CC BY
32
DOI 10.31588/2413-4201-1883-238-2-206-211
УДК 619.9:579.64:636.085.67
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ-ДЕСТРУКТОРОВ ДЛЯ БИОДЕГРАДАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В ОБЪЕКТАХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Тремасова А.М. - д.б.н., в.н.с., Тремасов Ю.М. - к.б.н., с.н.с., Ерохондина М.А. - м.н.с., Титова В.Ю. - доцент, в.н.с., Валиуллин Л.Р. - к.б.н., Папуниди К.Х. - д.в.н., профессор
ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»
Ключевые слова: микроорганизмы, биодеструкция, помет, органические отходы, токсичные элементы
Key words: microorganisms, biodestruction, bird droppings, organic waste, toxic elements
Серьезной экологической и социальной проблемой для всех регионов Российской Федерации стали отходы животноводческих предприятий. На сельскохозяйственных предприятиях ежегодно накапливается огромное количество органических отходов. По усредненным данным, выход навоза на свинокомплексе на 108 тыс. голов годового откорма достигает 3000 т в сутки, на комплексе по выращиванию и откорму крупного рогатого скота на 13-15 тыс. голов - до 800-1000 т. Ежегодный объем помета, получаемого от одной птицефабрики средней мощности на 400 тыс. кур-несушек или 6 млн. цыплят-бройлеров, составляет более 40 тыс. тонн. При этом, только лишь 30% образующихся отходов используется в качестве удобрения, остальная же часть является источником загрязнения окружающей среды [5;6;10-13;15]. В России количество помета на птицефабриках превышает 14,5 млн. т. в год [1]. По своей химической природе экскременты животных - сложные органоми-неральные системы с высоким содержанием экологически опасных веществ (аммиака, сероводорода, меркаптана, фенола и др.) [4;7;9]. Внесение такого навоза/помета в почву без предварительной обработки недопустимо.
Еще недавно сельскохозяйственные предприятия не имели существенных проблем с переработкой органических отходов - традиционно они хранились в навозохранилищах или на полевых площадках, где в результате естественной фермента-
ции происходило их обеззараживание, после чего они использовались в качестве удобрений на полях. Однако, с внедрением в сельскохозяйственной отрасли индустриальных методов производства, ситуация резко изменилась. Сейчас более 2 млн га земли занято под хранение навоза, создавая реальную угрозу распространения возбудителей инфекционных заболеваний, в том числе общих для человека и животных, а также специфических неприятных запахов, которые ощущаются на достаточно большом расстоянии. Опыт работы сельскохозяйственных предприятий показывает, что создание условий для переработки органических отходов в удобрения, позволяет минимизировать негативное влияние на окружающую среду и получить дополнительную прибыль, превращая хозяйства в безотходные производства. В настоящее время все более очевидным становится перспективность использования биологических методов переработки органического сырья, связанная с их эффективностью и малой затратностью [14].
Целью исследования явилась оценка эффективности использования консорциума микроорганизмов-биодеструкторов для утилизации помета птиц.
Материал и методы исследований. Для обезвреживания использован консорциум, состоящий из микроорганизмов родов Candida, Saсcharomyces и Lacto-bacillus которым обработан птичий помет. Для этого были сформированы бурты, высотой 1,5 метра. Опытный субстрат, после
предварительного увлажнения, послойно обрабатывали рабочим раствором (1:100) консорциума путем орошения, и укладывали на забетонированную площадку, формируя бурт. Доза препарата составила 50 мл/тонну субстрата.
Контрольный бурт увлажняли, но препарат не вносили. В начале, в ходе и по окончании эксперимента отбирали пробы для анализа. Два раза в неделю в контрольном и опытном буртах проводили замеры температуры и рН субстратов, учитывая также наличие/отсутствие специфического запаха, изменение цвета и структуры пометных масс.
Санитарно-микробиологическая оценка помета осуществлялась на основании результатов исследований по определению общей микробной обсемененности, бактерий группы кишечных палочек, сальмонелл, стафилококков. Для определения общей микробной обсемененности субстрата использовали МПА, с последующим подсчетом выросших колоний,
бактерий группы кишечной палочки - агар Эндо с последующей микроскопией выросших колоний и проверкой их на окси-дазную активность. Сбраживание сахара с образованием кислоты и газа указывало на наличие бактерий группы кишечной палочки. Для выделения в пробах сальмонелл использовали висмут сульфитный агар, микроскопических грибов - агар Чапека. Органические отходы считались свободными от патогенной микрофлоры при отсутствии в 10 г пробы энтеропатогенных групп кишечных палочек, стафилоккоков и в 25 г пробы сальмонелл. Санитарно-гель-минтологическое исследование субстрата проводили по флотационному методу Фюллеборна [8].
