УДК 541.18.041.2:661.185
БИОДЕГРАДАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.
Кулагина Е.М., Потапова М.В., Юсупова М.В., Фролова
Я.М.,
Барабанов В.П.,
ФГБОУ ВО КНИТУ (КХТИ), Казанская школа-
интернат №7
Казань, Россия, ул. К.Маркса 68, kyllen@mail.ru
Средний уровень промышленной переработки вторичного
сырья в сельском хозяйстве на сегодняшний день не превышает 20% от общего
объёма. Большая часть этих отходов законодательно запрещена к захоронению.
Разработка технологий переработки и утилизации отходов сельскохозяйственных
предприятий является актуальной на сегодняшний день.
Свиной навоз и птичий помет являются агротехнически
важными видами удобрения. Свежие отходы животноводческих комплексов (навозная
жижа) непригодны для немедленного использования в качестве удобрения. Свежий
свиной навоз собираемый со свиноферм методом гидросмыва характеризуются
интенсивным загрязнением биогенными и органическими веществами , условно
патогенной и патогенной микрофлорой, яйцами гельминтов, имеющих длительные
сроки выживаемости (от 20 до 475 дней), кислой средой pH=5-6. В свином навозе
содержится аммиак - минеральный азот, в количествах далеко превосходящих
потребность почвы и растений, "сжигающий" растения. Свежий навоз
способен вызывать эрозию и деградацию почвы, загрязнение подземных вод,
загрязнение и "цветение" близлежащих водоемов, загрязнение атмосферы
выбросами сероводорода, аммиака. Свежий навоз содержит большое количество
сложной органики, имеющей длительный срок естественного разложения в почве.
Свежий навоз опасен для окружающей среды. Прежде чем свежий навоз превратится в
удобрение ему предстоит пройти выдержку, микробиологическое обезвреживание
занимающее до 3 лет. Птичий помет в свежем виде тоже не рекомендуется к
использованию в качестве удобрения. Естественное обезвреживание свиного навоза
также и птичьего помета и осуществляется путём выдерживания в навозохранилищах,
лагунах в течение в среднем 1.5-1 года. Во время открытого хранения навоз и
помет выделяют в атмосферу значительные количества летучей органики не только
обладающей интенсивным неприятными запахом, но и опасной для здоровья.
Одним из эффективных направлений интенсификации
процесса переработки органических отходов птицеводческих и животноводческих
комплексов являются биотехнологические методы, а именно – переработка отходов
микроорганизмами.
В основе научных разработок по данному проекту лежат
микробиологические исследования по изучению биоценоза помета птицы и навоза
крупного рогатого скота. Создан новый консорциум микроорганизмов; способный
осуществлять микробиологическую трансформацию труднодоступных органических и
неорганических соединений в доступную для растений форму.
Для исследования возможности микробиологической
переработки отходов был установлен исходный состав биоциноза помета птицы и
навоза крупного рогатого скота. Были выделены 12 штаммов доминирующих
микроорганизмов. Выделенное сообщество характеризуется многообразием
бактериального состава. Большинство выделенных микроорганизмов составляет
0,2-4% от общего их количества в изучаемом биоцинозе. Выраженное доминирование
характерно для 3 штаммов,составивших в сообществе микроорганизмов 68%
(впоследствии иденфицированных как Ваc. subtilis, Bac.cereus, Candida utilizes .)
С целью выделения наиболее активных деструкторов в
сообществе все микроорганизмы высевались на мясопептонный агар и питательные
синтетические среды с добавками в определенных концентрациях помета и навоза.
Наиболее активно росли на таких средах штаммы, идентифицированные как Ваc. Subtilis
, Bac.cereus , Bac.mycoides .
Методом спектра мутности оценены параметры
популяции клеток наиболее активного штамма Ваc. Subtilis.
Оценивались следующие параметры: радиус клеток ( rэкв, мк,) , число клеток в единице объема (Nх∙106, 1/см 3), объем
клеток (Vэкв,
мкм3 ) , масс клеток (М∙10-4, кг/м3 ). Показано
, что культура стабильна и не меняет свои параметры в течении 48
часов. Что свидетельствует о перспективности получения и использования
микробиологического препарата в промышленных целях.
Характеристикой деструктивной активности так же может
служить изменение концентрации органических веществ (целлюлоза, лигнин, и др.)
в питательных средах с добавками в определенных концентрациях куриного помета.
Из результатов проведенных опытов следует, что доминирующими в
селекционированном консорциуме микроорганизмов являются Ваc. subtilis,
Bac.cereus .Проведены лабораторные, полупромышленные опыты по
получению органического удобрения из помета птицы с помощью созданного
консорциума микроорганизмов.
Процесс производства удобрения проходил на
специализированной бетонированной площадке. Подстилочный и безподстилочный
помет смешивается в пропорциях 40:60 , формировался бурт высотой не более 1,5-
1.8 м. В полученную смесь вносили жидкий консорциум микроорганизмов в
количестве 100 мл на 1 т птичьего помета путем разбрызгивания по всему объему
бурта. Происходил процесс аэробной ферментации до естественного снижения
температуры ферментационной смеси до 25-30 0 С. Процесс
биодеградации протекал в течении 20-25 суток.
Был определен состав полученного удобрения. Данные
свидетельствуют о получение качественного экологически чистого органического
удобрения из непищевых органических отходов птицеводческих и животноводческих
предприятий.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.