрепарата «Байкал-ЭМ1» в нехлорированной воде. Микробиологический препарат «Байкал-ЭМ1» представляет собой микробиологическое удобрение, состоящее из комплекса специально отобранных микроорганизмов. В биопрепарат входят молочнокислые, фотосинтезирующие азотофиксирующие бактерии, дрожжевые грибки, ферменты и т.д., которые быстро и эффективно перерабатывают органику, при этом выделяют ряд аминокислот и прочих физиологически активных веществ. Недостатком этого способа является необходимость использования дорогостоящего, сложного оборудования и постоянной замены, обновления биологического субстрата, а также избирательность действия микроорганизмов по отношению к тем или иным веществам. Последние приводят к 100 % очищению одних веществ-загрязнителей и оставляет практически необработанными другие вещества.
Биопрепарат «Байкал ЭМ-1» (№Государственной регистрации 226 (227, 228)-19-156-1, ТУ 9291-001-50710575-00, регистрант ООО «ЭМ-Кооперация», г. Москва) содержит молочнокислые, фотосинтезирующие, азотфиксирующие бактерии, дрожжевые грибки. Он предназначен для восстановления плодородия почвы, в качестве биодобавки в корм животным и птицы, а также для утилизации органических отходов. Существенным недостатком указанного биопрепарата является монотонность состава без варьирования компонентов-микроорганизмов с известными полезными свойствами для разных целей его применения: в растениеводстве - для повышения плодородия почвы, повышения сопротивляемости болезням и вредителям растений; в животноводстве и птицеводстве - для профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний; для ферментирования органических отходов.
Известна также технология переработки свиного навоза в аккумулятивных системах биогазовой установки, где предусматривается сбраживание в реакторах, которые служат одновременно и местом хранения сброженного навоза (субстрата) до его выгрузки. Исходный субстрат постоянно подается в резервуар до его заполнения. Выгрузка сброженного субстрата производится один-два раза в год в период внесения удобрений в почву. При этом часть сброженного осадка специально оставляется в реакторе и служит затравочным материалом для последующего цикла сбраживания. Объем хранилища, совмещенного с биореактором, рассчитывается на полный объем удаляемого с комплекса навоза в межпосевной период. Данная технология используется на многих свинокомплексах России. Недостатком данного аналога является то, что такие системы требуют больших объемов хранилищ, характеризуются длительным временем переработки (до 6 месяцев), довольно большой трудоемкостью, и требуют наличия не менее двух реакторов, резервуара для накопления исходного навоза и хранения сброженного субстрата.
В настоящее время наиболее распространенный способ утилизации отходов животноводческих предприятий для хранения бесподстилочного навоза основан на технологии разделения навоза на фракции, что приводит к образованию двух продуктов переработки навоза с различными физико-механическими свойствами, которые отличатся по условиям хранения и дальнейшего использования. На подготовительном этапе стоки со всего животноводческого предприятия (с помощью насосов или самотеком) подаются в приемный резервуар (регулирующую емкость) сепараторного пункта. Жидкий навоз для исключения осаждения взвешенных веществ в регулирующей емкости перемешивается с помощью миксера-гомогенизатора. С помощью погружного насоса гомогенизированная жидкость перекачивается в сепаратор. Наиболее оптимальным для этих целей является шнековый сепаратор, позволяющий работать с навозом (пометом) широкого спектра влажности (от 80 % до 99 %). Непосредственно в процессе разделения навоза на сепараторе жидкая часть отделяется от взвешенных составляющих. Сито, пропуская жидкость, задерживает содержащиеся в навозной взвеси волокна, и на его поверхности создается подобие фильтра, способствующего фильтрации более мелких частиц, после чего лопастями шнека этот слой удаляется и прессуется. В дальнейшем жидкая фракция из сепараторного пункта, как правило, самотеком по трубопроводу направляется в лагуны. Твердая фракция навоза отвозится на площадку буртования. После соответствующей подготовки твердая фракции навоза используются для удобрения сельскохозяйственных земель. Жидкая фракция навоза транспортируется и вносится на поля в основном с помощью гидромеханического оборудования - многошланговых систем (например, с помощью многошланговой системы Cadman).
Недостатками предлагаемой технологии являются: длительный срок (до 12 месяцев) хранения жидкой фракции в специальных лагунах с дальнейшим ее розливом на полях орошения; трудоемкость работы по сооружению лагун, связанных с выполнением земляных работ, созданием надежной гидроизоляции с применением полимерных покрытий, обработкой гербицидами с целью исключения прорастания растений на поверхности ложа сооружения; необходимость периодического перемешивания жидкости, так как лагуны не могут очищаться от осадка механическим способом как навозохранилища с бетонным покрытием; содержание токсических соединений в виде аммиака, сероводорода, меркаптана и др., которые при достаточно низких температурах способны испаряться с выделением неприятных запахов, приводит к загрязнению окружающей среды (Согласно данным экологической комиссии Европейского Совета, свыше 80 % аммиака, загрязняющего атмосферный воздух, поступает именно из жидких органических удобрений); развитие микробиологических процессов, связанных с размножением колиформных бактерий, возбудителей кишечных инфекций, колифагов и др.; превышение нормы жидкого навоза не дает больших прибавок урожая и оказывает отрицательное действие на качество растениеводческой продукции, а именно, увеличивается содержание нитратов в кормовых и овощных культурах выше допустимых количеств, что требует большого количества земельных площадей.