Определение кислотности проводили в соответствии с ГОСТ 27979 [2]. Содержание токсичных элементов определяли по ГОСТ 30178 [3].
Результаты исследований. Динамика изменения температуры и рН субстрата представлены на рисунках 1 и 2.
Рисунок 1 - Динамика изменения температуры куриного помета в процессе компостирования
В процессе компостирования куриного помета в опытном бурте происходило повышение температуры до 350С в первые 12 суток компостирования, в контроле же температура поднялась до 200С, дальнейшее повышение температуры в опыте наблюдалось до 540С на 24 сутки, в контроле наивысшее значение повышения температуры достигало на 20 сутки - 420С, затем происходил постепенный спад температуры как в контроле, так и в опыте, но в опыте показатели всегда превышали кон-
трольные значения на 10-200С.
На 30-ые сутки опыта в контроле температура снизилась до значений температуры воздуха (120С), а в опыте оставалась 460С.
Показатели кислотности в опыте в течение всего периода наблюдения были выше контрольных значений, что указывает на усиленные процессы окисления, наиболее кислая реакция наблюдалась на 20-24 сутки, значения рН в опыте составили 4,0-4,2, в контроле - 5,8-6,0.
Рисунок 2 - Динамика изменения рН куриного помета в процессе компостирования
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что процесс компостирования в опытном бурте с пометом птиц протекал в усиленном режиме по сравнению с контролем. Установлено, что применение для обезвреживания помета консорциума, способствует снижению специфического запаха, начиная с 4 суток эксперимента.
Полное исчезновение специфического неприятного запаха наблюдалось к 15-ым суткам эксперимента. Пе-
реработанный, с использованием консорциума помет, представляет собой сухую, однородную, рассыпчатую массу, темно-коричневого цвета.
Санитарно-микробиологическая оценка помета осуществлялась на основании результатов исследований по определению общей микробной обсемененности, наличию бактерий группы кишечной палочки, сальмонелл, паразитарной чистоты, содержанию токсичных элементов (таблица 1).
Показатель Результат испытания
контроль опыт
Токсичные элементы
Свинец, мг/кг 4,3 н/о
Кадмий, мг/кг 0,87 0,72
Цинк, мг/кг 409,3 369,2
Микробиологические показатели
ОМЧ, КОЕ/г 3,8Ч1010 1,0Ч102
Индекс БГКП, 1,7Ч106 н/о
КОЕ/г
Патогенные, в том числе 3,0Ч105 н/о
сальмонеллы, г
Паразитарная чистота
Яйца и личинки гельминтов + н/о
Органолептические показатели
Запах, 4 1
балл
Консистенция влажная, серовато- рассыпчатая масса темно-
коричневая масса, с коричневого цвета
включением подстилки
Показатели качества
Медь, 76,0 62,6
мг/кг
Таблица 1 - Результаты исследования физико-химических и микробиологических показателей помета
Исследования санитарно-бактерио-логического состояния образцов исходных пометных масс, отобранных в разных точках, показали высокую степень микробной контаминации. Так, общее микробное число помета составило 3,8*1010 КОЕ/г, количество бактерий группы кишечной палочки - 1,7*106 КОЕ/г, сальмонелл -3,0х105 КОЕ/г.
Использование для обработки помета консорциума позволило значительно снизить уровень микробной контаминации, патогенные микроорганизмы (сальмонеллы, бактерии группы кишечной палочки), а также яйца и личинки гельминтов в обработанном субстрате не обнаруживались. Переработанный с использованием консорциума помет, характеризуется более низким содержанием токсичных элементов. Так, содержание свинца в контрольном образце птичьего помета составило 4,3 мг/кг, в то время как в опытной пробе данный элемент не обнаружен. Содержание кадмия и цинка в опытном образце также снижалось и не превышало предельно допустимых концентраций. Обезвреживание тяжелых металлов происходит в результате их связывания, хелати-рования, осаждения и трансформации в мало-токсические формы связанные с изменением их валентности, деметилирова-нием или образованием металлорганиче-ских соединений.
Заключение. Применение консорциума микроорганизмов-биодеструкторов способствует ускорению процесса компостирования и позволяет в короткие сроки утилизировать помет птиц в органическое удобрение. Отмечено значительное снижение уровня микробной контаминации, патогенные микроорганизмы (сальмонеллы, бактерии группы кишечной палочки), яйца и личинки гельминтов в обработанном субстрате не обнаружены. Установлено, что применение консорциума для обезвреживания помета, способствует снижению специфического запаха, начиная с 4-х суток эксперимента. Полное его исчезновение наблюдается к 15-ым суткам эксперимента. Переработанный, с использованием консорциума помет, представляет собой сухую, однородную, рассыпча-
тую массу, темно-коричневого цвета, а так же характеризуется более низким содержанием токсичных элементов.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Архипченко, И.А. Перспективы использования микробной экотехнологии для переработки отходов птицеферм / И.А. Архипченко, О.В. Орлова // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2011. - №6. - С.30-32.
