Способ биологической переработки сельскохозяйственных отходов

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии, в частности, к способам переработки сельскохозяйственных отходов. Способ биологической переработки сельскохозяйственных отходов заключается в том, что получают яйца мух Hermetia illucens, затем инкубируют яйца и подращивают личинок на питательной среде. Отделяют личинки, заселяют сельскохозяйственные отходы этими личинками, осуществляют биоконверсию отходов и отделяют биомассу личинок от полученного биогумуса. В качестве питательной среды для подращивания личинок используют питательную смесь на основе зерновых или смесь на основе пищевых отходов. Отделяют личинок в 3-х дневном возрасте, заселяют ими сельскохозяйственные отходы с плотностью 150 г личинок на 5 кг отходов. Биоконверсию отходов осуществляют в течение 12-15 суток. Перед заселением отходов личинками их обрабатывают Bacillus subtilis, помещают в темное место и хранят в течение 30 суток при температуре 22°С, после чего разбавляют водой до влажности 75-80%. Техническим результатом является повышение эффективности способа переработки органических отходов, путем повышения выхода биомассы личинок, со снижением трудоемкости при заселении личинок в субстрат.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии, в частности, к способам переработки сельскохозяйственных отходов.

Известен способ переработки биологических отходов с получением белкового корма и биоудобрения (патент на изобретение RU 2644343С2, МПК: А01К 67/033, C05F 1/00, А23К 10/00, опубликован 08.02.2018), включающий получение живой биомассы личинок мух от лабораторной популяции мух Lucilia Caesar и Sarcophagida путем внесения кладок яиц лабораторной популяции синантропных мух (Lucilia Caesar и Sarcophagida) в кормовой субстрат на основе органических отходов в виде падежа птицеводческих или животноводческих хозяйств влажностью 60-70%, измельченного до фракции с размером частиц не более 30 мм.

Недостатками указанного аналога являются низкий выход биомассы личинок с одного квадратного метра, недостаточная производительность процесса выращивания, недостаточная степень выживания личинок.

Известен способ культивирования личинок синантропных мух на нативном свином навозе с получением биомассы личинок для кормовых целей, а также биоудобрения (патент на изобретение RU 2088080 С1, МПК: А01К 67/033, C05F 3/06, опубликован 27.08.1997). Сущность данного способа сводится к получению яйцекладок мух в репродукторе, инкубации и подросту личинок в предкультиваторе, переработке кормового субстрата и накоплению биомассы личинок в культиваторе, с последующей сепарацией личинок последнего возраста от биогумуса.

Недостатком данного способа является невозможность его применения при переработке растительных полимеров (слома, щепа и т.д.), поскольку синантропные (домовые) мухи не способны перерабатывать растительные полимеры. К тому же, домовая муха является потенциальным разносчиком бактериальных и грибных инфекций.

Известен способ переработки органических отходов личинками мух Hermetia illucens с получением белка животного происхождения и биогумуса (патент CN 104844288 A, Y02W 30/40, 19.08.2015), заключающийся в том, что готовят субстрат из коровьего навоза, который обезвоживают, заселяют полученный субстрат личинками мух Hermetia illucens возраста 3-4 суток, осуществляют биоконверсию субстрата в течение 5-6 суток и отделяют полученную биомассу личинок от полученного биогумуса.

Недостатком известного способа является низкий выход биомассы личинок и необходимость использования технических средств для высушивания личинок.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ переработки органических отходов личинками мух Hermetia illucens с получением белка животного происхождения и биогумуса (патент н изобретение RU 2654220 C1, МПК: C05F 3/00 C05F 9/04, опубликован 17.05.2018), заключающийся в том, что получают яйца мух Hermetiai llucens, затем инкубируют яйца и подращивают личинки на питательной среде. Отделяют личинок II-III возраста и заселяют ими субстрат из органических отходов с плотностью 2,5-5,0 экз/см2. Осуществляют биоконверсию субстрата в течение 7-14 суток, отделяют биомассу личинок от полученного биогумуса.

Недостатком известного способа является низкий выход биомассы личинок и, как следствие, низкая эффективность переработки органических отходов. К недостаткам данного способа также относятся необходимость сепарации личинок по достижению ими II-III возраста, трудоемкий процесс подсчета необходимого количества личинок для переработки субстрата, особенно в больших, промышленных объемах.

Задачей предлагаемого способа является повышение эффективности способа переработки органических отходов, путем повышения выхода биомассы личинок, со снижением трудоемкости при заселении личинок в сельскохозяйственные отходы (субстрат).

