Патент на изобретение №2343712

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО ПРОДУКТА ИЗ ИЛИСТЫХ ОСАДКОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области переработки илистых осадков, в том числе осадков очистных сооружений, для обеспечения их утилизации и получения кормового продукта для нужд марикультуры, в частности для разведения голотурий. Способ включает использование активного ила в качестве основного компонента кормового продукта, в который вносят дополнительные компоненты и перемешивают. Активный ил подвергают сепарированию или естественной ферментации в течение 0,5-6 месяцев, после внесения дополнительных компонентов и перемешивания смесь гомогенизируют или измельчают, добавляют морскую воду или солевой раствор в соотношении сухая смесь:морская вода или солевой раствор 1:2-3 и подвергают термообработке при температуре 98-105°С не менее 30 мин, при этом дополнительные компоненты выбраны из группы: рыбная мука, водорослевая мука и кормовые дрожжи, которые добавляют в активный ил при соотношении, мас.%: активный ил – 50,0-70,0, дополнительные компоненты – 50,0-30,0. Результаты кормления молоди трепанга разработанным кормом на основе активного ила позволяет в более чем 3 раза увеличить прирост непигментированной молоди трепанга и более чем в 2 раза – пигментированной. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области переработки илистых осадков, в том числе осадков очистных сооружений, для обеспечения их утилизации и получения кормового продукта для нужд марикультуры, в частности для разведения голотурий.

В связи с увеличением спроса на такие морепродукты, как трепанг, морской еж, краб, и резким снижением их промысловых запасов возникла необходимость в товарном выращивании этих видов и восполнении природных популяций за счет искусственного воспроизводства. Основной проблемой воспроизводства любого вида животных является наличие эффективной кормовой базы. Для голотурий в настоящее время корма в нашей стране не выпускаются в промышленных масштабах из-за отсутствия воспроизводимой технологии изготовления. Отсутствие полноценных кормов, позволяющих поддерживать высокий темп роста молоди трепанга и получать товарную продукцию в более короткие сроки, является лимитирующим фактором в искусственном разведении трепанга и других объектов марикультуры.

Известен способ выращивания личинок трепанга до стадии оседания путем содержания их в морской воде и кормления, которое осуществляют кормом, содержащим растворенное органическое вещество, живые гетеротрофные бактерии и пищевые дрожжи (а.с. SU №789073, МПК А01К 61/00, 1979).

Составные части данного корма вводятся раздельно, что усложняет процесс кормления; все компоненты, являясь живыми, требуют стабилизации температуры воды и круглосуточного освещения. Процесс подготовки компонентов корма является энергоемким, дорогостоящим и капризным, кроме того, недостатком корма является использование его только до стадии момента получения осевшей молоди, на дальнейших этапах разведения он непригоден и является нетехнологичным для широкомасштабного воспроизводства трепанга.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ получения корма для рыб, который получается смешиванием ингредиентов растительного и животного происхождения и биомассы микроорганизмов, в качестве которых используется активный ил метантенков, полученный при очистке рыбоводных бассейнов от остатков неутилизированных кормов, в количестве 1-2% к общей массе корма (а.с. SU №1353376, МПК А01К 61/00, 23.11.87).

Недостатками данного корма являются следующее: активный ил используют только полученный при очистке рыбоводных бассейнов от остатков неутилизированных кормов, что существенно ограничивает возможность широкомасштабного производства; для проведения анаэробного сбраживания используют термофильную метаногенную ассоциацию микроорганизмов, которую необходимо длительно подбирать, что тоже является ограничивающим фактором производства; в рецептуру вносят 1-2% активного ила, что свидетельствует о использовании ила как дополнительного, но не основного компонента и не позволяет существенно снизить себестоимость.

Голотурии по типу питания являются собирающим детритофагом-грунтоедом. Детрит представляет собой мертвые частицы органического происхождения и органическое вещество, адсорбированное на поверхности минеральных взвесей, и находится в едином комплексе с населяющими его сапрофитными микроорганизмами. Установлено, что сапрофиты в составе донного ила являются основным источником питательных веществ для организма трепанга.

Большое количество сапрофитов содержит активный ил, образующийся и используемый на очистных сооружениях при биологической или комбинированной очистке сточных вод, и входит в состав аэротенков, в качестве основного компонента, его использование в технологии изготовления кормовых продуктов позволит создать корма, необходимые для воспроизводства ценных морских беспозвоночных (трепанг, морские ежи, краб и т.д.).

Цель изобретения – создание дешевых физиологически полноценных кормов, в том числе для разновозрастной молоди голотурий, на основе бактериальных отходов очистных сооружений.

Цель достигается тем, что для изготовления кормов в качестве основного базового сырья используют активный ил очистных сооружений, прошедший сепарирование или естественную ферментацию в течение 0,5-6 мес на иловых полях очистных сооружений, с внесением дополнительных компонентов (рыбная и водорослевая мука, кормовые дрожжи), при соотношении масс.%, активный ил:дополнительные компоненты, равном 50,0-70,0:50,0-30,0, перемешиванием, гомогенизацией или измельчением до размеров частиц от 1 мкм до 5 мм, добавлением морской воды или солевого раствора в соотношении сухая масса:морская вода или солевой раствор, равном 1:2-3, термообработку при температуре 98-105°С не менее 30 мин.

Новизна и оригинальность способа состоит в следующем.

Реализуемый нами способ реутилизации отходов очистных сооружений, работающих по схеме биологической или комбинированной очистки сточных вод, использующих в качестве основного очищающего компонента сапрофитных микроорганизмов – активный ил, позволяет получить «микробиальную биомассу» для использования в качестве полнорационного и/или дополнительного источника пищевых питательных веществ, в частности, дальневосточных иглокожих и в качестве промежуточного продукта и основного компонента для изготовления кормовых продуктов для некоторых групп сельскохозяйственных животных.

