Устройство для выращивания вермикультуры технологически специализированного дождевого червя eisenia foetida и получения биогумуса

Авторы патента:

Мирошников Сергей Александрович (RU)

C05F3/06 - устройства для производства

A01K67/033 - выращивание или разведение беспозвоночных; новые виды беспозвоночных (нехимическая стерилизация беспозвоночных A01M)

Владельцы патента RU 2595738:

Федеральное Государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Устройство для выращивания вермикультуры технологически специализированного дождевого червя породы Eisenia foetida и получения биогумуса включает цилиндрический пластиковый контейнер, нижнюю часть контейнера для первоначального размещения червей в питательной смеси, три промежуточные зоны контейнера для отработанного червами субстрата как биогумус, центральный влаговоздухопроницаемый сетчатый элемент, непроницаемый для червей, верхнюю крышку контейнера, поддон с опорами под контейнер, пластиковую сетчатую верхнюю кассету для десятисантиметрового слоя компоста из навоза, где завершается 100-дневный цикл адаптации червей к искусственным условиям их обитания. Изобретение позволяет повысить выход биогумуса и вырастить более сильных и активных особей червя. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

В мировой практике нарастает интерес к разработке и внедрению биотехнологии переработки навоза животноводческих ферм и других органикосодержащих отходов с помощью компостных червей в биогумусное органическое удобрение [1, 2].

Наиболее продуктивным и приемлемым для технологии переработки органического субстрата (корма для червей) является навозный (компостный) червь Eisenia foetida, который послужил основой для селекционных работ при создании в 1959 году варианта под названием «Красный калифорнийский» (США) [3, 4].

Этот вид распространен повсеместно, поддается разведению в искусственных условиях и хорошо адаптируется к различным органикосодержащим субстратам [1, 4].

Предлагаемое изобретение относится к устройству для выращивания технологически специализированных червей Eisenia foetida и получения гумусного удобрения и может быть использовано в небольших фермерских хозяйствах и частных домовладениях.

Известно ящичное устройство для переработки органических отходов и получения биогумуса с помощью вермикультуры [5]. Однако трудоемкость при отделении червя от биогумуса удорожает его производство, а также 10-15% червя и его потомство (коконы) погибают.

Известно также устройство [6], в котором используются подвешенные на вертикальных стойках ящики-сита с различным размером ячеек для разделения червей, коконов и биогумуса на фракции. Однако устройство имеет существенный недостаток - это замазывание ячеек сита и высыхание субстрата у стенок ящиков, что снижает выход вермикультуры и биогумуса.

Известно ящичное устройство для получения биогумуса [7], объединенное по три ящика в модули и разделенные между собой сетчатым дном, что позволяет проникать червям по мере поедания субстрата снизу вверх. Недостатком этого устройства является неполная миграция червя в другой ящик, а также пристеночное высыхание питательной смеси у деревянных стенок ящиков.

Известно устройство [8], в котором используется лента из воздуховлагопроницаемой ткани, которая загружается через конус питательной смесью непосредственно на червей-производителей, выращенных отдельно. По мере снижения уровня питательной смеси в загрузочном конусе лента продвигается. Режим выбирается индивидуально. Однако трудоемкость и сложность ряда технических решений снижают внедрение.

Известен способ получения специализированных пород компостного дождевого червя из дикой популяции Eisenia foetida, в котором для устройств его выращивания четко сформулированы оптимальные параметры технологического процесса [3].

Для поддержания параметров влажности и pH субстрата используется как вариант катодная фракция - электрохимически активированная вода как раскислитель [9, 10]. Однако католит теряет свои свойства уже через 2-3 часа [12, 13], поэтому в качестве стабилизатора используется пептид, представленный желатином в концентрации не менее 0,01 мас. %, что гарантирует длительную сохранность свойств водного раствора католита с pH 8 и Eh=-350…-400 мВ в течение 7 суток [13].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для выращивания червя [11], содержащее пластиковый контейнер с крышкой, по центру контейнера перфорированный вал-элемент, непроницаемый для червей, и между крышкой и верхней кромкой контейнера вентиляционные отверстия. Недостатком этого устройства является низкий выход биогумуса на единицу массы питательной смеси и технологически недостаточно четко представлен процесс формирования «штамма» червя.