Поставленная задача решается тем, что получают яйца мух Hermetia illucens, затем инкубируют яйца и подращивают личинок на питательной среде, отделяют личинки, заселяют ими сельскохозяйственные отходы, осуществляют биоконверсию и отделяют биомассу личинок от полученного биогумуса, при этом в качестве сельскохозяйственных отходов используют навоз сельскохозяйственных животных, или птичий помет, или смесь птичьего помета с соломой, или спиртовую барду, или пивную дробину, или зерновые отходы, или отруби, или неликвидные семена сельскохозяйственных культур, или жмых, или шрот, или пищевые отходы, в отличие от прототипа в качестве питательной среды для подращивания личинок используют питательную смесь на основе зерновых или смесь на основе пищевых отходов, отделяют личинок от питательной среды в 3-х дневном возрасте, заселяют ими сельскохозяйственные отходы с плотностью 150 г личинок на 5 кг отходов, биоконверсию сельскохозяйственных отходов осуществляют в течение 12-15 суток, перед заселением сельскохозяйственных отходов личинками их обрабатывают Bacillus subtilis, помещают в темное место и хранят в течение 30 суток при температуре 22°С, после чего разбавляют водой до влажности 75-80%.

Использование личинок 3-х дневного возраста и заселение ими сельскохозяйственных отходов позволяет более эффективно использовать посадочный материал: исключить из расчета неоплодотворенные и погибшие яйца, которые по разным причинам могут откладывать мухи, а также точно рассчитать необходимое количество личинок для заселения определенного объема сельскохозяйственных отходов.

Из проведенных опытов определено, что оптимальное количество личинок, необходимых для полноценной переработки одного килограмма сельскохозяйственных отходов, составляет 30 г личинок 3-х дневного возраста. Личинки Hermetia illucens весом в тридцать грамм насчитывают порядка 200 тысяч личинок. Для переработки сельскохозяйственных отходов объемом 5 кг на один контейнер, потребуется 150 г 3-х дневных живых личинок.

Снижение трудоемкости достигается тем, что заселение сельскохозяйственных отходов личинками происходит без подсчета их количества, определяя только массу, рассчитанную для переработки одного килограмма сельскохозяйственных отходов (из расчета 150 г личинок на 5 кг сельскохозяйственных отходов, или 30 г личинок на 5 кг сельскохозяйственных отходов).

В предлагаемом способе в сельскохозяйственные отходы, например, из навоза животных и помета птицы добавляют штаммы бактерий Bacillus subtilis с содержанием живых микроорганизмов не менее 105 КОЕ в 1 грамме препарата. Полученные сельскохозяйственные отходы помещают в темное место и хранят его в течение 30 суток при температуре 22°С. По истечению времени сельскохозяйственные отходы доводят до оптимальной влажности и помещают 3-х суточных подрощенных личинок. Применение штаммов бактерий Bacillus subtilis позволяет снизить количество патогенных и условно патогенных микроорганизмов, а также запустить комплекс ферментативных активностей (протолитической, желатиназной, аминолитической, глюконазной, ксиланазной, фруктазилтрансферазной).

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом:

Получают яйца мух Hermetia illucens, затем инкубируют их яйца и подращивают личинок на питательной среде. В качестве питательной среды для подращивания личинок используют питательную смесь на основе зерновых или на основе пищевых отходов.

Отделяют личинки от питательной среды в 3-х суточном возрасте и заселяют ими подготовленные сельскохозяйственные отходы с плотностью 150 г личинок на 5 кг сельскохозяйственных отходов.

В качестве сельскохозяйственных отходов для переработки используют навоз сельскохозяйственных животных, или птичий помет, или смесь птичьего помета с соломой, или спиртовую барду, или пивную дробину, или зерновые отходы, или отруби, или неликвидные семена сельскохозяйственных культур, или жмых, или шрот, или пищевые отходы.

Перед заселением сельскохозяйственных отходов личинками их предварительно подготавливают следующим образом: обрабатывают сельскохозяйственные отходы Bacillus subtilis, хранят в течение 30 суток в темном месте при температуре 22°С и перед заселением личинками сельскохозяйственные отходы разбавляют водой, доводя до влажности 75-80%.

Биоконверсия происходит в течение 12-15 суток, затем отделяют биомассу личинок от полученного биогумуса.

Предлагаемый способ переработки сельскохозяйственных отходов обеспечивает возможность эффективно решать проблему получения белкового корма и удобрения - зоогумуса, улучшения экологической обстановки, получения экологически чистой продукции растениеводства и животноводства, упорядочения экосистемы, создания благоприятных условий жизни людей. На его основе можно создать цикл экологически чистого и энергосберегающего, практически безотходного производства.

