сотрудник с 01.01.2018 по 01.01.2019
Воронеж, Россия
УДК 630 Лесное хозяйство. Лесоводство
В России остро стоит вопрос переработки древесных отходов. Одним из способов вторичного использования опилок является переработка их в биоудобрения, но из-за низкого содержания азота в составе необходимо внесение дополнительных компонентов. В связи с этим рассмотрена возможность обогащения древесных опилок осадком сточных вод, который является отходом очистных сооружений. В работе методом полного факторного эксперимента проведена оптимизация состава питательной среды для повышения эффективности продуцирования ферментов биосуспензии, оценена биодеградационная возможность микроорганизмов. Биосинтез консорциума на подобранной среде достоверно увеличивал ферментативную активность: протеолитическая активность возросла в 3 раза, липолитическая – на 32,8 %, амилолитическая – на 69,2 %. Оптимизация условий выращивания консорциума позволила снизить уровень загрязнения сточных вод на 84,1 %. Образующийся в ходе очистки осадок, благодаря модификации активного ила биокомпозицией подобранных микроорганизмов преобразован в продукт высокой биологической ценности: количество органического вещества увеличилось на 25,7 %, общий азот повысился в 1,7 раз, а углерод – на 5,2 %. Обогащение древесных опилок осадком сточных вод дает возможность использования смеси в качестве удобрения с высокой питательной ценностью для роста и развития растений. Внесение биокомпозита в почву позволяет повысить ее плодородие и улучшить структуру.
древесные опилки, осадок сточных вод, биосинтез, органическое удобрение, биологическая суспензия
1. Графова Е. О., Сюнёв В. С., Горбач В. В. Анализ факторов негативного воздействия лесозаготовительного производства на природную среду Северо-Западного региона. Лесотехнический журнал. 2023; 2 (50): 5-24. DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2023.2/1. - Режим доступа: ttps://elibrary.ru/item.asp?id=54525077.
2. Антонов Г. И., Сорокин Н. Д., Барченков А. П., Кондакова О. Э. Оптимизация лесовыращивания с использованием биоконверсии древесно-опилочной массы в условиях Красноярской лесостепи. Лесоведение. 2018; 1: 56-64. DOI: https://doi.org/10.7868/S0024114818010059 - Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=32319244.
3. Семенов В. М., Паутова Н. Б., Лебедева Т. Н., Хромычкина Д. П., Семенова Н. А., Лопес де Гереню В. О. Разложение растительных остатков и формирование активного органического вещества в почве инкубационных экспериментов. Почвоведение. 2019; 10: 1172-1184. DOI: https://doi.org/10.1134/S0032180X19100113 - Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=39324165.
4. Миронов П. В., Алаудинова Е. В., Эназаров Р. Х., Саволайнен А. С. Микробиологическая конверсия отходов деревообработки с получением органических удобрений. Хвойные бореальной зоны. 2018; 36(3): 275-278. - Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36643087.
5. Боровков А. В. Перспективы применения вторичных древесных ресурсов для повышения почвенного плодородия лесных питомников и выращивания сеянцев хвойных пород в Казахстане. Лесозаготовительное производство: проблемы и решения. 2021: 35-40. - Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47694897.
6. Liu С., Yan J., Huang Q. et al. The addition of sawdust reduced the emission of nitrous oxide in pig manure composting by altering the bacterial community structure and functions. Environ. Sci. Pollut. Res. 2022; 29: 3733-3742. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-021-15786-2.
7. Guo H., Gu J., Wang X., Yu J., Nasir M., Zhang K., Sun W. Microbial driven reduction of N2O and NH3 emissions during composting: effects of bamboo charcoal and bamboo vinegar. J Hazard Mater. 2020; 390: 121292. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121292.
8. Zhan Y., Wei Y., Zhang Z. et al. Effects of different C/N ratios on the maturity and microbial quantity of composting with sesame meal and rice straw biochar. Biochar, 2021; 3: 557-564 DOI: https://doi.org/10.1007/s42773-021-00110-5.
