PL246404B1 - Sposób otrzymywania płynnego środka i sposób biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście - Google Patents

Sposób otrzymywania płynnego środka i sposób biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście Download PDF

Info

Publication number
PL246404B1
PL246404B1 PL443706A PL44370623A PL246404B1 PL 246404 B1 PL246404 B1 PL 246404B1 PL 443706 A PL443706 A PL 443706A PL 44370623 A PL44370623 A PL 44370623A PL 246404 B1 PL246404 B1 PL 246404B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
parts
compost
obtaining
biodegradation
Prior art date
Application number
PL443706A
Other languages
English (en)
Other versions
PL443706A1 (pl
Inventor
Katarzyna Janczak
Krzysztof Bajer
Alicja MAZURYK
Alicja Mazuryk
Daria LISEWSKA
Daria Lisewska
Sebastian KOSSAKOWSKI
Sebastian Kossakowski
Adam UPTAS
Adam Uptas
Original Assignee
Green Tree Group Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Green Tree Group Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia filed Critical Green Tree Group Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL443706A priority Critical patent/PL246404B1/pl
Priority to PCT/PL2024/050008 priority patent/WO2024167426A1/en
Publication of PL443706A1 publication Critical patent/PL443706A1/pl
Publication of PL246404B1 publication Critical patent/PL246404B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P39/00—Processes involving microorganisms of different genera in the same process, simultaneously
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/20—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/60—Biochemical treatment, e.g. by using enzymes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/80—Separation, elimination or disposal of harmful substances during the treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/25—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving enzymes not classifiable in groups C12Q1/26 - C12Q1/66
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B2101/00—Type of solid waste
    • B09B2101/75—Plastic waste
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07—Bacillus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07—Bacillus
    • C12R2001/125—Bacillus subtilis ; Hay bacillus; Grass bacillus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania płynnego środka biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście, w którym do wody wprowadza się składniki odżywcze, enzymy oraz szczepy bakterii. Sposób ten charakteryzuje się tym, że do wody, na co najmniej jej 300 części wagowych wprowadza się: (i) od 0,5 do 2 części wagowych azotan sodu, (ii) od 5 do 30 części wagowych glukozy, fruktozy lub sacharozy, (iii) od 0,5 do 3 części wagowych węglanu wapnia, (iv) od 0,15 do 0,45 części wagowych mocznika, (v) od 0,0001 do 0,0012 części wagowych proteinazy K, (vi) od 0,0001 do 0,0012 części wagowych proteazy, (vii) od 0,0001 do 0,0012 części wagowych lipazy, (viii) od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego wyizolowany szczep bakterii Bacillus subtilis w ilości co najmniej 6,0 x 10<sup>6</sup> jtk na 1 mg tego roztworu, (ix) od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego wyizolowany szczep bakterii Bacillus stearothermophilus w ilości co najmniej 4,0 x 10<sup>6</sup> jtk na 1 mg tego roztworu. Przedmiotem zgłoszenia jest również sposób biodegradacji termoplastycznych biodegradowalnych materiałów polimerowych w kompoście, w którym w odpadach organicznych umieszcza się termoplastyczne, biodegradowalne materiały polimerowe, a następnie kompostuje się je w czasie co najmniej 3 dni w zakresie temperatury od 20°C do 75°C i wilgotności kompostu od 30% do 80%, przy czym do kompostu dodaje się płynny środek biodegradacji otrzymywany sposobem według wynalazku.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania płynnego środka i sposób biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście. Sposoby te przeznaczone są zwłaszcza do biodegradacji materiałów polilaktydowych, np. w postaci folii.
Z polskiego opisu patentowego PL234499B1 znane są kompozycja zawierająca wyizolowane szczepy saprofitycznych bakterii glebowych oraz biopreparat zawierający taką kompozycję. Wykorzystywane są one do zwalczania patogenów roślin w glebie, użyźniania gleby i przywracania naturalnej równowagi biologicznej mikroflory oraz biostymulacji rozwoju i wzrostu roślin w sposobach i zastosowaniach je wykorzystujących.
