Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,593

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ: НАВОЗНЫЙ ЧЕРВЬ (E. FETIDA) И КАЛИФОРНИЙСКИЙ ЧЕРВЬ (E. ANDREI) ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Чачина С.Б. 1 Чачина С.Б. 2 Караваева О.С. 1
1 Омский государственный технический университет
2 Омская государственная медицинская академия
Навозный червь E. fetida более устойчив к загрязнению почвы промышленными и пищевыми отходами. Таким образом навозного червя можно использовать для утилизации бытовых и промышленных отходов с получением вермикомпоста.
дождевые черви
микроорганизмы
отходы
1. Жариков Г.А., Туманский И.М., Фартуков C.B., Ищенко Н.В., Серегина Е.В. Санитарно-экологическая оценка утилизации осадков сточных вод городских очистных сооружений методом вермикомпостирования // Микроорганизмы в сельском хозяйстве: тез. докл. 4 Всесоюзной научной конференции. – Пущино, 1992. – С. 61–62.
2. Вахрушев A.B., Волков Б.М., Вахрушев М.А. Способ получения биогумуса из осадка канализационных сточных вод. – № 5064283/15. – 1995.
3. Мельниченко И.С. Оптимизация процесса вермикомпостирования для переработки осадков сточных вод целлюлозно-бумажного производства // Вермикомпостирование и вермикультивирование как основа экологического земледелия в XXI веке: достижения, проблемы, перспективы: сб. научн. тр. / под ред. кол.: С.Л. Максимова и др. – Минск, 2013. – С. 179–183.
4. Рыбалов Р.Б., Быстраков А.И., Тебенькова Д.Н., Ольшанский В.М., Волков С.В. Переработка иловых отходов ЦБК с помощью вермикультуры – Eisenia fetida // Вермикомпостирование и вермикультивирование как основа экологического земледелия в XXI веке: достижения, проблемы, перспективы: сб. научн. тр. / под ред. кол.: С.Л. Максимова и др. – Минск, 2013. – С. 183–187.
5. Haimi J., Huhta V. Capacity of various organic residues to support adequate earthworm biomass for vermicomposting // BiolFertil Soils. – 1986. – № 2. – С. 23–27.
6. Renuka Gupta, V.K. Garg Stabilization of primary sewage sludge during vermicomposting // Journal of Hazardous Materials. – 153 (2008). – Р. 1023–1030.
7. Зайцев Г.Н. Математический анализ биологических данных. – М.: Наука, 1991. – 184 с.

Накоплен некоторый зарубежный и отечественный опыт по вермикомпостированию ОСВ. Показана принципиальная возможность переработки ОСВ с помощью червей, что является экологически безопасным и дешевым способом утилизации отходов. Причем, при вермикомпостировании осадков сточных вод с низким содержанием токсичных веществ можно получать высокоэффективное удобрение [1].

Вахрушевым A.B. и др. в 1995 году был разработан способ получения биогумуса из ОСВ, отличающийся тем, что перед обработкой в свежие ОСВ вводят аэробные микроорганизмы в виде активного ила и мицелия плесневых грибов. Для удаления токсичных компонентов субстрат продувают подогретым до 40–50 °С воздухом в течение 15–30 часов. Для достижения оптимальной влажности субстрата (80–90 %) используют сухие ОСВ с иловых карт. В качестве вермикультуры берут червей вида Denorobena veneta [2].

Мельниченко И.С. отмечает возможность использования метода вермикомпостирования для переработки осадков сточных вод целлюлозно-бумажного производства с получением ценного органического удобрения – биогумуса. Предлагаемый способ позволяет повысить интенсивность процесса переработки органических отходов [3].

Эксперименты проведенные Рыбаловым Л.Б. с соавт. (2013) с разными смесями отходов ЦБК показали, что все варианты смесей с активным илом можно перерабатывать с помощью компостного червя Eisenia fetida andrei. Из всех субстратов оптимальным для вермикомпостирования является вариант смеси активного ила с корой и землей, близким к нему является и субстрат, составленный из активного ила с корой и опилками. В чистом активном иле часть червей (около 5 %) либо погибла, либо покинула субстрат. Время вермикомпостирвания для всех типов органических смесей было довольно коротким, так, в течение 2–3 месяцев в разных вариантах смесей вермикомпостирование завершалось формированием готового вермигумуса [4].

J. Haimiand V. Huhta (1986) протестировали потенциал различных видов и комбинаций отходов для поддержания биомассы Eisenia fetida (Sav.) в течение 1 месяца. В качестве субстрата использовали осадок сточных вод смешанные и сосновая кора. [5]. RenukaGupta, V.K. Garg отмечают, что для вермикультивирования оптимальной является смесь 30 % КЭК + 70 % навоза КР. Это стимулирует рост биомассы червей в 10,5 раз [6].

Цель работы – изучение выживаемости и репродуктивного потенциала навозного червя (Е. fetida), калифорнийского червя (E. andrei) в процессе разложения бытовых и промышленных отходов при внесении микробиологического препарата Байкал ЭМ-1.

