Способ получения биогумуса и биомассы культуры червей и устройство для его осуществления

 

Использование: сельское хозяйство, в частности в технологии получения органических удобрений с помощью культуры червей. Сущность изобретения: ферментированный субстрат закладывают в ложа и вносят в него культуру червей. После этого ложе укрывают нетканым материалом волокнистой структуры, обладающим теплоизоляционными, аэрационными и влагопропускающими характеристиками, например пленкой лутрасила. Далее ведут процесс компостирования, после окончания которого отделяют червей от полученного биогумуса. Устройство для осуществления предлагаемого способа состоит из бетонного базового плата, ложа, выполненного из металлической сетки в виде ящика с дном, прокладки, которая размещена внутри ложа и выполнена из нетканого волокнистого материала, и имеющей плоскую форму крышки, которая прикреплена к верхнему краю ложа. При использовании предлагаемых способа и устройства отмечается повышение производительности за счет обеспечения оптимальных условий среды обитания червей и снижения себестоимости продукции за счет упрощения обслуживания предлагаемого устройства. 2 с. и 8 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии получения органических удобрений с помощью культуры червей и одновременно к технологии размножения культуры червей в питательной среде для накопления их биомассы.

Известны способы получения биогумуса [1, 2] по следующей схеме. Заранее готовят органический субстрат, который служит питательной средой для червей. В качестве субстрата используют органические отходы, прошедшие процессы ферментации. Затем готовый субстрат закладывают в ложа и заселяют его червями. Далее ведут процесс компостирования (переработка червями органического сырья в капролиты) при постоянном контроле за физико-химическими условиями в субстрате и за состоянием популяции червей. Для поддержания оптимальной температуры ложа с червями защищают зимой от промерзания, а летом от прямых солнечных лучей, укрывая сеном или соломой. Для создания необходимого температурного режима используют подпочвенный подогрев, укрытия в виде туннелей из полиэтиленовой пленки, натянутой на каркас. Такая технология позволяет продлить период активной деятельности червей и увеличить их продуктивность. После окончания стадии компостирования (через 40-50 дней) полученный биогумус отделяют от червей, высушивают и просеивают.

Наиболее близким к предлагаемому способу и устройству являются способ и устройство для производства удобрений с использованием земляного червя [3] По данному изобретению способ производства удобрений состоит из формирования слоя перепревшей растительной массы, который поддерживается во влажных условиях, размножения земляных червей в вышеназванном слое, в котором черви, поедая растительную массу, выделяют капролиты, сбор вышеназванных капролитов, очистка капролитов, посредством которой получают удобрение. Устройство для выполнения данного изобретения [3] состоит из базового плата, выполненного предпочтительно из бетона, и тела (ложа)прямоугольной формы, расположеннном на базовом плате. Тело может быть выполнено из дерева, бетона или непрозрачного пластика. Между ложем и базовым платом размещена широкая прокладка, выполненная из полиэтилена, полипропилена или винилхлорида, причем она закрепляется таким образом, что не полностью закрывает отверстия между базовым платом и ложем. Данное отверстие обеспечивает утечку излишка воды из ложа. Ложа заполняют перепревшей растительной массой. Верхнюю часть ложа покрывают широкой полосой из материала, который пропускает через себя воду, но препятствует испарению воды. Эта широкая полоса соломенный мат. Далее устройство закрывают крышкой для предохранения содержимого ложа от прямых солнечных лучей. Между крышей и ложем существует зазор, достаточный для обеспечения вентиляции. Для поддержания оптимальной влажности необходимо время от времени производить полив лож с субстратом, заселенным червями. При добавлении воды снимают крышу, но оставляют соломенный мат. Излишек воды вытекает через зазор между ложем и прокладкой из полиэтилена.