Также известны система и способ переработки жидких отходов животноводства (патент на изобретение №2564313 от 04.05.2010, опубл. 27.09.2015). Способ переработки жидких отходов включает разделение их в устройстве обезвоживания осадка на твердый осадок и первый фильтрат; добавление к первому фильтрату и второму флокулянтов, вызывающих агрегацию взвешенных твердых частиц в первом фильтрате с образованием флокулированного осадка и второго фильтрата, причем указанный первый флокулянт содержит около 5-50 вес.% гидроксида натрия и около 30-60 вес.% алюминиевокислого натрия, а указанный второй флокулянт содержит неионные или анионные акриловые полимеры; отделение флоккулированного осадка от второго фильтрата в отделители взвешенных частиц для получения третьего фильтрата; пропускание третьего фильтрата через устройство фильтрации мелких частиц для получения четвертого фильтрата; пропускание четвертого фильтрата через установку мембранной фильтрации для получения пермеата и концентрата. Недостатком данного решения является сравнительно невысокая степень утилизации по содержанию аммиака (по азоту), по запаху, по содержанию нитратов и хлоридов, высокая щелочность среды, введение дополнительных загрязняющих веществ органической (акриловые полимеры) и неорганической природы (соли алюминия, гидроксид натрия), наличие микроорганизмов, а также сложная технология многоступенчатой фильтрации.
Известен биопрепарат из консорциума штаммов микроорганизмов, относящихся к родам Bacillus, Rhizobium, Agrobacterium для биологической переработки навоза сельскохозяйственных животных в органическое удобрение. Недостатком указанного биопрепарата является наличие в его составе микроорганизмов, относящихся только к 3 родам.
Близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту, принятым авторами за прототип, является биопрепарат из эффективных микроорганизмов для деградации органических отходов, состоящий из штаммов родов Bacillus и дополнительно содержащий штаммы родов Pseudomonas, Enterobacter, Cellulomonas, Erwinia, Arthrobacter, Streptococcus, Propionibacterium при определенном эффективном составе и соотношении компонентов. Недостатком указанного биопрепарата является его способность к деградации только смеси трех разных видов органических отходов: срезанных сорняков, кухонных отходов, навоза крупного рогатого скота. Такая полифункциональность может снижать эффективность препарата при обработке индивидуальных видов органических отходов.
Технический результат достигается тем, что микробная композиция для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства состоит из штаммов родов Delftia, Cellulomonas, Rhodococcus, Rhizobium, Bacillus, Paenibacillus, Lactobacillus, Bifidobacterium при различном соотношении компонентов в зависимости от вида отхода.
Наиболее близким техническим решением является микробная композиция для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства (патент на изобретение RU 2609654, опубл.: 02.02.2017 Бюл. № 4), которая содержит Delftia lacustris BMCH-IB-C 142 ВКМ B-3032D, Cellulomonas persica BMCH-IB-C 35 BKM Ac-2727D, Rhodococcus qingshengii BMCH-IB-ONF 10 BKM Ac-2728D, Rhizobium nepotum BMCH-IB-ONF 5 BKM B-3028D, Bacillus subtilis BMCH-IB-ONF 14 BKM B-3029D, Paenibacillus endophyticus BMCH-IB-ONF 7 BKM B-3030D, Lactobacillus sp.BMCH-IB-M 3 BKM B-3031D, Bifidobacterium bifidum BMCH-IB-M 4 BKM Ac-2729D в заданном соотношении. Недостатком данного технического решения является то, что в данном составе нет микроорганизмов, разлагающих нефтепродукты, к тому же соотношение компонентов строго регламентируется в зависимости от видов отходов, а не в зависимости от конкретного содержания загрязняющих веществ и компонентов в органических отходах.
В состав заявляемой микробной композиции входят штаммы непатогенных природных микроорганизмов, депонированные в ВКМ, относящиеся к нескольким родам.
Техническое решение направлено на устранение указанных выше недостатков, и заключается в решении проблемы утилизации органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства до соответствия санитарным нормам.
Преимущество объясняется тем, что, в отличие от прототипа, предлагаемая микробная композиция для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства благодаря определенному различному соотношению компонентов в зависимости от вида отхода обеспечивает их полную переработку.
Положительный эффект заключается в соответствии обработанных указанным способом отходов действующим санитарным нормам и правилам как по содержанию ингредиентов, вредных органических примесей и бактерий, так и по отсутствию неприятных, специфических запахов и др.