Z kolei z opisu patentowego EP1894995B1 znany jest preparat biologiczny do zastosowań medycznych i weterynaryjnych o różnej etiologii żywej masy drobnoustrojów szczepów Bacillus subtilis i Bacillus licheniformis oraz środek ochronny, charakteryzujący się tym, że zawiera szczepy Bacillus subtilis.
Natomiast z polskiego opisu patentowego PL222382B1 oraz PL222397B1 znane są sposoby otrzymywania preparatu enzymów wspomagających bioremediację środowisk zanieczyszczonych ciężką frakcją ropy naftowej oraz sposób bioremediacji zanieczyszczonej gleby. Do tego celu wykorzystano grzyba nitkowatego Aspergillus niger lub szczepy bakterii Bacillus mycoides oraz Sarcina sp.
Na podstawie analizy stanu techniki stwierdzono, że dotychczas nie opracowano skutecznego sposobu otrzymywania płynnego środka i sposobu szybkiej biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście.
Głównym celem wynalazku było opracowanie sposobu otrzymywania płynnego środka i sposobu biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście, które znacząco skrócą czas biodegradacji materiałów polimerowych, zwłaszcza polilaktydowych, przy jednoczesnym spełnieniu wymagań ustawowych dla tego rodzaju środków i procesów kompostowania.
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania płynnego środka do biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście, w którym do wody wprowadza się składniki odżywcze, enzymy oraz szczepy bakterii. Sposób ten charakteryzuje się tym, że do wody, na co najmniej jej 300 części wagowych, wprowadza się:
• od 0,5 do 2 części wagowych azotan sodu, • od 5 do 30 części wagowych glukozy, fruktozy lub sacharozy, • od 0,5 do 3 części wagowych węglanu wapnia, • od 0,15 do 0,45 części wagowych mocznika, • od 0,0001 do 0,0012 części wagowych proteinazy K, • od 0,0001 do 0,0012 części wagowych proteazy, • od 0,0001 do 0,0012 części wagowych lipazy, • od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego wyizolowany szczep bakterii Bacillus subtilis w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk na 1 mg tego roztworu, • od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego wyizolowany szczep bakterii Bacillus stearothermophilus w ilości co najmniej 4,0 x 106 jtk na 1 mg tego roztworu.
Korzystne jest, gdy do wody, na jej 500 części wagowych, wprowadza się dodatkowo:
• od 0,2 do 1,5 części wagowych diwodorofosforanu potasu, • od 0,2 do 1,5 części wagowych fosforanu dipotasu, • od 0,2 do 1,5 części wagowych chlorku potasu, • od 0,2 do 1,5 części wagowych siarczanu magnezu siedmiowodnego, • od 0,005 do 0,02 części wagowych siarczanu żelaza siedmiowodnego, • od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego wyizolowany szczep bakterii Arthrobacter globiformis w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk na 1 mg tego roztworu, • od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego wyizolowany szczep bakterii Pediococcus damnosus w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk na 1 mg tego roztworu, • od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego wyizolowany szczep bakterii Pseudomonas putida w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk na 1 mg tego roztworu.
Dobrze jest, gdy enzymy przed wprowadzeniem do wody poddaje się sterylizacji, a po wprowadzeniu do wody związków nieorganicznych, związków sacharydowych oraz kredy (węglanu wapnia) roztwór ten poddaje się sterylizacji a następnie wprowadza do niego wysterylizowane enzymy i roztwory fizjologiczne zawierające szczepy bakterii.
PL 246404 Β1
Istotą wynalazku jest również sposób biodegradacji termoplastycznych biodegradowalnych materiałów polimerowych w kompoście, w którym w odpadach organicznych umieszcza się termoplastyczne, biodegradowalne materiały polimerowe, a następnie kompostuje sieje w czasie co najmniej 3 dni w zakresie temperatury od 20 do 75°C i wilgotności kompostu od 30 do 80%.
