RU2522523C1 - Способ микробиологической переработки птичьего помета - Google Patents
Способ микробиологической переработки птичьего помета Download PDFInfo
- Publication number
- RU2522523C1 RU2522523C1 RU2013101084/13A RU2013101084A RU2522523C1 RU 2522523 C1 RU2522523 C1 RU 2522523C1 RU 2013101084/13 A RU2013101084/13 A RU 2013101084/13A RU 2013101084 A RU2013101084 A RU 2013101084A RU 2522523 C1 RU2522523 C1 RU 2522523C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microorganisms
- microbiological
- droppings
- bird droppings
- poultry
- Prior art date
Links
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 244000144977 poultry Species 0.000 title abstract description 13
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims abstract description 17
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 claims abstract description 14
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 17
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 13
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 7
- 210000003250 oocyst Anatomy 0.000 description 6
- 241000223924 Eimeria Species 0.000 description 5
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 4
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 4
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 3
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 238000009374 poultry farming Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000194106 Bacillus mycoides Species 0.000 description 2
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000295644 Staphylococcaceae Species 0.000 description 2
- 241000194020 Streptococcus thermophilus Species 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 2
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- 241000589152 Azotobacter chroococcum Species 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 241000193755 Bacillus cereus Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 241000222178 Candida tropicalis Species 0.000 description 1
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000235646 Cyberlindnera jadinii Species 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 108010034145 Helminth Proteins Proteins 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 description 1
- 241000186840 Lactobacillus fermentum Species 0.000 description 1
- 240000006024 Lactobacillus plantarum Species 0.000 description 1
- 235000013965 Lactobacillus plantarum Nutrition 0.000 description 1
- 241000186869 Lactobacillus salivarius Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 241000589774 Pseudomonas sp. Species 0.000 description 1
- 241000194049 Streptococcus equinus Species 0.000 description 1
- 244000057717 Streptococcus lactis Species 0.000 description 1
- 235000014897 Streptococcus lactis Nutrition 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003625 amylolytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 238000010352 biotechnological method Methods 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 1
- 230000001461 cytolytic effect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000000013 helminth Species 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 description 1
- 229940012969 lactobacillus fermentum Drugs 0.000 description 1
- 229940072205 lactobacillus plantarum Drugs 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 235000019626 lipase activity Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 238000002483 medication Methods 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 1
- 235000021049 nutrient content Nutrition 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000000885 phytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002797 proteolythic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 235000010356 sorbitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 description 1
- 230000002110 toxicologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству, экологии и биотехнологии и может быть использовано при переработке органических отходов птицеводческих предприятий. Способ микробиологической переработки птичьего помета осуществляется с использованием микробиологических культур, разведенных в воде и вносимых в птичий помет. В качестве микробиологических культур используют штамм дрожжей Candida krusei-96 и пищевые дрожжи Saccharomyces cerevisiae в соотношении 1:1 с титром 108 KOE/мл. Микробные культуры вносят в количестве 2 мл на тонну помета однократно с последующей послойной укладкой птичьего помета с добавлением до 20% влагопоглощающего материала. 1 з.п.ф-лы, 2 табл., 6 пр.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, экологии и биотехнологии и может быть использовано при переработке органических отходов птицеводческих предприятий.
Интенсивное развитие птицеводства в России, безусловно, сопряжено с наращиванием поголовья, однако проблема утилизации помета до настоящего времени не решена и порождает новый круг проблем, обусловленных формированием в зонах птицеводческих комплексов значительных территорий с повышенным уровнем биологической опасности.
Вокруг птицеводческих предприятий накапливаются огромные залежи помета с высоким содержанием экологически опасных компонентов, в частности: тяжелых металлов, пестицидов, медикаментозных средств, возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, аммиака, сероводорода, меркаптана, фенола.
В связи с этим разработка эффективных технологий утилизации органических отходов птицеводства является актуальной для науки и практики.
По экономическим показателям и экологической безопасности предпочтительнее биотехнологические методы, основанные, в частности, на микробной деструкции органических веществ и антагонистическом воздействии на патогенную микрофлору.
