Переработка пищевых (биоотходов) отходов с помощью личинок мухи Черная львинка (Hermetia illucens) и производство кормового белка

Наука

    Наименование проекта:«Переработка пищевых (биоотходов) отходов с помощью личинок мухи Черная львинка (Hermetia illucens) и производство кормового белка» (продолжительность проекта 12 мес., 01.01.-31.12.-2022 г.г.)

            Управление городскими отходами считается одной из самых неотложных и серьезных экологических проблем. Серьезность этой проблемы будет возрастать в будущем с учетом быстрого роста городского населения. В связи с растущим давлением общественности и проблемами окружающей среды, необходимо разработать более устойчивые методы обращения с бытовыми отходами. Этот проект в значительной степени основан на опыте эксплуатации установки по переработке одной тонны отходов в день. Отходы, перерабатываемые на предприятии, в основном представляют собой отходы фруктов и овощей с оптового рынка. Надо понимать, что масштабирование на более крупный объект может потребовать некоторой адаптации или настройки оборудования. Однако мы считаем, что описанные стандартные процедуры применимы для широкого диапазона масштабирования производства.

            Переработка органических отходов (биоотходов) по-прежнему довольно ограничена, особенно в Казахстане, хотя это, безусловно, самая большая часть всех образующихся муниципальных отходов. В данном проекте рассматриваются городские органические муниципальные отходы домашних хозяйств, коммерческих предприятий и учреждений. В нем описывается довольно новый, но вместе с тем практически апробированный подход к преобразованию биоотходов личинками насекомых на примере мухи черной львинки (ЧЛ), Hermetia illucens; подход, который привлек большое внимание в последнее десятилетие. Его популярность связана с многообещающими возможностями использования собранных личинок ЧЛ в качестве источника кормового белка для животных, что дает ценную альтернативу традиционному корму. Ключевые характеристики делают технологию привлекательным вариантом переработки биоотходов с точки зрения задач по утилизации предприятиями пищевой и сельхозпромышленности. Перечислим их:

  • Биомасса отходов превращается в личинок и биогумус. Личинки состоят из 35% белка и 30% сырого жира. Этот белок из насекомых имеет высокое качество и является важным кормом для птицеводов и рыбоводов. Испытаниякормов зарубежными специалистамиподтвердили, чтоэтоподходящаяальтернативарыбноймуке.
  • Было показано, что при переработке отходов личинками Черной львинки в отходах инактивируются бактерии-переносчики болезней, такие как сальмонелла. Это означает, что риск передачи болезней между животными и между животными и людьми снижается при использовании этой технологии на уровне фермы или при обработке отходов животного происхождения в целом (например, куриного помета или отходов бойни).
  • Такая обработка органических отходов может уменьшить количество открытых свалок, что по-прежнему является печальной реальностью.
  • Переработанные личинками отходы называются биогумус. Это вещество, похожее на компост, содержит питательные и органические вещества и при использовании в сельском хозяйстве помогает уменьшить истощение почвы.
  • Продемонстрирована высокая степень конверсии отходов в биомассу, до 25% в пересчете на сырую массу, что является удовлетворительным выходом с точки зрения технологии и бизнеса.
  • Для эксплуатации такого объекта нет необходимости в сложных высокотехнологичных решениях. Таким образом, он подходит для регионов, которые в основном полагаются на простые технологии и неквалифицированный труд.

Технологическое решение заключается в скармливании сегрегированных биоотходов личинкам мухи Черной львинки (ЧЛ), выращенными в питомнике. Личинки растут на отходах и уменьшают массу отходов. В конце процесса личинок собирают и перерабатывают в подходящий корм для животных, птиц и рыб. Остатки отходов также будут переработаны и потенциально использованы в качестве удобрения почвы.

Цель проекта: Изучить полный жизненный цикл мухи Черная львинка Hermetia illucens, собрать статистические данные по переработке отходов личинками мухи Черная львинка, определить потенциал и проектную мощность данной технологии.