Sposób ten charakteryzuje się tym, że do kompostu dodaje się płynny środek biodegradacji otrzymywany wyżej opisanym sposobem według wynalazku. Korzystne jest, gdy płynny środek biodegradacji rozcieńcza się przed użyciem w proporcji 1 :2, a następnie dodaje do kompostu w ilości co najmniej 5 ml/m3. Dobrze jest również, gdy podczas kompostowania zawartość kompostu jest napowietrzana, poprzez mechaniczne jego mieszanie lub wprowadzenie do niego przewodów ze sprężonym powietrzem. Gdy w odpadach organicznych kompostu umieszcza się materiały polilaktydowe, to kompostowanie trwa optymalnie co najmniej 12 tygodni.
Korzystnymi skutkami wynalazku jest uzyskanie kompostu zawierającego folię PLA, który po 12 tygodniach wykazuje wzrost o ponad 3000% ogólnej ilości mikroorganizmów (OLD) oraz potencjału redoks o 17% w porównaniu z kompostem początkowym (do którego nie wprowadzono środka opracowanego sposobem według wynalazku). W sposobie kompostowania folii PLA uzyskuje się ponad 97% ubytek jej masy oraz wzrost indeksu karbonylowego o około 20%.
Przykłady realizacji
Sposób otrzymywania płynnego środka biodegradacji polegał, w jednym z przykładów realizacji, na wprowadzeniu do 300 g wody destylowanej składników, których rodzaj i możliwe zakresy ilościowe zestawiono w tabeli 1.
Tab. 1. Skład jakościowy i ilościowy płynnego środka biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście - pierwszy przykład realizacji (na 300 g wody)
I. Czynniki aktywne: roztwory fizjologiczne z bakteriami
L.p. Nazwa Ilość (zakres)
1. Bacillus subtilis (KKP 361) i/lub (PCM 2021) od 0,05 do 0,15 g roztworu zawierającego bakterie w ilości co najmniej 6,0 x 106jtk/mg
2. Bacillus stearothermophilus (PCM 2104) od 0,05 do 0,15 g/ml roztworu zawierającego bakterie w ilości co najmniej 4,0 x 106jtk/mg
II. Czynniki aktywne: enzymy
1. Proteinaza K z Tritirachium album (600 - 800 Unit/mg) 0,1 - 1,2 mg
2. Proteaza z Bacilus licheniformis (7-15 Unit/mg) 0,1 - 1,2 mg
3. Lipaza z Candida rugosa (>700 Unit/mq) 0,1 - 1,2 mg
III. Składniki odżywcze
1. Azotan sodu (NaNCh) 0,5 - 2 g
2. Glukoza 5 - 30 g
3. Węglan wapnia (kreda) 0,5 g - 3 g
4. Mocznik 0,15 - 0,45 g
Natomiast w innym przykładzie realizacji do 500 g wody destylowanej dodano składniki, których rodzaj i zakresy ilościowe zestawiono w tabeli 2.
PL 246404 Β1
Tab. 2. Skład jakościowy i ilościowy płynnego środka biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście - drugi przykład realizacji (na 500 g wody)
I. Czynniki aktywne: roztwory fizjologiczne z bakteriami
L.p. Nazwa Ilość (zakres)
1. Roztwór fizjologiczny z bakteriami Bacillus subtilis (KKP 361) i/lub (PCM 2021) od 0,05 do 0,15 g roztworu zawierającego bakterie w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk/mg
2. Roztwór fizjologiczny z bakteriami Bacillus stearothermophilus (PCM 2104) od 0,05 do 0,15 g/ml roztworu zawierającego bakterie w ilości co najmniej 4,0 x 106 jtk/mg
3. Roztwór fizjologiczny z bakteriami Arthrobacter globiformis (PCM 2134) od 0,05 do 0,15 g roztworu zawierającego bakterie w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk/mg
4. Roztwór fizjologiczny z bakteriami Pediococcus damnosus (KKP 321) od 0,05 do 0,15 g roztworu zawierającego bakterie w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk/mg
5. Roztwór fizjologiczny z bakteriami Pseudomonas putida (KKP 1142) od 0,05 do 0,15 g roztworu zawierającego bakterie w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk/mg
II. Czynniki aktywne: enzymy
1. Proteinaza K z Tritirachium album (600 - 800 Unit/mg) 0,1 - 1,2 mg
