Спосіб прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу і герметичний контейнер для реалізації способу (варіанти)

Реферат: Винахід належить до екології та біотехнології, зокрема для прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів у біогумус в промислових масштабах. Попередньо подрібнене соняшникове лушпиння, яке використовують як споживчий субстрат термофільних UA 108685 C2 (12) UA 108685 C2 ґрунтових мікроорганізмів, зволожують активованою шляхом одночасного діяння температури 200-300 °С і тиску 150-300 бар водою при концентрації пестицидів 60-100 г на 1 кг лушпиння. В результаті процес розкладання клітковини лушпиння в субстраті, який містить велику кількість вуглеводів, на першому етапі здійснюється настільки інтенсивно, що температура субстрату підвищується до 50-60 °С. Зниження токсичності субстрату на наступному етапі дозволяє запобігти отруєнню бульбочкових бактерій зернобобових культур в насиченому ними вихідному ґрунті при його концентрації 40-60 г ґрунту на 1 кг лушпиння. Всі операції запропонованого способу виконують або в пластмасових, або в гумокордних герметичних контейнерах, які обладнані пневматичними вентилями, які забезпечують аерацію та перемішування субстрату без порушення герметичності контейнерів. UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується екології та біотехнології і може бути використаний для прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних (як таких, що втратили біологічну активність, як таких, що вийшли зі споживання і, як таких, що заборонені до застосування) пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу. Поміж небезпечних речовин, які у великій кількості надходять в навколишнє середовище, перш за все, треба відзначити пестициди [1]. Щорічно у світовому землеробстві використовують до 2,0  2,3 млн. тонн пестицидів, що складає у середньому близько 0,4 кг на одну людину нашої планети [2]. При вирощуванні сільськогосподарських культур за інтенсивними технологіями в Україні для боротьби з шкідливими консументами застосовують близько 500 найменувань пестицидів. В результаті порушення умов зберігання пестициди, зокрема, при багаторічному зберіганні або в зламаній тарі, або в частково зруйнованих складських приміщеннях втрачають свою біологічну активність і стають непридатними для використання. Тим не менш, такі пестициди продовжують залишатися токсичними, та являють собою велику екологічну небезпеку для навколишнього середовища. Щойно в Україні накопичилося близько 25 тис. тонн таких некондиційних пестицидів. Оскільки Російський агропромисловий комплекс (АПК) має значно більші площі сільськогосподарських угідь, ніж Український (АПК), то, відповідно, в Росії вищі і масштаби накопичення некондиційних пестицидів. В даний час для переробки некондиційних пестицидів з метою їх знешкодження застосовують в основному фізичні, хімічні та фізико-хімічні методи. Застосування цих методів вимагає значних витрат енергії, що економічно невигідно, а головне, при цьому повністю не вирішується проблема екологічної безпеки. Так, в процесі спалювання застарілих пестицидів в реальних умовах мають місце часткові викиди продуктів термогідролізу у вигляді діоксинів і бензопірену, які не менш небезпечні, ніж вихідні речовини. При хімічній дезактивації некондиційних пестицидів неодмінно виникає питання про утилізацію продуктів задіяних хімічних реакцій. Як приклад одного з таких способів переробки некондиційних пестицидів можна навести спосіб деструкції токсичних сполук [3], що включає високотемпературне термічне розкладання пестицидів при температурі (300800)°С в інертному середовищі з одночасним діянням високочастотного опромінення з частотою 2,45 ГГц. При цьому очищення відведених газів здійснюють за допомогою фільтрів, які, на жаль, в реальних умовах не забезпечують повного запобігання потраплянню шкідливих продуктів в атмосферу. Відомий також спосіб знешкодження некондиційних пестицидів [4], який включає подачу їх у обертову піч з термічним діянням, що забезпечує перетворення пестицидів у газову фазу і подальше розкладання складних речовин газового потоку до простих при температурі до 1000 °C, після чого здійснюють допалювання газів за допомогою плазмотрона при температурі 1200 °C. Далі, здійснюють нейтралізацію і поглинання токсичних речовин шляхом взаємодії газового залишку з водним розчином лугу при температурі не більше 100 °C. Завершальне очищення газу перед виведенням його в атмосферу здійснюють в адсорбері. Розглянутий спосіб [4] забезпечує досить високий ступінь очищення газів, що відходять. Але оцінюючі можливість використання цього способу для переробки некондиційних пестицидів, слід зазначити, що така переробка пестицидів технологічно складна, пов'язана з великими витратами енергії і з економічної точки зору вкрай невигідна. Разом з тим, відомо, що практично будь-які некондиційні пестициди можуть бути знешкоджені мікроорганізмами (бактеріями, грибами, актиноміцетами і водоростями) до нетоксичних сполук [5]. Перевага використання біологічних методів для знешкодження некондиційних пестицидів в порівнянні з фізичними, хімічними та фізико-хімічними методами обумовлюється тим, що мікроорганізми мінералізують пестициди в природному циклі речовин, не надаючи негативного впливу на екологію [6]. Однак до теперішнього часу не розроблені ефективні прискорені мікробіологічні способи переробки некондиційних пестицидів у промислових обсягах, які б могли задовольнити агропромисловий комплекс. Відомий винахід [7], суть якого полягає в тому, що культури мікроорганізмів розкладають циклічні хлорорганічні речовини (наприклад, ізомери гексахлороциклогексану), для чого їх культивують аеробно або анаеробно в мінеральному середовищі з зазначеними речовинами як єдине джерело вуглецю. Вихідними матеріалами для отримання таких мікроорганізмів є проби природного ґрунту, насиченого зазначеними речовинами, які важко розщеплюються. Виробництво подібного типу біологічно активних субстратів здійснюється циклічно на відкритих майданчиках засобами механізації торфодобувної промисловості або кустарним способом тільки в теплий період року за тривалості циклу 30 і більше діб. Все це обмежує час реалізації циклу і обсяги виробництва, знижує якість субстрату, що, врешті решт, призводить до підвищення його вартості. 1 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відомий винахід [8], що полягає в змішуванні некондиційного пестициду, мікроорганізмів, які розкладають його, і зволоженого поживного субстрату. Відомий аналог [8] має такі недоліки. Поперше, спосіб [8] допускає переробку некондиційних пестицидів тільки однієї сім - триазинової групи (тобто тільки гербіцидів), що обмежує сферу можливого його застосування. Але навіть і в зазначеній групі, згідно з аналогом [8], спосіб допускає переробку пестицидів тільки одного різновиду (наприклад, тільки прометрину, тільки атрозину тощо). Поряд з цим, некондиційні пестициди не тільки однієї групи і різних різновидів, але і різних груп (гербіцидів, інсектицидів і фунгіцидів) через їх непридатність до використання часто змішують, що викликає необхідність переробляти багатокомпонентні суміші. Неможливість переробки таких сумішей відомим способом [8], крім усього іншого, знижує продуктивність і збільшує вартість їх промислової переробки, що пов'язане з необхідністю попереднього розділення сумішей некондиційних пестицидів на складові їх різновиди, як однієї групи, так і різних груп. По-друге, спосіб [8] недостатньо продуктивний, незважаючи на те, що забезпечує більш прискорену мікробіологічну переробку некондиційних пестицидів порівняно з часом природного розкладання пестицидів сімтриазинової групи в ґрунті (яке, наприклад, для прометрину становить (3-18) місяців, а для атразину - (18-24) місяці), Час, що витрачається на мікробіологічну переробку некондиційних пестицидів при використанні способу [8], варто все ж визнати досить тривалим, визначеним сумарною тривалістю виконання наступних операцій: ферментація мікробного препарату - 1-2 місяці; адаптація ферментованого субстрату до пестициду-індуктора - 2 місяці; власне переробка некондиційного пестициду - до 1 місяця. У сумі зазначені витрати часу у аналога [8] становлять 4-5 місяців. По-третє, через нестачу поживних речовин в торфо-солом'яному субстраті, який використовують для культивування мікроорганізмів, згідно з винаходом [8], в субстрат вносять дорогі мінеральні домішки у вигляді чистих солей або у вигляді мінеральних добрив на їх основі, що містять азот, фосфор і калій. По-четверте, реалізація відомого способу [8] здійснюється з використанням малопродуктивного витратного біореактора, що, крім значних витрат на його виготовлення, пов'язане з істотними поточними витратами на електроенергію, виробничий персонал, технічне обслуговування і ремонт. Найбільш близьким до запропонованого способу прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу є, прийнятий нами за прототип, спосіб [9, 10]. Відносно використання прототипу з посиланням на два джерела [9, 10] вважаємо за необхідне навести такі аргументи. Як прототипу прийнята одна і та ж відома технологія отримання біогумусу з соняшникового лушпиння та некондиційних пестицидів шляхом їх мікробіологічної трансформації. Зазначена технологія наведена в джерелах [9, 10]. Причому, джерело [9] орієнтовано на опис операції технології отримання біогумусу з соняшникового лушпиння та некондиційних пестицидів у промислових масштабах. В описі тієї ж технології в джерелі [10] більш детально розглянуті результати лабораторних досліджень тих же операцій, зокрема, результати досліджень: питомої поверхні подрібненого соняшникового лушпиння; хімічного складу соняшникового лушпиння; хімічних характеристик отриманого біогумусу; амінокислотного складу біогумусу і його екстрактів; ферментативної активності біогумусу; чисельності ґрунтових мікроорганізмів і їх ферментативної активності; впливу індуктора - некондиційного пестициду на чисельність різних мікроорганізмів. Вищезазначене свідчить про правомірність в цьому випадку використання як прототипу двох джерел [9,10]. Відомий спосіб [9,10] полягає в тому, що спочатку готують