Миронов Владимир Витальевич Руководитель группы доктор технических наук, профессор ИНMИ, комн. 303 |
|
+7 (499) 135-12-29 доб. 713 7390530@gmail.com |
Основное
Ключевые слова
микробная биодеградация отходов, компостирование, аэробно-анаэробная конверсия, биоаугментация микробных консорциумов, биофильтрация летучих веществ, микроорганизмы-антагонисты фитопатогенов
Направления исследований
- разработка научных основ технологических процессов твердофазной микробной деградации органических отходов и биофильтрации газовых выбросов
- изучение состава, функций и разнообразия прокариотических и грибных микробных сообществ органических отходов различного происхождения при их переработке
- изучение процессов биофильтрации летучих органических соединений, образующихся при переработке отходов
- изучение и характеристика активных микроорганизмов-деструкторов органических отходов
- исследование активности микроорганизмов компоста против фитопатогенов и получение компостов, обладающих свойством защиты растений
- исследование аэробно-анаэробных микробных процессов твердофазной биодеградации отходов
- моделирование твердофазной биодеградации органических отходов с биофильтрацией газов
Основные методы исследований
Методы химического анализа (газожидкостная хроматография, спектрофотометрия); методы культивирования аэробных и анаэробных микроорганизмов; световая, фазово-контрастная, флуоресцентная и электронная микроскопия; молекулярно-генетические методы идентификации микроорганизмов и микробных сообществ; методы биоинформатики; методы физического и математического моделирования; вегетационные испытания.
Краткая история группы
Проектная команда группы микробных процессов конверсии органических отходов сформировалась в 2019 году на базе лаборатории микробиологии антропогенных мест обитания в рамках реализации нового для лаборатории направления исследований – аэробной твердофазной деградации отходов. Проектная команда была преобразована в группу микробных процессов конверсии органических отходов в 2021 году.
Достижения
ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ
Фундаментальные исследования:
Установлено влияние неоптимальных значений влажности и отношения C/N смеси пищевых и агроотходов на развитие микробного сообщества при компостировании и качественные показатели готового компоста. Впервые показана наибольшая активность нитрификации в высокотемпературную стадию процесса.
Прослежена динамика изменения химических форм азота под воздействием микроорганизмов цикла азота и выявлены закономерности сукцессии сообщества микроорганизмов при компостировании обезвоженных анаэробного сброженных осадков сточных вод.
Впервые подробно охарактеризована сукцессия микробного сообщества при компостировании механически сортированной органической фракции твердых коммунальных отходов (мс-ОФТКО). Получена лабораторная коллекция микроорганизмов, активно вовлеченных в аэробную твердофазную деградацию мс-ОФТКО.
Показано сохранение активности метаногенных архей смеси осадка сточных вод и растительных отходов после длительного высокотемпературного компостирования.
Гранты группы:
- Соисполнители проведения прикладных научных исследований (выполнения проекта) по лоту шифр 2017-14-576-0053 по теме: «Создание комплексной ресурсосберегающей экобиотехнологии для получения биогаза с высоким содержанием метана и биоудобрений с повышенной агрономической ценностью путем переработки возобновляемого сырья — органических отходов, в анаэробных биореакторах нового поколения с применением интенсифицирующего микробный метаногенез электрофизического воздействия, использованием процессов нитрификации-анаммокс для очистки жидкой фракции от азота и компостирования твердых отходов в условиях пониженной аэрации». Уникальный идентификатор работ (проекта) RFMEFI60417X0190. Соглашение №14.604.21.0190 с Минобрнауки России. Срок выполнения: 2017-2019 гг.
- Исполнители проекта 18-29-25035 мк «Разработка научных основ управляемого интенсивного компостирования органической фракции твердых бытовых отходов в твердофазном биореакторе с биофильтрацией отходящих газов» гранта Российского фонда фундаментальных исследований. Срок выполнения: 2018-2022 гг.
- Руководитель и исполнители проекта «Новая стратегия получения биокомпоста с заданными свойствами на основе исследований кинетики роста микроорганизмов, материально-энергетического баланса и прогнозирования биотехнологии с использованием динамической имитационной модели» гранта 075-15-2020-907, предоставленного в рамках государственной поддержки создания и развития Научного центра мирового уровня «Агротехнологии будущего». Срок выполнения: 2020-2024 гг.
- Руководитель и исполнители проекта 23-24-00237 «Особенности биоразложения структурно-модифицированного полилактида при управляемом компостировании пищевых отходов» гранта Российского научного фонда. Срок выполнения: 2023-2024 гг.