С целью повышения эффективности использования предлагаемого устройства предусматриваются конструктивные решения, позволяющие повысить выход биогумуса и вырастить более сильных и активных особей червя.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) состоит из пластикового цилиндрического контейнера 1 с крышкой 3 и пластиковой сетчатой кассеты 12, установленного в поддоне 6 на бруски 9. В дне контейнера 1 имеются отверстия 8, 11, а по центру дна установлен сетчатый элемент 2, обеспечивающие поступление воздуха и слив избыточной воды. Дно кассеты 12 выполнено сетчатым с размером ячеек 2-2,5 мм. На крышке 3 установлены четыре емкости 4 для воды. Дно, заливные горловины емкостей 4 и дно контейнера 1 сетчатые, обеспечивающие проход воды и поступление воздуха.

Выращивание червей и получение биогумуса в предлагаемом устройстве включает операцию введения компостных червей дикой местной популяции в нижнюю часть (зона I) цилиндрического пластикового контейнера 1 с питательной средой (слой 10-15 см) и по мере поедания органического субстрата червями и оседания необходимо периодически через 7-10 дней добавление сверху слоями 7-10 см, заполняя промежуточные зоны I, II и III высотой 30 см каждая в течение 3 месяцев (90 суток), увлажняя при этом через влаговоздухопроницаемые днища емкостей 4 водой для поддержания оптимальной влажности питательной среды к периодически катодной электроактивированной воде (pH 8, Eh=-400…-700 мВ) для поддержания оптимального pH субстрата. Катодная электрохимически активированная вода угнетает развитие патогенной микрофлоры, а также обладает биостимулирующим действием, повышая плодовитость червей на 20,4% [9, 12].

Черви из отработанных слоев субстрата перемещаются снизу вверх в слой свежего компоста, внизу остаются капролиты червей и биогумус.

В качестве субстрата можно использовать торф, солому, опилки и кору деревьев лиственных пород, коровий и конский навоз, бытовые органические отходы, листья, стебли растений, бумагу, картон при соответствующей их обработке и периода ферментации для навоза 6-7 месяцев.

Свежий компост активно аэрируется через вентиляционный сетчатый элемент 2, вентиляционные каналы на емкостях для воды 4 и через отверстия 8 и 11 в днище 10 контейнера 1, вентиляционные элементы 2, 5 и 7 выполнены из влаговоздухопроницаемого экологически чистого нейтрального материала, неразрушающегося во влажной среде и непроницаемого для червей.

Пластиковая верхняя кассета 12 с сетчатым дном, проницаемым для червей, с размером ячеек 2-2,5 мм устанавливается на верхний слой субстрата (зона III) и служит для первого отбора наиболее сильных и активных особей. Для более полной их выборки (95-97%) и дальнейшей реализации установку сетчатой кассеты 12 со свежим привлекательным кормом производят трижды с интервалом 7-10 дней. После такого отбора остается биогумус.

Таким образом, дикая местная популяция червя Eisenia foetida, помещенная первоначально в 10-15-сантиметровый слой компоста из навоза с площадью заселения 40-50 экз./кг и размноженная предлагаемым устройством в течение трех циклов развития общей длительностью 100 дней при оптимальной температуре субстрата 20°С (15-25°С), оптимальной влажности 75% (65-85%) и оптимальной pH среды 7,0 (6,5-7,5) при периодической подкормке слоем субстрата 7-10 см через каждые 7-10 дней, представляет из себя местную технологически специализированную популяцию дождевого червя по продуктивности производства биогумуса, приближающуюся к технологическим породам «Гибрид красный калифорнийский» (1959 г) и «Владимирский гибрид «Старатель» (1982 г) [1, 2, 3].

Отклонение от оптимальных параметров технологического процесса снижает не только эффективность использования устройства, но и порой делает его убыточным.

Так вермикультивирование в режиме низких положительных (+6…+8°С) в отличие от оптимального (+20°С) приводит к резкому снижению численности микроорганизмов, усваивающих органический и минеральный азот более чем в 8 раз, фосфатмобилизирующих бактерий - в 10 раз. Снижается выход капролитов на 12,1%. Кроме того, содержание нитратного азота уменьшается на 173,4 мг/100 г, фосфора - на 21,7 мг/100 г. [14].

Генетически устойчивой считается популяция не менее 1500 шт. особей.

Размножившуюся первую популяцию сильных энергичных особей червя вместе с субстратом отправляют в повторный 100-дневный рабочий цитат. Остальных червей и биогумус реализуют как товарную продукцию.

При этом из 1 т органического сырья можно получить 600 кг биогумуса с 25-32%-ным содержанием гуминовых веществ с широким спектром полезной микрофлоры, придающей свойства комплексного микробного удобрения и средства защиты растений.