Технологическая схема получения «микробиальной биомассы» как конечного продукта или полуфабриката включает в себя следующие технологические этапы: сбор активного ила в открытые резервуары, сепарирование, концентрирование микробиальной биомассы путем удаления излишней влаги или естественную ферментацию, в процессе которой происходит накопление низкомолекулярных полипептидных белков, легко усвояемых организмом животного путем разложения сапрофитных микроорганизмов под действием собственных микробиальных ферментов, ультрафиолетовых лучей и других факторов, и частичное обезвоживание. Ферментация происходит в специально вырытых ямах в естественных условиях, без привлечения дополнительных трудовых и материальных затрат. Продолжительность процесса будет зависеть от объема ямы, температурного режима окружающей среды, степени выработки активного ила и других различных факторов, конечным условием является доведение активного ила до нужной кондиции.

Следующий этап – получение кормового продукта как конечного продукта переработки отходов очистных сооружений включает внесение дополнительных компонентов согласно рецептуре смеси в соотношении основной компонент и дополнительные, мас.%:

При использовании кормовых продуктов содержащих менее 50 мас.% активного ила не происходит нужного физиологического действия на рост иглокожих, при использовании более 70 мас.% – рост тоже замедляется.

Перемешивание, для равномерного распределение компонентов смеси, измельчение или гомогенизирование до размеров частиц от 1 мкм до 5 мм, что связано с физиологическими особенностями голотурий, при размерах менее 1 мкм кормовой продукт образует коллоид, а при размерах частиц более 5 мм – недоступен по своим размерам для питания личинок и молоди.

Внесение в измельченный или гомогенизированный полуфабрикат морской воды или солевого раствора (соленость 25-33⁰/₀₀) в соотношении сухая смесь:морская вода/солевой раствор 1:2-3 позволяет провести варку и стимулирует поедание корма.

Следующим этапом является термообработка с последующим охлаждением в естественных условиях производства. Термообработка кормового продукта происходит путем варки при постоянном перемешивании при температуре кипения, равной 98-105°С, в течение не менее 30 мин, в процессе которого происходит частичное удаление воды из продукта, инактивация микробильных ферментов, обеззараживание и ряд других физико-химических и биологических изменений, что влечет за собой стабилизацию показателей качества продукта в процессе хранения, удобство в обращении, безопасность и т.д. Продолжительность процесса варки кормового продукта менее 30 мин приводит к неполному прогреванию, что не гарантирует стабильность в процессе хранения.

При необходимости длительного хранения полученного кормового продукта производят замораживание, что обеспечивает увеличение сроков хранения, стабильное качество и дает возможность более длительной и дальней транспортировки полученного продукта.

Пример 1. Берем 100 кг активного ила, выливаем его в вырытую для этого яму и оставляем на 3 мес для ферментирования в естественных погодных условиях. По окончанию ферментации отбираем 24 кг ила, смешиваем с 10 кг рыбной муки, 5 кг водорослевой муки и 2 кг кормовых дрожжей, тщательно перемешиваем и гомогенизируем до размеров частиц 5 мкм, добавляем 82 кг морской воды и варим в течение 30 минут с момента закипания, при постоянном перемешивании. Далее кормовой продукт охлаждали и упаковывали.

Результаты кормления молоди трепанга выработанным кормом представлены в таблице 1, из которой следует, что использование кормового продукта на основе активного ила позволяет более чем в 3 раза увеличить прирост непигментированной молоди трепанга и более чем в 2 раза – пигментированной. Кроме этого, было установлено, положительное влияние корма на выживаемость личинок, выразившееся в том, что при подращивании молоди трепанга в производственных бассейнах в течение 4 мес, при одинаковой исходной плотности, выживаемость осевшей молоди трепанга в контрольных бассейнах оказалась в 4 раза меньше, по сравнению с опытным, где кормление проходило выработанным кормом.

Продукция представляет собой влажные комбикорма, в которых основным компонентом является совершенно новый компонент микробиального происхождения, для разводимых объектов марикультуры, позволяющий обеспечить их разведение не только до стадии оседания, но и на дальнейших стадиях развития (жизнестойкая личинка, молодь).

Оригинальность производства кормов на основе отходов очистных сооружений состоит в простоте изготовления и не требует специализированного дорогостоящего оборудования. Технология изготовления кормов на основе отходов очистных сооружений позволяет создать корма, ускоряющие темп роста молоди трепанга, удешевить процесс выращивания за счет снижения себестоимости кормов.

Основное сырье (активный ил) является бесплатным, следовательно, затраты на изготовление кормов будут складываться из стоимости дополнительно внесенных ингредиентов, оплаты труда рабочих, амортизации технологического оборудования и оплаты энергетических ресурсов.

Формула изобретения

1. Способ получения кормового продукта из илистых осадков очистных сооружений, включающий использование активного ила в качестве основного компонента кормового продукта, в который вносят дополнительные компоненты и перемешивают, отличающийся тем, что активный ил подвергают сепарированию или естественной ферментации в течение 0,5-6 мес, после внесения дополнительных компонентов и перемешивания смесь гомогенизируют или измельчают, добавляют морскую воду или солевой раствор в соотношении сухая смесь : морская вода или солевой раствор, равном 1:2-3, и подвергают термообработке при температуре 98-105°С не менее 30 мин, при этом дополнительные компоненты выбраны из группы: рыбная мука, водорослевая мука и кормовые дрожжи.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в активный ил добавляют компоненты при соотношении, мас.%: