Способ получения торфяного бактериального удобрения и установка для его осуществления

Способ получения торфяного бактериального удобрения и установка для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ получения торфяного бактери п ального удобрения, включающий получение культуральной жидкости путем глубинной ферментации на жидкой питательной среде, .. суюку торфа, смешивание его с мелом, стери.,, лизацию смеси, смешивание ее с культуральной жидкостью, доведение влаяоюсти смеси .до 40-55%, расфасовку и упаковку полученного продукта в полиэтиленовые мешки и дораишвание бактериальных клеток в препарате , отличающийся тем, что, с целью улучшения качества удобрения, стерилизаI цию смеси торфа с мелом проводят после упаковки ее в мешки, затем шприцеванием . (Л вносят культуральную жидкость и заклеивают поврежденные участки упаковки, а доращнвание бактериальных клеток в препарате осущес1)г вляют в течение 30-60 сут. f VH m воЗа биомасса г 3 f 1 cxnaS iQlLJ |

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(511 С 05 F ll/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ДВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8од

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 2886227/30 — 15 (22) 22.02.80 (46) 23.12.83. Бюл. У 47 (72) Н. А. Якубеня, В. А. Борисевич, А. А. Челноков, А. В. Полюшиц, М. П. Ручий, П. Г. Храмцов, Я. П. Случак, В. А. Астахов и В. А. Короткевич (71) Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова, Белорусский филиал Государственного проектно-изыскательского института "Южгипробиосинтез",и Институт ядерной энергетики АН БССР (53) 631.461 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР У 922103, кл. С 05 F 11/08, 1978.

2. Технологический регламент на производство ризоторфина. М., ВНИИБакпрепарат, 1978 (прототип) . (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОРФЯНОГО

БАКТЕРИАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ получения торфяного бактерны ального удобрения, включающий получение кулыуральной жидкости путем глубинной ферментации на жидкой питательной среде, . сушку торфа, смешивание его с мелом, стерн.; лизацию смеси, смешивание ее с культуральной жидкостью, доведение влажности смеси .до 40 — 55%, расфасовку и упаковку полученного продукта в полиэтиленовые мешки и доращивание бактериальных клеток в.препарате, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества удобрения, стерилизацию смеси. торфа с мелом проводят после упаковки ее в мешки, затем шприцеванием . вносят культуральную жидкость и заклеивают поврежденные участки упаковки, а доран(иванне бактериальных клеток в препарате осущест вляют в течение 30 — 60 сут.

1062201

Изобретение относится к технологии получе ; ння бактериальных препаратов и может быль; использовано в микробиологической промыш-;, ленности при производстве бактериальиых уды рений, например, торфяного нитрагина (ризо : торфина) .

Известна установка для получения торфяного бактериального удобрения, включающая фер-, ментер, емкость для подращивания биомассы, стерилизатор торфа, доэаторы и бункера для хранения и подачи мела и торфа, смеситель, . доращиватель бактерий в препарате и упаковдч. ный автомат f1) .

Однако в этой установке очень сложно организовать равномерность подачи материалов, их стерилизацию и смешивание с культуральной жидсостью. В связи с этим трудно гаран- тировать высокое качество бактериального удобрения.

1О

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с Й тем, что смесь стерилиэуют путем облучения дозой 0,75 — 1 Мрад.

3. Установка для осуществления способа по пп. 1 и 2, включающая фермеитер, емкосп| для культуральной жидкости, устройство для сушки торфа, смеситель торфа с мелом,,узел стерилизации смеси, устройство для расфасовки и упаковки смеси, узел введения культуральной жидкости, камеру доращивания и конвейер, отличающаяся тем,чтоузел стерилизации выполнен в виде камеры облученчя, снабженной устройством радиационной

Известны также способ и установка для ndлучения торфяного бактериального удобрения.

Установка состоит иэ ферментера, емкости для культуральной жидкости, устройства для сушки торфа, смесителя торфа с мелом, узла стерилизации смеси, устройства для расфасовки и упаковки смеси, узла введения культураль- ной жидкости, камеры доращивания и копне; йера. Сущность способа заключается в следующем. Получают культуральную жидкость путем глубинной ферментации на жидкой питф тельной среде, смешивают с. высушенным, смешанным с мелом и простерилизованным торфом, доводят влажность смеси до 40 — 56®, доращивают бактериальные клетки в препара-: те в течение 3 — 4 сут при комнатной темпера| туре, расфасовывают и упаковывают получен- ный продукт в полиэтиленовые мешки (2J.

