Спосіб біологічної переробки відходів, що містять жир, в біологічний компост

1. Спосіб біологічної переробки відходів, що містять жири, в біологічний компост, який полягає в тому, що у відходи додатково вводять мікроорганізми, потім перемішують відходи з мікроорганізмами, витримують при вологості 40-55 %, після чого використовують компост, що утворився, як органічні добрива, який відрізняє ться тим, що як мікроорганізми у відходи вводять консорціум штамів мікроорганізмів, який включає наступні змішані штами: Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas fragi, Pseudomonas putida, Streptococcuc sp., Candida lipolytica, Bacillus subtilis, Bacillus macerans, порівну кожного штаму, в дозах 100-200 г/м 3 відходів, а після U 2 (19) 1 3 29605 4 відходів з осадом стічних вод і деревних відходів. біологічний компост. Після чого суміш піддають біотермічній обробці і Технічний результат, який при цьому складуванню. Недоліком відомого способу є досягається це прискорення готування велика тривалість за часом дозрівання компосту і біологічного компосту за рахунок більш швидкого біодеструкції жирових речовин, унаслідок чого протікання процесу біодеструкції жирів. Цей спосіб недостатньо ефективний для переробки технічний результат забезпечується головним відходів, що містять жир. чином шляхом введення у відходи, що містять Відомий "Спосіб складування твердих жири, нового ефективного консорціуму побутових відходів" по [авт. св. СРСР №1658819, мікроорганізмів. Це значно скорочує час клас C05F9/00, опубл. 23.06.91. Бюл. №23]. Згідно біодеструкції жирових речовин, що містяться у даного способу тверді побутові відходи щільністю відходах. 307÷493кг/м 3 із вмістом органічних речовин Рішення поставленої задачі досягається 203÷342г/кг інтенсивно перемішують з нафтовими наступним чином: спосіб біологічної переробки відходами, що містять нафту чи побічні продукти відходів, що містять жир, в органічні добрива, при масовому співвідношенні (3-4,45):1 і при вмісті полягає в тому, що у відходи вводять консорціум нафти в суміші не вище 5% мас. Недоліком даного мікроорганізмів, потім перемішують його з способу є те, що при переробці відходів із вмістом відходами, після чого складують з аеруємими жиру понад 5% мас. швидкість біодеструкції матеріалами, а після біодеструкції жирів матеріалів, що містять жир дуже мала. використовують компост, що утворився, як Відомий спосіб готування біологічного органічне добриво. компосту, який полягає в тому, що до землі, яка Пропонований спосіб відрізняється тим, що містить жирові забруднення до 35% додають при складуванні відходів, що містять жири, у торф, солому пшениці і гній [Dobrzanski Z., Grzelak компостні бурти, в них уводять консорціум штамів A., Patorczjk-pjtIik В., Malarz W. Wjkorzjstanie мікроорганізмів: Pseudomonas fluorescens, zaolejonej ziemi bielacej do produkcji biokompostow і Pseudomonas fragi, Pseudomonas putida, ich wpljw na plonowanie owsa і gorczjcj. Pol. Agric, Streptococcus sp., Candida lipoljtica, Bacillus subtilis, Stetin. 200 Agricultura. 1999.77. 63-68]. Недоліком Bacillus macerans, котрі перемішують з відходами, відомого способу є невеликі швидкості що містять жири, а після цього відходи укладають біологічного розкладання жиру бактеріями. шарами: на шар аеруємих матеріалів з класу: Відомий спосіб готування біологічного солома, торф, обпилювання, стружка дерева й ін., компосту, який полягає в тому, що до землі із укладають шар відходів і чергують шари: шар вмістом 35% жиру, додають кінський гній і кору відходів, потім шар аеруємого матеріалу. При дерев. У результаті дії мікроорганізмів, що цьому біопрепарат, що містить вищевказаний містяться в названих вище компонентах, консорціум мікроорганізмів (у кількості не менш ніж відбувається розкладання жирових речовин і 109 клітин мікроорганізмів у 1г препарату), вводять кількість жиру за 9 місяців компостування в у відходи в дозах 100÷200г/м відходів. При меншій природних умовах знижувалося з 35% до 7% дозі 100г/м час біодеструкції істотно збільшується, [Froling M. Berg P.E. Oili waste composting. а при збільшенні дози мікроорганізмов понад International Conference on Anaijsis and Utilisation of 200г/м 3 час деструкції практично не зменшува вся. Oili Wastes> AUZO, 96, 7-13]. Недоліком відомого При складуванні відходів у бурти шари аеруємого способу є повільний процес розкладання жирових матеріалу і відходів мають товщини відповідно до речовин, що потребує використання великих площ 300 і 400мм, які розміщують по черзі один над для розміщення буртів компостування. іншим до утворення бурту висотою до 1,5м, а Відомий "Спосіб одержання торф'яного зверху бурт укривають шаром аеруємого бактеріального добрива" по [авт. св. СРСР матеріалу. Зменшення товщини шарів збільшує №592807 по класу C05F11/08 опубл. 