2. Proteaza z Bacilus licheniformis (715 Unit/mg) 0,1 - 1,2 mg
3. Lipaza z Candida rugosa (>700 Unit/mg) 0,1 - 1,2 mg
III. Składniki odżywcze
1. Azotan sodu (NaNOs) 0,5 - 2 g
2. Glukoza 5 - 30 g
3. Węglan wapnia (kreda) 0,5 g - 3 g
4. Mocznik 0,15 - 0,45 g
5. Diwodorofosforan potasu (KH2PO4) 0,2 - 1,5 g
6. Fosforan dipotasu (K2HPO4) 0,2 - 1,5 g
7. Chlorek potasu (KCI) 0,2- 1,5 g
8. Siarczan Magnezu Siedmiowodny (MqSO4-7H2O) 0,2 - 1,5 g
9. Siarczan żelaza siedmiowodny (FeSO4-7H2O) 0,005 - 0,02 g
Wiadome jest, że udział wody może być dowolnie zwiększany, co zmieni charakter płynnego środka z koncentratu na jego bardziej rozcieńczoną postać, jednak tak samo możliwą do wykorzystania w kompostowaniu termoplastycznych materiałów polimerowych. Z tego względu określenie górnej granicy udziału wody jest bezzasadne z punktu widzenia zakresu ochrony. Niemniej, w pracach badawczych ustalono, że aby środek płynny miał charakter koncentratu korzystnie jest aby zawierał do 900 g wody.
Niezależnie od składu ilościowego i jakościowego środka do biodegradacji procedura jego otrzymywania jest następująca:
• W pierwszym etapie wszystkie suche składniki odżywcze odważane są z dokładnością do 0,001 g i dodawana jest woda destylowana. Następnie medium to (woda ze składnikami odżywczymi) sterylizowane jest w autoklawie w temperaturze 135°C.
• W kolejnym etapie odmierzoną ilość enzymów sterylizuje się termicznie w czasie od około 30 do 60 min, w temp. do 80°C. W innej opcji przykładu realizacji enzymy te sterylizuje się promieniowaniem UV o długości fali co najmniej 254 nm w czasie około 20 minut (zalecany czasu napromienienia od 15 do 30 minut).
• Następnie enzymy po sterylizacji dodawane są do medium (wody wraz ze składnikami odżywczymi). • W międzyczasie szczepy bakteryjne hoduje się w bulionie tryptonowo-sojowym (TSB - Tryptone Soya Broth) w czasie około 48 godzin. Każdy szczep hodowany jest oddzielnie. Przygotowuje się roztwory fizjologiczne (wodny roztwór izotoniczny zawierający chlorek sodu o stężeniu około 0,8%) dla każdego szczepu oddzielnie po 100 ml. Następnie do każdego z roztworów fizjologicznych wprowadza się właściwy szczep bakterii, uzyskując zawiesiny, oddzielnie dla każdego ze szczepu bakterii.
• Następnie roztwory z bakteriami dodano do medium ze składnikami odżywczymi i enzymami.
Całość mieszaniny umieszcza się w wysterylizowanych pojemnikach, o zamknięciu, którego otwarcie uniemożliwia ponowne zamknięcie i wykorzystanie płynnego środka.
W jednym z przykładów realizacji sposób biodegradacji termoplastycznych biodegradowalnych materiałów polimerowych w kompoście polega na umieszczeniu w odpadach organicznych termoplastycznych, biodegradowalnych materiałów polimerów. Następnie kompost polewa się równomiernie wstrząśniętym płynnym środkiem zawierającym wodę i składniki zestawione w tab. 1 lub 2. Kompostowanie zachodzi w zakresie temperatury od 20 do 75°C i wilgotności kompostu od 38 do 80%. Korzystnie przed użyciem płynnego środka biodegradacji rozcieńcza się go w proporcji 1 : 2 z wodą kranową, a następnie dodaje do kompostu w ilości co najmniej 5 ml/m3. Podczas kompostowania zawartość kompostu jest napowietrzana, w jednym z przykładów realizacji poprzez mechaniczne mieszanie kompostu, w innym przykładzie realizacji poprzez przewody doprowadzające sprężone powietrze. W przypadku materiałów ze skrobi termoplastycznej jej pełna degradacja zachodzi już po około 3 dniach. Natomiast, gdy w odpadach organicznych kompostu umieszcza się materiały polilaktydowe (w postaci folii), to kompostowanie powinno trwać co najmniej 12 tygodni.
