RU2090541C1

RU2090541C1 - Method and apparatus for preparing biohumus and worm culture biomass

Info

Publication number: RU2090541C1
Application number: RU95116114A
Authority: RU
Inventors: В.И. Киселев; В.М. Крикун; М.Ю. Андреева
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Яшма"
Priority date: 1995-09-07
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1997-09-20

Abstract

FIELD: organic fertilizers production. SUBSTANCE: enzyme-enriched substrate is put into box cavities and worm culture is then added, whereupon cavities are covered by nonwoven fibrous material possessing heat-insulation, aeration, and humidity-permeability capacities. Composting process is further performed followed by separating worms from biohumus. Apparatus consists of a concrete base plate, gauze box with bottom, nonwoven material insertion inside box cavity, and flat cover attached to upper box edge. EFFECT: increased productivity and reduced cost. 10 cl, 1 dwg

Description

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. The invention relates to agriculture, in particular to a technology for producing organic fertilizers using a worm culture and at the same time to a technology for propagating a worm culture in a nutrient medium to accumulate their biomass.

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. Known methods for producing biohumus [1, 2] according to the following scheme. An organic substrate is prepared in advance, which serves as a breeding ground for the worms. Organic substrates that underwent fermentation processes are used as a substrate. Then the finished substrate is laid in a bed and populated with worms. Next, the composting process (processing by worms of organic raw materials into caprolites) is conducted with constant monitoring of the physicochemical conditions in the substrate and the state of the worm population. To maintain the optimum temperature, the bed with worms is protected in winter from freezing, and in summer from direct sunlight, covering with hay or straw. To create the necessary temperature regime, subsoil heating is used, shelters in the form of tunnels of plastic film stretched over the frame. This technology allows you to extend the period of active activity of worms and increase their productivity. After the composting stage (after 40-50 days), the obtained vermicompost is separated from the worms, dried and sieved.

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. Closest to the proposed method and device are the method and device for the production of fertilizers using earthworm [3] According to this invention, the method of production of fertilizers consists of forming a layer of rotted plant mass, which is maintained in wet conditions, propagating earthworms in the above layer, in which worms, eating plant mass, secrete caprolites, collecting the above caprolites, cleaning caprolites, through which fertilizer is obtained. A device for carrying out the present invention [3] consists of a base plate, preferably made of concrete, and a rectangular body (bed) located on the base plate. The body can be made of wood, concrete or opaque plastic. Between the bed and the base plate there is a wide gasket made of polyethylene, polypropylene or vinyl chloride, and it is fixed in such a way that it does not completely cover the holes between the base plate and the bed. This hole leaks excess water from the bed. The bed is filled with rotted plant mass. The upper part of the bed is covered with a wide strip of material that passes water through itself, but prevents the evaporation of water. This wide strip of straw mat. Next, the device is closed with a lid to protect the contents of the bed from direct sunlight. Between the roof and the bed there is a gap sufficient to ensure ventilation. To maintain optimum humidity, it is necessary to irrigate the beds from time to time with a substrate inhabited by worms. When water is added, the roof is removed, but a straw mat is left. Excess water flows out through the gap between the bed and the polyethylene gasket.

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. The disadvantage of the above methods is the double system of coating the boxes: first with straw mats, then with plastic wrap. Straw mats, skipping water and air well, cannot be used for a long time in humid and warm conditions, as they begin to rot. Moreover, during the operation of feeding or collecting worms, it is necessary to collect straw mats. Pulling film polyethylene tunnels onto the bed protects the bed from moisture evaporation and retains heat, but at the same time makes it difficult for fresh air (and therefore the oxygen necessary for the life of the worms) to access the bed surface and complicates the processes of watering, feeding and collecting worms.

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. The objective of the invention is to increase the productivity of the technology for vermicompost and biomass of worms by ensuring optimal environmental conditions and, consequently, increasing the productivity of the worm culture, as well as reducing the cost of production by simplifying maintenance of the proposed device.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. The essence of the proposed method is as follows.

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.The substrate, prepared according to traditional technology, is laid in the bed and worm culture is introduced into it. After this, the bed is covered with a non-woven material of a fibrous structure having heat-insulating, aeration and moisture-transmitting characteristics, for example, a film of lutrasil or non-woven. Then, the composting process is carried out under optimal environmental conditions of the worms, when they multiply more quickly and more quickly process the organic matter of the substrate into vermicompost. Physical factors have a big impact on the state of California red worms and their productivity. Temperature is a powerful factor in the development of worms. At a temperature of +5 ^o C, the worms prepare for the state of winter dormancy. At a temperature of +32 ^o C, the activity and body weight of the worm are reduced by increasing the secretion of protective mucous secretions in response to a temperature irritant. At +37 ^{o the} worms die. The most optimal temperature is + 19-20 ^o C. To ensure a constant temperature according to the proposed method, the bed is covered with a film of non-woven fibrous material, such as lutrasil. Lutrasil has good thermal insulation properties and is used as a hotbed in a private household. In addition, this material, due to its structure, allows air to pass through, which protects the bed from overheating and provides the most stable temperature conditions. Currently, various modifications of films from this material with different densities are produced. Depending on the season and climatic conditions, it is proposed to choose the appropriate film modification. Worms do not have special respiratory organs, their breathing is carried out through the skin of the body. When the skin dries, breathing becomes impossible, therefore, in artificial conditions, it is necessary to maintain high humidity. The optimum humidity is 65-75%. To maintain humidity, regular irrigation is necessary in conditions of ensured drainage. The fibrous structure film passes water well, therefore, unlike a polyethylene film, it is not necessary to remove it for the irrigation operation, which simplifies maintenance. Worms need a good supply of oxygen, so it is necessary to maintain sufficient aeration of the beds. The nonwoven material of the fibrous structure has good aeration characteristics and, therefore, its use for sheltering lodges is very beneficial. Covering the bed according to the invention further differs from straw mats and polyethylene film in lightness, and therefore labor costs for removing the coating when making fresh feed in the bed, collecting worms or vermicompost are reduced. It should also be noted that the material of the fibrous structure has strength and durability. Worms do not tolerate direct sunlight. To darken the bed, they cover it with a non-woven material of a dark-colored fibrous structure, for example with an ultrasil film (lutrasil UV 60). This material, having all the above advantages, does not transmit ultraviolet rays. The use of this type of coating makes it possible for worms to adapt faster and with less loss when they settle in a substrate, and also provides a more complete and evenly processing of the substrate into vermicompost.