Из уровня техники известны способы микробиологической переработки навоза и помета. Решение технических задач позволяет ускорить процесс деструкции органических компонентов и получить экологически чистый субстрат.
Известен способ биологической переработки птичьего помета, состоящий в том, что в птичий помет влажностью 80-90% вносят консорциум бактерий Streptococcus thermophilus, Streptococcus bovis, Dactobacillus salivarius var salicinicus, Lactobacillus salivarius var salivarius, Lactobacillus acidophilus ВКПМ В-5972 в количестве 0,01-4,0%, смесь ферментируют при естественных условиях, затем в ферментируемую смесь вносят влагопоглощающий материал, в качестве которого может быть использован торф или твердофазный помет. Смесь ферментируют при 60-80°C, при аэрации и перемешивании в присутствии личинок синантропных мух до естественного снижения температуры до 25-30°C, затем дополнительно вносят вышеуказанный консорциум в количестве 0,01-8,0% и вновь ферментируют при температуре окружающей среды. В результате получают продукт, который может быть использован в качестве удобрения и кормовой добавки.
Недостатком данного метода является трудоемкость исполнения, включающая многоступенчатость процесса, использование личинок синантропных мух и консорциум микроорганизмов, состоящий из пяти штаммов (патент РФ №2055823, МПК COSF 11/08, C12P 39/00, 1996 г.).
Известен способ получения биокомпоста на основе сельскохозяйственных отходов при аэробно-анаэробной ферментации, включающий формирование бурта из преимущественно подстилочного птичьего помета и навоза домашних животных, внесение микробиологического комплекса и других добавок (Lactobacillus plantarum, 34, В 2118, Lactobacillus fermentum, 27, В 2431, Lactococcus lactis, шт. АМС, В 3123, Bacillus cytaseus, 21/2/AS, В 4441, Bacillus cereus, РХТУ BT-5, Bacillus subtillis, GL, В 8130, фильтрат водной суспензии, содержащей 20-30% свежего навоза рогатого скота или лошадей, микроэлементный комплекс, раствор щелочи), увлажнение, осуществление биологического разогрева и периодическое перемешивание компостируемой массы (патент РФ №2374211, МПК C05F 3/00, 2009 г.). Недостатком этого способа является многокомпонентность субстрата, используемого для ускорения ферментации органических отходов.
Также известен способ биологической переработки птичьего помета, который предусматривает смешение птичьего помета с влагопоглощающим материалом, с последующей аэробной ферментацией смеси в присутствии микроорганизмов Bacillus subtilis A-168, Bacillus mycoides B-691, Bacillus mycoides B-46, Streptococcus thermophilus B-907, Candida tropicalis Y-1520, Candida utilis Y-2441 в равных соотношениях и при перемешивании до естественного снижения температуры до 25-30°C. Недостатком способа является многокомпонентный состав вносимого консорциума микроорганизмов, что делает процесс получения микробной биомассы затруднительной в крупномасштабном производстве (патент РФ №2322427, МПК COSF 11/08, C12N 1/20, 2006 г.).
Наиболее близким к предлагаемому является способ микробиологической переработки птичьего помета (патент РФ №2437864, МПК COSF 3/00, AO1C 3/00, COSF 11/08, 2011 г.), включающий поэтапное (с интервалом 5 суток) внесение микробных культур Pseudomonas sp.114 и Azotobacter chroococcum с перемешиванием субстрата. Культуры вносят в субстрат в соотношении 2:1, титром 108 кл/мл, в количестве 45 мл/кг при переработке бесподстилочного помета и 15 мл/кг подстилочного. Преимуществом данного способа является ускорение процесса биоконверсии с одновременным увеличением биологической активности продукта переработки и экологической безопасности.
Недостатками данного способа переработки птичьего помета являются: во-первых, двухэтапное внесение микробных культур с интервалом 5 суток, требующее дополнительных расходов на привлечение техники, топлива, рабочих; во-вторых, данный способ предусматривает внесение большого объема микробной биомассы, на тонну помета 15-45 л, что является очень дорогостоящим. А если учесть, что ежегодный объем помета от одной птицефабрики составляет 40-50 тыс.тонн, то внесение большого объема микробной биомассы экономически невыгодно.
