способ получения гуминовых удобрений

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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.