15.02.78. трудомісткість створення бурту, а збільшення №6]. товщини шарів збільшує час дозрівання компосту, Відомий спосіб, обраний як найближчий пов'язаний з деструкцією жирів. До того ж у шар аналог, полягає в тому, що в торф'яні відходи аеруємих матеріалів уводять дрібнодисперсне вводять бактеріальне середовище з визначеним буре вугілля в кількості 8% від маси аеруємого штамом мікроорганізмів, потім уводять живильне матеріалу. Збільшення концентрації вугілля не середовище, яке містить солі амонію і фосфорної приводить до зменшення часу дестр укції жирів, кислоти в кількості 0,1%, а також меласу чи однак зменшення вугілля - його збільшує. глюкозу в кількості 8÷10% і активоване вугілля в Протягом процесу біодеструкції жиру в бур ті кількості 8÷10%. Потім перемішують відходи, контролюють водневий показник компостного витримують до біологічного розкладання бурту і підтримують його на рівні рН=6÷8 матеріалів мікроорганізмами, після чого (переважно 7) додаванням лужних матеріалів із використовують компост, що утворився, як класу: гідроксиди лужних металів (калію, натрію, бактеріальне добриво. Як бактеріальне кальцію), крейда, вапно, сода, аміак і ін. рН=7 середовище в компостуємий матеріал уводять найкраще значення, при якому біодеструкція жирів штами бактерій Rhizobium leguminasorum. найбільш прискорена. До того ж у процесі Недоліком відомого способу є те, що вищезгадана біологічного розкладання жиру підтримують бактеріальна культура не здатна до біодеструкції вологість компостних буртів на рівні 40÷55% жирів. додаванням води й аерують шляхом Технічною задачею є створення ефективного перемішування відходів у бурта х робочими способу переробки відходів, що містять жири, в машинами один раз на два місяці. Найкраще 5 29605 6 значення вологості - 50%. соломи, а на нього шар відходів. Для запобігання Тваринні жири наземних ссавців складаються висихання бурту в літню пору і запобігання в основному із сумішей повних ефірів гліцерину й замерзання узимку зверху бурту клали шар одноосновних жирних кислот: тригліцеридів соломи до висоти бурту рівної приблизно 1,5м. До насичених кислот (пальмітинової, стеаринової) і того ж перед складуванням відходів у шар мононенасиченої олеїнової загальної формули аеруємих матеріалів (солому) уводили CH2OCOR'- СНОСОR"- CH2COR'". Жири риб і дрібнодисперсне буре вугілля в кількості 8% від морських ссавців містять значні кількості маси аеруємого матеріалу, що служив джерелом тригліцеридів ненасичених кислот від З16 до З14 мікроелементів, необхідних для життя бактерій. нормальної будівлі. Рослинні жири (рослинні олії) Протягом процесу біодеструкції жиру в бур ті складаються з 95÷97% суміші тригліцеридів вищих контролювали водневий показник компостного насичених і ненасичених жирних кислот, бурту і підтримували його на рівні рН=7 переважно З16 і З 18 і невеликої кількості вільних додаванням 5% розчину вапна, тому що при жирних кислот, фосфатитів, токоферолів, пігментів розкладанні жирів виділявся вуглекислий газ і і ін. На відміну від тваринних жирів у рослинних підкислював відходи. У процесі біологічного відсутній холестерин. У відходах, що містять жир розкладання жиру компостні бурти воложили до тваринного походження, міститься невелика 50% вологості в середині бурту й аерували кількість білків, основу яких складають довгі шляхом перемішування відходів у бурта х через поліпептидні ланцюги, побудовані з залишків кожні два місяці. альфа-амінокислот, з'єднаних між собою Ефективність отриманого препарату для пептидними зв'язками. біодеструкції жиру у відходах оцінювали крім Основні хімічні елементи в жирах - це вуглець, виробничих іспитів, також у лабораторних умовах водень, кисень. У тваринних білках присутні шляхом кількісного мікробіологічного (кількість незначні концентрації сірки. При біодеструкції кліток бактерій) і хімічного аналізів вмісту жирових жирів основними продуктами є вуглекислий газ, речовин, загальної кількості органічних речовин і метан і вода. При біодеструкції білків можливе величини кислотності рН. Визначали також утворення сірководню, що має неприємний запах. ліполітичну активність консорціуму дифузійним У процесі життєдіяльності бактерій, при методом на середовищі з трибутирином. У розкладанні жиру вуглекислий газ, при наявності результаті виробничих іспитів за прикладом 1 води, (вологість компосту приблизно 50%) утворює встановлено, що цілком жирові субстанції були вуглекислоту і рН середовища знижується, що біодеструктовані введеним консорціумом викликає необхідність, для підтримки оптимальної мікроорганізмів за 8 місяців. Компост вийшов кислотності середовища рН=6÷8, вводити у пухким, гарної