Недостатком вышеописанных способов является двойная система покрытия лож: сначала соломенными матами, затем полиэтиленовой пленкой. Соломенные маты, хорошо пропуская воду и воздух, не могут использоваться в течение длительного времени во влажных и теплых условиях, так как начинают гнить. Причем при осуществлении операции подкормки или сбора червей необходимо собрать соломенные маты. Натягивание на ложа пленочных полиэтиленовых тоннелей предохраняет ложа от испарения влаги и сохраняет тепло, но в то же время затрудняет доступ свежего воздуха (а следовательно, и кислорода, необходимого для жизнедеятельности червей) к поверхности ложа и усложняет процессы полива, подкормки и сбора червей.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности технологии получения биогумуса и биомассы червей за счет обеспечения оптимальных условий среды и, как следствие, увеличения продуктивности культуры червей, а также снижение себестоимости продукции за счет упрощения обслуживания предлагаемого устройства.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

Субстрат, приготовленный по традиционной технологии, закладывают в ложа и вносят в него культуру червей. После этого ложе укрывают нетканым материалом волокнистой структуры, обладающим теплоизоляционными, аэрационными и влагопропускающими характеристиками, например пленкой лутрасила или флизелина. Далее ведут процесс компостирования при оптимальных условиях среды обитания червей, когда они более быстро размножаются и более быстро перерабатывают органическое вещество субстрата в биогумус. Большое влияние на состояние красных калифорнийских червей и их продуктивность оказывают физические факторы. Температура является мощным фактором, влияющим на развитие червей. При температуре +5^oC у червей происходит подготовка к состоянию зимнего покоя. При температуре +32^oC снижается активность и вес тела червя за счет увеличения выделения защитного слизистого секрета в ответ на температурный раздражитель. При +37^o черви погибают. Наиболее оптимальной является температура +19-20^oC. Для обеспечения постоянства температуры по предлагаемому способу ложа укрывают пленкой нетканого волокнистого материала, например лутрасила. Лутрасил обладает хорошими теплоизоляционными свойствами и используется в качестве парников в приусадебном хозяйстве. К тому же данный материал благодаря своей структуре пропускает воздух, что предохраняет ложа от перегревания и обеспечивает наиболее стабильные температурные условия. В настоящее время выпускаются различные модификации пленок из данного материала с различной плотностью. Предлагается в зависимости от времени года и климатических условий выбирать соответствующую модификацию пленки. У червей нет специальных дыхательных органов, их дыхание осуществляется через кожный покров тела. При подсыхании кожи дыхание становится невозможным, поэтому в искусственных условиях необходимо поддерживать высокую влажность. Оптимальная влажность составляет 65-75% Для поддержания влажности необходимо регулярное орошение в условиях обеспеченного дренажа. Пленка волокнистой структуры хорошо пропускает воду, поэтому в отличие от полиэтиленовой пленки нет необходимости ее удаления для проведения операции полива, что упрощает обслуживание. Черви нуждаются в хорошем обеспечении кислородом, поэтому необходимо поддерживать достаточную аэрацию лож. Нетканый материал волокнистой структуры обладает хорошими аэрационными характеристиками и в связи с этим его применение для укрытия лож весьма выгодно. Покрытие ложа по предлагаемому изобретению дополнительно отличается от соломенных матов и полиэтиленовой пленки легкостью, в связи с чем уменьшаются трудозатраты на снятие покрытия при внесении свежего корма в ложе, сборе червей или биогумуса. Следует также отметить, что материал волокнистой структуры обладает прочностью и долговечностью. Черви не переносят прямых солнечных лучей. Для затемнения ложа укрывают нетканым материалом волокнистой структуры темного цвета, например пленкой ультрасил (лутрасил УФ 60). Данный материал, обладая всеми вышеописанными преимуществами, не пропускает ультрафиолетовые лучи. Применение такого вида покрытия дает возможность червям быстрее и с меньшими потерями адаптироваться при их заселении в субстрат, также обеспечивает более полную и равномерную по слоям переработку субстрата в биогумус.

Итак, обобщая вышесказанное, использование вместо соломенных матов и полиэтиленовой пленки покрытия из нетканного материала волокнистой структуры для укрытия лож обеспечивает решение задачи предлагаемого изобретения.

Устройство для осуществления предлагаемого способа состоит из бетонного базового плата, ложа, выполненного из металлической сетки в виде ящика с дном, прокладки, которая размещена внутри ложа и выполнена из нетканного волокнистого материала, и крышки, имеющей плоскую форму, которая прикреплена к верхнему краю ложа.

