Спосіб утилізації відходів грибного виробництва з отриманням кормопродукту і біогумусу

Реферат: Спосіб утилізації відходів грибного виробництва для отримання кормопродукту і біогумусу включає ентомологічну біотехнологічну переробку. Відходи піддають обробці з використанням личинок мух чорна львінка (Hermetia illucens L.). UA 115917 U (12) UA 115917 U UA 115917 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до сільського господарства, зокрема до виробництва органічних добрив та кормів на основі переробки відходів рослинного походження, а саме до утилізації відходів грибівництва. Виробництво грибів включає в себе наступні процеси: 1. Підготовка живильного середовища для вирощування грибів - грибного субстрату (грибних блоків). 2. Підготовка посівного матеріалу (вирощування міцелію). 3. Внесення посівного матеріалу в живильне середовище - інокуляція. 4. Вигін плодових тел. 5. Утилізація відходів грибного виробництва. Незважаючи на всі заходи боротьби з шкідниками (хворобами і паразитами) грибів, ці шкідники все-таки заводяться в субстраті. Вони можуть не тільки зіпсувати урожай, але і зовсім його позбавити. Тому при виробництві (вирощуванні) грибів необхідно обов'язково дотримуватися санітарних норм, проводити профілактичні заходи. Природно, з метою недопущення масового поширення шкідників і хвороби грибів відпрацьований субстрат потрібно утилізувати. Оскільки грибний субстрат, як правило, складається з рослинної маси (соломи, лузги), тому найбільш простим і ефективним способом утилізації відпрацьованих грибних блоків, на перший погляд, є їх спалювання. Але головна перешкода - їх висока вологість. Існує обладнання (http://www.sp-co.ru/info/raw_materials/108/), яке дозволяє не тільки утилізувати відпрацьований грибний субстрат, але і перетворити його в екологічно чисте паливо (гранули або брикети). Але використовувати як добриво продукт переробки неможливо. Відомо використання гнойових черв'яків для утилізації побутових і промислових відходів з метою отримання добрива (ЕР № 2600640, C05F 11/08, 1987). Спосіб полягає в тому, що до побутових відходів після ферментації протягом декількох місяців додають компост, що містить гнойових черв'яків. Відомий спосіб отримання добрива (з. GB № 2126574, кл. C05F 3/00, опубл… 28.03.84), в якому відходи тваринного походження, такі як гній і сеча, або тверді відходи рослинного походження, особливо одержувані при переробці картоплі, можуть бути перетворені в добриво, що нагадує по виду торф, за допомогою земляних черв'яків, переважно вид Eisenia foetiga, Dendrobaena veneta, Eudrilus eugeiae або Perionyx excavatus. Відомий спосіб отримання біогумусу (А.С. СССР № 1724658, кл. C05F 11/00, опублік. 07.04.92), що включає приготування субстрату, внесення в нього черв'яків виду Eisenia foetida (Sav), укладання його в бурти і компостування, відділення отриманого біогумусу від черв'яків, його висушування, подрібнення і просіювання, причому субстрат готують шляхом змішування рівних кількостей відходів м'ясної, шкіряної, спиртово-крохмальної промисловості та перероблення плодово-ягідних культур, черв'яків вносять у кількості 1,5-2,0 тис. особин на 1 м2, а компостування ведуть протягом 20-30 днів при вологості 60-80 % і аерації, здійснюваної через повітроводи з соломи, яка розміщена в масі, що компостується. Недоліком цього способу є те, що він не підходить для утилізації відходів грибівництва. Переробку грибів та утилізацію відходів грибного виробництва можна виробляти на сушильно подрібнювальній лінії Яваджра (http://agroproplus.ru/gribnoj-substrat-griby-aerosushilk/). У випадку з переробкою грибів отримуємо високоякісний грибний порошок з вологістю 6-10 %. А при пропущенні субстрату через систему можна 100 % стерилізувати його і використовувати повторно, або отримати паливні гранули як побічний продукт. На сьогоднішній день відсутні природоохоронні технології, що забезпечують утилізацію відходів грибівництва. При промисловому вирощуванні грибів (печериць) близько 4 % від загальної маси кінцевого продукту генерується у вигляді відходів, які є потенційним джерелом забруднення навколишнього середовища. Утилізація цих відходів шляхом компостування, займає тривалий процес від 3-6 місяців, в залежності від пори року, і вимагає спеціальних площ для такої утилізації. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити спосіб утилізації відходів грибного виробництва для отримання кормопродукту і біогумусу, який включає ентомологічну біотехнологічну переробку, що дає можливість з високою ефективністю утилізувати відходи грибівництва з отриманням високоцінних продуктів у вигляді кормового протеїну і органічного добрива (біогумусу) за короткий період. При цьому зменшуються потенційні ризики забруднення навколишнього середовища. Поставлена задача вирішується тим, що у способі утилізації відходів грибного виробництва для отримання кормопродукту і біогумусу включає ентомологічну біотехнологічну переробку, 1 UA 115917 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 згідно з корисною моделлю, для утилізації використовують личинки мух чорна львінка (Hermetia illucens, L.) Згідно з корисною моделлю, утилізація проходить за короткий період від 2-4 тижнів, в залежності від пори року. Корисні поживні речовини, що містяться в органічних відходах, перетворюються в високоцінні білкові органічні сполуки біомаси личинок чорної львінки. Крім цього після того як личинки переробили всю їжу і завершили харчування залишається цінний компост - відомий як біологічне добриво - зоогумус личинок чорної львінки (чорного солдата). Переробка відходів за допомогою дощових черв'яків прискорює цей процес до трьох місяців, а личинки чорної львінки справляються з цим завданням за тиждень-два. Більш того, цей спосіб не схожий на будь-який інший метод утилізації відходів тому, що при його використанні відходи не підлягають обов'язковому механічному подрібненню. Личинки чорної львінки самі подрібнюють їх на практично однакові маленькі частинки в процесі поїдання і перетравлення. Після того, як личинки витягнуть з маси органічних відходів всі поживні речовини, обсяг відходів зменшиться на 50 %. Та й самі відходи, власне, такими вже й не є вони являють собою високоцінне і екологічно чисте добриво для рослин. Проведені дослідження (http://www.nasadki.net/index/dostoinstva_i_problemy_biznesa_po_razvedeniju_lichinok_mukh_chern aja_lvinka_hermetia_illucens/0-594) показують що дорослі живі личинки мух чорної львінки містять 65 % вологи, 8,09 % сирого жиру, 16 % сирого протеїну, а у висушеному вигляді показники жиру і сирого протеїну складають, відповідно, 23 % і 45 %. Слід зазначити, що в складі амінокислотного профілю личинок чорної львінки знаходиться ліноленова кислота, як одна з форм омега-3 жирних кислот. Але найцінніше це те, що в личинках міститься великий відсоток метіоніну. Метіонін є незамінною амінокислотою для білкових структур, але більшість тварин не здатні його синтезувати і отримують цю амінокислоту виключно з їжею. На території ферми, де живе колонія мух і личинок чорної львінки практично повністю зникають кімнатні мухи. Це відбувається тому, що інші види мух не можуть конкурувати з чорною львінкою за джерело живлення, так як личинки Hermetia illucens живуть в фекаліях, гної, калі, харчових відходах, виділяють в них певного роду хімічні речовини, які відлякують дорослих мух інших видів. Самі ж мухи чорної львінки абсолютно байдужі до відходів, людської їжі і не дратують людину, так як протягом життя не харчуються і літають. Личинки мух чорної львінки виробляють значну кількість лауринової кислоти, яка пригнічує багато вірусів, включаючи вірус ВІЛ, вірус кору, клостридій і багатьох патогенних найпростіших мікроорганізмів, Таким чином, при годуванні тварин і птахів кормами з додаванням борошна з висушених личинок чорної львінки, їх імунна система