В настоящее время, несмотря на широкий ассортимент биопрепаратов, используемых для утилизации различного органического сырья, поиск эффективных штаммов микроорганизмов-деструкторов продолжает оставаться актуальной задачей. На наш взгляд, теоретически предпочтительнее использовать для переработки органических отходов животноводства и птицеводства дрожжевые микроорганизмы, большинство из которых экологически безопасные, непатогенные, не требовательные к условиям роста, способны выживать в экстремальных условиях, обладают деструктивными свойствами в отношении органического сырья.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в упрощении технологического процесса, уменьшении расхода вносимых микробных культур, удешевлении процесса переработки пометной массы с получением экологически безопасного субстрата, положительно влияющего на агрохимические и биологические свойства почвы и повышающего урожайность сельскохозяйственных культур.
Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе микробиологической переработки птичьего помета с использованием микробиологических культур, разведенных в воде (в зависимости от влажности исходного субстрата от 10 до 1000 и более раз) и вносимых в птичий помет; в качестве микробных культур используют штаммы дрожжей Candida krusei-96 и Saccharomyces cerevisiae в соотношении 1:1 с титром 108 КОЕ/мл, вносимых в количестве 2 мл на тонну помета, который укладывают послойно, с добавлением влагопоглощающего материала; внесение микробных культур осуществляют однократно. В качестве влагопоглощающего материала используют солому или опилки.
Отличительным признаком предлагаемого способа является использование в качестве микробиологических культур Candida krusei-96 и Saccharomyces cerevisiae, обладающих деструктивными свойствами в отношении органического сырья.
Штамм Candida krusei-96 выделен из антропогенно загрязненного почвенного покрова. Характеристика штамма ранее не опубликована. Штамм в других целях не использовался.
Candida krusei-96 не требователен к факторам роста, растет при температуре 4-40°C, pH 2-10, в присутствии 10% NaCl.
Candida krusei-96 имеет следующие морфологические и физиологические характеристики.
Морфология. Округлые дрожжевые клетки, размерами: 4,0±0,17 мкм и 5,0±0,3 мкм. В мазках клетки располагаются по отдельности изолировано или скоплениями в виде цепочек.
Культуральные признаки. На сусло-агаре рост клеток характеризуется образованием мелких (1 мм), округлой формы, мутных, кремового цвета, с ровными краями и вязкой консистенцией колоний. При выращивании на жидкой питательной среде (МПБ, бульон Сабуро) вызывают помутнение с формированием слизистой пленки и хлопьев, разбивающихся при встряхивании.
Физиологические признаки. Аэроб, оптимальные условия роста при температуре 35-37°C и pH 4,8-5,0.
Биохимические свойства. Ферментирует мальтозу с образованием кислоты и газа. С образованием только кислоты расщепляет глюкозу, сахарозу, глицерин, маннит, сорбит, дульцит, лактозу.
Обладает каталазной, уреазной, амилолитической, целлюлозолитической, протеолитической, липазной активностью, не образует индол, сероводород.
Candida krusei-96 не патогенен, не проявляет фитотоксических свойств.
Штамм депонирован во Всероссийской государственной коллекции штаммов микроорганизмов, используемых в ветеринарии и животноводстве (Candida krusei-96 - ВГНКИ 04.05.18.-ДЕП).
Saccharomyces cerevisiae - пищевые дрожжи (хлебопекарные прессованные дрожжи производства Буинского сахарного завода по ГОСТ 171-81.
Способ осуществляют следующим образом. На твердую ровную площадку или отстойник укладывают птичий помет послойно на высоту 1-1,5 м с добавлением до 20% влагопоглощающего материала (соломы или опилок) и каждый слой поливают водным раствором, содержащим смесь штаммов микроорганизмов Candida krusei-96 и Saccharomyces cerevisiae в соотношении 1:1 из расчета 2 мл на тонну птичьего помета один раз и оставляют на воздухе на 20 суток. Переработку осуществляют в летнее время с мая по октябрь месяц.