якості, цілком придатним для компост речовини з лужними властивостями з використання як добриво. Паралельно при таких класу: розчини гідроксидів лужних металів (калію, же умовах проводили іспити введенням натрію, кальцію), аміак, крейду, соду й ін. мікроорганізмів по прототипу, які показали повне Дрібнодисперсне буре вугілля вводять як розкладання жиру в бурта х тільки через 28 місяців. підгодівлю для мікроорганізмів, тому що він Отриманий компост по прототипу мав неоднорідну містить мікроелементи, необхідні для структур у у виді гр удок і брил. При цьому життєдіяльності бактерій. Здійснення й спостерігався неприємний запах метану, що ефективність пропонованого способу доведена виділявся з бурту при іспитах. наступними прикладами. При іспитах пропонованого способу Приклад 1. неприємного запаху не було. При здійсненні пропонованого способу Таким чином іспити пропонованого способу і формували компостний бурт у вигляді призми способу-прототипу показали, що при використанні шириною підстави 2500мм і вершини - 1500мм, пропонованого способу біодеструкція жирів у при висоті призми-бурту - 1500мм. Складування відходах прискорювалася більше ніж у 3 рази. відходів здійснювалося наступним чином: відходи Приклад 2. із вмістом тваринного жиру 30% укладали на Умови проведення експерименту такі ж, як у попередньо розміщений шар соломи товщиною прикладі 1, за винятком того, що відходи містили 300мм. Перед складуванням у відходи вводився рослинну пальмову олію в концентрації 35% від біопрепарат, що містить консорціум штамів маси відходів, рН=7 підтримували додаванням 5% мікроорганізмів: Pseudomonas fluorescens, розчину аміаку. Pseudomonas fragi, Pseudomonas putida, У результаті іспитів встановлено, що повна Streptococcus sp., Candida lipoljtica, Bacillus subtilis, деструкція рослинної олії досягалася через 11 Bacillus macerans порівну кожного штаму місяців, у той час як у способі-прототипі за тих мікроорганізмів при дозі біопрепарату 100г/м 3 самих умов біодеструкція олії досягалася тільки відходів. через 33 місяця. Після введення консорціуму мікроорганізмів у Приклад 3. відходи в дозі 100г/м 3, відходи ретельно Умови іспитів такі ж, як у прикладі 1, за перемішували з метою більш рівномірного винятком того, що у відходи зі вмістом 35% розподілу мікроорганізмів по обсязі відходів. При тваринного жиру вводили консорціум складуванні відходів у бурти шари аеруємого мікроорганізмів у дозі 200г/м 3 відходів, вологість матеріалу і відходів, що містять жири, розміщали підтримували на рівні 55%, рН=8, товщина шару шарами: шар соломи товщиною 300мм, над ним торфу складала 250мм, а шару жирових відходів – шар відходів товщиною 400мм, потім знову шар 350мм, кількість вугілля в тор фі дорівнювакла 8%. 7 29605 У результаті іспитів пропонованого способу повна деструкція жирів досягалася через 8,5 місяців, а по прототипу - через 29 місяців. Приклад 4. Умови іспитів такі ж, як у прикладі 1, за винятком того, що відходи містили 22% тваринного жиру, використовува вся торф замість соломи, товщина шар у відходів була 400мм, буре вугілля дисперсністю до 1мм додавалось в кількості 8%, консорціум мікроорганізмів вводився в кількості 100г/м, рН=6, вологість у бурті дорівнювала 45%. У результаті біодеструкція жиру наставала через 7 місяців, а при іспитах найближчого аналога, за тих самих умов, біодеструкція жиру досягалася тільки через 22 місяця. Приклад 5. Умови проведення іспитів пропонованого способу і найближчого аналога, такі ж як у прикладі 1, за винятком того, що відходи містили рапсову олію в кількості 35% від маси відходів, рН=6 підтримували додаванням розчину кальцинованої соди, вологість - 55%, концентрація вугілля - 8%. Товщина шарів торфу і відходів були рівні відповідно 150 і 300мм. Консорціум мікроорганізмів вводили в дозі 200г/м 3. У результаті іспитів встановлено, що повна деструкція олії по пропонованому способу досягалася через 9 місяців замість 28 місяців по прототипу, що випробувався паралельно. Прискорення процесу біодеструкції олії у відходах по пропонованому способу зросло більш, ніж у 3 рази. На основі приведених прикладів доведено, що пропонований спосіб має переваги в порівнянні з відомим найближчим аналогом у тому, що більш ніж у 3 рази прискорює біодеструкцію жирів у відходах. Ці переваги пропонованого способу дозволяють у 3 рази скоротити виробничі площі для створення буртів при переробці відходів, що містять жири, і істотно поліпшити екологічну ситуацію в районі складування відходів. Розроблений спосіб утилізації відходів, що містять жири, передається ряду виробничих підприємств для використання з метою запобігання викиду відходів, що містять жири, на смітники і для одержання високоякісних органічних добрив. 8