Po 12 tygodniach inkubacji, w uśrednionych warunkach 21,3 ±1,62°C i wilgotności 38 ±6,5%, wyjęto próbki folii PLA i potwierdzono skuteczność działania płynnego środka (biopreparatu) za pomocą pomiaru: ubytku masy, indeksu karbonylowego próbek oraz ogólnej liczebności mikroorganizmów, oznaczenia pH i potencjału redoks kompostu. Po okresie inkubacji (kompostowania) ubytek masy folii PLA wyniósł 97,54%, a wzrost indeksu karbonylowego 20%, kompost wykazywał 3025% wzrost ogólnej ilości mikroorganizmów (OLD) w porównaniu z kompostem początkowym, jego pH obniżyło się o 1,27% (z wartości 6,7), a potencjał redoks wzrósł o 17,96%.
Należy podkreślić, ze płynny środek i sposób biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście spełniają wymagania ustawy z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu (Dz. U. z 2007 r. nr 147 Poz. 1033).

Claims (9)

1. Sposób otrzymywania płynnego środka biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście, w którym do wody wprowadza się składniki odżywcze, enzymy oraz szczepy bakterii znamienny tym, że do wody na co najmniej jej 300 części wagowych wprowadza się:
• od 0,5 do 2 części wagowych azotanu sodu, • od 5 do 30 części wagowych glukozy, fruktozy lub sacharozy, • od 0,5 do 3 części wagowych węglanu wapnia, • od 0,15 do 0,45 części wagowych mocznika, • od 0,0001 do 0,0012 części wagowych proteinazy K, • od 0,0001 do 0,0012 części wagowych proteazy, • od 0,0001 do 0,0012 części wagowych lipazy, • od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego wyizolowany szczep bakterii Bacillus subtilis w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk na 1 mg tego roztworu, • od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego wyizolowany szczep bakterii Bacillus stearothermophilus w ilości co najmniej 4,0 x 106 jtk na 1 mg tego roztworu.
2. Sposób otrzymywania płynnego środka biodegradacji według zastrz. 1, znamienny tym, że do wody na jej 500 części wagowych wprowadza się dodatkowo:
• od 0,2 do 1,5 części wagowych diwodorofosforanu potasu, • od 0,2 do 1,5 części wagowych fosforanu dipotasu, • od 0,2 do 1,5 części wagowych chlorku potasu, • od 0,2 do 1,5 części wagowych siarczanu magnezu siedmiowodnego, • od 0,005 do 0,02 części wagowych siarczanu żelaza siedmiowodnego.
3. Sposób otrzymywania płynnego środka biodegradacji według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że do wody na jej 500 części wagowych wprowadza się dodatkowo:
• od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego • wyizolowany szczep bakterii Arthrobacter globiformis w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk na 1 mg tego roztworu, • od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego • wyizolowany szczep bakterii Pediococcus damnosus w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk na 1 mg tego roztworu, • od 0,05 do 0,15 części wagowych roztworu fizjologicznego zawierającego • wyizolowany szczep bakterii Pseudomonas putida w ilości co najmniej 6,0 x 106 jtk na 1 mg tego roztworu.
4. Sposób otrzymywania płynnego środka biodegradacji według zastrz. 1, 2 albo 3, znamienny tym, że enzymy przed wprowadzeniem do wody poddaje się sterylizacji.
5. Sposób otrzymywania płynnego środka biodegradacji według zastrz. 4, znamienny tym, że po wprowadzeniu do wody związków nieorganicznych, związków sacharydowych oraz kredy roztwór ten poddaje się sterylizacji a następnie wprowadza do niego enzymy i roztwory fizjologiczne zawierające szczepy bakterii.