субстрат, для чого подрібнюють соняшникове лушпиння до розмірів переважно від десятків до сотні мкм, і ретельно перемішують його з розчином некондиційного пестициду до досягнення вологості лушпиння (7080) % від повної її вологоємності. Далі, здійснюють ферментацію отриманого субстрату в термостатичних умовах при температурі (15-30)°С з періодичними аерацією і перемішуванням субстрату, після чого контролюють якість цього процесу за показником зростання титру мікроорганізмів, що мобілізують продукти розкладання клітковини лушпиння. Потім ферментований субстрат інокулюють розчином біологічно активного ґрунту, насиченого бульбочковими бактеріями зернобобової культури. Для приготування розчину ґрунту використовують звичайну (колодязну, річкову або ставкову) воду. На закінчення субстрат піддають природній мікробіологічній трансформації в органічне добриво у вигляді біогумусу в термостатичних умовах при температурі (15-30)°С з періодичними аерацією і перемішуванням 2 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 субстрату, після чого контролюють якість цього процесу за показником зростання титру мікроорганізмів, що розкладають некондиційні пестициди. Прототип [9, 10] має такі недоліки. По-перше, спосіб [9, 10], маючи високу продуктивність при виробництві біогумусу, в той же час має низьку продуктивність мікробіологічної деструкції некондиційних пестицидів. Це обумовлено тим, що некондиційні пестициди за даним способом [9, 10] використовують у невеликих кількостях. Це пов'язане з тим, що в даному способі їх використовують лише в ролі індуктора (тобто активатора розкладання клітковини соняшникового лушпиння), концентрація якого складає всього лише (25-90) мг на 1 кг подрібненого лушпиння [9, 10]. У присутності невеликої кількості пестициду-індуктора підвищується активність розкладання клітковини соняшникового лушпиння з одночасним збільшенням титру мікроорганізмів, що мобілізують такі прості продукти розкладання клітковини лушпиння, як ксилоза, глюкоза та маноза. Якщо, припустимо, для ілюстрації, взяти об'ємну характеристику соняшникового лушпиння, яка полягає в тому, що в стандартний мішок, заповнений "під зав'язку", вміщується всього близько 6 кг лушпиння, то кількість в цьому лушпинні пестициду, який піддається трансформації у біогумус складе максимум 6 × 90=540 мг = 0,54 г. Цілком зрозуміло, що, оперуючи такими кількостями некондиційного пестициду, що припадає на цілий мішок субстрату у вигляді подрібненого лушпиння, очікувати (у промислових масштабах) високої продуктивності деструкції некондиційних пестицидів, яких, як зазначалося вище, тільки в Україні накопичилося близько 25 тис. тонн, не доводиться. По-друге, малі кількості некондиційних пестицидів які використовують у відомому способі [9, 10] не дозволяє також (у промислових масштабах) здійснювати трансформацію некондиційних пестицидів у вигляді багатокомпонентних сумішей, щонайменше, двох різновидів, і, щонайменше, однієї групи. З іншого боку, збільшення об'ємів переробки некондиційного пестициду до промислових обсягів у відкритому ґрунті пов'язане з небезпекою забруднення токсичними пестицидами навколишнього середовища. По-третє, реалізацію відомого способу [9, 10] здійснюють переважно кустарним способом тільки в теплий період року, що обмежує обсяги виробництва, знижує якість субстрату і обумовлює його високу вартість. Реалізацію способу прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу найбільш раціонально здійснювати в герметичних контейнерах. Відома конструкція контейнера для агресивних матеріалів [11], що містить металевий корпус прямокутного поперечного перерізу, герметичність якого забезпечується за рахунок використання елемента у вигляді еластичної оболонки з поліетиленової плівки, для запобігання ушкоджень якої використовують захисну вставку з пінопласту. Дана конструкція контейнера має такі недоліки. Металевий корпус контейнера схильний до корозії, а велика вага ускладнює його транспортування та зумовлює високу вартість контейнера. Прямокутний поперечний переріз контейнера не дозволяє перекочувати його на горизонтальній опорній поверхні, що виключає можливість за рахунок цього перемішувати субстрат, який розміщений усередині контейнера. Крім того, наявність товстостінної захисної вставки, яка виконана з пінопласту і розміщена усередині контейнера, знижує його корисний робочий об'єм. Відома конструкція контейнера для отрутохімікатів [12], що містить зовнішній корпус зі стінками, кришкою і днищем, який виготовлений з армованого бетону, а також внутрішній корпус зі стінками, кришкою і днищем, виготовлений з склокристалічного матеріалу, переважно з кам'яного лиття. Дана конструкція контейнера має такі недоліки. Виготовлення контейнера [12], очевидно, пов'язане з певними технологічними труднощами, а велика вага конструкції і різна величина коефіцієнтів лінійного розширення бетону і склокристалічного матеріалу зумовлюють наступні незручності при експлуатації контейнера. Велика вага ускладнює транспортування контейнера і маніпулювання його положенням з метою перемішування розміщеного усередині субстрату. Крім того, при різких перепадах температури через відмінності коефіцієнтів лінійного розширення бетону і склокристалічного матеріалу можливе розтріскування останнього і відшарування його від бетону. Найбільш близьким по конструкції до першого варіанта запропонованого пристрою для реалізації способу мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу, прийнятим нами за прототип, є герметичний контейнер [13], виконаний з хімічно інертного (по відношенню до некондиційних пестицидів) матеріалу, що містить порожнисту середню частину та пов'язані з нею донну і завантажувальну частини, причому остання виконана зі знімною кришкою. Прототип [13] має наступний недолік. Через відсутність в герметичному контейнері устаткування, що дозволяє здійснювати аерацію субстрату без застосування ручної праці, використання прототипу [13] в якості герметичного контейнера для прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в 3 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 органічне добриво у вигляді біогумусу проблематично. З одного боку, відсутність обладнання для аерації субстрату перешкоджає онтогенезу аеробних мікроорганізмів, що мобілізують продукти розкладання клітковини лушпиння у вигляді ксилози, глюкози та манози, а також онтогенезу аеробних бульбочкових бактерій зернобобовою культури, які в основному безпосередньо забезпечують розкладання некондиційних пестицидів. З іншого боку, якщо аерацію великої кількості контейнерів, яку залучають при промислових масштабах трансформації некондиційних пестицидів у біогумус, виконувати кустарним способом, то через необхідність відкручувати та закручувати болтові з'єднання при відкриванні та закриванні знімних кришок герметичних контейнерів та здійснювати перемішування субстрату різко зростають витрати ручної праці. А це, у свою чергу, призведе до подорожчання запропонованого способу в цілому. Як прототип до другого варіанта прийнятий той же герметичний контейнер [13], який (на додаток до вищевказаного недоліку) суто відносно до запропонованого другого варіанта має такі недоліки. Контейнер-прототип [13] виготовляють із синтетичного матеріалу - реактопласту, який, по-перше, має високу вартість, а, по-друге, важко піддається утилізації, внаслідок чого накопичення контейнерів, які відслужили свій термін, забруднює навколишнє середовище. На відміну від цього, запропонований контейнер за другим варіантом, оскільки його виготовляють із вторинної сировини, очевидно, є більш дешевим. Крім того, після завершення терміну експлуатації контейнера за другим варіантом забезпечується можливість його повної утилізації (з отриманням гумової крихти, металевого і тканинного корду). Технічний результат, на досягнення якого спрямований запропонований винахід "Спосіб прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу і герметичний контейнер для реалізації способу (варіанти)", полягає в тому, що, завдяки використанню субстрату у вигляді подрібненого до розмірів, переважно від десятків до сотні мкм, соняшникового лушпиння (як у прототипу), але (на відміну від прототипу) зволоженого висококонцентрованим розчином некондиційного пестициду в активованій воді, що має властивість активного хімічного реагенту, завдяки підвищеній концентрації пестициду з розрахунку (60-100) г на 1 кг лушпиння (на відміну від прототипу, за яким концентрація пестициду складає лише (25-90) мг на 1 кг лушпиння), завдяки концентрації біологічно активного ґрунту, насиченого бульбочковими бактеріями зернобобової культури, з розрахунку (40-60) г на 1 кг лушпиння, а також завдяки тому, що зволожений розчинами субстрат послідовно ферментують, інокулірують і трансформують з періодичними аерацією і перемішуванням в герметичних контейнерах (варіанти за п. 2 і п. 3 формули винаходу) з однаковим заповненням їх об'ємів субстратом (з прийнятим одним конкретним значенням заповнення), узятим з проміжку (75-95) %, забезпечується у порівнянні з прототипом [9, 10] зниження термінів прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу, в тому числі з можливістю прискореної трансформації багатокомпонентних сумішей некондиційних пестицидів різних різновидів та груп в біогумус, забезпечується реалізація процесу мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів у біогумус із залученням простої багатооборотної герметичної тари типу контейнерів, забезпечується можливість аерації і перемішування субстрату стислим повітрям, і нарешті, за рахунок комплексного використання всіх відмітних ознак винаходу за п. 1 формули винаходу, забезпечується високопродуктивна прискорена мікробіологічна трансформація некондиційних пестицидів у промислових об'ємах з отриманням високоефективного органічного добрива у вигляді біогумусу, який при його використанні в інтенсивних технологіях вирощування овочевих і зернових культур (у тому числі і при використанні біогумусу у вигляді біогумату) істотно підвищує їх врожайність. Згаданий технічний результат досягається тим, що в якості розкладаючих мікроорганізмів використовують бульбочкові бактерії зернобобової культури, а як джерело їх вихідної культури використовують насичений ними розчин біологічно активного ґрунту. Як поживний субстрат використовують подрібнену до розмірів переважно від десятків до сотні мкм соняшникове лушпиння. Для приготування розчину некондиційного пестициду використовують воду, яка попередньо активована шляхом одночасного діяння на неї температури (200-300)°С і тиску (150-250) бар. Для приготування розчину біологічно активного ґрунту використовують звичайну (колодязну, річкову або ставкову) воду. При цьому соняшникове лушпиння ретельно змішують з розчином некондиційного пестициду при концентрації з розрахунку (60-100) г пестициду на 1 кг лушпиння. Одночасно з цим доводять вологість лузги до (60-70) % від її повної вологоємності. 