буде більш стійкою до зовнішніх подразників. Приклад 1. Заявлений спосіб реалізується наступним чином. Відходи виробництва продукції грибництва, а саме різні пропорції ніжок грибів, браку та субстрату (1:1; 1:2; 1:4), перемішують та укладають у пінопластові ємності різного об'єму, товщиною 20-25 см, зволожують до 60-70 % вологості та укладають стелажами у приміщенні при температурі 26-29 °C. Тижневі мальки личинок чорної львінки закладаються у ємності з підготовленим та зволоженим субстратом у кількості 200-250 тис. на 1 кг корму та інкубуються у темряві протягом 2-3 тижнів, при цьому тричі на тиждень необхідно перемішувати вміст ємностей та контролювати вологість субстрату та температуру. Наприкінці процесу переробки личинки досягають розміру 150-200 мм та темний колір, активно рухаються та збираються у підготовлені ємності шляхом інстинктивної міграції у пошуку сухого місця для лялечкоутворення. В основі розробленої технології передбачена метаболічна утилізація органічних відходів, в процесі якої відбувається біоконверсія відходів в екологічно чисті продукти - сирий протеїн (вихід близько 20 %) і біогумус (вихід близько 50 %) від початкової кількості сировини, що переробляється. Випробування технології показало, що процес утилізації відходів грибівництва, можна скоротити до 2-4 тижнів, при цьому отримати високоцінні продукти у вигляді кормового протеїну (38,08±0,11 %) і біогумусу (49,3±7,4). Впровадження технології дозволить знизити витрати на утилізацію відходів грибівництва, отримати екологічно чисті продукти з високою додатковою вартістю, що забезпечить рентабельність і "екологічну чистоту" промислового вирощування грибів. Приклад 2. Дослідження кормової цінності борошна з личинок Hermetia illucens, L. Результаті хімічного аналізу наведено у таблиці 1. 60 2 UA 115917 U Таблиця 1 Найменування показника Результати випробування вологість, % сирий протеїн, % сирий жир, % кльцій, % фосфор, % зола, % розчинні вуглеводи, % енергетична цінність, ккал% 8,00±0,00 38,08±0,11 29,75±0,21 1,68±0,24 0,17±0,02 0,41±0,00 0,50±0,01 420 Приклад 3. Дослідження якості органічних добрив відходів грибівництва до і після переробки личинками Hermetia illucens, L. Показники якості наведено у таблиці 2. Таблиця 2 Найменування показника рН, единицы рН загальний азот, % амонійний азот, % загальний фосфор, % загальний калій, % органічна речовина, % вологість, % суха речовина, % зола, % загальний вихід гумінових кислот, % вільні гумінові кислоти, % фульвокислоти, % співвідношення СГК/ФК Результати випробування до переробки після переробки 8,0±0,30 8,3±0,30 2,1±0,20 3,0±0,20 0,16±0,016 0,57±0,057 1,5±0,10 1,8±0,10 1,7±0,10 1,5±0,10 15,8±0,80 11,6±0,80 78,1±0,80 77,2±0,80 21,9±0,80 22,8±0,80 70,5±0,30 75,6±0,30 57,8±8,67 49,3±7,40 12,9±1,93 41,1±6,17 45,0±6,47 8,2±1,23 0,3 5,2 5 10 Запропонована ентомологічна біотехнологія з використанням личинок мухи чорна львінка (Hermetia illucens, L.) дозволяє з високою ефективністю утилізувати відходи грибівництва з отриманням високоцінних продуктів у вигляді кормового протеїну і органічного добрива (біогумусу) за короткий період від 2-4 тижнів, в залежності від часу року. При цьому зменшити потенційні ризики забруднення навколишнього середовища. Спосіб, що заявляється, є екологічним і високорентабельним способом переробки рослинних відходів. В процесі поїдання личинками чорної львінки рослинних відходів немає жодних інших відходів. Таке виробництво повністю безвідходне і крім того вирішуються основні проблеми, які пов'язані з утилізацією органічних відходів. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Спосіб утилізації відходів грибного виробництва для отримання кормопродукту і біогумусу, що включає ентомологічну біотехнологічну переробку, який відрізняється тим, що відходи піддають обробці з використанням личинок мух чорна львінка (Hermetia illucens L.). Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3