Развитие термофильных микроорганизмов в компостах
В настоящей статье нас интересует в основном температурный режим компостируемых масс и в связи с этим развитие термофильных микроорганизмов.
На разогрев компостов влияет техника их закладки. Если мусор прослаивается рыхлым материалом и вследствие своего механического состава плохо слеживается, то он достаточно аэрируется и хорошо разогревается. Этому способствует периодическое перелопачивание отбросов. В компостных кучах отдельные слои органического материала находятся далеко не в одинаковых условиях, поэтому разогреваются с разной интенсивностью. Меньшую температуру, как правило, имеют более сильно охлаждаемый поверхностный слой и плохо аэрируемое основание кучи. На разогревании сказывается объем компостной кучи, определяющий как аэрацию внутренних слоев компоста, так и энергию теплоотдачи. Не меньшее значение имеет и химический состав компостируемой массы, что вполне понятно «из сведений, сообщенных в разделе о термогенезе. В силу последней причины отдельные компосты, заложенные в одинаковой обстановке, имеют совершенно различный температурный режим.
Компосты, хуже изолированные от внешней среды, чем мусор, сбраживаемый в камерах обезвреживания, имеют большую температурную разницу в отдельных слоях Разогревание компоста определяет участие термофильных микроорганизмов в его созревании.
Мусор, поступавший на компостирование, был довольно сильно обсеменен термофильными микроорганизмами. Это является следствием разогревания мусора, в домовых преемниках. В первом компосте во время опыта относительно сильный нагрев депрессировал первоначально мезофильные микроорганизмы (под последними в данном случае подразумевались формы микробов, развивавшиеся при 37°). Несколько позднее число их опять увеличилось, несмотря на температуру 54—60°. Объясняется это тем, что к этому периоду (2-я неделя компостирования) в компостах весьма сильно развивается группа бактерий картофельной палочки, могущая расти как при 37°, так и при повышенной температуре. Таким образом, намечающийся второй максимум числа мезофилов зависит от увеличения в основном термотолерантных форм микробов. По мере созревания компоста число микроорганизмов, растущих при 37° (мезофилов), постепенно уменьшается.
Термофильные микроорганизмы в рассматриваемом компосте были представлены довольно богато, но значительно уменьшились к концу опыта. Это лишний раз говорит о том, что далеко не все клетки термофильных бактерий при ухудшении жизненных условий в компосте дают споры. Значительное число их погибает.
Работа, проведенная в Центральном санитарном институте им. Эрисмана, позволяет заключить, что основная микрофлора компостов (учитываемая на М. П. А. при 60°) состоит из бактерий. Однако наряду с ними встречаются и термофильные актиномицеты. Стекла обрастания позволяют установить здесь и наличие грибов, развивающихся при высокой температуре.
Второй из рассмотренных компостов, созревавший при низкой температуре, был весьма беден термофильными микроорганизмами, которые в нем совершенно не развивались. К конечному сроку наблюдений их было значительно меньше, чем в исходном материале.
Совершенно очевидно, что компосты с низкой температурой созревают при работе мезофильных микроорганизмов. Мезофильные бактерии компостов довольно детально были изучены Богопольским, который обнаружил в их составе, наряду с обычными аммонификаторами, нитрификаторов, целлюлозуразлагающих бактерий, маслянокислых бактерий и другие микроорганизмы.
На основании значительного числа наблюдений Тукалевская приводит данные, характеризующие соотношение между термофильными и мезофильными микроорганизмами в различно разогревающихся компостах. Под мезофилами подразумеваются формы, растущие при 37°. В их число включаются, конечно, и термотолерантные бактерии.
Менее благоприятные условия существования для термофильной микрофлоры в компостах, по сравнению с массами, созревающими в камерах обезвреживания, приводит к тому, что при окончании процесса в первом случае накапливается меньше термофилов, чем во втором.
Таким образом, компосты, созревающие на открытом воздухе, несколько беднее термофильными микробами, чем отбросы, переброженные в камерах обезвреживания. Однако и здесь они достигают 7—8 млн. на 1 г массы. Относительно слабый нагрев компостов приводит и к более медленному их освобождению от патогенных микробов и бактерий кишечной группы. Так, тифозная палочка выживает в компостах (по крайней мере, в слабее греющихся слоях) до трех месяцев, а иногда и более.
В заключение приведем некоторые сведения, характеризующие компостирование с химической стороны. Установлено, что при созревании компоста потери органического вещества составляют 30—35% от первоначально взятого. Перепревшая масса имеет до 4% гумуса, и соотношение углерода к азоту в ней равно 11—14 : 1. Химический состав готовых компостов может, конечно, сильно различаться в зависимости от характера исходного вещества.