4 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Після стабілізації температури субстрату на рівні (15-30)°С забезпечують природну його ферментацію в термостатичних умовах з періодичними аерацією і перемішуванням до тих пір, поки титр мікроорганізмів, що мобілізують продукти розкладання клітковини лушпиння у вигляді 6 ксилози, глюкози та манози, не досягне кількості 10 на 1 г субстрату. Після цього в ферментований субстрат, не виходячи за межі максимальної вологості лузги (75-80) % від її повної вологоємності, додають розчин біологічно активного ґрунту при концентрації з розрахунку (40-60) г ґрунту на 1 кг лушпиння і розподіляють його рівномірно по всьому об'єму субстрату (тобто інокулюють останній розчином біологічно активного ґрунту). Потім субстрат піддають природній мікробіологічній трансформації в органічне добриво у вигляді біогумусу з періодичними аерацією і перемішуванням до тих пір, поки титр мікроорганізмів у вигляді бульбочкових бактерій зернобобової культури, що розкладають некондиційні пестициди, не 5 6 досягне кількості (10 -10 ) на 1 г субстрату, а рівень мікробіологічної переробки некондиційних пестицидів - заданого. Після цього отриманий біогумус вивантажують з контейнерів і цикл операцій з реалізації способу повторюють. Наведені вище ознаки, які характеризують запропонований винахід, мають істотну новизну у порівнянні з прототипом [9, 10]. Так, на відміну від прототипу [9, 10] в способі, згідно винаходу, по-перше, для приготування розчину некондиційного пестициду використовують воду, попередньо активовану шляхом одночасного діяння на неї температури (200-300)°С і тиску (150-300) бар. Вираження у вигляді інтервалів значень температури і тиску вибрані з умови відсутності за межами цих інтервалів можливості отримання наступного технічного результату. У результаті такої обробки вода набуває властивості активного хімічного розчинника. Активована вода набуває здатність прискорено розкладати клітковину подрібненої соняшникового лушпиння на такі найпростіші складові, як ксилоза, глюкоза та маноза, що є поживною базою для мікроорганізмів, які, частково розкладають некондиційні пестициди, послаблюючи їх токсичність, одночасно підвищуючи ферментативну активність ензимів, що, у свою чергу, забезпечує інтенсивне зростання титрів мікроорганізмів, які забезпечують, в кінцевому підсумку, розкладання у прискорений термін пестициду (або багатокомпонентної суміші пестицидів) підвищеної концентрації. По-друге, концентрація некондиційного пестициду (або багатокомпонентної суміші пестицидів) у запропонованому способі на відміну від прототипу [9, 10] визначається з розрахунку (60-100) г на 1 кг соняшникового лушпиння, що перевищує концентрацію пестициду, яка використовується у прототипі [9, 10], в (1100-2400) разів. При високій концентрації пестицидів (аналогічно, як і при збільшенні титру мікроорганізмів, що розкладають некондиційні пестициди) зростає частота їх контактів у мікрозонах субстрату, за рахунок чого досягається прискорення, у порівнянні з прототипом [9, 10], мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів у біогумус. Частинки подрібненого лушпиння мікрометричних розмірів, маючи велику питому поверхню, при контакті з активованою водою викликають прояв синергетичного ефекту, який пов'язаний з різким підвищенням адсорбції розчиненого пестициду і активним прискореним розкладанням клітковини лушпиння, що сприяє запобіганню отруєння мікроорганізмів через високу вихідну концентрацію некондиційного пестициду. По-третє, згідно з винаходом, на відміну від прототипу [9, 10] (у якому використовують спеціально виділені за дорогою технологією у чистому вигляді бульбочкові бактерії сої), у запропонованому способі як джерело вихідної культури мікроорганізмів, що розкладають некондиційні пестициди, використовують взятий безпосередньо з лану (після збирання врожаю зернобобовою культури) біологічно активний ґрунт, який насичений бульбочковими бактеріями, з концентрацією його в розчині зі звичайної води з розрахунку (4060) г на 1 кг соняшникового лушпиння. По-четверте, зволожений розчинами субстрат послідовно ферментують, інокулюють і піддають мікробіологічній трансформації з періодичними аерацією і перемішуванням в герметичних контейнерах (варіанти за п. 2 і п. 3 формули винаходу) з однаковим заповненням їх об'ємів субстратом на (75-95) %. Застосування герметичних контейнерів (варіанти) дозволяє забезпечити практично будь-які задані промислові обсяги виробництва з безпечної трансформації застарілих пестицидів у біогумус. Обсяги виробництва у даному випадку забезпечуються кількістю одночасно задіяних герметичних контейнерів. При цьому однакове в процентному відношенні заповнення об'ємів ідентичних контейнерів субстратом дозволяє достовірно судити про результати контролю процесів ферментації у всій безлічі задіяних контейнерів на основі використання інформації, отриманої тільки від декількох контрольних контейнерів. Технічний результат (що стосується герметичного контейнера), на досягнення якого спрямовано запропонований винахід "Спосіб прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу і герметичний контейнер для реалізації способу (варіанти)", полягає в тому, що, за першим варіантом контейнера, - завдяки 5 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 установці в донній частини контейнера і в знімній кришці його завантажувальної частини щонайменше по одному вентилю від камерної (або безкамерної) автомобільної шини, забезпечується, у порівнянні з прототипом [13], можливість аерації і перемішування розміщеного усередині герметичного контейнера субстрату без застосування ручної праці. За другим варіантом - завдяки виконанню герметичного контейнера з вторинної сировини у вигляді спрацьованих автомобільних шин, виконанню середньої частини у вигляді співвісно до встановлених одна на другу і скріплених між собою щонайменше двох замкнутих у кільце циліндричних протекторних частин спрацьованих автомобільних шин, до торців якої співвісно, отворами назовні, закріплені спрацьовані автомобільні шини з віддаленими з боку, зверненої до середньої частини, боковинами разом з прилеглим до них кордом, - забезпечується у порівнянні з прототипом [13], здешевлення конструкції, а після завершення терміну експлуатації можливість повної утилізації відпрацьованого контейнера (з отриманням вторинних матеріалів у вигляді гумової крихти, металевого і тканинного корду), які користуються активним попитом. завдяки установці в обох кришках герметичного контейнера за другим варіантом щонайменше по одному вентилю від камерної (або безкамерної) автомобільної шини, забезпечується у порівнянні з прототипом [13], можливість аерації і перемішування розміщеного усередині герметичного контейнера субстрату без застосування ручної праці. За наявними у заявника відомостями запропонована сукупність ознак, що характеризує суть винаходу, невідома з рівня техніки. Отже, винахід відповідає критерію "новизна". Запропонований спосіб прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу реалізується наступним чином. Спочатку готують поживний субстрат для мікроорганізмів, для чого подрібнюють соняшникове лушпиння до розмірів, переважно від десятків до сотні мкм і ретельно перемішують його з розчином некондиційного пестициду в активованій воді до досягнення вологості лузги (70-80) %. Соняшникове лушпиння містить високий відсоток вуглеводів. Так, кількість целюлози у лушпинні коливається в межах (19,4-22,5) %, а пентозанів - (19,5-23,9) % (Табл. 1). Таблиця 1 Хімічний склад соняшникового лушпиння Волога % Зола 6,9-8,4 3,2-4,1 ЛГП* 19,2-19,8 ** 25,3-27,5 Смоли 4,8-5,7 Лігнін 26,2-27,7 Целюлоза 19,4-22,5 Пентозани 19,5-23,9 *Полісахариди, які легко гідролізуються ** Полісахариди, які важко гідролізуються 30 35 40 45 50 Частинки подрібненого лушпиння мікрометричних розмірів характеризуються великою питомою поверхнею, яка обумовлює різке підвищення адсорбції пестициду, який розчинений в активованій воді, і який з високою продуктивністю розкладає клітковину лушпиння. У результаті цих процесів прискорено утворюється харчовий субстрат, в першу чергу, для мікроорганізмів, що мобілізують продукти розкладання клітковини лушпиння у вигляді ксилози, глюкози та манози. Незважаючи на те, що мікроорганізми можуть розвиватися в широкому діапазоні вологозабезпеченості, оптимальна вологість для них становить (60-70) % від повної вологоємності лушпиння. При вологості більше 80 % відбувається витіснення кисню з порового простору субстрату у вигляді подрібненого лушпиння, і створюються анаеробні умови, за якими мікробіологічні процеси трансформації пестицидів у біогумус мають обмежений характер. При цьому відновлюються продукти метаболізму, які за відсутності кисню зберігаються тривалий час. При вологості нижче 20 % (від повної вологоємності лушпиння) мікроорганізми припиняють активну життєдіяльність, переходять у стан анабіозу і частково відмирають. При цьому їх здатність розкладати ксенобіотики взагалі втрачається. Кількість води, яка необхідна для зволоження субстрату, розраховують, виходячи з фактичної вологоємності субстрату і його початковій вологості. Змішування лушпиння з розчином некондиційного пестициду проводять за допомогою змішувача, що дозволяє забезпечити вирівнювання вологості лузги по всьому об'єму і створює сприятливі умови для ферментації субстрату. Властивість