Техническая задача решается тем, что препарат для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства, содержащий микроорганизмы Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus fastidiosus, Paenibacillus polimyxa, Pseudomonas sp., Nocardia sp., Chlorella vulgaris 711-54, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
1. Bacillus subtilis - от 0,1 до 99,4
2. Bacillus licheniformis - от 0,1 до 99,4
3. Bacillus fastidiosus - от 0,1 до 99,4
4. Paenibacillus polimyxa - от 0,1 до 99,4
5. Pseudomonas sp. - от 0,1 до 99,4
6. Nocardia sp. - от 0,1 до 99,4
7. Chlorella vulgaris 711-54 - от 0,1 до 99,4.
Представленные микроорганизмы, внесенные в разлагаемые отходы в определенном соотношении в зависимости от конкретного содержания загрязняющих веществ и компонентов в органических отходах, способны перерабатывать органические отходы быта человека (фекалии, остатки пищи и пр.), животноводства и птицеводства (навоз, навозная жижа, птичий помет) в высококачественное удобрение за 2-4 недели, а также способны к нейтрализации вредных газов, в частности сероводорода, аммиака, и неприятных запахов, препятствуют развитию патогенной микрофлоры.
Техническим результатом изобретения является создание препарата для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства, путем доведения стоков этих органических отходов до санитарных норм.
Ниже представлены характеристики микроорганизмов, входящих в состав заявляемого препарата.
Bacillus subtilis (B-4190) 21/3
Название или аббревиатура коллекции-депозитария, ее адрес: Национальный биоресурсный центр. Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (ВКПМ). ФГБУ «ГосНИИгенетика» Минобрнауки России.
Название штамма: Bacillus subtilis 21/3.
Регистрационный номер в коллекции ВКПМ: В-4190.
Происхождение штамма выделен из сточных вод анидного производства Черниговского комбината химического волокна.
Культурально-морфологические признаки штамма: подвижные грамположительные палочки, споры овальные, расположены субтерминально. Размер клеток 1,4 х 0,5 мкм. На МПА колонии округлой формы, плоские, с морщинистой поверхностью, матовые. Край колоний изрезанный. Колонии имеют желтоватый оттенок. Размер 4,0-5,0 мм.
Условия культивирования штамма: МПА, 30-37 °С.
Штамм Bacillus subtilis ВКПМ В-4190 не является генетически модифицированным штаммом.
Штамм Bacillus subtilis ВКПМ В-4190 не относится к микроорганизмам, патогенным для человека согласно классификации микроорганизмов, приведенной в Санитарных правилах СП 1.2.731-99. Работа со штаммом не требует специальных мер предосторожности.
Bacillus fastidiosus (B-11090)
Название или аббревиатура коллекции-депозитария, ее адрес: Национальный биоресурсный центр. Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (ВКПМ). ФГБУ «ГосНИИгенетика» Минобрнауки России.
Название штамма: Bacillus fastidiosus (B-11090).
Синонимы: Metabacillus fastidiosus
Регистрационный номер в коллекции ВКПМ: В-11090.
Происхождение штамма: садовая почва.
Область промышленного применения штамма: деструкция мочевой кислоты.
Условия культивирования штамма: Аллантоин минеральная среда (г/л): Аллантоин минеральная среда (г/л): K2HPO4 - 0.8, K2HPO4 - 0.2, MgSO4 x 7H2O - 0.5, CaCl2 x 2H2O - 0.05, FeSO4 x 2H2O - 0.01, аллантоин -20,0, агар - 15.0, дист. вода - 1000,00 мл. Температура - 30 °С.
Штамм Bacillus fastidiosus ВКПМ В-11090 не является генетически модифицированным штаммом.
Штамм Bacillus fastidiosus ВКПМ В-11090 не относится к микроорганизмам, патогенным для человека согласно классификации микроорганизмов, приведенной в Санитарных правилах СП 1.3.2322-08. Работа со штаммом не требует специальных мер предосторожности.
Bacillus licheniformis (B-2985)
Название или аббревиатура коллекции-депозитария, ее адрес: Национальный биоресурсный центр. Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (ВКПМ). ФГБУ «ГосНИИгенетика» Минобрнауки России.
Название штамма: Bacillus licheniformis 94.
Регистрационный номер в коллекции ВКПМ: В-2985.
Происхождение штамма: выделен из почвы, взятой в районе с жарким сухим климатом.
Культурально-морфологические признаки штамма: клетки - споровые грамположительные палочки, расположенные одиночно, парами, цепочками. Колонии серовато-белого цвета, матовые, с ризоидным ростом.
Условия культивирования штамма: L-среда, г/л: дрожжевой экстракт - 5,0, пептон - 15,0, NaCl - 5,0, агар - 15,0, вода дист. - 1,0 л. Температура - 45 °С.
Сведения о безопасности использования штамма:
Штамм Bacillus licheniformis ВКПМ В-2985 не является генетически модифицированным штаммом.
Штамм Bacillus licheniformis ВКПМ В-2985 не относится к микроорганизмам, патогенным для человека, согласно классификации микроорганизмов, приведенной в Санитарных правилах СП 1.3.2322-08. Работа со штаммом не требует специальных мер предосторожности.
Nocardia sp. (AC-552) KM-2
Название или аббревиатура коллекции-депозитария, ее адрес: Национальный биоресурсный центр. Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (ВКПМ). ФГБУ «ГосНИИгенетика» Минобрнауки России.
Регистрационный номер в коллекции ВКПМ: АС-552.
Название штамма: Nocardia sp. (AC-552) KM-2.