9. Kebibeche H., Khelil O., Kacem M., Kaid Harche M. Addition of wood sawdust during the co-composting of sewage sludge and wheat straw influences seeds germination. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2019; 168: 423-430. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.10.075.
10. Семенов М. В., Железова А. Д., Ксенофонтова Н. А., Иванова Е. А., Никитин Д. А. Куриный помет как органическое удобрение: технологии компостирования и влияние на почвенные свойства (обзор). Бюллетень почвенного института им. В.В. Докучаева. 2023; 115: 160-198. DOI: https://doi.org/10.19047/0136-1694-2023-115-160-198. - Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=54264716.
11. Белаш М. Ю., Веприкова Е. В., Соболев А. А., Романов В. Н. Получение, свойства и ростостимулирующая активность гранулированных азотсодержащих органоминеральных удобрений на основе опилок осины. Химия растительного сырья. 2022; 4: 353-361. DOI: https://doi.org/10.14258/jcprm.20220411955. - Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=50003021.
12. Кравцова М. В., Чариков Ю. В., Волков Д. А., Мельникова Д. А., Постовитова Т. А., Кравцов М. В. Исследование осадков сточных вод для получения органоминерального удобрения. Экология и промышленность России. 2023; 27(4): 17-21. DOI: https://doi.org/10.18412/1816-0395-2023-4-17-21. - Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=50494369.
13. Yu J., Gu J., Wang X., Guo H., Wang J., Lei L., Dai X., Zhao W. .Effects of inoculation with lignocellulose-degrading microorganisms on nitrogen conversion and denitrifying bacterial community during aerobic composting. Bioresour Technol. 2020; 313. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123664.
14. Conthe M., Lycus P., Arntzen M.Ø., Ramos da Silva A., Frostegård Å., Bakken L.R., Kleerebezem R., van Loosdrecht M.C.M. Denitrification as an N2O sink. Water Res. 2019; 151: 381-387. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.11.087.
15. Phanwilai S., Kangwannarakul N., Noophan P. et al. Nitrogen removal efficiencies and microbial communities in full-scale IFAS and MBBR municipal wastewater treatment plants at high COD:N ratio. Frontiers of Environmental Science & Engineering, 2020; 115. DOI: https://doi.org/10.1007/s11783-020-1374-2.
16. Guo J., Cong Q., Zhang L., Meng L., Ma F., Zhang J. Exploring the linkage between bacterial community composition and nitrous oxide emission under varied DO levels through the alternation of aeration rates in a lab-scale anoxic-oxic reactor. Bioresour Technol. 2019; 291. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.121809.
17. Абузов А. В., Дахова Е. В., Шевчук А. С. Возможность использования отходов лесной промышленности для создания биоудобрений. Инженерный вестник Дона, 2023: 272-282. - Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54724897.
18. Патент № 2 701 942 Российская Федерация, МПК C05F 11/08(2006.01). Способ утилизации древесных опилок с применением композиции дереворазрушающих микроорганизмов для получения комплексного органоминерального удобрения. 2019103074: заявл. 05.02.2019: опубл. 02https://doi.org/10.2019// Беловежец Л.А. - 8 с. - Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=41276405.
19. Мягкова А. С., Третьякова А. В., Песцов Г. В. Утилизация древесины с помощью грибов-биодеструкторов. Матер. науч. конференции научно-педагогических работников, аспирантов, магистрантов ТГПУ им. Л.Н. Толстого. Тула, 2021: 182-185. - Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=47776798.
20. Пашкевич М. А., Коротаева А. Э. Анализ биологических методов для очистки карьерных сточных вод от азотных соединений. Геология и геофизика юга России. 2021; 11(4): 170-182. DOI: https://doi.org/10.46698/VNC.2021.87.18.014. - Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=47558335