активованої води знижувати токсичний вплив некондиційних пестицидів, що особливо важливе при їх високій концентрації, яка, згідно з винаходом, досягає (60-100) г пестицидів на 1 кг лушпиння, у свою чергу, запобігає отруєнню мікроорганізмів цими речовинами або продуктами їх метаболізму. Прискореному зниженню порогу токсичності некондиційних пестицидів сприяє також пряма участь мікроорганізмів у деструкції цих речовин. З іншого боку, при високій концентрації 6 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 пестицидів (аналогічно, як і при збільшенні титру мікроорганізмів, що розкладають некондиційні пестициди) зростає частота їх контактів у мікрозонах субстрату, що також позначається на різкому прискоренні мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу. Збільшення концентрації некондиційного пестициду у розчині активованої води за межу 100 г на 1 кг лузги викликає припинення процесу ферментації через отруєння мікроорганізмів внаслідок перевищення допустимого порогу токсичності поживного субстрату. Зменшення ж концентрації некондиційного пестициду в розчині активованої води за межу 60 г на 1 кг лузги призводить до зменшення продуктивності способу мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу, що недоцільно з економічної точки зору. Потім здійснюють ферментацію отриманого субстрату в термостатичних умовах при температурі (15-30)°С з періодичними аерацією і перемішуванням його. Ґрунтові мікроорганізми, що містяться у соняшниковому лушпинні, активно функціонують в діапазоні температур (1060)°С У початковий період ферментації при окислюванні мікроорганізмами легкодоступних вуглеводів температура в середині субстрату збільшується до (50-60)°С. Оскільки мікроорганізми, які містяться у соняшниковому лушпинні є термофілами, їх активність з підвищенням температури до (50-60)°С різко збільшується. Разом з цим підвищується і швидкість розкладання клітковини лушпиння на прості поживні складові у вигляді ксилози, глюкози і манози. По закінченні окислення вуглеводів температура через добу-півтори знижується і стабілізується на рівні (15-30)°С. Тривалість зазначених процесів становить від 4 до 6 днів, після чого субстрат інкубують в термостатичних умовах при періодичних аерації і перемішуванні. Цим забезпечують природну ферментацію субстрату до тих пір, поки титр мікроорганізмів, що мобілізують продукти розкладання клітковини лушпиння у вигляді ксилози, глюкози і манози, не досягне кількості 10 на 1 г субстрату. У ферментований субстрат, не виходячи за межі максимальної вологості лузги (75-80) % від її повної вологоємності, додають розчин біологічно активного ґрунту на звичайній воді при концентрації з розрахунку (40-60) г ґрунту на 1 кг лушпиння, який розподіляють (інокулірують) рівномірно по всьому об'єму субстрату. Збільшення концентрації біологічно активного ґрунту в розчині звичайної води за межі 60 г на 1 кг лузги не приводить до істотного збільшення динаміки зростання титру бульбочкових бактерій зернобобової культури, що розкладають некондиційні пестициди, але в той же час ґрунт при такій концентрації надто замулює субстрат, що ускладнює його перемішування усередині герметичного контейнера. Зменшення ж концентрації біологічно активного ґрунту у розчині звичайної води з розрахунку менше 40 г на 1 кг лузги веде до зниження динаміки зростання титру бульбочкових бактерій, а значить, і до зниження ефективності трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу. Далі субстрат піддають природній трансформації в органічне добриво у вигляді біогумусу. Мікробіологічний процес розкладання некондиційних пестицидів найбільш ефективно йде в аеробних умовах при достатній кількості повітря. Вміст повітря у газовій фазі субстрату складає не менше 10 %, а у водній фракції твердофазного середовища у вигляді зволоженого подрібненого соняшникового лушпиння - не менше 0,2 мг/л. Періодичні аерація і перемішування субстрату у вигляді подрібненого соняшникового лушпиння, яке інокульоване вихідною культурою мікроорганізмів у вигляді біологічно активного ґрунту, насиченого бульбочковими бактеріями зернобобових культур, які розкладають некондиційні пестициди, забезпечують необхідний режим трансформації. Зазначений процес здійснюють до тих пір, поки титр мікроорганізмів у вигляді бульбочкових 56 бактерій зернобобових культур не досягне кількості 10 10 на 1 г субстрату, а рівень мікробіологічної переробки пестицидів - заданого. Нами встановлені порівнювальні часові характеристики персистентності таких найбільш поширених некондиційних пестицидів, як атразин, метафос та вітавакс у ґрунті та у субстраті у вигляді соняшникового лушпиння, яке зволожене активованою водою, з доданими в нього мікроорганізмами у вигляді бульбочкових бактерій сої (Табл. 2). Таблиця 2 Порівняльні часові характеристики персистентності окремих некондиційних пестицидів з відповідним рівнем їх мікробіологічної переробки 7 UA 108685 C2 Продовження таблиці 2 Персистентність пестицидів Різновиди перероблюваних пестицидів В субстраті у вигляді соняшникового лушпиння, яке зволожене активованою У ґрунті, місяців водою та інокульоване бульбочковими бактеріями сої, діб Гербіцид атразин Інсектицид метафос Фунгіцид вітавакс 5 10 15 20 25 30 24 6 3 20 14 13 Рівень мікробіологічної переробки некондиційних пестицидів, % 100 % 98 % 99 % Утворене в результаті мікробіологічної трансформації органічне добриво у вигляді біогумусу використовують в інтенсивних технологіях вирощування овочевих та зернових культур. Особливо слід підкреслити, що всі операції з субстратом, який зволожений вищезгаданими розчинами, в процесі виконання яких його послідовно ферментують, інокулюють і піддають трансформації (з періодичними аерацією і перемішуванням) виконують у герметичних контейнерах (варіанти за п. 2 і п. 3 формули винаходу) з однаковим заповненням їх об'ємів субстратом на (75-95) %. Однакове у відсотковому відношенні заповнення об'ємів контейнерів субстратом дозволяє достовірно оцінювати результати контролю якості реалізації вищезазначених процесів лише у кількох контрольних контейнерах з можливістю їх розповсюдження на всю безліч задіяних у процесі ідентичних по конструкції контейнерів. Після реалізації способу отриманий біогумус вивантажують з контейнерів і цикл операцій з мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу повторюють. Запропонований спосіб прискореної мікробіологічної переробки некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу може бути реалізований і в тому випадку, коли як некондиційниц пестицид використовують суміш щонайменше двох їхніх різновидів і щонайменше однієї групи. Нами встановлені порівнювальні часові характеристики персистентності багатокомпонентних сумішей некондиційних пестицидів у ґрунті й у субстраті у вигляді соняшникового лушпиння, який зволожений активованою водою та змішаний з мікроорганізмами у вигляді бульбочкових бактерій сої, що активно розкладають некондиційні пестициди (Табл. 3). Результати проведених нами досліджень показали, що отриманий в результаті реалізації запропонованого способу біогумус істотно впливає на зростання врожайності таких овочів як, наприклад, томати (Табл. 4). При дозі внесеного в ґрунт біогумусу, яка дорівнює 6 т/га, як видно з таблиці 4, маємо максимальне підвищення врожайності порівняно з відповідною дозою внесеного в ґрунт традиційного добрива у вигляді перегною. У кількісному вираженні вказаний приріст врожайності склав 77ц/га або 34 %. Біогумус з дозуванням 6 т/га поліпшив також і якісні показники плодів. Так, вміст у плодах вітаміну С підвищився на 2,1 мг/100 г, провітаміну А на 0,15 мг/100 г та сухої речовини на 0,5 %. Таблиця 3 Порівняльні часові характеристики персистентності багатокомпонентних сумішей некондиційних пестицидів з відповідним рівнем їх мікробіологічної переробки Види багатокомпонентних сумішей некондиційних пестицидів Суміш гербіциду та інсектициду Суміш гербициду та фунгіциду У ґрунті, місяців Персистентність пестицидів В субстраті у вигляді Рівень мікробіологічної соняшникового лушпиння, яке переробки зволожене активованою водою некондиційних та інокульоване клубеньковими пестицидів, % бактеріями сої, діб 23 28 96 % 20 26 98 % 8 UA 108685 C2 Продовження таблиці 3 Суміш гербіциду, інсектициду та фунгіциду 25 30 97 % Таблиця 4 Вплив біогумусу при його внесені в ґрунт на врожайність томатів Види добрив та їх Врожайність по ц/га роках, дози 1998 р. 1999 р. 2000 р. Без добрив 231 222 228 (контроль) Перегній, 2 т/га 238 236 231 Біогумус, 2 т/га 246 237 234 Перегній, 4 т/га 249 243 240 Біогумус, 4 т/га 259 252 254 Перегній, 6 т/га 254 258 262 Біогумус, 6 т/га 308 301 303 5 10 15 20 25 Середня врожайність, ц/га Приріст врожаю ц/га % 227 235 239 244 255 258 304 8 12 17 28 31 77 3,5 5,3 7,5 12,3 13,7 34,0 Біогумус, який отриманий в результаті прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів характеризується високими агрохімічними показниками. Так, вміст гумусу в ньому становить 10,4-13,8 %, вуглеводів - 6,1-7,2 %, гумінових кислот - 63,3-65 %, фосфору - 1,5-1,9 % і загального азоту 1,8-2,9 %. Крім того, отриманий біогумус має виражену ферментативну активністю різних ґрунтових ензимів (пероксидази, поліфенолоксидази, протеази). Цілком зрозуміло, що збільшення врожайності овочів (наприклад, томатів) при внесенні в ґрунт отриманого, згідно з винаходу, біогумусу, обумовлено тим, що в ньому містяться фізіологічно активні речовини, які сприятливо впливають на розвиток рослин. Однак, як показали наші дослідження, найбільш ефективні результати отримано при застосуванні водної та водно-лужної витяжки з біогумусу. Зазначена витяжка у вигляді біогумату, являє собою, по суті, екологічно безпечний стимулятор росту рослин нового покоління. Нашими дослідами показано (табл. 5), що замочування насіння овочевих культур в розчинах гуматів забезпечує збільшення їх польової схожості на (9-12) %. З таблиці 5 випливає,що найкращі результати по активності і стимулюючим властивостям забезпечує розчин (0,005 %) біогумату. При цьому встановлено, що замочування насіння в розчинах біогумату позитивно впливає також і на показники врожайності, зокрема, томатів (Табл. 6). Використання біогумату у відкритому ґрунті забезпечує отримання найбільш високої врожайності томатів - 249 ц/га (при врожайності еталону - 211 ц/га). У порівнянні з застосуванням еквівалентної дози гумату натрію приріст врожаю склав 25 ц/га. Таким чином, обприскування рослин томатів біогуматом істотно впливає на зростання врожайності у порівнянні з еталоном (Табл. 7). Таблиця 5 Вплив біогумату на ланову схожість насіння овочевих культур, % Види розчину гумату натрію та біогумату Вода (контроль) 0,01 %-ий розчин гумату натрію (еталон) 0,01 %-ий розчин біогумату 0,005 %-ий розчин гумату натрію (еталон) 0,005 %-ий розчин біогумату Томати 85,8 89,2 91,3 91,8 94,8 9 Капуста 80,2 83,8 89,6 84,3 97,2 UA 108685 C2 Таблиця 6 Вплив біогумату на врожайність томатів при замочуванні насіння Види розчинів гумату натрію та біогумату Вода (контроль) 0,01 %-ий розчин гумату натрію (еталон) 0,01 %-ий розчин біогумату 0,005 %-ий розчин гумату натрію (еталон) 0,005 %-ий розчин гумату натрію Приріст врожаю ц/га % 1998 р. 210 1999 р. 212 2000 р. 204 Середня врожайність, ц/га 211 211 221 219 217 6 2,8 219 223 221 221 10 4,7 226 229 217 224 13 6,2 257 242 248 249 38 18, 0 Врожайність по роках, ц/га Таблиця 7 Вплив біогумату на врожайність томатів при обприскуванні рослин Види розчинів гумату натрію і біогумату Вода (контроль) 0,01 %-ий розчин гумату натрію (еталон) 0,01 %-ий розчин біогумату 5 10 Врожайність по роках, ц/га 1998 р. 1999 р. 2000 р. 203 209 219 Середня врожайність, ц/га 208 Приріст врожаю ц/га % 208 215 219 214 6 2,9 231 238 242 237 29 14,0 Використання 0,01 % розчину біогумату у відкритому ґрунті забезпечило отримання найвищої врожайності томатів - 237 ц/га, а при контрольній врожайності при обприскуванні звичайною водою - 208 ц/га. В той же час при обприскуванні гуматом натрію - 214 ц/га. Таким чином, у порівнянні з застосуванням обприскування звичайною водою встановлений приріст урожаю склав - 29 ц/га або 14 %, а у порівнянні з застосуванням еквівалентної дози гумату натрію встановлений приріст урожаю склав - 23 ц/га. Така ж закономірна тенденція встановлена нами і при використанні біогумату при обприскуванні капусти білокачанної (Табл. 8). Таблиця 8 Вплив біогумату на врожайність капусти Види розчинів гумату натрію і біогумату Вода (контроль) 0,01 %-ий розчин гумату натрію (еталон) 0,01 %-ий розчин біогумату 15 20 Середня вага головки, кг 3.5 4,6 5,1 Врожайність, Приріст врожаю ц/га ц/га % 357 420 68 16,2 488 131 26,8 У варіантах із застосуванням біогумату середня маса головок капусти складала 4,79-5,05 кг, що на 5-10 % більше, ніж при застосуванні еталона - гумату натрію. У варіанті з розведенням біогумату (1:100) капуста мала істотний приріст врожаю порівняно з відповідною концентрацією гумату натрію (розведення 1:100). Середня маса головки капусти в цьому варіанті була вище, ніж при використанні гумату натрію, на 11 %. Встановлена суттєва різниця між величиною врожайності із застосуванням біогумату пояснюється тим, що їх використання сприяє інтенсивнішому поглинанню поживних елементів і органічної речовини різними видами мікроорганізмів, які і стимулюють ріст рослин. Застосування біогумату (розведення 1:100) забезпечило найбільший приріст врожаю капусти у порівнянні з біогуматом (розведення 1:150 і 1:200). 10 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Харчова цінність капусти визначається, головним чином, вмістом в неї вуглеводів. Серед них слід виділити сахарозу, глюкозу і фруктозу. Максимальне збільшення вмісту вуглеводів у капусті (4,2 %) має місце у випадку застосування розчину біогумату (розведення 1:100). Таким чином, внесення біогумусу у ґрунт, замочування насіння в біогуматі, обприскування рослин біогуматом дає істотний приріст врожайності при вирощуванні сільськогосподарських культур. Це свідчить про високу ефективність запропонованого способу прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу. Зазначений технічний результат досягається також і за рахунок використання у способі прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів у біогумус герметичних контейнерів (варіанти). У першому варіанті герметичного контейнера технічний результат досягається тим, що в донній частині контейнера і у знімній кришці його завантажувальної частини встановлено, щонайменше, по одному вентилю від камерної (або безкамерної) автомобільної шини з можливістю забезпечення аерації і перемішування розміщеного в контейнері субстрату. У другому варіанті герметичного контейнера вказаний вище технічний результат досягається тим, що середня частина виконана з співвісно встановлених одна на другу і скріплених між собою щонайменше двох замкнених у кільце циліндричних протекторних частин спрацьованих автомобільних шин. А до торців середньої частини співвісно, отворами назовні, закріплені спрацьовані автомобільні шини з віддаленими з боку, зверненого до середньої частини, боковинами разом з прилеглим до них кордом. При цьому отвір в шині в донній частині закрито знімною кришкою, а в обох знімних кришках встановлено щонайменше по одному вентилю від камерної (або безкамерної) автомобільної шини з можливістю забезпечення аерації і перемішування розміщеного в герметичному контейнері субстрату. Зазначена істотна ознака в обох варіантах забезпечує якісну аерацію з перемішуванням розміщеного в герметичному контейнері субстрату. А це забезпечує сприятливі умови для онтогенезу аеробних мікроорганізмів, що мобілізують продукти розкладання клітковини лушпиння у вигляді ксилози, глюкози і манози, що, у свою чергу, забезпечує умови для онтогенезу аеробних мікроорганізмів у вигляді бульбочкових бактерій зернобобових культур, що розкладають некондиційні пестициди. У цих умовах забезпечується прискорена мікробіологічна трансформація субстрату, який розміщений в герметичному контейнері, в органічне добриво у вигляді біогумусу. На відміну від прототипу [13] другий варіант контейнера виконаний з вторинної сировини у вигляді елементів, вирізаних з спрацьованих автомобільних шин. Це обумовлює дешевизну другого варіанта контейнера в порівнянні з першим варіантом і з прототипом [13]. З екологічної точки зору другий варіант контейнера більш привабливий, ніж перший варіант і прототип [13], оскільки переробка контейнерів зі спрацьованих автомобільних шин, які відслужили свій термін, не викликає технологічних утруднень і покращує екологічну обстановку, особливо в промислових мегаполісах. Наведені вище відмітні ознаки, які характеризують варіанти заявленого герметичного контейнера для реалізації способу прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу, мають суттєві відмінності порівняно з прототипом [13] і відносяться до групи винаходів, які пов'язані єдиним авторським задумом. Ці винаходи складають об'єкти одного виду і однакового призначення, а це, у свою чергу, забезпечує здобуття загального для них технічного результату, - прискорення мікробіологічної безпечної трансформації некондиційних пестицидів у суміші з зволоженим (концентрованим розчином неліквідного пестициду в активованій воді) поживним субстратом у вигляді соняшникового лушпиння в органічне добриво у вигляді біогумусу. Окрім цього, забезпечується досягнення промислових об'ємів безпечної трансформації некондиційних пестицидів будь-якого заданого рівня шляхом залучення у виробництво необхідної кількості герметичних контейнерів. За наявними у заявника відомостями сукупність ознак, що характеризує суть винаходу, щодо варіантів герметичного контейнера для реалізації способу прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу невідома 3 рівні техніки. Отже, винахід відповідає критерію "новизна". На Фіг. 1 зображений загальний вигляд першого варіанта контейнера. На Фіг. 2 зображено переріз А-А на Фіг. 1. На Фіг. 3 зображений вузол І на Фіг. 1. На Фіг. 4 зображено загальний вигляд другого варіанта контейнера. На Фіг. 5 зображений вузол II на Фіг. 4. Герметичний контейнер для прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу за першим варіантом (Фіг. 1) виконаний з 11 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 хімічно інертного відносно некондиційних пестицидів матеріалу і містить циліндричну порожнисту середню частину 1. З боку нижнього торця 2 середньої частини 1 за одне ціле із нею виконана закрита донна частина 3. З боку верхнього торця 4 середньої частини 1 заодно ціле з нею виконана порожниста завантажувальна частина 5 з можливістю герметичного закріплення до неї за допомогою металевого затискного кільця 6 знімної кришки 7 (Фіг. 3). У знімній кришці 7 і в донній частині 3 встановлені щонайменше по одному вентилю 8 (Фіг. 3) та 9 (Фіг. 1). У свою чергу, кожен з вентилів 8 і 9 (Фіг. 2) містить металеву трубку 10, на кінцевій частині якої виконана внутрішня 11 і зовнішня 12 різьби. На металевій трубці 10 встановлений з натягом гумовий запобіжний корпус 13. У металевій трубці 10 виконані вперті буртики 14 і 15. На внутрішній різьбі 11 металевої трубки 10 встановлений золотник 16 з можливістю його переміщення по різьбі уздовж вісі металевої трубки 10. Назовні золотника 16 встановлена з натягом замикаюча гумова втулка 17. Усередині золотника 16 виконано наскрізний отвір 18, який перекривається торцем тарелі 19, яка, у свою чергу, нерухомо закріплена на штоку 20, який встановлений по ковзній посадці у золотнику 16. Крім того, на штоку 20 розміщені упор 21 і пружина 22. Затискне кільце 23, яке має U-подібний поперечний профіль (Фіг. 3), своєю верхньою полицею 24 охоплює верхній край 25 кришки 7, а своєю нижньою полицею 26 охоплює знизу кільцеву контактну поверхню 27 упору 28, яка проходить похило до поздовжньої осі контейнера. Упор 28 розташований під верхньою кромкою 29 контейнера і являє собою верхнє обмеження вигину 30 на завантажувальній частині 5 контейнера. Утворений внутрішнім поясом 31, зовнішнім поясом 32 і з'єднувальним кільцем 33 край 25 кришки 7 має відкритий вниз U-подібний поперечний профіль з основою 34 ущільнення для вставки або ущільнення 35 знімної кришки 7, яке наноситься у вигляді піни; у закритому стані знімної кришки 7 ущільнення 35 затискається затискним кільцем 23 до верхньої кромки 29 