2. ГОСТ 27979-88 Удобрения органические. Метод определения рН.
3. ГОСТ 30178-96 Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсических элементов.
4. Малик, Н.И. Влияние штаммов Bacillus subtilis SPMB-103 и 2335 на показатели неспецифической резистентности цеплят с экспериментальным дисбактерио-зом / Н.И. Малик, И.А. Гулейчик, Н.А. Чу-пахина // Сб. науч. тр. ВГНКИ Всерос. гос. НИИ контроля, стандартизации и сертификации вет. препаратов - 2003. - Т. 64. -С. 245-252
5. Матросова, Л.Е. Ускоритель ферментации- УФ-1 для переработки птичьего помета / Л.Е. Матросова, А.И. Сергейчев, М.Я. Тремасов // Материалы межрегиональной науч.-практич. конф. «Повышение устойчивости и эффективности агропромышленного производства в Сибири: наука, техника, практика» Кемерово, 2003. - С. 175-176.
6. Морозов, Н.М. Экологические требования к средствам механизации уборки и переработки навоза / Н.М. Морозов, В.А. Денисов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. -2003. - №1. - С.21-24.
7. Панин, А.Н. Распространение и источники возбудителей зоонозов и пищевых токсикоинфекций в странах ЕС / А.Н. Панин, А.В. Куликовский // Ветеринария. -2012. - N 8. - С. 3-6
8. Практическая паразитология. Под ред. Д.В. Виноградова-Волжинского. Л. «Медицина», 1977. 304 с.
9. Салеева, И.П. Рациональное использование производственной площади при выращивании цыплят-бройлеров высокопродуктивных кроссов / И.П. Салеева, В.А. Гусев, В.А. Офицеров, и др. // Сб. науч. тр.
ВНИТИП Всерос. науч.-исслед. и технол. ин-т птицеводства. - 2007. - Т.82. - С. 50.
10. Титова, В.Ю. Поиск микроорганизмов-биодеструкторов для реабилитации окружающей среды от карбаматных пестицидов / Титова В.Ю., Тремасова А.М., Валиуллин Л.Р., Тремасов Ю.М., Ерохон-дина М.А., Тремасов М.Я. // Материалы междунар. научно-практич. конфер. посвященной 90-летию со дня рождения В.А. Киршина: «Актуальные проблемы ветеринарной медицины», Казань. - 2018. - С. 194-196.
11. Тремасов, М.Я. К проблеме утилизации органических отходов сельскохозяйственных предприятий / М.Я. Тремасов, А.И. Сергейчев, Л.Е Матросова // БИО. -2004. - №1. - С.25-27.
12. Тремасов, М.Я. Поиск препаратов для кормов от микотоксинов / М.Я. Трема-сов, А.И. Сергейчев, В.Ю. Титова, Д.Б. Матюшко // Мат. Междунар. конф. ветер. фармакологов и токсикологов, посв. 125-летию Н.А. Сошественского, 27-28 июня 2001. - С. 201-202.
13. Тремасова, А.М. Скрининг эффективных микроорганизмов для обезвреживания органических отходов и биодеградации ксенобиотиков / А.М. Тремасова, Л.Р. Валиуллин, В.Ю. Титова, М.А. Ерохон-дина // Материалы международной научно-практической конференции Мосо-ловские чтения: «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства», ХХ. Йошкар-Ола. - 2018. - С. 342345.
14. Valliullin, L. Search technologies for restoration of soil polluted agriculture / Valliullin L., Idiatov I., Tremasova A., Rud V., Glinushkin A. // The Eleventh International Conference on the Establishment of Cooperation between Companies and Institutions in the Nordic Countries, the Baltic Sea Region, and the World. -Kalmar, Sweden. - 2018 - Р.213
15. Sangiorgi, F. Gestione dei reflui e ambiente / F. Sangiorgi, G. Provolo // Riv. Suinic. - 1997. - Vol.38. - №5. - P. 45-51.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ-ДЕСТРУКТОРОВ ДЛЯ БИОДЕГРАДАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В ОБЪЕКТАХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО
НАЗНАЧЕНИЯ
Тремасова А.М., Тремасов Ю.М., Ерохондина М.А., Титова В.Ю., Валиуллин Л.Р., Папуниди К.Х.
