Виктор Горбунов - Дождевые черви для повышения урожая
Токсикологическая оценка биогумуса, проведенная по суммарному содержанию валовых и подвижных форм тяжелых металлов свинца, кадмия, кобальта, хрома, марганца, цинка, меди, железа, выявила значительное уменьшение их содержания при переработке навоза крупного рогатого скота дождевыми червями. Исходным субстратом для получения биогумуса явились: ОСВ – 70 %, подстилочный навоз – 20 %, солома – 10 % (водоканал Клин).
Данные этих исследований говорят о том, что использование вермикультуры для утилизации осадков сточных вод позволяет значительно снизить содержание тяжелых металлов. Их уменьшение не имеет четкой закономерности. Так, снижение содержания тяжелых металлов в биогумусе из активного ила колебалось от 22,3 (Sr) до 1,3 раза (Cd). Эти различия связаны в первую очередь с уровнем содержания того или иного элемента. Но такой четкой зависимости может и не быть.
При вермикультивировании осадков сточных вод (водоканал Клин) изменения были менее значительными, и они колебались от 2,9 (Pb) до 1,4 (Cu) раза. Несмотря на то, что содержание Pb превышает ПДК, в биогумусе из осадков сточных вод исчезли такие элементы как кадмий, кобальт, ртуть, что значительно снизило общую токсичность по сравнению с исходным субстратом.
Необходимо отметить высокое содержание цинка во всех рассматриваемых образцах биогумуса. Но, как установлено Б. Г. Ильиным, при загрязнении почвы цинком даже свыше 10 ПДК картофель, капуста, томат, морковь пригодны к употреблению по своим гигиеническим нормам.
Аналогичные результаты получены и другими исследователями. Установлено, что в процессе вермикультивирования происходит снижение как валовых, так и подвижных форм тяжелых металлов. Максимальная концентрация тяжелых металлов в организме калифорнийских червей отмечается уже через 10 дней, и содержание отдельных элементов в них увеличивается в 2–8 раз по сравнению с червями, находившимися в навозе крупного рогатого скота. Процесс зависит от адаптации червей к сырью. В серии опытов с твердыми отходами городских очистных сооружений, используемыми в различных соотношениях с соломой и птичьим пометом, количество червей увеличилось в течение 4,5 месяца в варианте опыта 35:25:45 в 30 раз, а в варианте 20:10:70 – всего в 7 раз.
Потенциал вермикультуры в качестве способа уменьшения популяций патогенных микроорганизмов был доказан в лабораторных условиях Митчелом еще в 1978 году. Но чтобы получить статус легитимного метода обеззараживания ОСВ, эта методика должна была пройти пилотные и широкомасштабные испытания и превратиться в стандартную операционную процедуру (СОП).
В марте 1997 года US EPA (организация по защите окружающей среды США) в сотрудничестве с American Earthworm Company (американская компания по разведению червей) начали совместный эксперимент в городе Окои штата Флорида. На основании информации, собранной во время эксперимента, предполагалось разработать методологию переработки отходов для US EPA. Для того чтобы US EPA приняла вермикультивирование в качестве альтернативного метода для получения продукта класса «А» США «Process to Further Reduce Pathogens» (PFRP) (самый высокий класс требований), необходимо было получить трех-четырехкратное уменьшение популяции патогенных микроорганизмов. Именно такое снижение привело бы к уверенности в том, что продукт, прошедший вермикомпостирование, соответствует всем нормам и требованиям класса «А» (фекальные колиформы – <1000 м.к./г сухого веса осадка; Salmonella sp. – <3 м.к./4 г сухого веса осадка и др.).
Эксперимент показал, что черви могут уменьшать популяции патогенных микроорганизмов, удовлетворяя стандартам US EPA, всего лишь за 144 часа, причем достижение стандартных значений по концентрации фекальных колиформ происходило через 24 часа (шестикратное снижение концентрации – 98,7 %), по Salmonella sp. – через 72 часа (тринадцатикратное снижение – 99,9 %), по энтеровирусам – через 72 часа (шестикратное снижение – 98,82 %), по яйцам гельминтов – через 144 часа (шестикратное снижение – 98,87 %).
Вермикомпостирование продемонстрировало достаточно быстрое уменьшение концентрации патогенных организмов, чтобы удовлетворить требования наивысшего стандарта класса «А». Более того, полученные результаты в 3–4 раза превышали стандартные требования. В сравнительном аспекте с другими, гораздо более дорогими и технологичными способами стабилизации отходов очистных сооружений, метод вермикомпостирования относительно недорог и требует минимум техники. Кроме того, в процессе вермикультивирования отсутствует фаза предварительного компостирования. До недавнего времени этот шаг осуществлялся для того, чтобы уменьшить популяцию патогенных микроорганизмов, но настоящее исследование показало, что черви и сами прекрасно справляются с этой задачей. Польза, которую могут принести черви очистным сооружениям, превысила прогнозы, предшествовавшие эксперименту.