контейнера. Виконаний у вигляді затискного кільця замок знімної кришки 7 на з'єднувальній полиці 36, що з'єднує верхню 24 і нижню 26 полиці затискного кільця 23, відформоване та спрямоване радіально всередину кільцеве стовщення 37, яке при закритому затискному кільці 23 входить до замикаючої канавки 38, яка утворена в зовнішньому поясі 32 знімною кришки 7 і фіксує її на верхній кромці 29 контейнера. При падінні контейнера (Фіг. 1) зі знімною кришкою 7 з висоти на край 25 кришки 7 затискне кільце 23 розплющується і кільцеве стовщення 37 затискного кільця 23 вдавлюється в замикаючу канавку 38 у зовнішньому поясі 32 краю кришки 25. При цьому навіть в таких екстремальних умовах герметичність контейнера не порушується. Контейнер для прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу за другим варіантом (Фіг. 4) виконаний з гумокордного матеріалу, виділеного зі спрацьованих автомобільних шин. Контейнер містить порожнисту середню частину з співвісно встановленими і герметично закріпленими одна до другої щонайменше двох замкнених у кільце протекторних частин 39 спрацьованих автомобільних шин. До торців закріплених одна до другої протекторних частин 39 співісно і герметично закріплені спрацьовані автомобільні шини 40 з віддаленими з боку протекторних частин 39 разом з прилеглим кордом боковинами [14, с. 20]. При цьому отвори шин герметично закриті знімними кришками 41, які можуть бути виконані з металу, пластику або з відходів зношених конвеєрних стрічок тощо. На кожній шині болтами 42 (Фіг. 5) між металевими кільцями 43 і 44, герметично затиснута кришка 41 і кільцева частина шини 40. Аналогічним чином між металевими кільцями 45 за допомогою болтів 46 герметично скріплені між собою протекторні частини 39, а також стики між шинами 40 і протекторними частинами 39. У знімних кришках 41 встановлено, щонайменше, по одному вентилю 8 і 9. Контейнер для прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу за першим варіантом (Фіг. 1) працює наступним чином. Для здійснення процесу ферментації лушпиння з подальшою його трансформацією (у тому числі разом з субстратом 47, який містить некондиційні пестициди) в біогумус розміщують у виконаних за першим варіантом герметичних контейнерах з однаковим заповненням їх обсягу субстратом 47 на (75-95) %. Завдяки неповному заповненню внутрішньої порожнини контейнерів субстратом 47, забезпечується можливість його періодичного перемішування шляхом перекочування циліндричних контейнерів на горизонтальній опорній поверхні. З метою забезпечення аерації субстрату 47 у герметичних контейнерах періодично всередину їх через вентиль (вентилі) 9, розміщений (ні), наприклад, у донній частини 3, від компресора (умовно не показаний) подається свіже тепле повітря. Одночасно з цим через вентиль (вентилі) 8, який(які) розміщений(ні), у завантажувальній частини 5, випускається повітря, яке насичене газоподібними продуктами метаболізму мікроорганізмів і розкладання 12 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 клітковини соняшникового лушпиння, що є основою субстрату 47. Кожен з вентилів 8 і 9 працює по черзі на впуск і випуск, що запобігає засміченню їх дисперсними частинками субстрату 47. Робота вентиля 9 на подачу повітря здійснюється наступним чином. У робочому положенні золотник 16 угвинчений в металеву трубку 10 таким чином, що гумова втулка 17 герметично перекриває внутрішній отвір металевої трубки 10. При подачі повітря усередину контейнера кінцева частина штока 20 взаємодіє з натискаючим елементом компресора (насоса), в результаті чого шток 20 переміщується вниз. При цьому нерухомо закріплена на штоку 20 таріль 19, стискаючи пружину 22, своєю торцевою частиною відкриває отвір 18 і повітря від компресора проходить усередину контейнера. Робота вентиля 8 на випуск повітря здійснюється аналогічним чином, але на відміну від його роботи при нагнітанні повітря вплив на кінцеву частину штока 20 здійснюють простим механічним натисканням за допомогою, наприклад, звичайного штиря, викрутки тощо. В результаті таріль 19, яка нерухомо пов'язана з штоком 20, своєю торцевою частиною відкриває прохід повітрю. Переважну більшість часу, коли здійснюються процеси ферментації і трансформування субстрату у гумус, таріль 19 перекриває отвір 18 під дією пружини 22. З рівня техніки відома конструкція вентиля, що забезпечує накачування, утримання та випуск повітря в камерній (або безкамерній) автомобільній шині [14, с. 21], що, у свою чергу, забезпечує нормальну роботу коліс автомобільного транспорту. У запропонованому ж винаході відома конструкція вентиля забезпечує досягнення зовсім іншого, невідомого раніше, технічного результату, що полягає в аерації і перемішуванні повітрям субстрату в герметичних контейнерах. Кількість задіяних контейнерів визначають, виходячи з необхідних промислових об'ємів трансформації некондиційних пестицидів. Таким чином, продуктивність переробки (трансформації) некондиційних пестицидів визначається, головним чином, кількістю одночасно задіяних контейнерів. Контейнер за першим варіантом має ваду, яка полягає в тому, що його в основному виготовляють із синтетичного матеріалу у вигляді реактопласту. Тому після завершення терміну експлуатації ці контейнери вкрай важко піддаються утилізації, внаслідок чого вони захаращують навколишнє середовище, що, в кінцевому рахунку, негативно позначається на екології. Робота контейнера за другим варіантом практично аналогічна роботі контейнера за першим варіантом. Однак контейнер за другим варіантом, оскільки його виготовляють із вторинної сировини, очевидно, є більш дешевим. Крім того, після завершення терміну експлуатації контейнерів за другим варіантом, на відміну від першого варіанта, забезпечується можливість повної утилізації відпрацьованих контейнерів (з отриманням гумової крихти, металевого і тканинного корду). Суть винаходу не випливає явним чином для фахівця з відомого рівня техніки. Сукупність ознак, що характеризує відоме рішення, прийняте нами за прототип, зокрема за способом [9, 10] і за герметичним контейнером для реалізації цього способу [13], не забезпечує досягнення нового технічного результату і тільки наявність відмінних ознак запропонованого винаходу дозволяє отримати загальний новий технічний результат - прискорення мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу. Отже, запропонований винахід відповідає критерію "винахідницький рівень". З рівня техніки відомий аналог [8], згідно з яким утилізацію некондиційного пестициду здійснюють в біореакторі, який у початковий період при завантаженні субстрату масою 235 кг працює в режимі адаптації. Режим адаптації передбачає додавання в субстрат 20 % спеціального препарату як вихідної культури розвитку мікроорганізмів і 0,1 % некондиційного пестициду у вигляді прометрину. При інкубуванні субстрату в режимі адаптації відбувається інтенсивний розвиток відселекціонованих в спеціальному препараті комплексу мікроорганізмів. 6 Цей процес контролюють, поки їх титр не досягне кількості 10 на 1 г субстрату. З іншого боку, контролюють і зростання кількості пестицидоруйнуючих мікроорганізмів, поки їх титр не досягне 56 кількості 10 10 на 1 г субстрату, а розпад некондиційного пестициду не досягне заданого рівня - 90 %. Цей підготовчий період (тобто робота біореактора в режимі адаптації) за часом займає 20 діб. По закінченні режиму адаптації, згідно з аналогом [8], переходять на робочий режим роботи біореактора, при якому щодня в біореактор на утилізацію закладають 200 г некондиційного пестициду, а з іншого кінця біореактора відбирають порцію субстрату у вигляді добрива в кількості 23 кг. При цьому рівень утилізації некондиційного пестициду становив 90 %. Тривалість робочого режиму до спорожнення ємності біореактора від субстрату складає 2 місяці. Після цього треба знову завантажувати біореактор субстратом і знову на протязі 20 діб відпрацьовувати режим адаптації з подальшим переводом на 2 місяця роботи біореактора у робочий режим. Цей процес циклічно повторюється. Як бачимо, розглянутий варіант способу має досить низьку продуктивність утилізації некондиційних пестицидів. Другий варіант способу, згідно з аналогом [8], є ще менш продуктивним. Після аналогічного етапу адаптації протягом 20 13 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 діб переходять на робочий режим роботи біореактора, в процесі якого щодня з виходу біореактора відбирають порцію субстрату у вигляді добрива у кількості 20 кг, а натомість, з іншого кінця біореактора закладають на утилізацію порцію некондиційного пестициду у кількості 50 г з поживним торфо-солом'яним субстратом у кількості 2 кг. З вищезазначеного очевидно, що спосіб утилізації некондиційного пестициду, згідно з аналогом [8] як за першим варіантом, так і за другим варіантом, має малу продуктивність, що не перевищує лабораторного рівня. Допускаючи робочими усі дні місяця (наприклад 30 днів), при реалізації першого варіанта роботи біореактора [8], максимальний обсяг утилізації не перевищить 6кг на місяць (30 × 0,2), а при реалізації другого варіанта відповідно - 1,5 кг на місяць (30 × 0,05). При цьому треба врахувати, що низька продуктивність обумовлюється ще і тим, що через кожні 2 місяці біореактор на 20 діб переводиться у режим адаптації нової порції субстрату. У цей період біореактор продукції не видає. На відміну від цього запропонований спосіб трансформації некондиційного пестициду в органічне добриво у вигляді біогумусу може досягати багатьох сотень кг на місяць, що визначається лише кількістю одночасно задіяних у процесі герметичних контейнерів. Таким чином, відмінні ознаки заявленого винаходу "Спосіб прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу і герметичний контейнер для реалізації способу (варіанти)", виявляють інші властивості, ніж ті, які вони проявляють у відомому технічному рішенні [8]. У результаті ці відмітні ознаки обумовлюють відповідність заявленого технічного рішення критерію "новизна". З рівня техніки відомий також аналог [15], згідно з яким середня частина циліндричної ємності (типу контейнера) може бути виконана з співвісно встановлених одна на другу щонайменше двох замкнених у