Технологии биоремедиации

Лаборатория функциональной экологии Института фундаментальных проблем биологии РАН выполняет научное обоснование, разработку технологий и сопровождение переработки органических отходов в плодородные почвогрунты и компосты

Общая информация

Лаборатория функциональной экологии Института фундаментальных проблем биологии РАН – обособленного подразделения ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН» организована на базе лаборатории мониторинга почв в 2000 году. Деятельность лаборатории имеет два основных направления – выявление закономерностей влияния природных и антропогенных факторов на функционирование природных экосистем и исследования в сфере утилизации органогенных отходов с целью возврата в биосферный биологический круговорот изъятых из нее биофильных элементов.

Лаборатория выполняет оценку характеристик отходов и подбор способов и технологий, позволяющих получить на их основе компосты, органические удобрения, искусственные почвогрунты, а также оценка их влияния на биологические объекты.

Проводится изучение способов и условий производства экологически безопасных субстратов на основе органических отходов и органических и/или минеральных наполнителей.

Выполняемые работы

1. Экспертная оценка отходов, возможных условий для их переработки, перспектива получения из них полезных и экологически безопасных продуктов компостов, почвогрунтов. Заключения экспертиз ИФПБ РАН принимаются Роспотребнадзором, Торгово-промышленной палатой РФ, судебными органами РФ и другими структурами.
2. Оценка физико-химических характеристик исходных субстратов и продуктов на их основе, в зависимости от задач своими ресурсами, услугами ЦКП ФИЦ ПНЦБИ РАН, привлечением аккредитованных лабораторий.
3. Модельное изготовление субстратов на основе отходов, проведение опытно-адаптационных работ с целью получения данных для формирования технологического регламента производства и технических условий на продукцию. Научное сопровождение при внедрении технологии и прохождении государственной экологической экспертизы.
4. Оценка экологической и биологической безопасности на основе результатов физико-химических исследований в сочетании с результатами опытов на биологических объектах.

В лаборатории используются биологические тест-культуры:

• Гидробионт Dafnia magna Straus – ветвсистоусое ракообразное, используемое для биотестирования вод и вытяжек почв, осадков сточных вод и других отходов, а также готовых органических удобрений, компостов и искусственных почвогрунтов.
• Червь навозный (компостный) Eisenia fetida для исследования различных токсикантов на основе международного стандартного метода биотестирования ИСО 11268-2, а также проб почв и субстратов на основе органических отходов – компостов, почвогрунтов по собственной модификации методики. Может быть проведена оценка токсичности по выживаемости, смертности, росту и размножению земляных червей для различных субстратов, подбору оптимальных пропорций и созданию физико-химических условий, обеспечивающих развитие и размножение червей.

Использование высших растений в вегетационных опытах:

• биотестирование водных вытяжек и определение фитотоксичности в условиях краткосрочных опытов – 5 суток на проростках кресс-салата (Lepidium sativum);
• вегетационные опыты в условиях оранжереи на различных культурах в зависимости от задач и используемых почв и субстратов.

Опыт работы

Биотехнологическая переработка осадков городских очистных сооружений в органическое удобрение компостированием.

Утилизация осадков сточных вод (ОСВ) городских очистных сооружений – актуальная общемировая проблема, до настоящего времени не имеющая универсального варианта решения кроме сжигания. Между тем, ОСВ содержит до 70% органического вещества, что позволяет считать их ресурсом органического вещества.

Технология включает несколько взаимосвязанных ключевых звеньев: производство аминокислотных реагентов (1) → обезвреживание и обеззараживание осадков реагентами и получение нетоксичного и экологически безопасного субстрата – органоминеральной композиции (2) → приготовление компоста на основе органоминеральной композиции (3) → исследование и оценка токсикологических и агрохимических свойств компоста (4). Отработка 2, 3, 4 этапов технологии проводится сотрудниками лаборатории.

Получен патент по результатам цикла работ лаборатории функциональной экологии, в том числе с поддержкой Программы Президиума РАН «Поддержка инноваций» (2008, 2009 гг.). На основе проведенных исследований получены данные о механизмах и сроках обеззараживания ОСВ, по детоксикации тяжелых металлов, трансформации органического вещества и другим показателям.

Патент № 2457909. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД. Патентообладатель: Учреждение Российской академии наук Институт фундаментальных проблем биологии РАН (RU).

В период 2011-2014 годы по договорам с ООО «Вива Транс» выполнены работы по получению рекультиванта «Биопочва-МГ» на основе осадков сточных вод и органических и минеральных компонентов и добавок. Проведены исследования по получению почвогрунта и его экологической безопасности, а также определены направления его использования. В настоящее время «Биопочва-МГ» изготавливается по технологическому регламенту ТР – 002 – 54875501– 2011, соответствует требованиям технических условий ТУ 0135 – 001 – 54875501– 2011 и нормативным показателям биопочвы (почвогрунтов), используемых на объектах благоустройства и озеленения.

Сотрудники лаборатории выполняли работы по Договору о предоставлении гранта Правительства Московской области в сферах науки, технологий, техники и инноваций от 03.12.2020 № 141/12-20. Грант предоставлялся в целях реализации грантополучателем проекта: «Разработка методологических основ по экологически чистой переработке пищевых отходов для создания высококачественного плодородного компоста с использованием климатических камер» при содействии индустриального партнера, внедряющего технологию компостирования различного вида отходов с использованием климатических камер. Отработаны методологические основы по переработке пищевых отходов, определены технологические условия получения органических и органо-минеральных удобрений и подготовлены рекомендации по применению компостов, в том числе для получения почвогрунтов.

Адрес: 142290, Московская обл., г. Пущино, ул. Институтская, д. 2
Режим работы: с понедельника по пятницу, 9.00-17.00.
Контактное лицо: в.н.с., к.б.н. Севостьянов Сергей Михайлович Sevost2000@rambler.ru
Технологии, разработанные в Лаборатории функциональной экологии ИФПБ РАН, применяются нашими контрагентами. Продукция, полученная с использованием данных технологий, в том числе успешно применяется для озеленения территорий муниципальных образований.

https://www.npo-qt.ru/polyaminol
https://grunteco.com/ru/tekhnologia/
https://www.viva-trans.com/uslugi/recultzemlya/proizvodstvoRecult/
https://elibrary.ru/item.asp?id=49188788