Способ переработки экскрементов животных для получения белково-витаминного корма, биогаза и удобрения Советский патент 1992 года по МПК A23K1/00 

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

Целью изобретения является интенсификация процесса биоразложения органических веществ в процессе метэнового брожения, исключение проскока микрофлоры из начального субстрата э конечный про- дукт, повышение питательной ценности полученного кормового продукта, увеличение выхода биогаза и биомассы, а также повышение ценности остатков сброшенной массы в качестве удобрения.

П р и м е р. В биореактор с рабочим объемом 400 м , состоящий из трех ступеней с объемами 50, 100 и 250 м3, представляющих собой вертикальные цилиндрические резервуары с рубашкой для обогрева, мешалками на дне. вращающимися со скоростью 2-4 об/мин, и ворошителем корки, вращающимся со скоростью 3-4 об/мин, наполненным древесными опилками, на 2/3 объема подают жижу экскрементов крупного рогатого скота с концентрацией сухих веществ 5.8% в количестве 86 . Жижу равномерно дозируют в нижнюю часть первой ступени, которая проходит со скоростью около 0,4 м/с вверх, через слой опилок с микроорганизмами, подвергается биодегрздации гидролитичеN

О

оа

|0

к

мэ

п

скими ммкраорганкзмзми, такими как ClostrkHum, Bacterloldes, Rumlnocauns,

Butyrivlbrio. Bacillus, проходит зону отстоя, освобождается от взвешенных частиц и пе- рзтекает в нижнюю часть агорой ступени.

Пребывание субстрата в первой ступени реактора не более одних суток. Температуру при установившемся процессе поддерживают в пределах 37-40°С, уста-, нзвливайтсй рН 7-7,5.

Вторая ступень биореактора работает аналогично первой с той разницей,-что там формируется кислотообразующая микрофлора: Syntrophbscter, Syntrophomonas, Desulfovibrlo. Длительность;пребывания субстрата увеличивается вдвое, т. е. реактор имеет объем в два раза больше, чем реактор первой ступени, при аналогичной высоте. Температуру поддерживают 40-45РС, устанавливается самостоятельна ,,5.

В третьей ступени субстрат повторяет

путь, аналогичный, первым двум, но в присутствии метзнообразующих бактерий:

Methanobacteilu-n formiclum, M. bryantir, М. thermoautotrofScum. fr ethanobrevibacter arborfphHus, M. rumlnam um. Methanothermus fervldus, Methanoconoldes methyl uterts, Methanomlcrobium mobile, MethanospiriKum huhgatel, f ethanogesUim carlaci. M. tubii. KlethatVcssircina barkeH. MethahotHrlxconc-lHi, t..3oehngen I, M. thermoucetopWIu. I Реактор третьей ступени имеет объем, {больший в пять раз, чем первый, где происходят стадия метансобразовзния при температуре 54-56°С и рН 8-9, Отработанный субстрат - метановую братку отбирают с верхней зоны тротьс-й ступени биоргзктора через гидроззтвор, собирают в сборнике, подкисляют соляной кислотой до .О, коагулируют 10%-нмм раствором хлорного железа при алюкокзлиевых квасцов. Биомасса, состоящая преимущественно из ме- танйобрйзующих бактерий совместно с остэтксади органических веществ, всппыва- ет на поверхность. Es снимают, фильтруют через зтзялическу сетку с размерами ячеек 0,5 мм и сушат при 120°С до остаточной влажности 8%. Полученная сухая мзсса имеет с-пстза, мас.%: сырой протеин 31,2, сырой жир 3,3, сырзя клетчатка 11.8; содержании еадтамйна Bi2 43 мг/kr. Испытания продукта показали отсутствие патогенной микрофлоры и концерогенкых зещес.т,

Результаты .исследований по выбору оптимальной температуры фаз метзнового брокен5 я приведены в таблице

Биогаз в колячзстое 3400 м3/сут ис- пользу;с-т в кзчестс-г топлива.

Фильтрат с колич.ств-5 84 м /сут, првд- стэйпг; й-1ций собой раствор биогенных злементов: азотз, фосфора, калия и других, а также органических веществ, используют в качестве удобрения через системы орошения полей,

Полученный белково-витаминный корм в качестве 3-4%-ной добавки в рацион испытан при кормлении цыплят в течении 300 дн, взамен рыбной муки, кормовых дрожжей и ячменя. Получен дополнительный.

0 привес живой массы до 7,2%, одновременно снижен расход кормов на 7,5%. При дегустации мяса и бульона получены оценки выше контрольных. Яйценоскость повышена на 6% и улучшены качественные показа5 тели яиц. Не замечены падеж и другие

отрицательные явления.: . Таким образом использование предлагаемого способа позволяет исключить проскок в конечный продукт исходной мик- 0 рофлоры; сократить продолжительность фер ментациис20-25доЗ-5дн..атакжепо8ысить содержание сырого протеина с 9,4 до 33% и снизить клетчатку с 39 до 10-16%. Корм содержит значительное количество витаминов.

5 поаышен выход биогаза с 0,25 до 0,7 м3/кг и увеличен выход биомассы в 3-4 раза.

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

0 в 4 раза.. .

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

5 Способ переработки экскрементов животных для получения белкобо-витаминного корма, биогаза и удобрения, путем ферментативного культивирования на экскремен- тзх анаэробных бактерий, ртличающий0 с я тем, что. с целью увеличения выхода конечных продуктов, сокращения .времени технологического процесса и исключения попадания исходной микрофлоры мз экскрементов в конечный продукт, переработ5 ку проводят в три стадии, первую из которых проводят при t 37-40°C в присутствии группы гидролитических микроорганизмов с введением древесных опилок в качестве сорбента, перемешивают субстрат до режима

О зависания стационарного слоя сорбента над зоной перемешивания, отделяют перерабатываемый субстрат от сорбента отслаиванием, вторую стадию проводят аналогично перарй с испол ьзованием кислотоо бра зу ющих

5 бактерий- при t«40-45°C, третью стадию проводят аналогично порвой и второй с использованием метанообразующих микроорганизмов при t S4-56°C с последующим коагулироеани- 8м, фильтрованием и сушкой кормового продукта при t 115-120°С.

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