кільце циліндричних протекторних частин спрацьованих автомобільних шин, а до кожного торця середньої частини співвісно встановлена спрацьована автомобільна шина з віддаленої боковиною. Істотні ознаки аналога [15] спрямовані на досягнення технічного результату, що полягає у створенні об'ємних ємностей типу клумб, вазонів і т. п., що виконують лише декоративні функції. При цьому окремі (незв'язані один з другим) елементи зазначених пристроїв вирізані з спрацьованих автомобільних шин, а зв'язок між елементами забезпечується за допомогою закладання та ущільнення в складену з окремих елементів ємність будівельного сміття або шару ґрунту. Запропонований у винаході варіант герметичного контейнера (за п. 3 формули винаходу), також виготовлений з вирізаних зі спрацьованих автомобільних шин елементів, але на відміну від [15], елементи герметично скріплені один з другим і виконують іншу функцію, зокрема, функцію запобігання забруднення навколишнього середовища токсичними некондиційними пестицидами при їх трансформації в органічне добриво типу біогумусу. Таким чином, відмінні ознаки заявленого винаходу в тій його частині, яка стосується другого варіанта контейнера (за п. 3 формули винаходу), проявляють інші властивості, ніж ті, які вони проявляють у відомому технічному рішенні [15]. У результаті ці відмітні ознаки обумовлюють відповідність заявленого технічного рішення критерію "новизна". Особливо слід підкреслити, що ознаки, зазначені в довідмінній частині формули винаходу на запропонований спосіб прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу обґрунтовані фундаментальними дослідженнями, результати яких визнані науковим відкриттям (Диплом № 429 "Явище прискореної мікробіологічної трансформації пестицидів під дією рослинних вуглеводів" авторів Рябченко Н.А., Іванова В.А., Ткаченко В.А., Булат Е.А., Мухіна І.М. та ін. [16]). З вищезазначеного можна зробити висновок, що, по-перше, запропонований винахід на спосіб прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу має високу ефективність, завдяки можливості без шкоди для мікробіологічних організмів використовувати такі концентрації некондиційних пестицидів, які багаторазово перевищують концентрації, які використовують у прототипі [9, 10]. По-друге, герметичні контейнери для реалізації способу, згідно із запропонованим винаходом, у порівнянні з прототипом [13] забезпечують можливість аерації і перемішування субстрату всередині герметичного контейнера за допомогою стислого повітря, що, у свою чергу, дозволяє збільшувати об'єми трансформації некондиційних пестицидів до будь-яких потрібних промислових об'ємів шляхом збільшення кількості задіяних у процесі контейнерів. Приклад 1. Реалізація способу прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу і герметичних контейнерів (варіант 1 за п. 2 формули винаходу) для реалізації способу. Для приготування субстрату спочатку подрібнили соняшникову лузгу в роторній дробарці. Отримані розміри частинок лушпиння, процентний вміст фракцій і їх питомої поверхні представлені в Табл. 9. 60 14 UA 108685 C2 Таблиця 9 Розміри частинок лушпиння після подрібнення та їх питома поверхня Розміри частинок лушпиння 60  61-80 81-100 101-200 201-300 301-400 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Вміст фракцій, % 19,8 26,3 37,2 5,8 4,7 1,2 2 Питома поверхня м /г 72±6 97±8 121±11 159±14 165±12 При цьому домінантними фракціями подрібненого лушпиння виявилися фракції, що охоплюють розміри від 60 мкм (і менше) до 100 мкм, які разом склали 88,3 %. Далі було здійснене зволоження лузги розчином некондиційного пестициду у вигляді атразину. Для приготування розчину атразину використовували воду, попередньо активовану шляхом одночасного діяння на неї температури 270 °C і тиску 215 бар. Концентрація атразину в розчині складала з розрахунку 85 г пестициду на 1 кг лушпиння. Зазначеним розчином вологість лушпиння довели до 70 % від її повної вологоємності з одночасним ретельним його перемішуванням у змішувачі. Це забезпечило вирівнювання вологості по всьому об'єму лушпиння, що сприятливо відбилося на онтогенезі мікроорганізмів. Субстрат у вигляді подрібненого лушпиння, зволоженого концентрованим розчином некондиційного пестициду заклали в шість однакових, виконаних за першим варіантом (п. 2 формули винаходу), герметичних контейнерів, на ферментацію. При цьому була виконана умова, відповідно до якого кожен з шести ідентичних герметичних контейнерів були однаково заповнені субстратом (на 85 % їх обсягу). Це дозволило нам судити про якість виконання операцій з реалізації запропонованого способу у всіх шести контейнерах, керуючись даними, які були отримані від двох контрольних контейнерів. На четвертий день внаслідок окислення мікроорганізмами легкодоступних вуглеводів, що містяться у лушпинні, всередині субстрату температура поступово підвищилася до 60 °C, після чого вона почала знижуватися і стабілізувалася протягом наступних двох діб на рівні 18 °C. Якість ферментованого субстрату перевіряли методом індикаторної культури. Для цього поверхневий шар поживного субстрату поливали розчином (зі звичайної, а не активованої води) біологічно активного ґрунту, насиченого бульбочковими бактеріями сої при концентрації з розрахунку 50 г ґрунту на 1 кг 6 лузги. Через шість діб оцінили титр бульбочкових бактерій, який склав 1,6 × 10 на 1 г субстрату, що, у свою чергу, стало показником придатності субстрату до подальшої мікробіологічної трансформації некондиційного пестициду у вигляді атразину в органічне добриво у вигляді біогумусу. Далі ферментований субстрат піддавали природній трансформації в біогумус у зазначених герметичних контейнерах, які були заповнені субстратом на 85 % їх об'єму. Для цього, не виходячи за межу максимальної вологості 80 % від повної вологоємності лушпиння, в субстрат додавали розчин біологічно активного ґрунту при тій же концентрації з розрахунку 50 г ґрунту на 1 кг лушпиння. Рівномірний розподіл ґрунту з бульбочковими бактеріями в об'ємі субстрату забезпечували перекочуванням контейнерів по підлозі. Тривалість процесу природної мікробіологічної трансформації субстрату в біогумус склала 20 діб. Субстрат при цьому періодично піддавався аерації та перемішувався теплим повітрям при температурі 30 °C. Періодичне перемішування субстрату проводилося 2 рази на добу по 1 хвилині, а середня швидкість перекочування контейнерів становила 3 оберти на хвилину. Аерація контейнерів проводилася 2 рази на добу по 15 хвилин з подачею теплого повітря (30 °C) через три вентилі в донної частини контейнера, а через такі ж три вентилі в кришці з протилежного боку контейнера повітря випускався. Запобігання засмічення вентилів дрібною фракцією лузги забезпечувалося періодичним перемиканням вентилів з впуску на випуск повітря і навпаки. Зазначені операції в теплу пору року можуть проводитися на відкритому майданчику, а в осінньо-зимовий період - в теплому приміщенні у термостатичних умовах, які підтримуються автоматично. За час мікробіологічної трансформації титр мікроорганізмів у вигляді бульбочкових бактерій сої досяг 5 кількості 35 × 10 на 1 г субстрату, а рівень мікробіологічної трансформації атразина склав 100 %. Готовий біогумус був вилучений з контейнерів і використаний в інтенсивних технологіях вирощування сільськогосподарських культур. У даному прикладі було задіяні 6 контейнерів ємністю по 200 літрів кожний, в яких було розміщено по 8 кг субстрату у вигляді зволоженого подрібненого лушпиння. При цьому вага завантаженого для трансформації некондиційного пестициду в одному контейнері складала 0,4 кг, а у всіх 6 контейнерах - 2,4 кг, а кількість 15 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 отриманого біогумусу відповідно склала в одному контейнері 8 кг, а в 6 контейнерах - 48 кг. Цілком зрозуміло, що збільшення обсягів переробки некондиційних пестицидів до необхідного промислового об'єму може бути забезпечено за рахунок збільшення задіяних у процесі герметичних контейнерів. Таким чином, при широкій реалізації заявленого способу забезпечується, по-перше, трансформація некондиційних пестицидів у високоефективне органічне добриво у вигляді біогумусу. При цьому процес зазначеної переробки перестає бути економічно невигідним, а стає прибутковим. Якщо до теперішнього часу метою переробки було лише досягнення екологічного ефекту за рахунок знешкодження некондиційних пестицидів, то, згідно винаходу, некондиційні пестициди не тільки знешкоджуються, а й трансформуються у корисне органічне добриво у вигляді біогумусу, використання якого в агропромисловому комплексі країни підвищує врожайність овочевих і зернових сільськогосподарських культур. Подруге, в способі, який заявляється як поживний субстрат використовують вторинну сировину у вигляді соняшникового лушпиння, яке до теперішнього часу в сільському господарстві не використовували, а часто просто спалювали. Приклад 2. Реалізація методу прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів у вигляді багатокомпонентних сумішей в органічне добриво у вигляді біогумусу. Спочатку, як і в прикладі 1, приготували субстрат у вигляді подрібненого соняшникового лушпиння з розмірами частинок від 60 мкм (і менше) до 100 мкм, які разом склали 88,3 %. Далі було здійснене зволоження подрібненого лушпиння концентрованим розчином некондиційних пестицидів у вигляді трикомпонентної суміші ґрунтового гербіциду, інсектициду і фунгіциду. Для приготування зазначеного розчину використовували воду, попередньо активовану шляхом одночасного діяння на неї температури 270 °C і тиску 215 бар. Концентрація суміші зазначених пестицидів у розчині з такої води становила з розрахунку 85 г на 1 кг лушпиння. Зазначеним розчином вологість лушпиння довели до 70 % від її повної вологоємності з одночасним ретельним перемішуванням її у змішувачі. Це забезпечило вирівнювання вологості по всьому об'єму лушпиння, що сприятливо відбилося на онтогенезі мікроорганізмів. Субстрат у вигляді подрібненого лушпиння, зволоженого концентрованим розчином суміші некондиційних пестицидів, заклали в шість ідентичних, виконаних за другим варіантом (за п. 3 формули винаходу), герметичних контейнерів на ферментацію. При