6. Sposób biodegradacji termoplastycznych biodegradowalnych materiałów polimerowych w kompoście, w którym w odpadach organicznych umieszcza się termoplastyczne, biodegradowalne materiały polimerowe, a następnie kompostuje się je w czasie co najmniej 3 dni w zakresie temperatury od 20 do 75°C i wilgotności kompostu od 30 do 80%, znamienny tym, że do kompostu dodaje się płynny środek biodegradacji otrzymywany sposobem według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 5.
7. Sposób otrzymywania środka według zastrz. 6, znamienny tym, że płynny środek biodegradacji rozcieńcza się przed użyciem w proporcji 1 : 2, a następnie dodaje do kompostu w ilości co najmniej 5 ml/m3.
8. Sposób otrzymywania środka według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że podczas kompostowania zawartość kompostu jest napowietrzana.
9. Sposób otrzymywania środka według zastrz. 6, 7 albo 8, znamienny tym, że w odpadach organicznych kompostu umieszcza się materiały polilaktydowe, a kompostowanie trwa co najmniej 12 tygodni.
PL443706A 2023-02-07 2023-02-07 Sposób otrzymywania płynnego środka i sposób biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście PL246404B1 (pl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL443706A PL246404B1 (pl) 2023-02-07 2023-02-07 Sposób otrzymywania płynnego środka i sposób biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście
PCT/PL2024/050008 WO2024167426A1 (en) 2023-02-07 2024-02-02 Method of obtaining liquid agent and method for biodegradation of thermoplastic polymeric materials in compost

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL443706A PL246404B1 (pl) 2023-02-07 2023-02-07 Sposób otrzymywania płynnego środka i sposób biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL443706A1 PL443706A1 (pl) 2024-08-12
PL246404B1 true PL246404B1 (pl) 2025-01-20

Family

ID=90458269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL443706A PL246404B1 (pl) 2023-02-07 2023-02-07 Sposób otrzymywania płynnego środka i sposób biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście

Country Status (2)

Country Link
PL (1) PL246404B1 (pl)
WO (1) WO2024167426A1 (pl)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH114680A (ja) * 1997-06-17 1999-01-12 Agency Of Ind Science & Technol ポリ乳酸樹脂を分解するバクテリアおよびポリ乳酸樹脂の微生物分解方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006115430A1 (en) 2005-04-28 2006-11-02 Irina Grigorievna Osipova Irilis biopreparation based on bacillus-strain bacteria, bacillus subtilis and bacillus licheniformis contained therein
PL222382B1 (pl) 2013-02-04 2016-07-29 Politechnika Łódzka Sposób otrzymywania preparatu enzymów wspomagającego bioremediację środowiska zanieczyszczonego węglowodorami ciężkiej frakcji ropy naftowej oraz sposób bioremediacji środowiska zanieczyszczonego ciężką frakcją ropy naftowej
PL222397B1 (pl) 2013-05-17 2016-07-29 Politechnika Łódzka Sposób bioremediacji gleby zanieczyszczonej olejem napędowym
JP2017086040A (ja) * 2015-11-16 2017-05-25 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 生分解性プラスチックを効率良く分解する方法
PL234499B1 (pl) 2018-03-08 2020-03-31 Bactrem Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Kompozycja zawierająca wyizolowane szczepy saprofitycznych bakterii glebowych, biopreparat zawierający taką kompozycję wykorzystywane do zwalczania patogenów roślin w glebie, użyźniania gleby i przywracania naturalnej równowagi biologicznej mikroflory oraz biostymulacji rozwoju i wzrostu roślin w sposobach i zastosowaniach je wykorzystujących
PL3959326T3 (pl) * 2019-07-05 2023-10-09 Basf Se Przemysłowy sposób fermentacji dla komórek bakteryjnych z wykorzystaniem kultury wstępnej okresowej z zasilaniem