Происхождение штамма: выделен из почвы с территории коксохимического предприятия.
Культурально-морфологические признаки штамма: клетки грамположительные, неподвижные, бесспоровые, кислотовариабельные, подвергающиеся морфологическому изменению во время роста: мицелий, состоящий из длинных нитей (1-1,5к6-10 мкм) фрагментируется до коротких палочек (1-1,5кб-3 мкм) за 24-30 ч роста культуры на твердой агаризованной среде. На мясо-пептонном агаре колонии округлые, 1-3 мм, матовые, розовые, гладкие, выпуклые, однородные, пастообразной консистенции, края ровные.
Условия культивирования штамма: синтетическая среда следующего состава, г/л: NaHPO4 - 4,26; KH2PО4 - 2,65; MgSO4 x 7Н2О - 0,2; MnSO4 x 7H2O - 0,002; FeSO4 x 7Н2О - 0,01; СаСl - 0,02; Na2MoO4 - 0,001. Вода дистиллированная до 1 л, г в качестве источника углерода и азота используют пиридин, вносимый в концентрации 0,1-0,2 об.%. рН сред 7,0-7,2. Культивирование проводят при 28-30°С на качалке 200 об/мин 2-3 сут в зависимости от исходной концентрации пиридина. Инокулят выращивают при тех же условиях и вносят в среду в концентрации 5-10 об.%.
Штамм Nocardia sp. АС-552 не является генетически модифицированным штаммом.
Штамм Nocardia sp. АС-552 не относится к микроорганизмам, патогенным для человека согласно классификации микроорганизмов, приведенной в Санитарных правилах СП 1.3.2322-08. Работа со штаммом Nocardia sp. ВКПМ В-2335 не требует специальных мер предосторожности.
Paenibacillus polymyxa 1459-B
Название или аббревиатура коллекции-депозитария, ее адрес: Национальный биоресурсный центр. Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (ВКПМ). ФГБУ «ГосНИИгенетика» Минобрнауки России.
Название штамма: Paenibacillus polymyxa 1459b
Регистрационный номер в коллекции ВКПМ: В-3015.
Происхождение штамма: получен из штамма АТСС 842, мутагенез.
Культурально-морфологические признаки штамма: споровые палочки с закругленными концами, расположенные одиночно, парами. Колонии телесного цвета, округлой формы, с волнистым краем.
Область промышленного применения штамма: продуцент внеклеточных полисахаридов.
Условия культивирования штамма: L-среда (г/л): дрожжевой экстракт - 5,0, пептон - 15,0, NaCl - 5,0, агар - 15,0, вода дист. - 1,0 л, картофельный агар. Температура - 30 °С.
Сведения о безопасности использования штамма:
Штамм Paenibacillus polymyxa ВКПМ В-3015 не является генетически модифицированным штаммом.
Штамм Paenibacillus polymyxa ВКПМ В-3015 не относится к микроорганизмам, патогенным для человека согласно классификации микроорганизмов, приведенной в Санитарных правилах СП 1.3.2322-09. Работа со штаммом Paenibacillus polymyxa ВКПМ В-3015 не требует специальных мер предосторожности.
Pseudomonas sp. TF4-1L
Название или аббревиатура коллекции-депозитария, ее адрес: Национальный биоресурсный центр. Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (ВКПМ). ФГБУ «ГосНИИгенетика» Минобрнауки России.
Название штамма: Pseudomonas sp. (Pseudomonas oleovorans) TF4-1L.
Регистрационный номер в коллекции ВКПМ: В-8621.
Номера в других коллекциях: АТСС 29347; NRRL B-14683 CIP 105816.
Культурально-морфологические признаки штамма: грамотрицательные палочки, одиночные или соединены в пары, подвижные.
Условия культивирования штамма: МПА, МПБ; Температура - 28-30°С.
Сведения о безопасности использования штамма:
Штамм Pseudomonas sp. B-8621 не является генетически модифицированным штаммом.
Штамм Pseudomonans sp. B-8621 не относится к микроорганизмам, патогенным для человека согласно классификации микроорганизмов, приведенной в Санитарных правилах СП 1.3.2322-08. Работа со штаммом не требует специальных мер предосторожности.
Chlorella vulgaris 711-54
Название или аббревиатура коллекции-депозитария, ее адрес: Российская Коллекция Микроводорослей и Цианобактерий IPPAS ИФР РАН. Институт Физиологии Растений им. К. А. Тимирязева Российской Академии Наук.
Название штамма: Chlorella vulgaris 711-54.
Регистрационный номер в коллекции IPPAS: C-2015.
Происхождение штамма: выделен из опресненных ванн острова Костьян Ругозергской губы Кандалакшского залива Белого моря.
Культурально-морфологические признаки: клетки шаровидной или слабоэллипсоидной формы, размером от 2 до 3 мкм. Хроматофор чашевидный, окраска зеленая, клетки не осаждаются, в суспензии распределены равномерно.