Значительная теплопродукция отбросов при компостировании может быть использована в качестве биотоплива для обогрева парников, теплиц и грибниц (шампиньониц). В некоторых местах Советского Союза это мероприятие начинает достаточно широко применяться. Например, подмосковные хозяйства нередко используют мусор для этой цели.
С мусором как биотопливом значительную работу провел Шереметевский (1929—1939). Санитарная сторона достаточно подробно освещена в работах Виноградова (1938) и Анастасьева (1947).
Помимо обогрева культивационных помещений (парников, теплиц и т. д.), отбросы можно использовать для так называемого «утепленного грунта», который совершенно не требует строительных материалов.
Агрономическое значение утепленного грунта состоит в том, что разогревающиеся отбросы, заложенные под гряды, передают тепло почве, и это ускоряет созревание овощей на 2—3 недели, по сравнению с обычным огородным способом. Особое значение утепленный грунт приобретает в северной полосе СССР.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
AgroCompost
Биодеструктор для компостирования
Термофильные бактерии
Биопрепарат «Закваска термофильных молочнокислых бактерий» – биоконцентрат термофильных молочнокислых бактерий. Предназначен для ускорения переработки органической фракции ТКО, навоза животных, помета птиц, отходов растениеводства и других органических отходов методом компостирования (твердофазной ферментации). Препарат безвреден для человека и животных, что подтверждается положительным заключением Научно-исследовательского центра токсикологии и гигиенической регламентации биопрепаратов — Филиала ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России от 26.11.2018 г. Штаммы депонированы в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения Россельхозакадемии (ВКСМ).
Биопрепарат содержит термо- и мезофильные штаммы бактерий, окисляющих биогенный субстрат с образованием органических кислот, что, в свою очередь, приводит к нейтрализации ионов аммония, устранению неприятных запахов, подавлению кишечной палочки и другой патогенной микрофлоры благодаря воздействию бактерицидных соединений. Скорость биотермических реакций возрастает в несколько раз, разогрев отходов до температуры пастеризации и устранения личинок синантропных мух, гельминтов наступает через 36-48 ч. Общий цикл термофильного обеззараживания сокращается до 7 суток в сравнении с традиционным компостированием (14 и более дней).
Расход препарата 30 мл/т. Концентрат «Закваска термофильных молочнокислых бактерий» поставляется в канистрах объемом 10 л, что достаточно для обработки 600 куб.м. органической фракции ТКО. Препарат вносится в бак опрыскивателя ворошительной машины, смешивается с водой и наносится на отход при ворошении компостируемой массы.
Источник
Бактерии на разогреве
Создана и работает технология ускоренного компостирования
Технология ускоренного компостирования на основе термофильных бактерий, разработанная компанией «АгроКомпост» (резидент фонда «Сколково»), в восемь раз сокращает время переработки органических отходов.
Работу над технологией начала в 2012 году группа ученых Башкирского аграрного университета: у коллектива родилась идея практического применения термофильных бактерий — микроорганизмов, комфортно себя чувствующих при температуре выше +45°C. «Их используют для очистки осадков сточных вод, утилизации пищевых отходов,— рассказывает Виктория Кинз, генеральный директор «АгроКомпоста».— Вначале мы решили применить термофильные бактерии для переработки куриного помета».
«Наших «маленьких друзей» — термофильные бактерии — мы нашли в компосте,— объясняет гендиректор «АгроКомпоста».— Самые сильные виды и штаммы начали выращивать в биореакторах. Теперь эти микроорганизмы активно перерабатывают органические отходы в компост, разогревая органику в твердых коммунальных отходах до 80°С. Патогенная микрофлора погибает». Процесс переработки ускоряется в восемь раз.
Для птицефабрик это стало настоящим спасением. Дело в том, что до 1990-х годов, несмотря на опасность помета (в нем присутствуют кишечная палочка и энтерококки, вызывающие опасные заболевания), колхозы и совхозы использовали его как органическое удобрение для выращивания сельхозкультур. В условиях командной экономики всю производственную деятельность регулировало государство, поэтому птицефабрики поставляли хозяйствам помет, а те в ответ — зерно на корм птице. После перестройки птицефабрики получили возможность приобретать зерно и комбикорма у любого производителя, а собственное производство кормов в большинстве случаев перестало быть выгодным и прекратилось.
С тех пор экологические требования к безопасности производства сельхозкультур и использования земельных угодий стали намного строже. Помет был отнесен к отходам третьего класса опасности, и его внесение в почву без предварительной очистки от патогенных и условно патогенных микроорганизмов грозил штрафами Роспотребнадзора и Росприроднадзора. Чтобы помет стал удобрением, птицефабрики должны были строить компостные площадки для его обезвреживания и переработки, не имея при этом рынка сбыта для получившейся продукции. Можно было бы, конечно, передавать помет лицензированным предприятиям для утилизации, но на это не было средств. Так что помет на птицефабриках накапливался.