35 обработки, и связан конвейером с одной стороны с устройством расфасовки и упаковки, а с другой — с узлом введения кулйуральной жидкости, причем последний выполнен в виде дозировочного автомата со шприцем и устройством для заклеивания поврежденных участков упаковки, установленного в стерильном боксе.

4. Установка по п. 3, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что конвейер имеет петлеобразную форму и снабжен устройством для изменения скорости его движения в зависимости от мощности дозы облучения.

Недостатками указанной установки являются многостадийность, сложность в обеспе, чении стерильных условий при передаче препарата из одного аппарата в друтой, что прнводит к развитию посторонней микрофлоры и ухудшает качество бактериального удобрения.

Целью изобретения является улучшение качества бактериального удобрения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения торфяного бактериального удобрения, стерилизацию смеси торфа с мелом проводят после упаковки ее в мешки, затем шприцеванием вносят культурапьную жидкость и заклеивают поврежденные участки упаковки, а доращивание бактернальных клеток в препарате осуществляют в течение 30 — 60 сут.

Причем смесь стерилизуют путем облучения дозой 0,75 — 1 Мрад.

Способ осуществляется с помощью установ. ки, включающей ферментер, емкость для культуральной жидкости, устройство для сушки торфа, смеситель торфа с мелом, узел стерилизации смеси, устройство для расфасовки и упаковки смеси, узел введения культуральной жидкости, камеру доращивания и конвейер, при этом узел стерилизации выполнен в виде камеры облучения, снабженней устройством радиационной обработки, и связан конвейером с одной стороны с устройством для расфасовки и упаковки, а с другой — с узлом введения культуральной жидкости, причем последний выполнен в виде дозировочного автомата со шприцем и устройством для заклеивання поврежденных участков упаковки, установленного в .стерильном боксе.

3 1062201

Кроме того, конвейер имеет петлеобразную форму и снабжен устройством для изменения скорости его движения в зависимости от мощ ности дозы облучения.

На чертеже приведена установка для полу- 5 чения торфяного бактериального удобрения с применением радиационной стерилизации субстрата, общий вид.

Установка содержит ферментер 1, соединенный трубопроводом с накопительной ем- 1О костью 2 культуральной жидкости. Последняя связана с узлом введения культуральной жидкости, а именно с дозировочным автоматом 3, установленном в стерильном боксе 4, .связанным конвейером 5, снабженным устройе т5 ством для измерения скорости его движения, с устройством для стерилизации смеси, выполненным в виде камеры 6 облучения с устройством радиационной стерилизации 7. Устройство для стерилизации смеси связано кон- 20 вейером с упаковочным автоматом 8, который соединен с устройством 9 для сушки . торфа через смеситель 10 торфа с мелом.

Устройство 11 для заклеивания поврежденных участков упаковки установлено в сте- 25 рильном боксе.

Способ осуществляется следующим образом.

Культуральная жидкость иэ ферментера 1 перекачивается в накопительную емкость 2, а из нее поступает в дозировочный автомат 3 для шприцевания полиэтиленовых мешочков с простерилизованным субстратом. Исходный торф вначале просушивается на барабанной сушилке 9, затем смешивается с мелом в смесителе 10 и упаковывается в полиэтиленовые мешочки на упаковочном автомате 8. Упакованныи в герметичные полиэтиленовые мешочки субстрат с помощью конвейера 5 подается в камеру 6 облучения на устройство 7 радиационной стерилизации.

Стерилизацию торфяного субстрата проводят дозой облучения 0,75 — 1,0 Мрад в зависимости от состава микрофлоры торфа. Конвейер вы- 45 полнен петлеобразной формы и снабжен устройством для изменения скорости движения материала в зависимости от необходимой мощности дозы облучения. Простерилизованный, субстрат конвейером перемещается в полиэти- 50 леновые мешочки со смесью торфа с мелом в последующее заклинивание поврежденного участка упаковки. Подача культуральной жидкости в полиэтиленовые мешочки производится из расчета достижения влажности торфяного 55 субстрата до 40 — 55% Инокулированный торфяной субстрат направляется конвейером на склад, где одновременно с хранением происходит доращивание бактериальньтх клеток в препарате, в течение 30 — 60 сут.

