ИСПОЛЬЗОВАНИЕ EICHORNIA CRASSIPES ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ

Доцент кафедры биотехнологии и биоэкологии, Флюрик Елена к.б.н. Андреевна

Минск 2014

Учреждение образования «Белорусский государственный технологический университет»

Цель работы. Оценить эффективность очистки сточных вод водным гиацинтом Eichornia crassipes (эйхорния), а также показать возможность использования эйхорнии в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных.Объект исследования. Водный гиацинт Eichornia crassipes (эйхорния).Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:1. Провести литературный обзор информации по очистке сточных вод с помощью водных высших растений, получению растительных кормовых добавок.2. На примере модельной сточной воды и сточной воды с очистных сооружений города провести их очистку с помощью эйхорнии, оценить полученные результаты.3. Проанализировать основные показатели эйхорнии, определить возможность использования ее в качестве кормовой добавки.

3

2

Pistia L., 1753

Arundo L., 1754

Eichornia crassipes (Mart. Solms)

Описание изучаемого объекта.

13

3

Научная классификация

Латинское название

Eichhornia crassipes (Mart.) Solms

Царство: Растения

Отдел: Покрытосеменные

Класс: Однодольные

Порядок: Лилиецветные

Семейство: Понтедериевые

Род: Эйхорния

Вид: Эйхорния отличная

4

а – цветение эйхорнииРисунок – Водный гиацинт Eichornia

crassipes (эйхорния)

а

а б в

а – нижняя поверхность листа; б – устьице; в – внутренняя часть листа

Рисунок – Строение листьев эйхорнии

15

16

Рисунок – Шаровидные вздутия Eichornia crassipes

в

Рисунок – Аэренхима

17

5

б – корень растенияРисунок – Водный гиацинт Eichornia

crassipes (эйхорния)

18

Рисунок – Корень эйхорнии

6

в – срез листа эйхорнии в области утолщенияРисунок – Водный гиацинт Eichornia crassipes (эйхорния)

в

в

Рисунок – Распространение Eichornia crassipes в мире

7

8

Рисунок – Заросли южноамериканского водного гиацинта Eichhornia crassipes в одном из каналов южного Китая

15

Применение водного гиацинта

Биогаз

Кормовая добавка

Биоудобрения Бумага

Гигиенические средства

Мебель

Водный гиацинт Eichornia crassipes

Определение показателей вод в процессе очистки

Получение сухого корма для с/х животных

Сточная вода с МОС

Модельные образцы сточной

воды

Рисунок – Схема эксперимента

9

Схема экспериментаАнализ литературных сведений об использовании ВВР для очистки сточных вод

Анализ сведений о высшем водном растении – эйхорнии

Выбор объектов и методов исследования

Экспериментальная часть

Обоснование возможности использования эйхорнии для очистки сточных вод

Модельные образцы сточных вод

Сточная вода с МОС

Определение показателей воды в процессе очистки

Разработка технологии процесса очистки сточных вод с помощью эйхорнии18

Определяемые показатели

воды в процессе очистки

Определяемые показатели

воды в процессе очистки

Содержание масел и жиров

Содержание масел и жиров

Содержание ионов

аммония

Содержание ионов

аммония

Содержание фенолов

Содержание фенолов

Содержание нитритов

Содержание нитритов

Содержание нитратов

Содержание нитратов

Показатель ХПК

Показатель ХПКПоказатель

БПКПоказатель

БПК

Содержание фосфат-ионов

Содержание фосфат-ионов

19

Показатели очистки модельной сточной воды

20

Образец – очистка с помощью ВВР

Показатели очистки модельной сточной воды Контроль – самоочищение

21

Показатели очистки сточной воды с МОС

22

Показатели очистки сточной воды с МОС Контроль – самоочищение

Образец – очистка с помощью ВВР

23

СВ

1 2 3 4 5 6 Осадок на захоронение

Песок на песковую площадку

Осадок на утилизацию

Осадок на утилизацию

Осадок на утилизацию

Очищенная вода в реку

1 – приемная камера; 2 – механическая решетка; 3 – песколовка; 4 – первичный радиальный отстойник; 5 – емкость с эйхорнией; 6 – вторичный радиальный отстойник.

Технологическая схема

24

25

Схема эксперимента

Анализ возможных способов использования водного гиацинта

Анализ литературных сведений о различных видах кормов

Изучение процесса силосования и факторов влияющих на него

Выбор объекта и методов исследований

Определение важный для кормопроизводства показателей водного гиацинта

Разработка технологии силосования зеленой массы растений с добавлением водного гиацинта

Исследование основных физико-химических, органолептических и микробиологических показателей полученного силоса

Исследовали химический состав избыточной биомассы эйхорнии, полученной после очистки сточных вод, т.к. при производстве кормовой добавки на основе эйхорнии большое значение имеет знание ее состава, на основании которого и судят о возможности такого производства.