Ворошительная машина
Технология компостирования в контейнере
Технология компостирования в контейнере
На помощь пришел «АгроКомпост». «Мы решили оказывать птицефабрикам услуги по переработке помета,— продолжает Виктория Кинз.— Остановились на технологии твердофазной аэробной ферментации органики, или компостировании,— периодическом перемешивании отходов для насыщения их кислородом и одновременной обработки микроорганизмами, усваивающими органику и выделяющими вещества, нейтрализующие аммиак, что очень важно при утилизации таких отходов. Мы нашли микроорганизмы для переработки помета, на их основе разработали биопрепараты для компостирования и решили их производить. Но приобретать только биопрепараты птицефабрики не спешили: им был необходим комплекс услуг, в том числе ворошительные машины. В 2015 году мы подготовили проект полного цикла технологии и оборудования для переработки помета. Оставалось только найти средства на его запуск. В это время в «Сколково» как раз открылось направление «Агробизнес и агробиотехнологии», которое поддерживалось грантами. Мы подали заявку на финансирование наших разработок, прошли конкурсный отбор и в 2016 году стали первыми резидентами фонда «Сколково» по этому направлению».
Московская область: переработка мусора
«Вначале мы были нацелены исключительно на переработку помета и навоза и даже не думали заниматься твердыми коммунальными отходами, потому что их захоранивали на полигонах,— объясняет Виктория Кинз.— Но в 2018 году в Московской области решили при каждом мусоросортировочном комплексе строить площадки для утилизации органики. Региональные операторы Московской области должны были выбрать технологию переработки. Компостирование — самая дешевая и эффективная. Мы не побоялись конкуренции с крупными иностранными компаниями, подали заявку на участие в тендере и победили».
Технология
Технология закрытого компостирования органических отходов
Технология закрытого компостирования органических отходов
В 2019 году площадки «АгроКомпоста» по компостированию органики твердых коммунальных отходов начали работать в Коломне, Кашире, Клину, Сергиевом Посаде, Егорьевске. «Мы организуем переработку «под ключ», поставляем ворошительные машины, монтируем системы вентиляции, аэрации и биофильтры, а для ускорения компостирования продаем биопрепарат. До 30% органической фракции твердых бытовых отходов обезвреживаются по технологии компостирования. Мы сократили цикл компостирования в зимний период с традиционных шести месяцев до двух недель»,— подчеркивает гендиректор.
Экономика
«Мы собираем наши ворошительные машины только под заказ,— признается Виктория Кинз.— Сейчас у нас три заказа, за четыре месяца мы должны собрать ворошители компостных буртов и передать эти машины заказчикам. В условиях пандемии коронавируса банки отказались нас кредитовать, несмотря на то что наша выручка за прошлый год составила 105 млн руб. Заказчик хочет прийти к нам на склад, как в автосалон, и купить готовую машину. Без кредита это никак не получится. Возник риск уступить рынок иностранным производителям, в том числе немецким, хотя они предлагают ворошительные машины в два-три раза дороже, чем наша. Стоимость нашей машины не более 15 млн руб., а немецкой — не менее 30 млн руб. Но в Германии можно купить машину через лизинговую программу, потратив всего 10%, а за наш ворошитель нужно заплатить всю сумму, а потом еще четыре месяца ждать, пока его соберут. Поэтому заказчикам иногда выгоднее приобрести немецкую технику. Сейчас мы ищем соинвестора для увеличения оборотных средств и выпуска продукции на склад, а также строительства собственного завода в Тульской области, где мы получили землю на территории опережающего развития».
Зеленые отходы
«Своих компостных площадок у нас нет,— подчеркивает Виктория Кинз.— Заказчикам мы поставляем биопрепараты и ворошительные машины, проектируем и монтируем технологическое оборудование. Но у нас есть инновационный проект «Городской компост» — строительство компостных площадок возле крупных городов, на которые могли бы поступать все органические отходы: зеленые (листва, ветки), пищевые и осадки сточных вод. Рестораны, кафе и даже школьные столовые готовы организовать раздельный сбор отходов для дальнейшего компостирования. К нам обратились «Макдоналдс, ИКЕА, X5 Retail Group и другие крупные торговые сети с просьбой построить компостную площадку. Такие площадки есть во всех крупных городах Европы. Сейчас мы ведем переговоры с администрацией города Москвы о выделении нам земельного участка для строительства подобного комплекса».
Источник