Условия культивирования: среда BG-11, г/л: K2HPO4 - 0,04, NaNO3 - 1,5, MgSO4 х 7H2O - 0,075, CaCl2 х 2H2O - 0,037, лимонная кислота - 0,006, FeSO4·7H2O - 0,006, Na2CO3 - 0,2, ЭДТА - 0,001, раствор FeSO4 х 7H2O (7,45 г/л) + ЭДТА (5,57 г/л) - 1 мл/л, раствор микроэлементов (H3BO3 - 2,86 г/л, MnCl2 х 4H2O - 1,86 г/л, ZnSO4 х 7H2O - 0,22 г/л, CuSO4 х 5H2O - 0,08 г/л, Na2MoO4 х 7H2O - 0,39 г/л, Co(NO3)2 х 6H2O - 0,05 г/л) - 1 мл/л, pH - 7,1-7,2, содержание CO2 в ГВС - 2%, скорость барботажа 0,3 л/мин, температура 27 °C, освещение круглосуточное, освещенность: 5-12 Вт/м2, 50-120 мкмоль квантов ФАР на м2 в сек, тип ламп: люминесцентные либо белые светодиодные.
Штамм Chlorella vulgaris 711-54 не является генетически модифицированным штаммом.
Штамм Chlorella vulgaris 711-54 не относится к микроорганизмам, патогенным для человека согласно классификации микроорганизмов, приведенной в Санитарных правилах СП 1.3.2322-08. Работа со штаммом не требует специальных мер предосторожности.
Заявленный препарат может быть использован:
- при утилизации, обезвреживания, обеззараживания и переработки твердой фракции навоза или помета;
- для переработки и деодоризации твердой фракции навоза и мочи внутри глубокой несменяемой подстилки из соломы или опилок;
- для очистки жидкой фракции навозных стоков в лагунах, прудах биоочистки по параметрам биохимического потребления кислорода (БПК), химического потребления кислорода (ХПК), сухого остатка, азота, фосфатов, патогенной микрофлоры вплоть до положительных рыбохозяйственных показателей;
- для очистки лагун от донного илистого осадка;
- для удаления корки в лагунах и навозохранилищах;
- для минимизации выделения аммиака, сероводорода, другой летучей органики с резким, тошнотворным, неприятным запахом, из навозных стоков, хранимых в лагунах, ваннах, жижесборниках свинарников, коровников и птичников;
- для переработки и деодоризации органических отходов быта человека и канализационных стоков.
Заявляемый препарат является полностью биологическим препаратом, представляющим многовидовую, полифункциональную консорцию, в состав которой входит смесь суспензий нескольких видов естественных почвенных аэробных микроорганизмов, обладающих усиленной способностью к деградации отходов растительного и животного происхождения, деструкции мочевой кислоты и утилизации аммиака, а также способностью к подавлению патогенных микроорганизмов за счет синтеза антибиотических и других биологически активных веществ. При попадании во влажную среду бактерии начинают активно размножаться, разрушая органику с образованием углекислого газа и воды. Синтезируя во внешнюю среду внеклеточные белки-ферменты (липолитические, амилолитические, гидролитические, лигнолитические и др.), микроорганизмы превращают сложные органические вещества в легкодоступные для усвоения микроорганизмами и растениями простые молекулярные структуры. Конечным продуктом является очищенный от патогенной микрофлоры полуперепревший или перепревший навоз, или помет, жидкая или илистая фракция канализационных стоков - гомогенная черная мажущаяся жижа. Время полезной жизнедеятельности полезных микроорганизмов препарата в среде органических стоков лимитировано только доступностью питания и составляет от 2 до 4 недель.
Действием препарата на твердую и жидкую фракцию органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства является:
- разложение (биологическая деструкция) органической составляющей навоза, сложных органических веществ навоза: белков, жиров, углеводов, волоса, целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина до более простых веществ, доступных для прямого усвоения микроорганизмами и растениями;
- интенсивное извлечение азота при разложении сложных органических веществ и конверсия аммонийного азота в необходимую для роста растений форму;
- подавление образования сероводорода, аммиака и других летучих органических веществ с резким неприятным и тошнотворным запахом;
- ускоренное обеззараживание органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства за счет многократной (более чем в 1000 раз) интенсификации микробного самоочищения органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства от патогенной и условно патогенной микрофлоры из организма как человека, так и домашних животных, и птицы в результате антагонизма и конкуренции за источник питания. Многократно сокращаются сроки выживаемости гельминтов.
В зависимости от исходного органического материала, в составе препарата могут находиться в разном соотношении:
1. Bacillus subtilis;
2. Bacillus licheniformis;
3. Bacillus fastidiosus;
4. Paenibacillus polimyxa;
5. Pseudomonas sp.;
6. Nocardia sp.;
7. Chlorella vulgaris 711-54;
КОЕ/мл - от 108 до 1011.
Также в препарате находятся продукты метаболизма вышеперечисленных микроорганизмов.