Практическое значение. В ходе исследования установлено, что вермикультуру дождевых червей (E. fetida) можно использовать для разложения промышленных и бытовых отходов.

Материал и методы исследования

Опыт проводился в 6 вариантах по 3 повторности в каждом. Исследования проводились в период с ноября 2013 по май 2014 г. В первом варианте было использовано 100 грамм нефтешлама на 1 кг почвы и «Байкал-ЭМ-1», во втором – 50 грамм нефтешлама на 1 кг почвы и «Байкал-ЭМ-1», в третьем варианте были добавлены 25 % осадка сточных вод и «Байкал-ЭМ-1», в четвертом варианте – целлюлозосодержащие отходы 100 грамм на 1 кг почвы и «Байкал-ЭМ-1», в пятом варианте использовались 30 грамм золы на 1 кг почвы и «Байкал-ЭМ-1» и в шестом варианте добавляли 200 г пищевых отходов на 1 кг почвы и «Байкал-ЭМ-1». Процесс контролировали по следующим показателям: численность общая, численность половозрелых особей, численность неполовозрелых особей, продуктивность общая и индивидуальная (количество коконов на сосуд и на половозрелого червя), выход ювенильных особей из коконов, соотношение возрастных состояний и вертикальное распределение в субстрате. Полученные результаты были обработаны средствами ExcelforWindows 2007 с выполнением операций описательной статистики и использованием рангового метода Фридмана [7].

Результаты исследования и их обсуждение

Изменение показателей при внесении осадка сточных вод 250 и 500 г/кг на кг почвы

При внесении ОСВ 500 г/кг отмечалась гибель калифорнийских и навозных червей в течение двух недель. В эксперименте с внесением ОСВ 250 г/кг отмечена положительная динамика общей численности червей. Наилучшие показатели отмечены у навозного червя, численность которого увеличилась в 26 раза. Численность калифорнийского червя увеличилась в 3,0 раза (таблица). Во всех вариантах опыта отмечен прирост числа коконов. Наилучшая продуктивность отмечена у калифорнийского червя, навозный червь несколько уступал ему (p < 0,001). Средние значения продуктивности навозного червя составили 8,0 коконов на одного половозрелого червя, а у калифорнийского приходилось 3,0 кокона (таблица). Динамика численности половозрелых червей. В ходе эксперимента отмечено снижение численности половозрелых калифорнийских червей в 1,4 раза и рост численности половозрелых навозных червей в 1,2 раза.

Изменение показателей при внесении нефтешлама 50 и 100 г/кг на кг почвы

При внесении нефтешлама 100 г/кг отмечалась гибель калифорнийских и навозных червей через семь дней. В эксперименте с внесением нефтешлама 50 г/кг отмечена положительная динамика общей численности навозного червя (Е. fetida), калифорнийского червя (E. andrei). Численность навозного червя увеличилась в 3,3 раза. Численность калифорнийского червя увеличилась в 2,8 раза (таблица). Средние значения продуктивности навозного червя составили 3,1 кокона на одного половозрелого червя, а у калифорнийского приходилось 7,6 коконов (p < 0,001) (таблица). В ходе эксперимента отмечено снижение численности половозрелых калифорнийских червей в 4 раза и навозных червей в 1,2 раза.

Изменение показателей при внесении целлюлозосодержащих отходов. В качестве целлюлозосодержащих отходов использовали измельченную шелуху семечек и бумагу. В ходе эксперимента отмечен значительный прирост общей численности червей E. fetida. Численность их возросла в 21,5 раз. Численность червей Eisenia andrei увеличилась в 2 раза. У навозного червя отмечен более высокий репродуктивный потенциал по сравнению с калифорнийским червем. Каждый половозрелый червь E. fetida откладывал по 10 коконов, а калифорнийский червь – 4 кокона. Выживаемость калифорнийского червя составила 36 %. Откладки коконов не наблюдалось в течение двух месяцев. На третьем месяце исследования каждый половозрелый червь откладывал по 4 кокона (p < 0,001) (таблица). Таким образом, для разложения целлюлозосодержащих отходов лучше использовать навозного червя.

Изменение показателей при внесении угольной золы

В эксперименте использовали золу, образовавшуюся после сжигания каменного угля (30 г/кг почвы). Зола является токсичным отходом, не утилизируемым в промышленности, т.к. содержит тяжелые металлы и радионуклеиды. Навозный червь показал высокую устойчивость к загрязнению почвы золой. В эксперименте отмечен рост общей численности червей в 17 раз. Численность половозрелых червей оставалась неизменной. Каждый половозрелый червь откладывал по 5,0 коконов. Калифорнийский червь оказался менее устойчивым к загрязнению почвы золой. Выживаемость его составила 80 %. Общая численность червей в ходе эксперимента увеличилась в 4,3 раза. Каждый половозрелый червь откладывал по 3 кокона (p < 0,001) (таблица). Таким образом навозного червя можно использовать для рекультивации золоотвалов ТЭЦ.