Конвейер для перемещения торфяного субстрата в камеру облучения выполнен петлеобразной формы с целью обеспечения: радиационной безопасности обслуживающего персонала, так как вход в камеру облучения выполняется в виде лабиринта для того, чтобы энергия линейного ускорителя в виде прямого или отраженного луча не могла бы вырваться из камеры облучения, избыточная энергия погло-. щается железобетонной стенкой биологической защиты; минимальных размеров камеры облучения; непрерывного перемещения материала.

В качестве транспортера субстрата принят роликовый конвейер. Полиэтиленовые мешочки с субстратом размером 250х180х80 мм, весом каждый 1 кг укладываются в специальные картонные коробки, которые перемещаются роликовым конвейером по камере облучения.

В табл. 1 приведены данные влияния дозы гамма — облу юния на количество бактерий в

1 r субстрата.

Экспериментально установлено, что стерили„ эующий эффект облучения зависит or состава микрофлоры торфа и мощности дозы облучения (табл 1). В свою же очередь, очевидно, .что доза облу ения торфа зависит от времени1 выдержки последнего в камере, т. e . чем болт4 ше время пребывания торфяного субстрата в; камере облучения, тем выше поглощенная до-.; за облучения. Время пребывания торфа в камере зависит от скорости движения роликового конвейера. Таким образом, регулируя скорость движения материала в камере облучения, можно в известных пределах изменять мощность поглощенной дозы облучения торфяного субстрата.

Для этого трасса роликового конвейера разбита на отдельные кинематические участки;, с индивидуальными приводами от исполнительного электродвигателя постоянного тока, обеОпечивающего скорость транспортирования субстрата 0,3 — 8 м/мин. Управление конвейером дистанционное и осуществляется из пульта управления.

Для заклеивания поврежденного при введе :. нии биомассы участка полиэтиленового мешоч. ка используют машины для сварки полимер ных пленок типа М6 — ДП-20. Расположена она последовательно вслед за аппаратом введения биомассы, либо может быть сблокирована с последним.

Для обеспечения доратцивания необходимь следующие условия: заполнение мешочка препаратом на 2/3 объема, что осуществляется при упаковке торфа до стерилизации; температура в помещении для доращивания должна

1062201 составлять 20+5 С; время доращивания

30 — 60 сут.

Данные по влиянию режима доращивания и вида стерилизации смеси на качество получаемого препарата — ризоторфина представлены 5 в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что качество бактериаль ного удобрения, которое характеризуется количеством клубеньковых бактерий в грамм6 препарата, растет в первые 30 — 60 сут, затем снижается, т. е, оптимальным сроком дозрева ния следует считать 30 — 60 сут. В табл. 2

Таблица 1

Субстрат

Доза облучения, Мрад.

Торф, Каролинское месторождение

4.074.000 72.540 1.000

2.910 1,860 500

10.334.800 3.840 25 20

205.220 20.908 35

Торф, Неманское местоБактерии

Грибы

1.080 10 5 рождение

47.854.000 58.000

Бактерии

Мел сухой

Актиномицеты 1.078.000

Грибы

426.000 1.160 1.000

Таблица 2

Посторонняя микрофлора через 6 мес.

Количество клубеньковых бактерий, млрд/г

Способ стерилизации

120 сут

60 сут

90 сут

После сме- 30 сут щения биомассы с субстратом

Радиационный

40 — 50

3,5

5,0

6,5

6,7

1,0

Тепловой (известный) 1,15

120-200

3,0

2,9

ВНИИПИ Заказ 10151/25 Тираж 874 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4

Влажность,% Вид микроорганизмов

Бактерии

Грибы

Бактерии

Грибы после выдерживания в течение приведены также данные, свидетельствующие о преимуществе радиационной стерилизации и более высоком качестве продукта по сравнению с тепловой.

Способ позволяет осуществить процесс получения ризоторфина в строго стерильных условиях на всех технологических стадиях и тем самым снизить содержание посторонней микрофлоры в готовом продукте, обеспечить высокий титр и увеличить срок годности применения препарата, т. е. повысить качество поошчста.

О 0,25 0,5 0,75 1234 6

1.998,000 1.287.000 3.780 12