Ожидаемые результаты:

  1. переработка органического отхода — 150 тонны
  2. выращивание живой личинки – 50 тонны
  3. производство сухой личинки – 10 тонны
  4. производство белковолипидного концентрата – 2 тонны
  5. призводство жира – 2 тонны
  6. производство биогумуса – 50 тонны
  7. Будет получено свидетельство о регистрации авторских прав.
  8. Так же планируется публикация работы в отечественных и заружебных научных журналах.

Научный руководитель проекта:

      Камбарова Айгерим, магистр естественных наук -. С 2019 года работала в должности заведующей лабораторией биоресурсов, научно-исследовательском институте Проблем биотехнологии  Жетысуского университета имени И.Жансугурова. Имеет более 25 публикации, из них 1 публикации — в базах данных Web of Science и Scopus, КОКСОН -5, международные конференции — 4, книги — 1, патент — 1. ORCID 0000-0003-1317-5080 Ссылка на профиль https://orcid.org/my-orcid?orcid=0000-0003-1317-5080

Члены исследовательской группы:

Карипбаева Расима Курманалиевна, докторант 1 курса ОП 8D01503- биология. более 20 научных работ, из них- 1 статья в базах данных Web of Science и Scopus, 3- Коксон, международные конференции -, книги-1, патент- 1. ResearcherID ABF-7082-2021, Scopus ID 57219090218, ORCID ID 0000-0001-8187-1614

Жакупжанова Мадина Фархатовна— опубликовала более 10 научных работ; из них 1 News of NAS RK, международные конференции — 6, патент -1.

Научные стажировки иповышение квалификации

1. Камбарова Айгерим 21.11.2016-26.11.2016 — научно-исследовательская стажировка в Институте общей генетики и цитологии, Алматы, Казахстан. Практическое обучение по микроклональному размножению древесных растений. Освоение методики: формирования состава т приготовления питательных сред для культивирования эксплантов; методику микроклонирования микроклонов in vitro; методику культивирования регенерантов древесных культур в условиях контейнерной культуры.

2. Камбарова Айгерим 11.09.2017-22.09.2017  University of Zilina, Slovakia, Institute of High Mountain Biology Postmastership Training.

3. Камбарова Айгерим 28.06.2018 – 06.07.2018 – научно-исследовательская стажировка по биологической защите растений, Отделение защиты растений, Сельскохозяйственный факультет, Кыргызско-Турецкий университет «Манас», Бишкек, Кыргызстан. Цель научно-исследователькой стажировки: современные методы для быстрой идентификации микроорганизмов и вредителей, вызывающих заболевания у растений; диагностика  болезней растений и вредителей; научные основы создания устойчивых к болезням и вредителям сортов сельхозрастений .

4. Камбарова Айгерим 11.03.2019 – 16.03.2019 научно-исследовательская стажировка по определению запасов (биологических, эксплуатационных) полезных и лекарственных растений в естественных условиях произрастания. Институт химии и фитотехнологии НАН КР. г. Бишкек, Кыргыстан.

5. Камбарова Айгерим 02.10.2019 – 12.10.2019 научно-исследовательская стажировка по Технологии выращивания и размножения лекарственных, эфиромасличных и полезных растений в условиях культуры в институте химии и фитотехнологии НАН КР, г. Бишкек, Кыргыстан.

6. Камбарова Айгерим 11.03.2019 – 16.03.2019 научно-исследовательская стажировка по Получение новых высокоэффективных стимуляторов роста и биологически активных соединений;в институте химии и фитотехнологии НАН КР. г. Бишкек, Кыргыстан.

7. Жакупжанова М.Ф. 11.03.2019 – 16.03.2019 – Технология выращивания и размножения лекарственных, эфиромасличных и полезных растений в условиях культуры, Институт химии и фитотехнологии НАН КР, Бишкек, Кыргызстан.

Список публикаций и патентов исполнителей проекта за период с 2015 по 2020 г.г.