Итак, обобщая вышесказанное, использование вместо соломенных матов и полиэтиленовой пленки покрытия из нетканного материала волокнистой структуры для укрытия лож обеспечивает решение задачи предлагаемого изобретения. So, summarizing the above, the use instead of straw mats and plastic film coating of non-woven material of a fibrous structure for sheltering lodges provides a solution to the problem of the invention.

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. A device for implementing the proposed method consists of a concrete base plate, a bed made of metal mesh in the form of a box with a bottom, a gasket that is placed inside the bed and made of non-woven fibrous material, and a cover having a flat shape that is attached to the upper edge of the bed.

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. For the manufacture of the bed, you can use, for example, a galvanized metal mesh with a wire diameter of 2-3 mm with cells 15x15 mm. For laying inside the bed, you can use lutrasil or freezelin, as well as other materials similar in properties. The stock made in this way reliably protects the worms from large pests (moles, birds) and small ones (wood lice, moths, ants). In addition, it should be noted that the use of a pad of fibrous material inside the bed provides, firstly, the free removal of excess moisture uniformly throughout the bottom of the bed, secondly, it does not interfere with aeration, and thirdly, due to its heat-insulating properties it helps to stabilize the temperature inside the box.

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. To select the optimal mode, various modifications of this material are used. The implementation of the cover of non-woven fibrous material allows you to use all the advantages of the method described above. It should be added that when performing a cover of a flat shape, the material consumption is approximately 1.5 times less than when performing a cover of an angular shape.

На фиг. 1 показана установка для производства биогумуса и биомассы червей. In FIG. 1 shows a plant for producing vermicompost and biomass of worms.

Установка состоит из базового бетонного плата (1), ложа (2), прокладки (3), размещенной внутри ложа, и крышки (4). The installation consists of a base concrete board (1), a bed (2), a gasket (3) located inside the bed, and a cover (4).

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

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. The bed with the inner gasket is installed on the base plateau. Then, the prepared substrate is loaded into the bed and populated with worms (5). After they close the bed with a lid and carry out the process of processing the substrate into vermicompost (composting process), during which the bed (2) is watered with water through the lid (4). After the composting process is over, the lid (4) is removed and the worms are separated from the biohumus obtained.

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. Thus, the proposed device provides a solution to the problem of creating optimal conditions for the propagation of worms and productive processing of the substrate into vermicompost, as well as the protection of worms from pests, while simplifying installation maintenance.

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. Jashma LLP organized a test production site for vermicomposting using the proposed method and device with a capacity of 10 tons per month. Fermented cattle manure was used as a substrate. The stocks measuring 1 m wide, 2 m long and 0.3 m high were made of galvanized metal mesh. Inside the bed were placed gaskets from the film of lutrasil thermoselect. After depositing the substrate and introducing worms, the bed was covered with a film of lutrasil thermoselect in the warm season and with a film of lutrasil frostselect in the cold season. Then the composting process was carried out, periodically watering the substrate with water. Composting time according to the proposed method is 37 days, which is 7 days less than without covering the bed with a film. The cost price of the obtained biohumus decreased by 10% and the biomass yield of the worm culture increased by 15% compared to the traditional method. The maintenance of the installation was greatly facilitated.

Claims

1. A method of producing vermicompost and biomass of a worm culture, including preparation of a substrate, laying a substrate in a bed, adding a culture of worms to it, composting, separating the obtained biohumus from worms, characterized in that during the composting stage the bed is covered with a non-woven fibrous material having heat-insulating materials , aeration and moisture permeability.

2. The method according to claim 1, characterized in that a lutrasil film is used as the material of the fibrous structure.

3. The method according to p. 1, characterized in that the material of the fibrous structure using non-woven.

4. The method according to p. 1, characterized in that they use the material of the fibrous structure of a dark color.

5. The method according to p. 4, characterized in that the material of the dark fiber structure is lutrasil UV 60.

6. A device for producing vermicompost and biomass of the worm culture, consisting of a concrete base plate, bed, gasket and cover, characterized in that the bed is made of metal mesh in the form of a box with a bottom, the gasket is placed inside the bed and is made of non-woven material of fibrous structure, a gap is formed between the bed and the base plate, and the cover is made of a nonwoven material of fibrous structure, has a flat shape and is attached to the upper edge of the bed.

7. The device according to p. 6, characterized in that the cover is made of a non-woven material of a fibrous structure of a dark color.

8. The device according to p. 6, characterized in that the gasket and cover are made of lutrasil film.

9. The device according to p. 6, characterized in that the gasket and cover are made of non-woven fabric.

10. The device according to p. 7, characterized in that the cover is made of a film of lutrasil UV 60.