Сотрудники
СОСТАВ ГРУППЫ
№ | ФИО | Ученая степень, звание | Должность | Место работы | Городской телефон | Внутренний телефон | |
1 | Миронов Владимир Витальевич | д.т.н., профессор | руководитель группы, в.н.с. | ИНМИ, комн. 303 | (499) 135-12-29 | 713 | 7390530@gmail.com |
2 | Жуков Виталий Георгиевич | к.б.н. | с.н.с. | ИНМИ, комн. 303 | (499) 135-12-29 | 713 | vjoukov@mail.ru |
3 | Смирнова Анастасия Андреевна | - | м.н.с. | ИНМИ, комн. 303 | (499) 135-12-29 | 713 | anastasija.savkina@yandex.ru |
4 | Щелушкина Анна Андреевна | - | м.н.с. | ИНМИ, комн. 303 | (499) 135-12-29 | 713 | schyolushkina@yandex.ru |
Стажеры:
- Меньшова Серафима Сергеевна, smenshova00@mail.ru
- Мольдон Иван Александрович, moldon.ivan@mail.ru
- Острикова Валерия Валерьевна, v-ostrikova@mail.ru
Оборудование
УНИКАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
№ |
Название оборудования/ коллекции | Место нахождения |
1 | Коллекция микроорганизмов-деструкторов органических отходов (представители родов Bacillus, Geobacillus, Pseudomonas, Trichoderma, Penicillium). | ИНМИ, комн. 303 |
2 | Экспериментальная лабораторная установка для проведения аэробно-анаэробной твердофазной биодеградации отходов в строго контролируемых условиях с биофильтрацией сопутствующих газовых выбросов. | ИНМИ, комн. 16А |
3 | Испытательный стенд для определения скорости биоразложения отсева грохочения твердых коммунальных отходов (ТКО) при их сортировке с использованием реального динамического индекса респирации. | ИНМИ, комн. 16А |
РИД
№ | Регистрационный номер | Тип | Название | Авторы | Заявитель/ патентообладатель | Дата приоритета | Дата публикации |
1 | 186661 | Патент на полезную модель РФ | Установка компостирования с оптимизированной аэрацией | Миронов В.В., Литти Ю.В., Ножевникова А.Н. |
ФИЦ Биотехнологии РАН | 28.04.2018 | 28.01.2019 |
2 | 193511 | Патент на полезную модель РФ | Корпус установки компостирования с возможностью контроля и поддержания режимов работы | Миронов В.В., Ножевникова А.Н., Русскова Ю.И., Миронов А.В., Седых А.А., Хасянова Е.О. |
ФИЦ Биотехнологии РАН | 24.07.2019 | 31.10.2019 |
3 | 2774585 | Патент на изобретение РФ | Физическая имитационная модель для исследования компостирования | Миронов В.В., Вантеева А.В. |
ФИЦ Биотехнологии РАН | 08.10.2021 | 21.06.2022 |
4 | 2022124703 | Заявка на изобретение РФ | Установка аэробно-анаэробной твердофазной ферментации отходов | Миронов В.В., Вантеева А.В. | ФИЦ Биотехнологии РАН | 02.02.2022 |
Публикации
- Ivanov, Y.A., Mironov V.V. Test results In-vessel composting system at the cattle farm located in the central part of Russia. Agricultural Mechanization in Asia, Africa, and Latin America. 2018. V. 49. 3. P. 86-90. https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000448634400013
- Nozhevnikova, A.N., Mironov V.V., Bochkova E.A., Litti Yu.V., Russkova Yu.I. Composition of a Microbial Community at Different Stages of Composting and the Prospects for Compost Production from Municipal Organic Waste (Review). Applied Biochemistry and Microbiology. 2019. V. 55. P. 199–208. https://doi.org/10.1134/S0003683819030104
- Mironov V.V., Bochkova E.A., Gannesen A.V., Vanteeva A.V., Russkova Yu.I., Nozhevnikova A.N. Dynamics of Biological Processes during Composting of Anaerobically Digested Wastewater Sludge. Microbiology. 2020. V. 89. P. 470–482. https://doi.org/10.1134/S0026261720040086
- Mironov V., Vanteeva A., Merkel A. Microbiological Activity during Co-Composting of Food and Agricultural Waste for Soil Amendment. Agronomy. 2021. 11(5): 928. https://doi.org/10.3390/agronomy11050928
- Mironov, V., Vanteeva A., Sokolova D., Merkel A., Nikolaev Y. Microbiota Dynamics of Mechanically Separated Organic Fraction of Municipal Solid Waste during Composting. Microorganisms. 2021. 9(9): 1877. https://doi.org/10.3390/microorganisms9091877
- Zhou Chen, Yanzeng Li, Yanyan Peng, Vladimir Mironov, Jinxi Chen, Huixia Jin, Shenghua Zhang. Feasibility of sewage sludge and food waste aerobic co-composting: Physicochemical properties, microbial community structures, and contradiction between microbial metabolic activity and safety risks. Science of The Total Environment. 2022. V. 825. 154047. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154047
- Mironov, V.V., Trofimchuk E.S., Zagustina N.A., Ivanova O.A., Vanteeva A.V., Bochkova E.A., Ostrikova V.V. and Zhang S. Solid-Phase Biodegradation of Polylactides (Review). Applied Biochemistry and Microbiology. 2022. V. 58(6) P. 667–678. https://link.springer.com/article/10.1134/S0003683822060102
Диссертации
№ | Диссертант | Диссертация | Тема работы | Научный руководитель/ консультант |
Год защиты |
1 | Вантеева А.В. | магистерская | Влияние инокуляции гидролитическими микроорганизмами на процесс биодеградации органических отходов | Миронов В.В. | 2022 |
2 | Миронов В.В. | докторская | Технологии и технические средства интенсификации производства органических удобрений на фермах крупного рогатого скота | Завражнов А.И. | 2010 |
3 | Жуков В.Г. | кандидатская | Сравнительное исследование метаболизма углерода у пурпурных серобактерий на свету и в темноте | Кондратьева Е.Н. | 1979 |
Услуги
- Анализ общих и санитарных микробиологических и агрохимических показателей органических отходов и биокомпостов
- Создание консорциумов активных микроорганизмов-деградантов органических отходов.