Резюме
Представлены результаты эксперимента по переработке помета птиц с использованием биологического метода. Опытный субстрат, после предварительного увлажнения, послойно обрабатывали рабочим раствором (1:100) консорциума микроорганизмов-биодеструкторов путем орошения, и укладывали на забетонированную площадку, формируя бурт высотой 1,5 метра. Контрольный бурт увлажняли, но препарат не вносили. Проведены физические, органолептические, санитарно-микробиологические, гельминтологические, токсикологические исследования опытных и контрольных образцов. Установлено, что применение для обезвреживания помета консорциума, в количестве 50 мл на тонну субстрата, способствует снижению специфического запаха, начиная с 4-х суток эксперимента. Полное исчезновение специфического неприятного запаха наблюдается к 15 -ым суткам опыта. Переработанный с использованием консорциума помет, представляет собой сухую, однородную, рассыпчатую массу, темно-коричневого цвета. При санитарно-микробиологическом исследовании отмечено значительное снижение уровня микробной контаминации, патогенные микроорганизмы (сальмонеллы, бактерии группы кишечной палочки, стафилококки), а также яйца и личинки гельминтов в обработанном субстрате не обнаружены. Переработанный с использованием консорциума помет, характеризуется более низким содержанием токсичных элементов. Количество свинца в контрольном образце птичьего помета составило 4,3 мг/кг, в то время как в опытной пробе данный элемент не
обнаружен. Содержание кадмия и цинка в опытном образце также снижалось и не превышало установленных норм. Применение консорциума микроорганизмов-биодеструкторов способствует ускорению процесса компостирования и позволяет в короткие сроки утилизировать помет птиц в качественное органическое удобрение.
THE USE OF MICROORGANISMS-DEGRADERS FOR BIODEGRADATION OF ORGANIC WASTE IN THE FACILITIES FOR AGRICULTURAL PURPOSES
Tremasova A.M., Tremasov J.M., Erokhondina M.A., Titova V.J., Valiullin L.R., Papunidi K.Kh. Summary
Experimental results are presented for processing droppings of birds using biological method. The experimental substrate, after pre-moistening, was layer by layer treated with a working solution (1:100) of a consortium of microorganisms-biodestructors by irrigation, and placed on a concreted site, forming a Burt 1.5 meters high. The control Burt was moistened, but the drug was not introduced. Physical, organoleptic, sanitary-microbiological, helminthological, Toxicological studies of experimental and control samples were carried out. It is established that application for disposal of litter of a consortium, in the amount of 50 ml per ton of the substrate, can reduce the peculiar smell, since the 4 days of the experiment. The complete disappearance of a specific odor is observed by the 15th day of the experiment. Processed using a consortium of droppings, is a dry, homogeneous, crumbly mass, dark brown. The sanitary-microbiological study showed a significant decrease in the level of microbial contamination, pathogenic microorganisms (Salmonella, coliform bacteria, Staphilococus), as well as eggs and larvae of helminths in the treated substrate were not found. Processed using a consortium of droppings, characterized by a lower content of toxic elements. The amount of lead in the control sample of poultry manure was 4.3 mg / kg, while in the test sample this element was not detected. The content of cadmium and zinc in the test sample also decreased and did not exceed the established standards. The use of a consortium of microorganisms-biodestructors accelerates the composting process and allows in a short time to dispose of poultry manure in high-quality organic fertilizer.
DOI 10.31588/2413-4201-1883-238-2-211-215 616.616.995.4
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ АКАРИЦИДНЫХ ПРЕПАРАТОВ ПРИ ПСОРОПТОЗЕ КОЗ В УСЛОВИЯХ ПРИКАСПИЙСКОГО РЕГИОНА РФ
Устаров Р.Д. - ст. науч. сотр.
Прикаспийский ЗНИВИ- филиал ФГБНУ ФАНЦ РД
Ключевые слова: псороптоз, козы, акарициды, мерадок, альфамек, аверсект-2 Keywords: psoroptosis, goats, acaricides, meradoc, alfamek, aversect-2
Козоводство в Прикаспийском регионе, в частности, в республике Дагестан является традиционной отраслью производства мяса, молока и шерсти. Рентабельность ее зависит от профилактических мероприятий по инвазионным болезням. Существенным фактором, снижающим продуктивность коз, являются болезни с поражением кожи, преимущественно парази-
тарной этиологии, которые служат причиной существенных морфофункциональных изменений кожного покрова, а также внутренних органов коз, что в конечном итоге, ведет к снижению мясной и шерстной продуктивности, а у овцематок - к снижению репродуктивного потенциала.
Природно-климатические особенности, абиотические и биотические фак-