Было доказано, что вермикультивирование способно с большей эффективностью и меньшей стоимостью заменить собой все известные на сегодняшний день методы переработки ила сточных вод из городской канализации. При расчете «посевной дозы» червей исходят из того, что норма потребления отходов в сутки равна 1,5 их массы. Тогда еженедельное соотношение биомассы червей и массы отходов должно составлять 1:7. Новые отходы не должны добавляться в течение как минимум 144 часов, чтобы максимизировать подавление жизнедеятельности патогенных микроорганизмов. Возможность обеззараживания ОСВ дождевыми червями подтверждается многочисленными исследованиями. После компостирования конечный продукт не содержит патогенной микрофлоры и яиц гельминтов.
Низкая себестоимость переработки ОСВ с помощью вермикультивирования и производства вермикомпостов обеспечит высокую экономическую эффективность при использовании их в качестве нетрадиционных органических удобрений.
Полученный вермикомпост, согласно СанПиН 2.1.7.573–96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения» и ГОСТ Р 17.4.3.07–2001 «Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрения», после установления класса токсичности может быть использован в качестве почвоулучшающей добавки и органического удобрения под технические, кормовые и древесно-кустарниковые культуры. Компосты из ОСВ применяются для удобрения земель, отводимых под посадки древесно-кустарниковых насаждений, питомников, парков, под долголетние культурные сенокосно-пастбищные угодья, при перезалужении, под зернофуражные, силосные, технические культуры, а также на паровые поля и при рекультивации земель.
Вермитуалет
Вермитуалет – замечательная вещь и просто чудо наяву, если он правильно спроектирован и отлаженно работает. Для этого требуется только понимание основы, базирующейся на вермикомпостировании, и небольшое техническое участие.
Сконструировать такой туалет довольно легко. Одна из главных ежедневных потребностей человека заключается в способности замыкать органическую цепочку с «депонированием» в червячный «банк». В обмен на это компостные черви дарят нам «черное золото» для наших деревьев.
Столь же просто можно сделать и ящик для червей на вашей кухне для кухонных отходов. Попробуйте!
Ящик для червей – «сердце» вермитуалета – может находиться внутри или под «домиком». Что представляет собой внешне такой «домик», известно не только деревенским жителям, дачникам, но и горожанам. Размер ящика для червей зависит от того, на какой срок действия он рассчитан. Он имеет ширину около 50 см, длину около 1 м и высоту примерно 60 см. Строительным материалом служит обычная фанера. Ящик используется одним человеком и за год опорожняется дважды. Если туалетом пользуются два человека, то размер ящика удваивается.
За этим ящиком наблюдают так же, как и за любым другим червячным ящиком. Требования к влажности, температуре и аэрации аналогичны. Но имеется одно различие, заключающееся в том, что соотношение углерода к азоту в человеческих экскрементах (C: N) равно 20:1, поэтому для улучшения разложения необходимо добавлять материал с высоким содержанием углерода. Лучше всего использовать перепревшие листья.
Предложенная конструкция ящика рассчитана на климат в умеренных широтах, когда температура зимой не опускается ниже 0 °C, но и не соответствует температуре, необходимой для осуществления процесса компостирования (18–27 °C). Поэтому рекомендуется в зимний период ящики утеплять соломой. Для более холодного климата ящики необходимо утеплить более тщательно. Для этих целей применяют солому, сено, пенопласт. Но более надежным способом является закапывание ящика в землю. Необходимо следить за тем, чтобы ящик не протекал, иначе это может привести к загрязнению почвы и грунтовых вод неразложившимися экскрементами.
Существует ряд патогенных организмов, которые могут обнаруживаться в человеческих экскрементах и создавать риск возникновения заболеваний. Поэтому для обеззараживания таких отходов раньше применялось так называемое «горячее» компостирование. По требованию EPA (Американское агентство по защите окружающей среды) для успешного обеззараживания человеческих экскрементов необходимо, чтобы высокая температура (55 °C и выше) сохранялась в компостируемом материале на протяжении трех суток. При использовании сена такая температура должна сохраняться в течение 15 дней и более, за это время сено необходимо ворошить пять раз. Благодаря такому подходу получаемый компост соответствует требованиям стандарта класса «А» США «Process to Further Reduce Pathogens» (PFRP).