CN113636886A (zh) * 2021-07-23 2021-11-12 同济大学 一种高效降解以pbat和淀粉为原料的全生物降解地膜的生物有机肥及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH114680A (ja) * 1997-06-17 1999-01-12 Agency Of Ind Science & Technol ポリ乳酸樹脂を分解するバクテリアおよびポリ乳酸樹脂の微生物分解方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JANG YEON CHO, SOL LEE PARK, SU HYUN KIM, HEE JU JUNG, DO HYUN CHO, BYUNG CHAN KIM, SHASHI KANT BHATIA, RANJIT GURAV, SEE-HYOUNG P: "Waste Management, Vol. 144, 2022, Pp. 1-10", NOVEL POLY(BUTYLENE ADIPATE-CO-TEREPHTHALATE)-DEGRADING BACILLUS SP. JY35 FROM WASTEWATER SLUDGE AND ITS BROAD DEGRADATION OF VARIOUS BIOPLASTICS, DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2022.03.003 *
THI CAM HA DANG, DANG THANG NGUYEN I IN.,: "Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol. 2018, 9, 015014 (11pp),", PLASTIC DEGRADATION BY THERMOPHILIC BACILLUS SP. BCBT21 ISOLATED FROM COMPOSTING AGRICULTURAL RESIDUAL IN VIETNAM, DOI: https://doi.org/10.1088/2043-6254/aaabaf *
YU, J., KIM, P.D., JANG, Y. I IN.: "Biodegradation 33, 477–487 (2022).", COMPARISON OF POLYLACTIC ACID BIODEGRADATION ABILITY OF BREVIBACILLUS BREVIS AND BACILLUS AMYLOLIQUEFACIENS AND PROMOTION OF PLA BIODEGRADATION BY SOYTONE., DOI: https://doi.org/10.1007/s10532-022-09993-y *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024167426A1 (en) 2024-08-15
PL443706A1 (pl) 2024-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ros et al. A full-scale study of treatment of pig slurry by composting: Kinetic changes in chemical and microbial properties
Caravaca et al. Improvement of rhizosphere aggregate stability of afforested semiarid plant species subjected to mycorrhizal inoculation and compost addition
Tate III Cultural and environmental factors affecting the longevity of Escherichia coli in histosols
CN103748214B (zh) 用于清除水、工业废水和土壤中耐降解化学品的生物制品及使用该制品的方法
Lynch Interactions between biological processes, cultivation and soil structure
Tate III Microbial oxidation of organic matter of Histosols
Moore Non-symbiotic nitrogen fixation in soil and soil-plant systems.
Odokuma et al. Bioremediation of a crude oil polluted tropical mangrove environment
Kaur et al. Carrier-based biofertilizers
Arfarita et al. Effects of seaweed waste on the viability of three bacterial isolates in biological fertilizer liquid formulations to enhance soil aggregation and fertility
JPS58208191A (ja) 土壌活性剤
PL246404B1 (pl) Sposób otrzymywania płynnego środka i sposób biodegradacji termoplastycznych materiałów polimerowych w kompoście
JP4875809B2 (ja) 汚泥発酵肥料
Nweke et al. Effects of cassava processing effluents on the soil microbial population dynamics in selected communities in Abakaliki, Ebonyi State, Nigeria
Ajisha et al. Bioaugmentation of soil with Pseudomonas monteilii strain eliminates inhibition of okra (Abelmoschus esculentus) seed germination by m-cresol
Mataix-Solera et al. Effects of an experimental fire on soil microbial populations in a Mediterranean environment
Vu The potential of Plant Residues and Industrial Sewage Sludge as Organic Fertilizers, and their Effect on Soil pH and Moisture of Acid Sulfate Soil.
Wyszkowska et al. The influence of diesel oil contamination on soil microorganisms and oat growth
JP2001048687A (ja) 土壌基盤材
Shyamala et al. Seasonal variation of microbial populations during composting processes of municipal solid wastes
WO2009048981A1 (en) Odor-controlling composition
Mythili et al. Bioremediation of tannery effluent and its impact on seed germination (blackgram and sunflower)
Okoh et al. Impacts of soil composting and poultry manure on biodegradation of polyethylene
Okafor et al. Bioload, Ecotoxicity and Physicochemical Evaluation of Paint Industries’ Effluent Contaminated Sites in Aba, Abia State, Nigeria
Vasile Role of the polymer degradation processes in environmental pollution and waste treatment