цьому була виконана умова, відповідно до якої кожен з шести ідентичних герметичних контейнерів були однаково заповнені субстратом (на 85 % їх об'єму). Як і у прикладі 1, це дозволило нам судити про якість виконання операцій з реалізації запропонованого способу у всіх шести контейнерах, виконаних за другим варіантом, керуючись даними, отриманими від двох контрольних контейнерів. У розглянутих прикладах при контролі температури використовували термометри ТЛ-2 ГОСТ 215-73. Соняшникове лушпиння при контакті з активованою водою піддається складним хімічним перетворенням, при яких руйнується анатомічна будова лушпиння. У присутності активованої води різко підвищилася активність розкладання соняшникового лушпиння, і збільшився титр мікроорганізмів, що мобілізують такі продукти гідролізу лушпиння, як ксилоза, глюкоза і маноза. Далі була здійснена ферментація субстрату з контролем її якості методом індикаторної культури, для чого в поверхневий шар субстрату вносили розчин (зі звичайної, а не активованої води) біологічно активного ґрунту, насиченого бульбочковими бактеріями сої при концентрації з розрахунку 50 г ґрунту на 1 кг лушпиння. При цьому рівномірний розподіл ґрунту з бульбочковими бактеріями по об'єму субстрату забезпечувався шляхом перекочування контейнерів на горизонтальній опорній поверхні. Субстрат при цьому періодично піддавався аерації та перемішувався теплим повітрям при температурі 30 °C. Періодичне перемішування субстрату шляхом перекочування контейнерів, як і в прикладі 1, проводилося 2 рази на добу по 1 хвилині, а середня швидкість перекочування контейнерів становила 3 оберти на хвилину. Аерація контейнерів проводилася 2 рази на добу по 15 хвилин з подачею теплого повітря (30 °C) від компресора через три вентилі в кришці донної частини контейнера, в той час, як через такі ж три вентилі, але встановлені (з протилежного боку) в кришці завантажувальної частини контейнера, повітря випускалося. Зазначені операції в теплу пору року можливо проводити на відкритому майданчику, а в осінньо-зимовий період - в теплому приміщенні в термостатичних умовах, які підтримуються автоматично. У даному прикладі було задіяні 6 контейнерів ємністю по 270 літрів, в кожному з яких було розміщено по 10,8 кг субстрату у вигляді зволоженого подрібненого лушпиння. При цьому вага завантаженого для трансформації некондиційного пестициду в одному контейнері складала 0,54 кг, а у всіх 6 контейнерах - 3,24 кг, а кількість отриманого біогумусу складала в одному контейнері - 10,8 кг, а в 6 контейнерах відповідно 64,8 кг. Дешеві герметичні гумокордні контейнери, які були виконані за другим варіантом (за п. 3 формули винаходу), переконливо 16 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 підтвердили економічну доцільність збільшення продуктивності трансформації сумішей різних типів некондиційних пестицидів у біогумус з організацією високорентабельного промислового виробництва великої потужності за рахунок збільшення кількості задіяних контейнерів. 6 Через 6 діб оцінили титр бульбочкових бактерій, який склав 1,3 × 10 на 1 г субстрату, що, у свою чергу, стало показником придатності субстрату до мікробіологічної трансформації суміші некондиційних пестицидів у біогумус. Далі за тією ж технологією, що й у прикладі 1, субстрат з сумішшю пестицидів був підданий природній мікробіологічній трансформації в органічне добриво у вигляді біогумусу до тих пір, поки титр мікроорганізмів у вигляді бульбочкових 6 бактерій сої (за даними, отриманим з контрольних контейнерів) не досяг 12 × 10 , а рівень мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів у вигляді трикомпонентної суміші не склав 97 %. При цьому тривалість процесу трансформації зазначеної суміші некондиційних пестицидів і субстрату у вигляді соняшникового лушпиння, зволоженого активованою водою, склала 30 діб. Наведений вище опис сутності запропонованого винаходу "Спосіб прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу і герметичний контейнер для реалізації способу (варіанти)» та розглянуті приклади його реалізації свідчать про те, що винахід, який заявляється відповідає критерію "промислова придатність". У порівнянні з прототипами [9, 10] і [13] запропонований "Спосіб прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу і герметичний контейнер для реалізації способу (варіанти)" забезпечує безпечне високотехнологічне багатократне збільшення продуктивності прискореної трансформації некондиційних пестицидів у біогумус у промислових об'ємах. Джерела інформації: 1. Рябченко Н.А. Проблемы интегрированной защиты растений от вредителей.// В сб.: Интегрированная защита растений. - Днепропетровск, ДГАУ, Наука и образование, 1997. - с. 512 2. Метьюз Дж.А. Борьба с вредителями сельскохозяйственных культур. - М.: Агропромиздат, 1987. - 204 с. 3. RU № 2428630 СІ, МПК F23G7/00, 10.09.2011 4. RU № 2365817 С2, МПК F23G7/00, F23G5/027, 27.08.2009 5. Дворникова Т.П., Гранитская Т.А., Тапочкина С.А. Микробная деградация пестицидов. Кишинев, Штиинца, 1991. - 79 с. 6. Минеев В.Г., Ремнев В.Х., Воронина Л.П., Соловей И.Н. Оценка экологических последствий применения химических средств защиты растений. // Почвоведение. - 1992. - № 2. - с. 61-69. 7. DE № 4212479 А1, МПК C12N1/00, 21.10.1993 8. RU № 2279325 С2, МПК В09С1/10, С12М1/00, С12М1/10, 10.07.2006 9. Рябченко Н.А. Особенности технологии промышленного получения биогумуса / Н.А.Рябченко, В.В.Иванов, Е.А.Булат, С.Б.Холод, И.А.Оносова // Сб. научных трудов по агроэкологии "Пестициды в земледелии Украины". - Национальная академия аграрных наук Украины. - Донецк, 2011. - с. 19-21 10. Рябченко Н.А. Биотехнология переработки устаревших пестицидов в биогумус / Н.А. Рябченко, В.А. Иванов, И.Н. Мухин, Е.А. Булат, И.А. Оносова // Сб. научных трудов по агроэкологии "Пестициды в земледелии Украины". - Национальная академия аграрных наук Украины. - Донецк, 2011. - с.74-84 11. RU № 2039695 С1, МПК B65F1/00, B65D85/84, 20.07.1995 12. UA № 30867 А, МПК G21F5/00, 20.03.2000, бюл. №7 13. RU № 2327618 С2, МПК B65D1/12, 10.07.2007 14. Тарновский В.Н., Гудков В.А.,Третьяков О.Б. Автомобильные шины. - М.: Транспорт, 1990 15. RU № 2001119185 А, МПК A01G9/02, E01F8/02, 20.06.2003 16. Научные открытия. Сборник кратких описаний научных открытий, научных идей, научных гипотез - 2011 / Составитель Потоцкий В.В. - М., РАЕН, 2012. - с. 64-66 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 1. Спосіб прискореної мікробіологічної трансформації некондиційних пестицидів в органічне добриво у вигляді біогумусу, що включає попереднє приготування субстрату, для чого подрібнюють соняшникове лушпиння до розмірів переважно від 10 до 100 мкм, і ретельно 17 UA 108685 C2 5 10 15 20 25 30 35 перемішують його з розчином некондиційного пестициду до досягнення вологості лушпиння 7080 % від повної її вологоємності, здійснюють ферментацію отриманого субстрату у термостатичних умовах при температурі 15-30 °С з періодичними аерацією і перемішуванням субстрату, після чого контролюють якість цього процесу за показником зростання титру мікроорганізмів, що мобілізують продукти розкладання клітковини лушпиння, далі інокулюють ферментований субстрат розчином біологічно активного ґрунту, насиченого бульбочковими бактеріями зернобобової культури, причому для приготування розчину ґрунту використовують звичайну (колодязну, річкову або ставкову) воду, після чого субстрат піддають природній мікробіологічній трансформації в органічне добриво у вигляді біогумусу у термостатичних умовах при температурі 15-30 °С з періодичними аерацією і перемішуванням субстрату, після чого контролюють якість цього процесу за показником зростання титру мікроорганізмів, що розкладають некондиційні пестициди, який відрізняється тим, що для приготування розчину некондиційного пестициду використовують воду, попередньо активовану шляхом одночасної дії на неї температури 200-300 °С і тиску 150-300 бар, при цьому концентрацію некондиційного пестициду у розчині з активованої води визначають з розрахунку 60-100 г на 1 кг соняшникового лушпиння, а концентрацію біологічно активного ґрунту в розчині зі звичайної води визначають з розрахунку 40-60 г на 1 кг соняшникового лушпиння, причому зволожений розчинами субстрат послідовно ферментують, інокулюють і піддають мікробіологічній трансформації з періодичними аерацією і перемішуванням в герметичних контейнерах з однаковим заповненням їх об'ємів субстратом на 75-95 %, а після реалізації способу отриманий біогумус вивантажують з контейнерів і цикл операцій з реалізації способу повторюють. 2. Герметичний контейнер для реалізації способу за п. 1, виконаний з хімічно інертного, відносно некондиційних пестицидів, матеріалу, що містить порожнисту середню частину та пов'язані з нею донну і завантажувальну частини, причому остання виконана зі знімною кришкою, який відрізняється тим, що в донній частині контейнера і в знімній кришці його завантажувальної частини встановлено щонайменше по одному вентилю від камерної або безкамерної автомобільної шини з можливістю забезпечення аерації і перемішування розміщеного в контейнері субстрату. 3. Герметичний контейнер для реалізації способу за п. 1, виконаний з хімічно інертного, відносно некондиційних пестицидів, матеріалу, що містить порожнисту середню частину та пов'язані з нею донну і завантажувальну частини, причому остання виконана зі знімною кришкою, який відрізняється тим, що середня частина виконана з співвісно встановлених одна на другу і скріплених між собою щонайменше двох замкнутих у кільце циліндричних протекторних частин від спрацьованих автомобільних шин, а до торців середньої частини співвісно, отворами назовні, закріплені спрацьовані автомобільні шини з віддаленими з боку, зверненого до середньої частини, боковинами разом з прилеглим до них кордом, причому отвір в донній частині контейнера закрито знімною кришкою, а в обох кришках встановлено щонайменше по одному вентилю від камерної або безкамерної автомобільної шини з можливістю забезпечення аерації і перемішування розміщеного в контейнері субстрату. 18 UA 108685 C2 19 UA 108685 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 20