Микроорганизмы, входящие в состав смеси, эффективно разлагают птичий помет и превращают его в качественное, экологически чистое, органическое удобрение с высокими питательными свойствами.
Изобретение поясняется примерами.
Пример 1. Отработка оптимальных доз внесения микроорганизмов.
Опыты проведены в лабораторных условиях на свежем птичьем помете.
Схема опыта включала внесение микроорганизмов Candida krusei-96 и Saccharomyces cerevisiae в разных концентрациях, с содержанием в 1 мл 108 микр. кл.:
- Контроль (микроорганизмы не вносили);
- Опыт №1 - внесение микроорганизмов в дозе 0,01 мл/кг;
- Опыт №2 - внесение микроорганизмов в дозе 0,02 мл/кг;
- Опыт №3 - внесение микроорганизмов в дозе 0,03 мл/кг;
- Опыт №4 - внесение микроорганизмов в дозе 0,04 мл/кг. Перед внесением культуральную жидкость разводили чистой нехлорированной водой (1:100).
| Таблица 1 - | |||||
| Микробиологические показатели птичьего помета при использовании различных доз микроорганизмов Candida krusei-96 и Saccharomyces cerevisiae | |||||
| Показатель | Образец | ||||
| Контроль | Опыт | ||||
| №1 | №2 | №3 | №4 | ||
| Бактерии группы кишечной палочки, клеток/г | Более 1000000 | Более 1000 | Менее 10 | Менее 10 | Менее 10 |
| Энтерококки, клеток/г | Более 100000 | Более 100 | Менее 10 | Менее 10 | Менее 10 |
| Сальмонеллы, КОЕ/г | 3,8±0,15×104 | 0,6±0,01×102 | - | - | - |
| Стафилококки, КОЕ/г | 1,8±0,3×103 | - | - | - | - |
| Ооцисты эймерий | Наличие | Наличие | - | - | - |
При микробиологических и копрологических исследованиях образца №1 (вариант опыта с внесением микроорганизмов в количестве 0,01 мл/кг), анализированного на 20 сут опыта, обнаруживались более 1000 бактерий группы кишечной палочки, более 100 энтерококков, сальмонеллы и ооцисты эймерий. Использование дозы 0,02-0,04 мл/кг значительно снижало уровень микробной контаминации субстрата.
Таким образом, на модельных опытах подобрана наиболее оптимальная доза - 0,02 мл/кг (таблица 1).
Использование данных микроорганизмов позволило обезвредить субстрат от патогенной микрофлоры, ооцист эймерий, значительно уменьшить количество бактерий группы кишечной палочки и энтерококков (таблица 2).
| Таблица 2 - | |||||
| Микробиологические показатели птичьего помета при использовании консорциума микроорганизмов Candida krusei-96 и Saccharomyces cerevisiae | |||||
| Показатель | Сроки исследования, сут | ||||
| До опыта | 5 | 10 | 15 | 20 | |
| Бактерии группы кишечной палочки, клеток/г | Более 1000000 | Более 1000 | Более 100 | 100 | менее 10 |
| Энтерококки, клеток/г | Более 100000 | Более 100 | 100 | 10 | менее 10 |
| Сальмонеллы, КОЕ/г | 2,7±0,3×104 | 1,9±0,2×102 | 2,1±0,4 | - | - |
| Стафилококки, КОЕ/г | 1,3±0,1×103 | 1,2±0,1×10 | - | - | - |
| Ооцисты эймерий | Наличие | Наличие | - | - | - |
Пример 2. Изучение эффективности использования консорциума микроорганизмов для утилизации и обезвреживания птичьего помета.
Опыты проведены в условиях птицеводческого хозяйства РТ. На открытой площадке с помощью тракторов формировали бурты свежего бесподстилочного птичьего помета, влажностью 72,6% (высотой 1-1,5 м). Общий объем складированного субстрата около 100 тонн. В качестве влагопоглощающего материала укладывали солому до 20% слоями.
