Способ переработки экскрементов животных для получения белково-витаминного корма, биогаза и удобрения

 

Изобретение относится к технической микробиологии, в частности к способу переработки экскрементов животных для получения белково-витаминного корма, биогаза и удобрения путем ферментативного культивирования на-экскрементах анаэробных бактерий. Целью изобретения является интенсификация процесса метанового брожения, увеличение выхода конечных продуктов, сокращение времени технологического процесса и исключение попадания исходной микрофлоры из экскрементов в конечный продукт. Способ проводят в три стадии при i 37-40 в первой стадии. 40-45° во второй и 54-56° в третьей с использованием в качестве сорбента для накопления микроорганизмов древесных опилок. Выделенный кормовой продукт из сброженной массы коагулируют, фильтруют и высушивают при t U5-120°C. Этот способ позволяет повысить в полученном корме содержание сырого протеина с 9,4 до 33%, снизить клетчатку с 39 до 10-16%, повысить выход биогаза с 0,25 до 0.7 м3/кг И увеличить выход биомассы в 3-4 раза по отношению к прототипу. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ -CKMX

РЕСПУБЛИК (51)5 А 23 К 1/00 (,,, „„...,.

»

«;,Р«„;л---.. «

& e «»«» «2 «:»«««(с lrN

1 л

»»

»»

» .)

О

«6) ! () ьС

ГОСУДЮСтваЮЫй КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4734364/15 (22) 29.06.89 (46) 07.01.92. Бюп. В 1

P1j Институт микробиологии AH АрмССР (72) Г. M. Карагезян (53) 636.005(088.8) (56) Патент ГДР М 281374, кл. А 23 К 1/00.

1989. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЭКСКРЕМЕНТОВ ЖИВОТНЫХ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВО-ВИТАМИННОГО КОРМА, БИОГАЗА

И УДОБРЕНИЯ (57) Изобретение относится к технической микробиологии. в частности к способу переработки экскрементов животных для пол учения белково-витаминного корма, биогаза и удобрения путем ферментативного культивирования на-экскрементах анаэробных бактерий. Целью изобретения

Изобретение отчосится к технической микробиологии, е частности к способу получения кормового продукта, биогаза и удобрения из зкскречентов животных и птицы, оно предназначено для использования на . предприятиях животноводства с целью утилизации и обезвреживания их отходов.

Целью изобретения является интенсификация процесса биоразложения органических веществ в процессе метанового брожения, исключение проскока михрофлоры из на «ального субстрата в конечный и родукт, повышен.е питательной ценности полученного кормового продукта, увеличение выхода биогаза и биомассы, а также повышение ценйасти остатков сброшенной массы B ка .естес удоб ения. (l 9) (l! ) 1 является интенсификация процесса метанового брожения, увеличение выхода конечных продуктов, сокращение времени технологического процесса и исключение попадания исходной микрофлоры из экскрементов в конечный продукт. Способ проводят в три стадии при t 37-40" в первой стадии. 40-45 во второй и 54-56 в третьей с использованием в качестве сорбента для накопления микроорганизмов древесных опилок. Выделенный кормовой продукт из сброженной массы коагулируют, фильтруют и. высушивают при т=115-120 С. Этот способ позволяет повысить в полученном корме содержание сырого протеина с 9,4 до

33%, снизить клетчатку с 39 до 10-16%, повысить выход биогаза с 0.25 до 0,7 м /кг и увеличить выход биомассы в 3-4 раза по отношению к прототипу. 1 табл.

»

Пример. В биореактор с рабочим объемом 400 м, состоящий из трех стУ з пеней с объемами 50, 100 и 250 м, представляющих собой вертикальные цилиндрические резервуары с рубашкой для обогрева, мешалками на дне. вращающимися со скоростью 2-4 об/мин, и ворошителем корки, вращающимся со скоростью 3-4 об/мин, наполненным древеснь«л1и опилками, на 2/3 объел а подают жижу экскрементов крупного рогатого скота с концентрацией сухих веществ 5.8% в количестве 8о м /сут. Жижу равномерно дозируют в нижнюю часть первой ступени. которая проходит со скоростью около 0,4 л1/с вверх, через слой опилок с микроорганизл«ами, подвергается биодеградации гидролитиче. 1703029. скими микраорга??лзмами, такими как

С!оМГЫЪгл, Bacterlaldes. Rvmlnocauns;

Butyrh. с па, P;acitlua, - poxop÷«зону Отстоя, освобождается от взвешенных частиц и перетекает в нижнюю часть второй ступени.

Пребывание субстрата в первой ступени реактора не более Одних суток. Температуру при установ ?вшемся процессе о поддерживают в пределах 37-40 С, устанавлива= ;тся ph 7-7,5.

Вторая ступень биореактора работает аналогично первой с той разницей..ч«о там формируется кислатообраэующая микрофлора: Syntrophbaмег, ЗуптгорЬояопаз, Desulfovfbrlo. Длительность пребывания с Острате? увеличивается вдвое, т. е. реактор имеет Объем в два раза больше, чем реактор первой ступени, при аналогичной высоте.

Температуру поддерживают 40 450С, устанавлива:: -ся самостоятельно pH=6,0-6,5.