Следует также учесть, что эффективность использования только 1 кг биогумуса, богатого бактериальной флорой, приравнивается к 70-90 кг подстилочного навоза [1].

Литература

1. Городний Н.М., Мельник И.А., Повхан М.Ф. и др. Биоконверсия органических отходов в биодинамическом хозяйстве. - Киев: Урожай, 1990. - 256 с.

2. Игонин A.M. Дождевые черви: как повысить плодородие почв в десятки раз, используя дождевого червя «Старателя». - Ковров: Маштекс, 2002. - 192 с.

3. Патент на изобретение РФ №2058737 Способ получения технологических (специализированных) пород компостного дождевого червя Eisenia foetida/ A.M. Игонин, опубликовано 27.04.1996.

4. Перель Т.С. Распространение и закономерности распределения дождевых червей. - М.: Наука, 1979. - 70 с.

5. №. de public FR №2594434 Dispositif et procede de production, d′humus par lombricompostage/Andre Donchery/ Int. C1. C05F 9/04; A01K 67/00, 1987.

6. Патент на изобретение РФ №2033049 Универсальное устройство для выращивания вермикультуры на садовом участке с получением биогумуса П.З. Каши, опубликовано 20.04.1995.

7. Патент на изобретение РФ №2054402 Устройство для получения биогумуса/А.Л. Останин, Л.П.Останин, опубликовано 20.02.1996.

8. Патент на изобретение РФ №2115639 Устройство для переработки отходов с получением биогумуса и вермикультуры/ В.В. Тараторкин. В.Г. Матвейкин, В.И. Бодров и др.

9. Патент на изобретение РФ №2040174 Способ выведения червей/ Б.Г. Рогачев, Ю.Н. Сидоров, опубликовано 27.07.1995. Бюл. №21.

10. Бутко М.П., Фролов B.C., Титанов B.C. Применение злектрохимически-активированных растворов хлорида натрия для санации объектов АПК. - Веткорм, №1, 2007. - С. 25-27.

11. Int. РСТ WO №87/00003 RECIPIENT POURELEVAGE DE TERRE/ROMANN Robert/Classif. Internat. A01K 67/00, 15.01.1987.

12. Патент на изобретение РФ №2155717 Способ безреагентного изменения физио-механических свойств воды и/или водных растворов/ В.М. Бахир, опубликовано 10.09.2000.

13. Патент на изобретение РФ №2234945 Стабилизатор водного раствора и водосодержащего сырья с самопроизвольно изменяющимися окислительно-восстановительными свойствами / В.М. Дворников, опубликовано 27.08.2004.

14. Терещенко Н.Н. Влияние психпрофильных условий культивирования дождевых червей на качество вермикомпоста и уровень его биологической активности. - Достижения науки и техники, №7, 2011. - С. 21-23.

1. Устройство для выращивания вермикультуры технологически специализированного дождевого червя породы Eisenia foetida и получения биогумуса, включающее цилиндрический пластиковый контейнер, нижнюю часть контейнера для первоначального размещения червей в питательной смеси, три промежуточные зоны контейнера для отработанного червами субстрата как биогумус, центральный влаговоздухопроницаемый сетчатый элемент, непроницаемый для червей, верхнюю крышку контейнера, поддон с опорами под контейнер, пластиковую сетчатую верхнюю кассету для десятисантиметрового слоя компоста из навоза, где завершается 100-дневный цикл адаптации червей к искусственным условиям их обитания.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что верхняя крышка контейнера выполнена совместно с четырьмя пластиковыми емкостями с заливными горловинами и днищами, проницаемыми для воды и воздуха при периодическом увлажнении компоста.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для поддержания оптимального pH субстрата одна из четырех емкостей в крышке контейнера периодически заполняется катодной электрохимически активированной водой с pH 8, Eh=-400…-700 мВ, которая угнетает развитие патогенной микрофлоры и обладает биостимулирующим действием, повышая плодовитость червей.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дно пластиковой сетчатой верхней кассеты с боковыми стенками выполнено с размерами ячеек 2,0-2,5 мм, проницаемой для червей.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что все вентиляционные элементы выполнены из влаговоздухопроницаемого экологически чистого натурального материала, неразрушающегося во влажной среде и непроницаемого для червей.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что три промежуточные зоны контейнера для отработанного червами субстрата как биогумус выполнены высотой по 30 см каждая и рассчитаны на три цикла развития общей длительностью 90 суток.

Изобретение относится к области утилизации газов. Предложена технологическая линия для утилизации газов, образующихся в биореакторах переработки органических отходов.

Биобарабан для аэробной переработки сырья // 2579789

Изобретение может быть использовано в биоэнергетике в качестве универсального аэробного реактора для переработки в удобрение навоза животных, помета птиц, зеленой массы, бытовых и других сельскохозяйственных и лесных отходов биосырья.

Система ускоренной аэробной переработки биомассы // 2579787

Система относится к области биотехнологий в сельском и лесном хозяйствах и может быть использована для ускоренной ферментационной переработки отходов жизнедеятельности животных, населения и птиц, а также других видов биомассы.

Способ получения биопродуктов и энергии из бесподстилочного куриного помета и устройство для его осуществления // 2576208

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения биопродуктов и биогаза из бесподстилочного куриного помета, согласно которому исходный помет подвергают последовательно мезофильной анаэробной обработке в температурном диапазоне 32-37°С продолжительностью не более суток, термофильной анаэробной обработке в температурном диапазоне 52-57°С продолжительностью не более 6 суток с получением биогаза и эффлюента, эффлюент разделяют на жидкую фракцию с влажностью более 97% и твердую фракцию с влажностью не более 90% с получением твердых и жидких удобрений и белково-витаминных добавок, биогаз используют для получения энергии, причем жидкую фракцию подвергают анаэробной биофильтрации в рециркуляционном режиме с получением дополнительных количеств биогаза и значения БПКп жидкой фракции не более 2000 мг/л, твердую фракцию подвергают твердофазной анаэробной обработке в психрофильном или мезофильном режиме с получением отношения углерода к азоту C:N<10 и дополнительных количеств биогаза.

Устройство для сушки куриного помета // 2569570

Устройство для сушки куриного помета содержит узел загрузки, емкость с винтовыми каналами на внутренней поверхности, выполненную в виде коаксиально установленных с зазором внутреннего и наружного барабанов, источник тепла, бункер готового продукта, бункер для приема механических отходов, кожух, снабженный вентилятором, раму с приводом.

Поточная линия для переработки отходов в компост // 2557172

Изобретение относится к области переработки отходов в компост. Поточная линия содержит устройства приема, увлажнения, выгрузки и модули, изготовленные из теплоизолирующих ограждающих панелей.

Способ утилизации шламов металлургического производства // 2550652

Изобретение относится к области экологии. Для утилизации шламов металлургического производства, содержащих тяжелые металлы, транспортируют и сортируют шлам с отделением некомпостируемых фракций и биохимическим обогащением оставшейся фракции с получением биоминерального удобрения.

Реактор для аэробной ферментации органических отходов и устройство для перемещения // 2546896

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Реактор для аэробной ферментации органических отходов включает цилиндрический корпус реактора, установленный вертикально, при этом внутри корпуса, жестко закреплен, по меньшей мере, один диск, по оси цилиндрического корпуса закреплена, по меньшей мере, одна ось, на которой над каждым неподвижным диском установлен подвижный диск, выполненный с возможностью поворота вокруг указанной оси с помощью соответствующего привода, неподвижный и подвижный диски разделяют корпус по высоте на секции, корпус реактора снабжен системой для загрузки отходов в верхнюю секцию реактора и устройством выгрузки готового продукта под нижней секцией.

Устройство для экологически безопасной переработки органических субстратов в биогаз и удобрения // 2542107

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Устройство для экологически безопасной переработки органических субстратов в биогаз и удобрения, состоящее из гидравлически связанных с линией подачи исходного субстрата первого аппарата механического разделения, анаэробного биореактора с иммобилизированной микрофлорой, снабженного выходом по биогазу и эффлюенту, анаэробного биореактора со взвешенной микрофлорой и второго аппарата механического разделения, причем выходы жидкой фракции первого и второго аппаратов механического разделения связаны со входом анаэробного биореактора с иммобилизированной микрофлорой, а выход твердой фракции первого аппарата механического разделения связан со входом анаэробного биореактора со взвешенной микрофлорой, снабженного средствами обогрева, причем дополнительно предусматривается аэробный биореактор, анаэробный биореактор с иммобилизированной микрофлорой, первый аппарат механического разделения размещены внутри корпуса аэробного биореактора, анаэробный биореактор со взвешенной микрофлорой и второй аппарат механического разделения объединены в едином корпусе.

Биореактор // 2540019

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для анаэробного сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства, и может быть использовано для производства биогаза, органических удобрений и кормовой биологической добавки.

Способ культивирования личинок нематод подотряда ascaridata // 2580655

Изобретение относится к ветеринарии и предназначено для профилактики гельминтозов животных и человека. Способ заключается в том, что для инициации выхода личинок из яйцевых оболочек используют обработку средством для дезинфекции «ДП-2Т».