- Оценка биологической стабильности отсева ТКО (отсева грохочения твердых коммунальных отходов при их сортировке) при его компостировании. Испытания позволяют косвенно оценить потенциальный риск микробиологического самонагревания, образования запаха, привлечения переносчиков инфекционных болезней и т.д. Методика испытаний соответствует действующему Европейскому стандарту SIST EN 15590:2011
- Разработка Технических условий на биокомпосты и техногенные грунты, полученные методом промышленного компостирования органического сырья/отходов
- Разработка Технологических регламентов на утилизацию органических отходов и производство готовой продукции из отходов
- Экспертиза новых технологий утилизации и обезвреживания биологически разлагаемых органических отходов
- Экспертиза существующих технологий и производств в сфере утилизации и обезвреживания биологически разлагаемых органических отходов
- Разработка рекомендаций по оптимизации процесса твердофазной биодеградации отходов.
Разработки
№ | Статус | Наименование разработки |
Дата | Где | Краткое описание |
1 | Внедрено | Совершенствование технологии производства органического удобрения из подстилочного помета методом буртового компостирования с применением мобильного ворошителя буртов | 2016-2017 | ООО «ЛИСКо Бройлер» (ГК Черкизово) Воронежской области |
Разработан технологический регламент. Ежегодный объем переработки подстилочного помета по усовершенствованной технологии составил 110 000 т. |
2 | Внедрено | Оптимизация технологического процесса промышленного компостирования органических отходов в установке «Климатическая камера» | 2019-2021 | ООО «Грунт Эко» (ГК ВИВА ТРАНС) Московской области |
Установлены оптимальные и рациональные технологические режимы.
Разработаны оригинальные рецептуры компостных смесей из овощных и фруктовых отходов, избыточного активного ила пищевых производств и древесных отходов. Проведены исследования биологических, физико-химических и агрохимических свойств готового продукта конверсии органических отходов – биокомпоста. Ежегодный объем переработки отходов составил более 120 000 т |
3 | Внедрено | Оптимизация технологических режимов компостирования (биосушки) отсева грохочения твердых коммунальных отходов (ТКО) при их сортировке | 2021 | ООО «Грунт Эко» (ГК ВИВА ТРАНС) Московской области |
Установлены оптимальные технологические параметры компостирования, позволяющие получить стабильный продукт в максимально короткий срок |
4 | Внедрено | Разработка технологии ускоренного компостирования смеси овощных отходов, навоза КРС и подстилочного помета в биокомпост методом буртового компостирования с применением мобильного ворошителя. | 2020-2021 | АО «Агрофирма Бунятино» (ГК Дмитровские овощи) Московской области |
Разработан технологический регламент. Ежегодный объем переработки отходов по разработанной технологии более 40 000 т |
5 | Подготовлено к внедрению | Разработка технологического процесса буртового компостирования обезвоженного осадка сточных вод с углеродосодержащим наполнителем | 2022 | АО «ВЕНТА» | Установлены биологические и физико-химические основы технологии получения органических удобрений из обезвоженных осадков сточных вод (смесь сырого осадка и избыточного активного ила) очистных сооружений нефтехимического предприятия |
Награды
№ | Сотрудники | Вид премии/ награды | Наименование премии/ награды | Год присуждения |
1 | Миронов В.В. | Почетное звание | Профессор РАН | 2016 |
2 | Жуков В.Г. | Премия | Премия Правительства Российской Федерации | 1998 |