Способ производства препарата следующий. Сначала проводится подготовка посевных культур штаммов-продуцентов, присутствующих в препарате. Для этого штаммы бактерий выращивают раздельно на агаризованной питательной среде, оптимальной для каждого штамма в течение (48±2) часов при температуре 30°С. Далее выросшие бактериальные культуры смывают 0,9% раствором хлорида натрия с поверхности агаризованных питательных сред и вносят полученные суспензии микробных клеток в жидкие питательные среды для получения инокулята. Выращивают инокулят в шейкере-инкубаторе при 30°С и 170 об/мин в течение 72 часов. Затем подготавливаются жидкие питательные среды для культивирования каждого штамма, содержащие водорастворимые углеводы, источники органического азота, соли и воду. Следующим этапом является внесение посевной культуры (инокулята) в жидкую питательную среду в количестве 10% от объема среды. После этого проводится культивирование при 30°С и постоянной аэрации. о окончании культивирования культуральная жидкость каждого штамма отдельно фасуется в индивидуальную тару.
Используют полученный препарат следующим образом:
1. Внесение препарата
1.1. Подготовить препараты, подогревая/охлаждая канистры
1.2. Оптимальная температура для препаратов - +25…+35°С
1.3. Препараты работают в диапазоне от +10 до +45°С
1.4. Тщательно размешать каждый компонент, активно встряхивая канистры
1.5. Допустимо смешивание компонентов, но не позднее, чем за 10 минут до внесения в перерабатываемое стоки
1.6. Вносить препарат необходимо в несколько мест лагуны, пруды биоочистки, канализационные карты или другие места хранения органических отходов, стараясь покрыть максимальную площадь
1.7. Применяя разные технологические приемы, постараться размещать биодеструктор по всему объему лагуны.
2. Контроль работы препарата в местах биоочистки
2.1. Провести фото/аудиофиксацию состояния стоков в лагунах, прудах биоочистки, канализационных картах или других местах хранения органических отходов
2.2. Провести отбор проб стока
2.3. Ежедневно или через 2-5 дней проводить видео/фотофиксацию состояния стоков в лагунах прудах биоочистки, канализационных картах или других местах хранения органических отходов, одновременно определяя запах и консистенцию стоков
2.4. При достижении жидкообразной консистенции стоков и значительном уменьшении неприятного запаха дать команду на внесение стоков в поля.
3. Внесение разложившейся органики на поля
3.1. Применяется метод подпочвенного внесения жидких органических удобрений с помощью шланговой системы. В этом случае минимизируются потери ценных компонентов навозной жижи и неприятный запах.
3.2. Провести перемешивание миксером или другим способом навозной жижи в хранилище (лагуны, пруды биоочистки, канализационные карты или др. емкости).
3.3. Подготовить систему магистральных шлангов напрямую в поле, соединив магистральный шланг с драг-шлангом, который подключен к аппликатору, навешенному сзади на 3-х точечную навеску трактора.
3.4. Подключить к системе насосную станцию.
3.5. После того, как система шлангов развернута и проложена, запустить насос, и трактором с аппликатором равномерными челночными движениями продвигаясь по полю и волоча за собой драг-шланг, вносить жижу подпочвенно.
3.6. При применении технологии с перекачкой жижи в автоцистерны, использовать рекомендованные технологии.
Ниже приведены примеры осуществления изобретения.
В течение летнего периода 2020 года проводилась обработка навозохранилища фермы КРС на 1500 голов препаратом (навозохранилище №1) в Рузаевском районе РМ в хозяйстве «Рузаевское молоко». В качестве контроля использовалось другое аналогичное навозохранилище той же фермы КРС, которое не обрабатывалось биопрепаратом (навозохранилище №2).
В составе отходов животноводческой продукции находились такие компоненты, как твердые выделения (кал - 64%), жидкие выделений (моча - 35,9 %), ПАВ (моющие средства - 0,1%). Учитывались все вещества, выделенные вместе с мочой и калом: азот мочевины, азот в других формах, мочевая кислота, аммиак, креатин, гипуровая кислота, продукты гниения белка (индол, скатол, крезол, фенол), пигменты (уробилин, урохром и др.), органические кислоты, жир, клетчатка БЭВ, зольные вещества.
В составе неорганических веществ были обнаружены соли натрия, калия, сернокислые, фосфорнокислые и другие подобные соли.
Проводилась ветеринарная экспертиза состава навозохранилища (70% грамположительных и 30% грамотрицательных бактерия, в составе которых патогенов- не обнаружено, не обнаружены глисты и другие гельминты). Были обнаружены следы нефтепродуктов.
Исходя из этого, было решено приготовить препарат следующего состава, масс %:
1. Bacillus subtilis - 15
2. Bacillus licheniformis - 15
3. Bacillus fastidiosus - 10
4. Paenibacillus polimyxa - 5
5. Pseudomonas sp. - 5
6. Nocardia sp. - 20
7. Chlorella vulgaris 711-54 - 30.
Такие же испытания проводились в Калужской области на свинокомплексе в 10000 голов в лагунах № 1 и №2. Исходя из того, что в составе лагун находились практически те же компоненты, но в несколько иных объемах, было решено приготовить препарат в следующих соотношениях, масс %:
1. Bacillus subtilis - 20
2. Bacillus licheniformis - 20
3. Bacillus fastidiosus - 10
4. Paenibacillus polimyxa - 5
5. Pseudomonas sp.- 5
6. Nocardia sp. - 15
7. Chlorella vulgaris 711-54 - 25.
Замеры уровня содержания аммиака, сероводорода и меркаптана в воздухе на расстоянии 30 см от поверхности навозохранилища производились раз в неделю. Шкала интенсивности запаха представлена в таблице 1.