8 третьей ступени субстрат повторяет путь, аналогичный первым двум, но в присутствии ?летанообрвзующих бактерий:

Мет?«апОЬасте?1шп formlclum, M. Ьгуапт(г, М. thermoautotroflcum, КетпалоЬгеЫЬастег

arborlphlfus, ГЛ. rumln=at! um, fAethanother?nus

fervldu в, Мейапосспо! Оев methyluten s.

Viethanorn1croblum п?ОЫ1е, Мейапозplrlllum

hungме1, Мейапо9еп1огл carlaci, М. tubll, МетЬапозаг гла Ьагкег1, УейапоТЫх conclHl, Q..çoehnäenÏ, M. thermoucetophHu.

Реактор третьей ступени имеет объем, больший s пять раз, ?ем первый, где происходит стадия метанообразования при температуре 54-56 С и рН 8-9, Отработанный субстр.:-т — метанову о братку отбира?от с верхней зоны третье:--.=; ступени биореактора через гидрозатвор. собирают в сборнике, подки1.ляют солянол еислатой ДО pH=6,0, коагУлиРУют 10 /а-ним РаствОРом хлoPHoto железа ?при алюмокалиеаых квасцов. Биомасса, состоящая Г?реимущественно иэ метанооб".aaó?oùèõ бактерий совместно с остатка??и Органических Веществ, всплыва ет на и;- ерхность. Ее снимают, фильтруют через мзталлическу?О сетку с размерами ячеек С 5 мм и сушат при 1200С до остаточной Влах насти G . Полученная сухая масса имеет состав, мас.,: сыг,ой протеин 31,2, сырой х:ир 3,", сырая клетчатка 11,8; содержание витамина В;2 — 44 мг/кГ. Испытания продух«а показали отсутствие патогенной микро„ =..opû и конц?Г?агенных веществ, Реэ,"льтаты.иссл давзний по ВыGopyon тимальной температуры фаэ метанового брожу и:я приведены В таблице.

Бион-аз в количестве 3400 м /сут исз пользу - т в качеств"- топя Оа.

Ф? 5ьтрат В колич вств-" 84 и /сут, предз ставлгж, ?ий собой раствор биогенных элементов: азота, фосфора, калия и других, а также органических веществ, используют В качестве удобрения через системы opoLUe ния полей, 5 Полученный белково-витаминный корм в качестве 3-.47-ной добавки в рацион испытан при кормлении цыплят в течении 300 дн, взамен рыбной муки, кормовых дрожжей и ячменя. Получен дополнительный.

10 привес живой массы до 7,27 „одновременно снижен расход кормов на 7,5 j. При дегустации мяса и бульона получены оценки выше контрольных. Яйценоскость повышена на 6;4 и улучшены качественные показа15 тели яиц, Не замечены падеж и другие отрицательные явления, . Таким образом использование предлагаемого способа позволяет исключить. проскок в конечный продукт исходной мик20 рофлоры; сократить продолжительность ферментации с 20-25до 3-.-5дн.. а также повысить содержание сырого протеина с 9,4 до 33 и снизить клетчатку с 39 до 10-16 . Корм содержит значительное количество витаминов, 25 повышен выход биогаэа с 0,25 до 0,7 м /кги увеличен выход биомассы в 3-4 раза.

Эффективность производства единицы продукта повышена в 3,5 раза, капитальные затраты на сооружение установок снижены

30 В4раэа.

Результаты исследований по выбору оптимальной температуры фаз метанового брожения приведены в следующей таблице.

Формула изобретения

35 Способ переработки экскрементов животных для получения белково-витаминного корма, биогаза и удобрения, путем ферментативного культивирования на экскрементах анаэробных бактерий, о т л и ч а ю щ и й40 с я тем, что, с целью увеличения выхода конечных продуктов, сокращения .времени технологического г|роцесса и исключения попадания исходной микрофлоры из экскрементов в конечный продукт. переработ45 ку йроводят в три стадии. первую из которых проводят при l=-37-40 С в присутствии группы Гидролитических микроорганизмов с Введением древесных Опилок в качестве сорбснта, перемешивают субстрат до режима

50 зависания стационарноГО слой сорбента над зоной перемешивания, Отделяют перерабатываемый субстрат от сорбента отслаиванием, вторую стадию проводят аналогично первой с использованием кисло«Ос бра зующих

55 бактерий при т-.40-45"С, тр. тью стадию проводят аналоплчно первой и второй с использованием метанообразующих микроорганизмов при t= 54 6" С с последующим коз Гулированием, фильтрованием и cYLUKoA кармОВОГО Ар0 . дукта при t 1 15 120 С, 1703029

Численность характерных х микроорганизмов, $ кобшем числ

Наблюдения за состоянием фаз

Выбор интервала температур, С

Слабое проявление фазы

Формирование микрофлоры

Итенсивный гидролиз

То же

Бурное вспенивание. Деградация микрофлоры

Кислотообразование слабое

Интенсивное кислотообразование

То же. Максимальная интенсивность, рН доходит до 5 5

Падение интенсивности

Большая длительность. Сох ра н ение исходной патогенной микрофлоры . Тоже

Повышение интенсивности. Резкое снижение численности начальной микрофлоры

Максимальная интенсивность. Полное уничножение исходной микроло ы

37

30

45. 55

40-45

Г :37 ., 45

32

54-56

100

Составитель А.Зайцев

Редактор H.ËçýàðàHKî Техред M.Моргентал Корректор M.Уаксимишинец

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

-Заказ 8 .. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5