  1. Камбарова А. Ғылыми – техникалық прогресс дамуының Қазақстан экологиясына әсері // Материалы XIV ежегодной международной научно-практической конференции студентов, магистрантов, докторантов, аспирантов и соискателей «Социально-экономическое развитие общества будущего: тенденции, точки роста, эффективные решения». – 2015. – С. 537-540.
  2. Камбарова А., Жакупжанова М.Ф. Применение зеленого черенкования для размножения плодовых и декоративных растений // Материалы Республиканской научно-практической конференции «Молодежь и наука в современном мире. – 2015. – C. 62-67.
  3. Бахтаулова А.С., Камбарова А., Жакупжанова М.Ф. Применение зеленого черенкования для размножения плодовых и декоративных растений // Материалы ХХIХ студенческой международной заочной научно-практической конференции «Молодежный научный форум: Естественные и медицинские науки». – 2015. № 10 (28). – С. 10-18. *Сборник включен в науко-метрическую базу
  4. Камбарова А., Жакупжанова М.Ф. Жасыл қалемшелеу арқылы сәндік және цитрусты бөлме өсімдіктерін көбейту // «Жаңа әлемдегі жастар және ғылым» Республикалық ғылыми-тәжірибелік конференция материалдары. – 2016. – C. 300-305.
  5. Бахтаулова А.С., Камбарова А., Жакупжанова М.Ф. Влияние регуляторов роста на корнеобразовательную способность зеленых черенков декоративных растений // Международный научный журнал «Путь науки». — 2017.  № 2 (36). – С. 32-36. *Импакт-фактор журнала «Путь науки» — 0.543 (Global Impact Factor, Австралия), — 0.350 (Open Academic Journals Index, Россия
  6. Бахтаулова А.С., Шаденова Э.А., Камбарова А., Жакупжанова М. Микроклональное размножение яблони Сиверса (Malus sieversii) // Вестник Государственный университет им. Шакарима. – 2018. № 3 (83).