Техническим результатом при использовании предлагаемого способа является повышение эффективности способа переработки органических отходов, путем повышения выхода биомассы личинок, со снижением трудоемкости при заселении личинок в сельскохозяйственные отходы.

Способ биологической переработки сельскохозяйственных отходов, заключающийся в том, что получают яйца мух Hermetia illucens, затем инкубируют яйца и подращивают личинок на питательной среде, отделяют личинки, заселяют ими сельскохозяйственные отходы, осуществляют биоконверсию и отделяют биомассу личинок от полученного биогумуса, при этом в качестве сельскохозяйственных отходов используют навоз сельскохозяйственных животных или птичий помет, или смесь птичьего помета с соломой, или спиртовую барду, или пивную дробину, или зерновые отходы, или отруби, или неликвидные семена сельскохозяйственных культур, или жмых, или шрот, или пищевые отходы, отличающийся тем, что в качестве питательной среды для подращивания личинок используют питательную смесь на основе зерновых или смесь на основе пищевых отходов, отделяют личинок от питательной среды в 3-х дневном возрасте, заселяют ими сельскохозяйственные отходы с плотностью 150 г личинок на 5 кг отходов, биоконверсию сельскохозяйственных отходов осуществляют в течение 12-15 суток, перед заселением сельскохозяйственных отходов личинками их обрабатывают Bacillus subtilis, помещают в темное место и хранят в течение 30 суток при температуре 22°С, после чего разбавляют водой до влажности 75-80%.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к овощеводству, и может найти применение при выращивании овощной продукции в закрытых агроэкосистемах. В способе культивируют салат в климатической камере с фотосинтетически активной радиацией с 12-часовым фотопериодом при 20-22°С – дневные температуры и 15-17°С – ночные температуры, с использованием культуры навозных (компостных) червей Eisenia fetida.
Способ получения натурального органоминерального удобрения пролонгированного действия на основе отхода кофейного производства - кофейной шелухи заключается в том, что осуществляют смачивание кофейной шелухи суспензией микроводорослей Chlorella vulgaris, добавление и перемешивание с глауконитовой глиной, подачу полученной смеси двухвинтовым питателем на пресс-гранулятор для получения гранул диаметром 5 мм и высотой 5 мм.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Технологическая линия для производства органоминеральных удобрений характеризуется тем, что содержит смесительную емкость с фильтром-смесителем, с подведенным к ней трубопроводом от сетевого водопровода, подсоединенным к проточному водонагревателю, нагревающему проходящую из водопровода в фильтр-смеситель воду до температуры 30°С, отводящим трубопроводом, емкостями для хранения готового продукта и насосами для циркуляции раствора в системе и выгрузки готового продукта в тару, причем растворение сухого концентрата происходит порционно в фильтре-смесителе, выполненном в виде цилиндра с сегментно симметрично расположенными в стенках по периметру прямоугольными отверстиями, закрытыми металлической сеткой из нержавеющей стали с заданным шагом ячейки 400 мкм, закрытым снизу заглушкой из металлической сетки такого же материала и шага ячейки, что обеспечивает сокращение времени растворения за счет максимального увеличения пропускной способности прохождения через фильтр-смеситель получаемого раствора, с сохранением качества раствора путем полного растворения помещенной в фильтре-смесителе сухой дозы концентрата, циркуляцией получаемого раствора через фильтр-смеситель со дна смесительной емкости до полного растворения помещенной в него порции концентрата и предотвращением засорения сетки фильтра-смесителя путем обратной промывки наружной его части циркулирующим раствором с помощью форсунок, расположенных напротив сегментных, закрытых сеткой отверстий и дна, на отводе трубопровода, подводящего раствор со дна смесительной емкости в фильтр-смеситель.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ комплексной переработки органических отходов характеризуется тем, что включает формирование смеси для компостирования, содержащей солому, навоз крупного рогатого скота и органический наполнитель, и заселенной компостным червем Eisenia Foetida, компостирование производят в буртах, формируемых из смеси для компостирования следующего состава: измельчённая солома – 30±5 % объёма; лежалый не менее полугода навоз – 50±5% объёма; органический наполнитель в виде измельченных трав – 10±5% объёма, каустобиолитовая смесь – 10±5% объёма, с последующим заселением в эти бурты компостного червя Eisenia Foetida, который в дальнейшем отделяется из полученного вермикомпоста, заливается