В опытный бурт равномерно вносили смесь микроорганизмов Candida krusei-96 и Saccharomyces cerevisiae в соотношении 1:1 с титром 108 KOЕ/мл, разведенных в чистой нехлорированной воде (1:1000), из расчета 2 мл на тонну субстрата. Для равномерного внесения микроорганизмов использовали пожарную машину. В контрольный бурт микроорганизмы не вносили.
Влажность исходного субстрата составила 72,6%, массовая доля органического вещества в пересчете на углерод 36,0%, содержание азота, фосфора, калия - 5,23; 3,69; 2,31%.
На 20 сутки опыта индекс санитарно-показательных микроорганизмов (БГКП, энтерококки) составил менее 10 кл/г; патогенные микроорганизмы, микроскопические грибы, яйца и личинки гельминтов, ооцисты простейших не обнаруживались (при наличии в исходном субстрате). Массовая концентрация примесей токсичных элементов в отобранных образцах обработанного помета не превышала ориентировочно допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в почве (30 мг/кг свинца, 0,5 мг/кг кадмия, 33,0 мг/кг меди, 55,0 мг/кг цинка).
Обработанный субстрат представлял собой рассыпчатую массу темного цвета без специфического неприятного запаха.
В контрольном (не обработанном) образце обнаруживались: более 100000 КОЕ/г бактерий группы кишечной палочки, более 10000 КОЕ/г энтерококков, микроскопические грибы, ооцисты эймерий.
Массовая доля органического вещества обработанного птичьего помета в пересчете на углерод составила 35,7%, содержание азота, фосфора, калия - 4,9, 3,6 и 2,3%. Содержание азота, фосфора и калия не обработанного субстрата составило 3,7, 3,2 и 1,9% соответственно.
Пример 3. Изучение эффективности использования консорциума микроорганизмов для утилизации и обезвреживания птичьего помета.
Опыты проведены в условиях птицеводческого хозяйства РТ. На твердую ровную площадку закладывали помет на высоту 1,0-1,5 м, добавляя в качестве влагопоглощающего материала опилки до 20% слоями, и каждый слой поливали водным раствором, содержащим смесь указанных штаммов микроорганизмов (1:1) из расчета 2 мл на 1 тонну субстрата.
Общий объем складированного субстрата около 100 тонн.
Отобранный на 20 сутки субстрат по микробиологическим, токсикологическим, физико-химическим показателям пригоден для использования в качестве органического удобрения.
Пример 4. Оценка эффективности влияния полученного удобрения на агрохимические свойства почвы.
Опыты проведены в полевых условиях на серой лесной среднесуглинистой почве. Для сравнения использовали навоз без внесения микроорганизмов (20 т/га) и минеральное удобрение N120P90K75, с эквивалентным содержанием питательных веществ. Полученное биоудобрение вносили дозах 3, 6, и 9 т/га.
Под влиянием удобрения отмечалась положительная тенденция в улучшении пищевого режима (содержание подвижного фосфора увеличивалось на 16,3%, обменного калия на 22,5%), физико-химических свойств почв (снижение гидролитической кислотности на 24,2%; обменной кислотности на 2,7%; повышение степени насыщенности почвы основаниями на 23,1%).
По своему влиянию на эти агрохимические показатели почвы внесение полученного удобрения идентично использованию в 6 раз большего количества навоза без использования микроорганизмов и в 2 раза минерального удобрения.
Пример 5. Оценка эффективности полученного удобрения на активизацию деятельности почвенной микрофлоры.
Условия постановки экспериментов идентичны, описанным в предыдущем примере.
В полевых условиях на серой лесной среднесуглинистой почве выявлена активизация деятельности почвенной микрофлоры при внесении переработанного с использованием консорциума дрожжевых микроорганизмов птичьего помета.
