СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ УДОБРЕНИЙ Российский патент 1997 года по МПК C05F11/08 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, биологической и угольной промышленности.

Известны способы получения удобрения из угля и торфа. Однако применение удобрений, полученных этими способами, в значительных количествах может повлечь гибель микрофлоры почвы.

Ближайшим аналогом является способ получения гуминовых удобрений последовательным воздействием щелочным раствором и ассоциацией микроорганизмов. Однако для повышения биологической активности такого удобрения необходимо дополнительное введение питательных солей и микроэлементов.

Задачей настоящего изобретения является изыскание недорогостоящих и недефицитных реагентов для удешевления технологии получения удобрений из угля и его отходов при одновременном повышении содержания гуминовых кислот.

Сущность изобретения заключается в обработке водоугольной суспензии инокулятом, содержащим микроорганизмы в виде штамма бактерий Acinetobacter calcoaceticus ВКПМ В-48, выращенный на водном экстракте отходов лесообработки в виде древесной зелени хвойных пород. Количество инокулята, введенного в водоугольную суспензию, составляет 5-15%
Штамм Acinetobacter calcoaceticus разработан авторским коллективом института КАТЭКНИИуголь: Посадской М.Н. Грибановой Н.В. Вишняковой З.В. и передан на депонирование во Всесоюзную коллекцию промышленных микроорганизмов института "ВНИИГенетика" 15.06.89 г.

Коллекционный номер штамма ВКПМ В-4883.

Штамм получен адаптацией ассоциации бактерий, окисляющей пшеничную солому к угольной среде при последовательном переносе микроорганизмов после определенного периода культивирования на свежую порцию угля.

Культурально-морфологические особенности штамма следующие: вегетативные клетки представляют собой кокки и кокковидные палочки, размер клеток 0,9-1,4 х 1,2-2,0 мкм, грамотрицательные; клетки образуют пары и короткие цепочки; жгутики, капсулы, споры не обнаружены. На МПА колонии 2,0-2,5 круглые, слабо выпуклые, с приподнятым центром, край ровный, консистенция маслянистая, поверхность гладкая, влажно-блестящая, цвет колоний кремовый; флуоресценции не наблюдается; колонии непрозрачные; на агаре, содержащем пептон (0,5%), колонии более крупные, чем на МПА: 3,0-3,5 мкм, остальные характеристики колоний как на МПА.

На МПБ образуется кольцеобразная пленка, тягучий осадок, помутнение.

Штамм Acinetobacter calcoaceticus относят к группе хемоорганотрофов с окислительным метаболизмом. Микроорганизмы способны утилизировать широкий спектр органических веществ как источник углерода и энергии. Ацетоин, индол и H₂S не образуют. Специфических потребностей для роста нет. (Г.Шлегель. Общая микробиология. М. Мир, 1987. С.93).

Краткий определитель бактерий Берги под ред. Дж.Хоулта. М. Мир, 1980. С. 245.

Условия хранения штамма: в пробирках, на "скошенной" агаризованной питательной среде следующего состава:
K₂HPO₄ 1 г
(NH₄)₂HPO₄ 1 г
MgSO₄ 0,5 г
CaCl 0,1 г
NaCl Следы
FeSO₄ Следы
CH₃COONa 5 г
на 1 л среды при температуре +4^oC, с периодическими пересевами.

При введении жидкой культуры указанного штамма с остатками питательной среды и ферментами, выделенными штаммом в период роста происходит окисление угля, что способствует росту присутствующей в угле микрофлоры. Таким образом в продукте создается природная ассоциация микроорганизмов, что устраняет необходимость введения ассоциации микроорганизмов извне.

Технология получения удобрения является безотходной, так как в инокулят вносят штамм совместно с оставшейся питательной средой, которая также оказывает влияние на повышение содержания гуминовых кислот в полученном удобрении. Использование для инокулята штамма, выращенного в питательной среде Омелянского, дает повышение содержания гуминовых кислот в меньшей степени (см. таблицу).

В результате биоконверсии угля в водной среде в присутствии жидкой культуры штамма Acinetobacter calcoaceticus ВКПМ В-4883, выращенном на водном экстракте отходов лесопереработки, получают продукт, содержащий комплекс полезных веществ в концентрированной форме, сбалансированных по химическому составу. Готовый продукт служит новым видом удобрений с пролонгическим действием, способным реанимировать почву и снижать антропогенное влияние.

Способ осуществляют следующим образом.

В приготовленную водоугольную смесь ( ВУС ) при соотношении Т:Ж 1:4 при pH нейтральном инокулируют бактерии штамма Acinetobacter calcoaceticus ВКПМ В-4883 в количестве 5-15% и перемешивают. В результате такой переработки угля получают продукт, агрохимическая характеристика которого представлена в таблице.

Пример выполнения способа.

Для инокулята вначале готовят питательную среду, в которой выращивают штамм Acinetobacter calcoaceticus ВКПМ В-4883. В качестве жидкой питательной среды использовали водный экстракт древесной зелени хвойных пород (ели, сосны). Древесную зелень, измельченную до размера 0,2-2,0 мм подвергают водной экстракции. Экстракцию проводили при комнатной температуре в течение 3-х ч при гидромодуле, равном 6. При этом из растительных тканей в раствор переходят пектиновые и минеральные вещества, циклические спирты и другие вещества, необходимые для выращивания штамма. Полученный водный экстракт фильтруют, доводят pH до 7 и засевают Acinetobacter calcoaceticus ВКПМ В-4883. Культивирование ведут в колбах на качалках или в термостате при температуре 25-30^oC в течение 24-36 ч. Полученная жидкая культура штамма и является инокулятом.

В емкость объемом 1500 мл загружают измельченный бурый уголь (или его отходы) в количестве 200 г и заливают водой в количестве 650 мл. В эту смесь добавляют 150 г подготовленного инокулята. Ферментацию ведут в течение 48 часов при температуре 25-30^oC и активном перемешивании с подачей воздуха. В результате получена гомогенная суспензия, содержащая подвижные формы азота, фосфора, калия, гуминовые кислоты и фульвокислоты. Зависимость содержания этих веществ от количества вносимого инокулята представлена в таблице.

При внесении менее 5 инокулята в водоугольную суспензию выход гуминовых и фульвокислот снижается и ухудшаются агрохимические показатели (N, P, K). Повышение содержания инокулята более 15 нецелесообразно, так как агрохимические показатели изменяются незначительно. Инокулят можно готовить также на экстракте древесных опилок зелени различных древесных пород.

Использование: сельское хозяйство. Сущность изобретения: водоугольную суспензию обрабатывают инокулятом, содержащим штамм бактерий Acinetobacter calcoaceticus ВКПМ В-4883, выращенный на водном экстракте отходов лесообработки в виде древесной зелени хвойных пород в количестве 5-15% от объема суспензии. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения гуминовых удобрений, предусматривающий обработку водоугольной суспензии инокулятом, содержащим микроорганизмы, отличающийся тем, что из микроорганизмов используют штамм бактерий Acinetobacter calcoaceticus ВКПМ В-4884, выращенный на водном экстракте отходов лесопереработки в виде древесной зелени, хвойных пород. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что инокулят вводят в количестве 5 - 15% от объема водоугольной суспензии.