20

27

Без консерванта С консервантом

Процесс силосования

Образец №1. Трава и водный гиацинт.Образец №2.Капуста и водный гиацинт.

Образец №3. Трава, водный гиацинт и бензоат натрия.Образец №4. Трава, водный гиацинт и ферментный препарат.Образец №5. Капуста, водный гиацинт и бензоат натрия.Образец №6. Капуста, водный гиацинт и ферментный препарат.

28

Процентное соотношение компонентов в различных образцах, подвергающихся силосованию

Образец Водный гиацинт

Трава Капуста

Образец № 1 21 79 -

Образец № 2 38 - 62

Образец № 3 21 79 -

Образец № 4 21 79 -

Образец № 5 38 - 62

Образец № 6 38 - 62

29

Химические показатели силосуемого сырья

Образец Каротин, мг/кг

Сырой протеин, %

Сырая клетчатка, %

Образец № 1 20,30 ± 1,02 11,59 ± 0,64 6,98 ± 0,33

Образец № 2 21,78 ± 1,09 8,58 ± 0,43 7,53 ± 0,32

Образец № 3 19,90 ± 1,65 11,73 ± 0,65 6,79 ± 0,33

Образец № 4 20,10 ± 1,01 11,49 ± 0,57 7,06 ± 0,35

Образец № 5 21,63 ± 1,08 8,72 ± 0,44 7,36 ± 0,37

Образец № 6 21,29 ± 1,08 8,39 ± 0,42 7,81 ± 0,38

30

Силос ненадлежащего качества

(Образец №2)

Доброкачественный силос

(Образец № 4)

31

Результат определения

обсемененности полученного силоса

Образец №2

Образец №1

32

Тест на сквашиваемость

Образец № 3

33

Химические показатели готового силоса

Показатель Образец № 1 Образец № 2

Сухое вещество, % 36,52 ±1,83 59,30 ± 2,97

рН 7,50 ± 0,30 6,90 ± 0,30

Сырой протеин, % 14,54 ± 0,73 14,86 ± 0,74

Каротин, мг/кг 13,89 ± 0,69 9,49 ± 0,47

Сырая зола, % 15,22 ± 0,76 13,61 ± 0,68

Сырая клетчатка, %

4,34 ± 0,30 3,91 ± 0,20

Масляная кислота, %

присутствует,> 0,30

присутствует,> 0,30

34

Показатель Образец № 3 Образец № 4

Сухое вещество, % 55,04 ± 2,75 48,69 ± 2,40

рН 4,20 ± 0,20 4,00 ± 0,20

Сырой протеин, % 12,80 ±0,64 13,74 ± 0,68

Каротин, мг/кг 10,05 ± 0,05 20,19 ± 1,01

Сырая зола, % 14,23 ± 0,71 13,12 ± 0,66

Сырая клетчатка, %

6,92 ± 0,35 7,01 ± 0,35

Масляная кислота, %

отсутствует отсутствует

Питательность 1 кг сухого вещества:

Кормовых единиц 0,79 0,80

Обменной энергии, МДж

9,57 9,65

35

Показатель Образец № 5 Образец № 6

Сухое вещество, % 53,32 ± 2,67 47,22 ± 2,36

рН 3,90 ± 0,20 4,10 ± 0,20

Сырой протеин, % 11,61 ± 0,63 17,75 ± 0,95

Каротин, мг/кг 16,19 ± 0,81 4,85 ± 0,24

Сырая зола, % 13,99 ± 0,69 13,96 ± 0,69

Сырая клетчатка, %

7,64 ± 0,38 7,56 ± 0,38

Масляная кислота, %

отсутствует отсутствует

Питательность 1 кг сухого вещества:

Кормовых единиц 0,79 0,82

Обменной энергии, МДж

9,46 9,89

36

Технологическая схема

37

1 – емкость, в которой произрастает водный гиацинт; 2 – емкость для сбора водного гиацинта; 3 – дробилка; 4 – емкость для сбора измельченного сырья; 5, 11 – ленточный конвейер; 6 – барабанная сушилка; 7 – топка; 8 – смесительная камера; 9 – бункер; 10 – циклон; 12 – емкость для смешивания сырья и консерванта; 13 – ковшовый элеватор; 14 – силосная башня

Спасибо за

внимание