Внесение удобрения заметно активировало деятельность целлюлозоразрушающих микроорганизмов, аммонификаторов, нитрификаторов. Под влиянием удобрения увеличивалась численность микроорганизмов, осуществляющих превращение углерод- и азотсодержащих соединений. Количество нитрификаторов возросло на 96,4% по сравнению с исходными значениями. Отмечалось возрастание численности целлюлозоразрушающих бактерий на 85,6% (Р<0,001). Ускорялась и минерализация органического вещества, на что указывало возрастание численности аммонификаторов, усваивающих минеральные источники азота и его органические формы (количество аммонификаторов возросло в 3,1 раза).
Пример 6. Оценка эффективности полученного удобрения на урожайность зерновых в звене севооборота
Условия постановки экспериментов идентичны, описанным в предыдущем примере.
От действия и последействия полученного с использованием консорциума дрожжевых микроорганизмов удобрения в дозах 3, 6 и 9 т/га в течение 4 лет суммарная прибавка урожая исследуемых культур в звене севооборота: яровая пшеница, однолетние травы, ячмень и овес составила соответственно 11, 7, 19,1 и 26,9 ц/га зерновых единиц.
Внесение навоза крупного рогатого скота в дозе 20 т/га способствовало за этот период получению прибавки урожая 17,5 ц/га зерновых единиц, что соответствует примерно прибавке урожая, получаемой от внесения 6 т/га удобрения полученного предлагаемым способом.
Таким образом, предлагаемый способ микробиологической переработки птичьего помета позволяет упростить и удешевить процесс переработки птичьего помета и получить экологически чистое органическое удобрение. Внесение полученного удобрения в почву положительно влияет на ее агрохимические свойства, а урожайность повышается на 20-30%. В почве возрастает содержание подвижного фосфора (P2O5), обменного калия (K2О), снижается величина гидролитической и обменной кислотности и повышается степень насыщенности ее основаниями.
Намечено внедрение данного способа на птицефабриках Республики Татарстан во 2 квартале 2013 года.
Claims (2)
1. Способ микробиологической переработки птичьего помета с использованием микробиологических культур, разведенных в воде и вносимых в птичий помет, отличающийся тем, что в качестве микробных культур используют штамм дрожжей Candida krusei-96 и пищевые дрожжи Saccharomyces cerevisiae в соотношении 1:1 с титром 108 KOE/мл, причем микробные культуры вносят в количестве 2 мл на тонну однократно с последующей послойной укладкой птичьего помета с добавлением до 20% влагопоглощающего материала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве влагопоглощающего материала используют солому или опилки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013101084/13A RU2522523C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013101084/13A RU2522523C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2522523C1 true RU2522523C1 (ru) | 2014-07-20 |
| RU2013101084A RU2013101084A (ru) | 2014-07-20 |
Family
ID=51215152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013101084/13A RU2522523C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2522523C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612911C1 (ru) * | 2016-03-04 | 2017-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Ирэль" | Способ биотехнологичной переработки помета в птицеводстве |
| RU2704434C1 (ru) * | 2019-06-11 | 2019-10-28 | федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности" (ФГБНУ "ФЦТРБ-ВНИВИ") | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
| RU2765490C2 (ru) * | 2016-12-22 | 2022-01-31 | Сината Био, Инк. | Способы и системы с использованием ионофоров для контроля контаминации при ферментации газообразных субстратов |
| RU2777469C1 (ru) * | 2021-10-07 | 2022-08-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Способ переработки подстилочного перепелиного помёта |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2322427C1 (ru) * | 2006-07-14 | 2008-04-20 | Ооо "Байлык" | Способ биологической переработки птичьего помета |