Способ получения вермикомпоста, способ получения стимулятора роста зерновых из вермикомпоста // 2574740

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Предложен способ получения вермикомпоста и способ получения жидкого стимулятора роста зерновых.

Устройство для удержания червей от расползания // 2565547

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к области почвенной биотехнологии, и может быть использовано для окультивирования местных видов дождевых червей как компостных, так и не компостных с получением ценного органического удобрения биогумуса.

Способ круглогодичного разведения хищного клопа периллюса (perillus bioculatus fabr.) // 2564113

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в биологической защите растений для борьбы с колорадским жуком. Способ предусматривает содержание клопа периллюса при оптимальных условиях с использованием естественного корма.

Способ разведения обыкновенной злаковой тли (schizaphis graminum rond.) // 2564108

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ разведения злаковой тли предусматривает посев семян, выращивание кормовых растений, заселение растений тлей, сбор и учет тли.

Способ выращивания энтомофага chouioia cunea jang // 2558297

Изобретение относится к биологическому методу защиты древостоев и может быть использовано в технологии массовой наработки культуры энтомофага для последующего выпуска в очаги вредителей лесов.

Способ массового разведения наездника minotetrastichus frontalis (nees) // 2545715

Изобретение относится к области массового разведения в лабораторных условиях паразитических наездников. Предложен способ массового разведения наездника Minotetrastichus frontalis (Nees).

Способ определения биологической активности эмбрионированных яиц trichuris // 2540145

Изобретение касается способа определения биологической активности эмбрионированных яиц Trichuris. Охарактеризованный способ включает осуществление по меньшей мере 3-х анализов, выбранных из: - оценки и/или подтверждения стадии эмбрионального развития яиц с помощью метода количественной ПЦР с использованием пригодных маркерных последовательностей для определения количества копий геномной ДНК, - оценки метаболической активности эмбрионированных яиц с помощью биохимических и/или молекулярно-биологических методов, - оценки индуцибельности генной экспрессии в эмбрионированных яйцах, - оценки подвижности личинок Trichurs с помощью микроскопа в течение продолжительных периодов наблюдения после предварительной инкубации при повышенных температурах и/или - оценки коэффициента вылупляемости личинок Trichuris в организме лабораторного животного.

Способ подготовки симбиотических бактерий рода xenorhabdus, выделенных из нематод вида steinernema feltiae protense, к хранению // 2522811

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при получении симбиотических бактерий рода Xenorhabdus, выделенных из нематод вида Steinernema feltiae protense. Способ предусматривает выращивание на питательной среде симбиотических бактерий рода Xenorhabdus, выделенных из нематод вида Steinernema feltiae protense.

Способ разведения кокцинеллиды harmonia axyridis hall // 2520860

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам разведения полезных насекомых. Способ предусматривает приготовление питательной среды, содержащей соевую муку, сахарозу, сухое молоко, масло пальмоядровое, сухую тлю, соль Вессона, сухие пивные дрожжи, токоферол, аскорбиновую кислоту, агар-агар, витамины B1, B6, В12, метабен, инозит и дистиллированную воду в заданном соотношении и выращивание кокцинеллиды Harmonia axyridis Hall.

Способ разведения гусениц моли пастернаковой depressaria radiella // 2610709

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение для практической реализации на землях малых предприятий сельского хозяйства: фермерских и частных хозяйств, приусадебных хозяйств, садоводческих товариществ, лесхозов. Способ разведения гусениц моли пастернаковой Depressaria radiella включает выращивание их до имагинальных стадий в открытом грунте. Предварительно осуществляют подготовку пастернака посевного к заражению гусеницами моли пастернаковой в виде выращенного на двух участках пастернака посевного разного возраста - участок пастернака первого года жизни 50×100 м2 и участок пастернака второго года жизни 5×10 м2. Заражение производят путем переноса партии гусениц в количестве 500 штук с участка первого года на зацветающее растение пастернака посевного участка второго года из расчета одна гусеница на одно растение. Затем выращивают в открытом грунте до имагинальных стадий в течение до следующего цветения пастернака посевного. Далее процесс выращивания гусениц осуществляют за счет самовоспроизводства на растениях пастернака посевного преднамеренной повторной его высадки на одном и том же участке. Изобретение обеспечивает высокоэффективный, малозатратный, высокоэкономичный способ выращивания гусениц моли пастернаковой Depressaria radiella за счет создания цикла воспроизводства объекта в природных условиях.