Для изготовления ложа можно использовать, например, металлическую оцинкованную сетку диаметром проволоки 2-3 мм с ячейками 15х15 мм. Для прокладки внутри ложа можно использовать лутрасил или фризелин, а также другие материалы, аналогичные им по свойствам. Ложа, выполненные таким образом, надежно предохраняют червей от крупных вредителей (кротов, птиц) и мелких (мокрицы, моль, муравьи). Кроме того, следует отметить, что использование прокладки из волокнистого материала внутри ложа обеспечивает, во-первых, свободное удаление излишка влаги равномерно по всему дну ложа, во-вторых, не препятствует аэрации, в-третьих, за счет своих теплоизоляционных свойств способствует стабилизации температуры внутри ложа.

Для подбора оптимального режима используют различные модификации данного материала. Выполнение крышки из нетканого волокнистого материала позволяет использовать все преимущества способа, описанного выше. При этом следует добавить, что при выполнении крышки плоской формы расход материала приблизительно в 1,5 раза меньше, чем при выполнении крышки угловой формы.

На фиг. 1 показана установка для производства биогумуса и биомассы червей.

Установка состоит из базового бетонного плата (1), ложа (2), прокладки (3), размещенной внутри ложа, и крышки (4).

Установка работает следующим образом.

Ложе с внутренней прокладкой устанавливают на базовое плато. Затем в ложе загружают подготовленный субстрат и заселяют его червями (5). После закрывают ложе крышкой и проводят процесс переработки субстрата в биогумус (процесс компостирования), во время которого ложе (2) поливают водой через крышку (4). После окончания процесса компостирования крышку (4) снимают и отделяют червей от полученного биогумуса.

Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает решение задачи создания оптимальных условий для размножения червей и продуктивной переработки субстрата в биогумус, а также защиту червей от вредителей, при этом упрощается обслуживание установки.

В ТОО "Яшма" организован испытательный производственный участок вермикомпостирования с применением предлагаемых способа и устройства производительностью 10 тонн в месяц. В качестве субстрата использовали ферментированный навоз крупного рогатого скота. Ложа размером 1 м в ширину, 2 м в длину и 0,3 м в высоту были выполнены из металлической оцинкованной сетки. Внутри ложа были размещены прокладки из пленки лутрасил термоселект. Ложа после внесения субстрата и заселения червями укрывали пленкой лутрасил термоселект в теплый период года и пленкой лутрасил фростселект в холодный период года. Затем проводили процесс компостирования, периодически поливая субстрат водой. Время компостирования по предлагаемому способу составляет 37 суток, что на 7 суток меньше, чем без укрытия ложа пленкой. Себестоимость полученного биогумуса снизилась на 10% а выход биомассы культуры червей увеличился на 15% по сравнению с традиционным методом. Существенно была облегчена работа по обслуживанию установки.

Формула изобретения

1. Способ получения биогумуса и биомассы культуры червей, включающий приготовление субстрата, закладку субстрата в ложа, внесение в него культуры червей, компостирование, отделение полученного биогумуса от червей, отличающийся тем, что при проведении стадии компостирования ложа укрывают нетканым материалом волокнистой структуры, обладающим теплоизоляционными, аэрационными и влагопропускными свойствами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала волокнистой структуры используют пленку лутрасил.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала волокнистой структуры используют флизелин.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют материал волокнистой структуры темного цвета.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве материала волокнистой структуры темного цвета используют лутрасил УФ 60.

6. Устройство для получения биогумуса и биомассы культуры червей, состоящее из бетонного базового плата, ложа, прокладки и крышки, отличающееся тем, что ложе выполнено из металлической сетки в виде ящика с дном, прокладка размещена внутри ложа и выполнена из нетканого материала волокнистой структуры, между ложем и базовым платом образован зазор, а крышка выполнена из нетканого материала волокнистой структуры, имеет плоскую форму и прикреплена к верхнему краю ложа.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что крышка выполнена из нетканого материала волокнистой структуры темного цвета.

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что прокладка и крышка выполнены из пленки лутрасил.

9. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что прокладка и крышка выполнены из флизелина.

10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что крышка выполнена из пленки лутрасил УФ 60.