| RU2437864C1 (ru) * | 2010-08-05 | 2011-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Микробиотех" (ООО "Микробиотех") | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
| RU2445295C1 (ru) * | 2010-08-23 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "СКАРАБЕИ" | Способ биологической переработки птичьего помета |
-
2013
- 2013-01-09 RU RU2013101084/13A patent/RU2522523C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2322427C1 (ru) * | 2006-07-14 | 2008-04-20 | Ооо "Байлык" | Способ биологической переработки птичьего помета |
| RU2437864C1 (ru) * | 2010-08-05 | 2011-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Микробиотех" (ООО "Микробиотех") | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
| RU2445295C1 (ru) * | 2010-08-23 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "СКАРАБЕИ" | Способ биологической переработки птичьего помета |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАТРОСОВА ЛИЛИЯ ЕВГЕНЬЕВНА Фармако-токсикологическая и биологическая оценка ускорителя ферментации УФ-1 для переработки органических отходов животноводства. Автореф. на соиск. уч. степени кандидата биологических наук, 25.11.2005 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612911C1 (ru) * | 2016-03-04 | 2017-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Ирэль" | Способ биотехнологичной переработки помета в птицеводстве |
| RU2765490C2 (ru) * | 2016-12-22 | 2022-01-31 | Сината Био, Инк. | Способы и системы с использованием ионофоров для контроля контаминации при ферментации газообразных субстратов |
| US12110529B2 (en) | 2016-12-22 | 2024-10-08 | Synata Bio, Inc. | Methods and systems using ionophores to control contamination in fermentation of gaseous substrates |
| RU2704434C1 (ru) * | 2019-06-11 | 2019-10-28 | федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности" (ФГБНУ "ФЦТРБ-ВНИВИ") | Способ микробиологической переработки птичьего помета |
| RU2777469C1 (ru) * | 2021-10-07 | 2022-08-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Способ переработки подстилочного перепелиного помёта |
| RU2777457C1 (ru) * | 2021-10-07 | 2022-08-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Способ переработки нативного перепелиного помёта |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013101084A (ru) | 2014-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103896646B (zh) | 一种微生物有机肥的制备方法 | |
| CN105296394A (zh) | 一种用于动物粪便和秸秆的微生物腐熟剂及其制备方法 | |
| CN101463334B (zh) | 一种用于制备生物有机肥的发酵液组合物及其制备方法和应用 | |
| CN108314585A (zh) | 农业益生菌转化秸秆和养殖粪便生产生物有机肥的方法 | |
| CN103232944A (zh) | 一种秸秆与粪便混合堆肥微生物菌剂 | |
| CN102992827A (zh) | 一种活性有机菌肥及其制备方法 | |
| CN103011916A (zh) | 一种有机菌液的制备方法、该方法制得的有机菌液及应用 | |
| RU2437864C1 (ru) | Способ микробиологической переработки птичьего помета | |
| CN105859338A (zh) | 一种功能性微生物土壤改良剂及其制备方法 | |
| KR20150075167A (ko) | 지렁이분변토를 이용하는 바이오 비료의 제조방법 | |
| CN107827608A (zh) | 一种利用羊粪制作生物有机肥的方法 | |
| CN101830740A (zh) | 高效有机肥快速分步发酵方法 | |
| RU2522523C1 (ru) | Способ микробиологической переработки птичьего помета | |
| RU2687023C1 (ru) | Штамм Pediococcus pentosaceus для переработки органических отходов и препарат на его основе | |
| RU2055823C1 (ru) | Способ биологической переработки птичьего помета | |
| KR102132065B1 (ko) | 정균형미생물군, 발효형미생물군 및 합성형미생물군과 유기질원료로 제조된 유기비료 제조방법 및 그 제조방법으로 생성된 유기비료 | |
| CN103253999A (zh) | 一种微生物复合有机肥料 | |
| CN105347858B (zh) | 用于物质腐熟发酵的微生物复合发酵材料及其制备方法 | |
| RU2425016C2 (ru) | Препарат для переработки органических отходов животноводства и птицеводства "экос" | |
| Alattar | Biological treatment of leachates of microaerobic fermentation | |
| CN105316247A (zh) | 一种快速腐熟秸秆的腐熟剂 | |
| KR20190081204A (ko) | 도축부산물인 동물혈액을 이용한 유기질 비료의 제조 방법 | |
| Prakash et al. | Dynamics of Microorganisms during vermi-stabilization of organic substrates and enhances performance of plant growth promoting rhizobacteria on black gram | |
| RU2445295C1 (ru) | Способ биологической переработки птичьего помета | |
| CN102795896A (zh) | 一种利用鸡粪生产的生物有机肥 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150110 |