водой и выдерживается для вытяжки из него микрофлоры путем водной экстракции, после чего полученный в результате водной экстракции коллоидный раствор содержимого кишечника червя взбалтывается и сливается через мелкое сито в отдельную ёмкость, а освобожденный от червя вермикомпост подвергается кавитационной диспергации в герметичной емкости и заливается водой в количестве 500 л воды на 100 л вермикомпоста, затем перемешивается в течение 15-20 мин с получением непрозрачной тёмно-коричневой жидкой смеси, в которую через одни сутки добавляется коллоидный раствор содержимого кишечника червя, а полученный состав отстаивается в течение 2 суток, по истечении которых от плотного осадка отделяют жидкую структурированную водную вытяжку, которая отстаивается в течение 3 недель и разливается в тару, а упомянутый плотный осадок разбавляется водой до сметаноподобного состояния и сливается в центрифугу для сепарации и обезвоживания до значений 30-40% влажности, причем полученный в результате сепарации обезвоженный биоорганический концентрат упаковывается в тару в качестве органического удобрения.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ переработки подстилочного помета цыплят-бройлеров включает внесение микробных культур рода Pseudomonas и Azotobacter, предварительно каждая разбавленная с водой в соотношении 1:2 и выдержанная в помете в течение 15 дней, причем в качестве микробных культур используют Pseudomonas putida 90 биовар А (171), депонированная в ВКПМ под № В-4492, и Azotobacter chroococcum 31/8 R, депонированная в ВКПМ под № В-4148 с начальным титром не менее 1,0×109 КОЕ/мл, и взятые в объемном соотношении 1:1 из расчета не менее 4,0% каждой культуры на массу подстилочного помета цыплят-бройлеров, и смешивают их с пометом, а затем формируют в бурты.
Способ переработки целлюлозосодержащих отходов заключается в том, что механически измельченные до дисперсности 10-12 мм и увлажненные до 55-65% целлюлозосодержащие отходы подвергают биоконверсии личинками двукрылого насекомого Hermetia illucens в присутствии обогащенного натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы микробного комплекса, включающего Myceliophthora thermophila, Thielavia terrestris, Thermoactinomyces vulgaris, а также Cellulomonas sp.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ подавления метаногенеза, развивающегося под действием анаэробных метаногенных консорциумов клеток микроорганизмов, продуцирующих биогаз, в средах, включающий внесение модифицированного нафтохиноном гумата калия (А), персульфата калия (Б), фермента полигистидинсодержащей органофосфтагидролазы (В) и антимикробного вещества бацитрацина (Г) так, чтобы их конечные концентрации в среде составляли соответственно для А - 2-5 г/л, для Б - 2-5 г/л, для В - 2-4 мг/л, для Г - 25-100 мг/л, и их введение в обрабатываемые среды для подавления метаногенеза осуществляется во влажном виде, получаемом после их растворения в буферных неорганических растворах с рН 7,5-10,5.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке побочных отходов птицеводческих хозяйств для получения органического удобрения. Способ переработки подстилочного перепелиного помета включает внесение микробных культур рода Pseudomonas и Azotobacter, предварительно каждая разбавленная водой в соотношении 1:2 и выдержанные в помете в течение 15 дней.
Изобретение относится к области биотехнологии и раскрывает способ приготовления и применения жидкого комплексного микробиологического удобрения и относится к области удобрений. Жидкое комплексное микробиологическое удобрение может улучшать и удобрять почву, удерживать азот, активировать фосфор, высвобождать калий, увеличивать коэффициент использования химических удобрений на 10-20%, увеличивать и улучшать урожайность и качество груш Корла, разлагать остатки пестицидов, разлагать токсины и повышать устойчивость груш Корла к засухе и холоду.
Способ получения гуминового удобрения включает смешивание навозной жижи и подстилочного материала на основе соломы из телятников с силосом или свежескошенной травой в количестве 5-10% от общего объема смеси. Далее способ предусматривает измельчение полученной смеси, аэрацию воздухом в течение 40-60 мин, подачу на диспергатор, прессование на фильтр-прессе до получения кека с долей сухих веществ не менее 45%.
Предлагаемое изобретение относится к биотехнологии, в частности к способу культивирования мух семейства Sarcophagidae на питательной среде. Способ характеризуется тем, что при культивировании мух используется питательная среда, состоящая из сырого мяса 15-20%, гаммарусов 5-7%, сырого куриного яйца 23-30%, овсяных хлопьев (или овсяной крупы) 25-35% и агар-агара - остальное.
Наверх