  1. Жакупжанова М.Ф., Канаев А.Т., Камбарова А. Роль регуляторов роста на укоренение зеленых черенков комнатных растений в климатической камере // XVI Всероссийская с международным участием школа – семинар по структурной макрокинетике для молодых ученых имени академика А.Г.Мержанова. Черноголовка. 10-12 октября 2018 г. / Сборник материалов. — Черноголовка, ИСМАН. — 2018. С – 124-126. ISBN 978-5-9907575-3-0, DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10064
  2. Ashimkhan Kanayev, Kuat Baymyrzayev, Aigerim Kambarova, Madina Zhakupzhanova, Rauan Satymbekov,  DEVELOPMENT OF AN EFFECTIVE METHOD OF PRE-SEED TREATMENT IN SEEDS OF SUGAR BEET (PAPER publishing) //The Review Committee came to a conclusion that the proposed theme/s is/are in the scope of the 19th International Multidisciplinary Scientific Geo Conference& EXPO SGEM2019 and will be of a great interest to the SGEM2019 participants. SCOPUS
  3. Канаев А.Т., Камбарова А.,Жакупжанова М.Ф., Роль регуляторов роста на укоренение зеленых черенков комнатных растений в климатической камере // XVI Всероссийская с международным участием школа – семинар по структурной макрокинетике для молодых ученых имени академика А.Г.Мержанова. Черноголовка. 10-12 октября 2018 г. / Сборник материалов. — Черноголовка, ИСМАН. — 2018. С – 124-126. ISBN 978-5-9907575-3-0, DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10064,
  4. Канаев А.Т., Баймырзаев К.М., Камбарова А., Жакупжанова М., Гетерокарпия в отношении протравителям семян сахарной свеклы и на их продуктивность // Тенденции развития современной науки и образования: традиции, опыт, инновации: Сборник научных статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием), Республика Башкортостан, г. Сибай / 2018. С – 13-14.
  5. Канаев А.Т., Камбарова А., Жакупжанова М.,Изучeниe лучeвoй пapeнхимы и кopнeoбpaзoвaтeльнoй cпocoбнocти лимона обыкновенного (Citrus limon (L.) Burm.) пpи зeлeнoм чepeнкoвaнии / Международный семинар по изучению биоразнообразия на базе Варзобской горно-ботанической станции «Кондара»+ публикация / 2019.
  6. А. Камбарова,  М.Ф. Жакупжанова Селекция и сорторазведение садовых культур 2019. Т. 6. № 1 Материалы международной научно-практической конференции(с международным участием),«Селекция – основа развития интенсивного садоводства», ФГБНУ ВНИИСПК, г. Орёл. ISSN 2500-0454. Стр: 14-17.
  7. А. Камбарова,  М.Ф. Жакупжанова  Определение солеустойчивости риса посевного (ORYZA SATIVA) в условиях орошаемого земледелия алматинской области // «Вестник Карагандинского университета», серия «Биология, Медицина, География» №3, 2019.
  8. Бахтаулова А.С. Камбарова А. Жакупжанова М.Ф. Морфоанатомические особенности строения стебля лимона обыкновенного (Сitrus limon (l.) Burm.) СЕЛЕКЦИЯ И СОРТОРАЗВЕДЕНИЕ САДОВЫХ КУЛЬТУР 2019. Т. 6. № 1 «СЕЛЕКЦИЯ – ОСНОВА РАЗВИТИЯ ИНТЕНСИВНОГО САДОВОДСТВА», ФГБНУ ВНИИСПК, г. Орёл. ISSN 2500-0454. Стр: 14-17.
  9.  Камбарова А.*, Канаев А.Т., Сатымбеков Р., Карипбаева Р.К, Турлыкожа А.Н., Сартбаева Ж.Б. Разработать Приемы управления продукционным процессом  Озимой пшеницы для технологий различного уровня интенсификации в системе точного земледелия \ «УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ ТЕРРИТОРИЙ:ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА»Материалы X Всероссийской научно-практической конференции (Сибай, 14-16 ноября 2019 г.),  стр. 124-126.
  10. Камбарова А. *, Канаев А.Т., Сатымбеков Р., Карипбаева Р.К Лучeвая пapeнхима и кopнeoбpaзoвaтeльные cпocoбнocти  лимона обыкновенного (citrus limon (l.) Burm.) //«УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ ТЕРРИТОРИЙ:ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА»Материалы X Всероссийской научно-практической конференции (Сибай,14-16 ноября 2019 г.),  стр. 126-128.
  11. Камбарова А., Канаев А.Т., Сатымбеков Р., Карипбаева Р.К Размножение декоративных растений путем зеленого черенкования с применением регуляторов роста // «УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ ТЕРРИТОРИЙ:ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА»Материалы X Всероссийской научно-практической конференции (Сибай,14-16 ноября 2019 г.),  стр. 129-131.
  12. А.Т. Канаев, А. Камбарова*, Р.Сатымбеков , Р.К Карипбаева Применение способа микроклонального размножения смородины мейера в Казахстане // «УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ ТЕРРИТОРИЙ:ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА»Материалы X Всероссийской научно-практической конференции (Сибай,14-16 ноября 2019 г.),  стр. 131-133.
  13. Камбарова А., Канаев А.Т., Карипбаева Р.К., Сатымбеков Р.К.  Целесообразность применения методов in vitro для размножения смородины мейера в казахстане IV Международной научно-практической конференции «НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ: ВЫЗОВЫ ХХI века» НУР-СУЛТАН – 2019, -стр – 76-79.
  14. Патент на полезную модель. №105504 «Способ размножения яблони Сиверса (Malus sieversii) зелеными черенками.  Камбарова Айгерим и Бахтаулова А.С., Канагатов Ж.Ж., Топаев О.С., Оксикбаев Б.К., Жакупжанова М.Ф. авторы полезной модели

Related Posts