Интенсивность запаха в радиусе до 10 метров вокруг навозохранилищ при использовании заявленного препарата Навобакт представлена в таблице 2.
К окончанию четвертой недели снижение содержания сероводорода и аммиака в воздухе над навозохранилищем № 1 составило 90 % от начального уровня, а над навозохранилищем № 2 осталось без изменений.
В таблице 3 представлены результаты замера интенсивности запаха в радиусе до 10 метров вокруг лагун при использовании препарата в них.
При замере интенсивности запаха в радиусе до 10 метров вокруг лагун к окончанию 4-ой недели снижение содержания сероводорода и аммиака в воздухе над лагуной № 1 составило 93 % от начального уровня, а над лагуной № 2 осталось практически без изменений.
В таблице 4 приведены другие примеры осуществления изобретения.
Благодаря действию рабочей дозы заявляемого препарата равномерно во всем объеме отходов и стоков:
- навозный сток очищается в лагуне по показателям: БПК, ХПК, аммонийный азот, фосфаты, микробиологическим и паразитологическим показателям, и в течение 2-3 месяцев готовы к вывозу на поля, возможна очистка стока до рыбохозяйственных нормативов;
- количество илистого осадка в лагунах уменьшается на 80 %;
- значительно или полностью уничтожается запах из лагун, несменяемой подстилки, ванн, выделение cероводорода, аммиака, и другой летучей органики в атмосферу из лагун, ванн, подстилки сокращается более чем на 90 %;
- сроки обеззараживания и созревания твердой навозной фракции в открытых/закрытых буртах, птичьего помета в секционных хранилищах сокращаются до 2-3 месяцев;
- конечный продукт переработки твердой фракции навоза представляет собой темную мажущуюся малотекучую массу полуперепревшего или перепревший навоза, компоста птичьего помета полужидкой консистенции, и является готовым органическим удобрением с возможностью его вносить при помощи насосной системы непосредственно на поля;
- содержание общего азота и фосфора остается на безопасном для растений и почвы уровне;
- общая токсичность свежего навоза и навозных стоков для растений снижается многократно;
- норма безопасного внесения навоза в почву (в том числе способом распыления) увеличивается в 2-3 раза, снижается экологический риск передозировки навоза при внесении в почву;
- повышается агротехнический эффект от использования переработанного навоза за счет увеличения ценности навоза как биодоступного для растений органического удобрения.
Таблица 4 Примеры осуществления изобретения
| Компоненты | пример №1 |
пример №2 |
пример №3 |
пример №4 |
пример №5 |
пример №6 |
пример №7 |
пример №8 |
пример №9 |
пример №10 |
пример №11 |
пример №12 |
пример №13 |
| Bacillus subtilis | 0,1 | 20 | 0,1 | 45 | 15 | 0,1 | 55 | 0,1 | 0,1 | 13 | 0,1 | 3 | 99,4 |
| Bacillus licheniformis | 0,1 | 20 | 0,1 | 5 | 15 | 0,1 | 5 | 0,1 | 0,1 | 9 | 99,4 | 35 | 0,1 |
| Bacillus fastidiosus | 0,1 | 10 | 0,1 | 5 | 10 | 0,1 | 4 | 0,1 | 99,4 | 7 | 0,1 | 20 | 0,1 |
| Paenibacillus polimyxa | 0,1 | 5 | 0,1 | 25 | 5 | 0,1 | 5 | 99,4 | 0,1 | 11 | 0,1 | 8 | 0,1 |
| Pseudomonas sp. | 0,1 | 5 | 0,1 | 15 | 5 | 99,4 | 25 | 0,1 | 0,1 | 10 | 0,1 | 3 | 0,1 |
| Nocardia sp. | 0,1 | 15 | 99,4 | 4 | 20 | 0,1 | 5 | 0,1 | 0,1 | 5 | 0,1 | 30 | 0,1 |
| Chlorella vulgaris 711-54 | 99,4 | 25 | 0,1 | 1 | 30 | 0,1 | 1 | 0,1 | 0,1 | 45 | 0,1 | 1 | 0,1 |
| Область применения препарата | Очищение водоемов от сорных водорослей | Очищение лагун, заполненных конским навозом | Очищение промышленных сточных вод | Очищение лагун, заполненных свиным навозом | Очищение лагун, заполненных навозом крупного рогатого скота | Очищение отходов пищевой промышленности от болезней | Очищение лагун, заполненных навозом мелкого рогатого скота | Очищение субстратов для растений от болезней | Разложение лагун преимущественно с мочой сельскохозяйственных животных | Очищение лагун, заполненных птичьим пометом | Очищение отходов, богатых протеином | Очищение туалетов | Очищение прудов для зарыбления |
Claims (8)
- Препарат для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства, содержащий микроорганизмы Bacillus subtilis ВКПМ В-4190, Bacillus licheniformis ВКПМ В-2985, Bacillus fastidiosus ВКПМ В-11090, Paenibacillus polimyxa ВКПМ В-3015, Pseudomonas oleoverans ВКПМ В-8621, Nocardia sp. ВКПМ Ас-552, Chlorella vulgaris IPPAS C-2015 с КОЕ/мл от 108 до 1011, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
- 1. Bacillus subtilis ВКПМ В-4190 – от 0,1 до 99,4
- 2. Bacillus licheniformis ВКПМ В-2985 – от 0,1 до 99,4
- 3. Bacillus fastidiosus ВКПМ В-11090 – от 0,1 до 99,4
- 4. Paenibacillus polimyxa ВКПМ В-3015 – от 0,1 до 99,4
- 5. Pseudomonas oleoverans ВКПМ В-8621– от 0,1 до 99,4
- 6. Nocardia sp. ВКПМ Ас-552– от 0,1 до 99,4
- 7. Chlorella vulgaris IPPAS C-2015 – от 0,1 до 99,4.
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021101227 Previously-Filed-Application | 2021-01-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778857C1 true RU2778857C1 (ru) | 2022-08-26 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2810582C1 (ru) * | 2022-10-19 | 2023-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы" (РУДН) | Способ переработки птичьего помета |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2347808C1 (ru) * | 2007-08-06 | 2009-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Экобиотех+" | Биопрепарат из эффективных микроорганизмов для деградации органических отходов |
| RU2425016C2 (ru) * | 2008-03-28 | 2011-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОС" | Препарат для переработки органических отходов животноводства и птицеводства "экос" |
| RU2609654C1 (ru) * | 2016-05-12 | 2017-02-02 | Закрытое акционерное общество научно-производственное предприятие "Биомедхим" (ЗАО НПП "Биомедхим") | Микробная композиция для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2347808C1 (ru) * | 2007-08-06 | 2009-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Экобиотех+" | Биопрепарат из эффективных микроорганизмов для деградации органических отходов |
| RU2425016C2 (ru) * | 2008-03-28 | 2011-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОС" | Препарат для переработки органических отходов животноводства и птицеводства "экос" |
| RU2609654C1 (ru) * | 2016-05-12 | 2017-02-02 | Закрытое акционерное общество научно-производственное предприятие "Биомедхим" (ЗАО НПП "Биомедхим") | Микробная композиция для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2810582C1 (ru) * | 2022-10-19 | 2023-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы" (РУДН) | Способ переработки птичьего помета |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wilkie et al. | Recovery of dairy manure nutrients by benthic freshwater algae | |
| US4041182A (en) | Bio-protein feed manufacturing method | |
| Sinha et al. | Removal of high BOD and COD loadings of primary liquid waste products from dairy industry by vermifiltration technology using earthworms | |
| CN104150992B (zh) | 利用腐植化微生物实现有机废水液态堆肥的方法及装置 | |
| JP2015167912A (ja) | 畜産糞尿処理システム | |
| CN103937695A (zh) | 一种处理畜禽养殖污水的复合生物菌剂及其制造方法 | |
| DE3049302A1 (de) | Verfahren zur verwertung von lebenstaetigkeitsprodukten von tieren und anlage zur ausfuehrung desselben | |
| CN104355488A (zh) | 生活污水处理方法以及生活污水处理装置 | |
| Wang et al. | Use of Anthropic Acclimated Spirulina platensis (Arthrospira platensis) Bio-adsorption in the Treatment of Swine Farm Wastewater. | |
| CN108689730B (zh) | 家畜粪尿的液体肥料化设备系统及利用其的家畜粪尿的液体肥料制造方法 | |
| KR101450019B1 (ko) | 미생물을 잣 부산물추출물에 배양하여 악취 감소 효과를 갖는 가축분비료의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 가축분비료 | |
| RU2412014C1 (ru) | Способ очистки и восстановления экологических функций субстратов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами | |
| RU2778857C1 (ru) | Препарат для переработки органических отходов быта человека, животноводства и птицеводства | |
| CN204281502U (zh) | 污水处理装置 | |
| CN1786151A (zh) | 巨大芽孢杆菌及其制备方法、用途 | |
| WO2021149811A1 (ja) | 有機物分解材及びその使用 | |
| KR100487582B1 (ko) | 하수 또는 유기성 폐수의 슬러지 처리시설 및 처리방법 | |
| CN1302711C (zh) | 具有除臭活性和对于抗多种药物的细菌具有杀菌活性的功能水及其制备方法 | |
| CN107858313A (zh) | 用于红假单胞菌属光合细菌附着生长的培养基及培养方法 | |
| Prakash et al. | Dynamics of Microorganisms during vermi-stabilization of organic substrates and enhances performance of plant growth promoting rhizobacteria on black gram | |
| JPH10182273A (ja) | 液肥と製造方法及び装置 | |
| Bhuvaneswari et al. | Effect of Bisphenol-A on the bioconversion of tea waste into vermicompost by Eudrilus eugeniae (Kinberg, 1867) at Different Intervals | |
| RU2491264C2 (ru) | Способ биологической переработки отходов животных | |
| RU2141932C1 (ru) | Биоорганическое удобрение | |
| CN110790363A (zh) | 一种畜禽养殖污水资源化处理方法及其应用 |