Изменение показателей при внесении пищевых отходов 200 г/кг на кг почвы

При внесении пищевых отходов 200 г/кг отмечена положительная динамика общей численности навозного и калифорнийского червя. Лучшие показатели отмечены у навозного червя, численность которого увеличилась в 15 раз. Численность калифорнийского червя увеличилась в 5 раз (таблица). Средние значения продуктивности навозного и калифорнийского червя составили 4,0 кокона кокона на одного половозрелого червя (p < 0,001) (таблица). В ходе эксперимента отмечено снижение численности половозрелых навозных червей в 1,2 раза, а численность половозрелых калифорнийских червей оставалась неизменной.

Динамика численности навозного червя (Е. fetida), калифорнийского червя (E. andrei) при разложении бытовых и промышленных отходов

25 % осадок сточных вод

Дата

Коконы

Коконы

Маленькие

Маленькие

Большие

Большие

Половозрелые

Половозрелые

Всего

Всего

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

20.11.13

0

0

0

0

0

0

11

11

11

11

1.12.13

22,66

0

1,333

0

0

0

11

2

35

2

15.12.13

33,33

0

2

0

0

0

11

2

46,33

2

30.12.13

69,66

0

1,333

0

0

0

11,33

1

82,33

1

15.01.14

60

0

21,66

0

0

2

12

6

93,66

8

1.02.14

89,66

10

36,66

2

3,333

0

11,66

8

141,33

20

15.02.14

89,66

10

36,66

2

8,333

0

11,66

8

146,33

20

1.03.14

99

22,33

58,33

0

90,333

1

12,33

7

260

30,33

Целлюлозосодержащие отходы 50 г/кг

Дата

Коконы

Коконы

Маленькие

Маленькие

Большие

Большие

Половозрелые

Половозрелые

Всего

Всего

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

20.11.13

0

0

0

0

0

0

11

11

11

11

1.12.13

13,33

4

0

0

0

0

11

7,33

24,33

11,33

15.12.13

16,66

5,33

0

0,66

0

0

11

5,333

27,66

11,33

30.12.13

122,33

9,33

0

0,333

0

1,33

10,66

5

133

16

15.01.14

72,333

3,33

26,66

0,33

0

1,66

10,66

5,33

109,66

10,66

1.02.14

77,66

4

38,33

0,66

12,33

0,33

10,66

3,666

139

8,666

15.02.14

85,66

6,66

38,33

2

12,33

1

10,66

3,666

147

13,333

1.03.14

129,66

14,66

40

0,66

33,66

0,66

12,33

3,666

215,66

19,667

Угольная зола 30 г/кг

Дата

Коконы

Коконы

Маленькие

Маленькие

Большие

Большие

Половозрелые

Половозрелые

Всего

Всего

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

20.11.13

0

0

0

0

0

0

11

11

11

11

1.12.13

6

1,333

0

0

0

0

11

11

17

12,33333

15.12.13

22

2,333

4,666

1,33

0

0

11

10

37,66667

13,66667

30.12.13

84,33

5

0,333

3

0,333

4

9,66

10,33

94,66667

22,33333

15.01.14

62,66

5,333

22

0

0,666

3,66

10,33

8,333

95,66

17,33

1.02.14

53,66

11

29,66

2,66

0

5

11

8,33

94,333

27

15.02.14

53,66

17,33

51

5,33

10

7

11

8,333

125,67

38

1.03.14

53,33

25,66

87,66

4,66

24

3,66

10,33

8,333

175,33

42,33

Нефтешлам 50 г/кг

Дата

Коконы

Коконы

Маленькие

Маленькие

Большие

Большие

Половозрелые

Половозрелые

Всего

Всего

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

20.11.13

0

0

0

0

0

0

11

11

11

11

1.12.13

3,333

1,33

0

0

0

0

11

11

14,33

12,33

15.12.13

4,333

4

0

0,33

0

0

10

5,666

14,33

10

30.12.13

12

4,666

0

1

0,66

0

9,333

6,333

22

12

15.01.14

13,66

5

0,66

0

2,666

6,666

8

6,666

25

18,33

1.02.14

14,333

3

2

1,33

1,333

1

6,666

1,333

24,33

6,666

15.02.14

24

15,33

0

1,666

1

1

7,666

2

31,66

20

1.03.14.

24,66

22,66

0,66

2,66

1

0,666

7

2,666

32,33

28,66

Пищевые отходы 200г/кг

Дата

Коконы

Коконы

Маленькие

Маленькие

Большие

Большие

Половозрелые

Половозрелые

Всего

Всего

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

E. fetida

E. andrei

20.11.13

0

0

0

0

0

0

11

11

11

11

1.12.13

15

3,33

0

0

0

0

10,33

11

27,06

14,33

15.12.13

17,66

1,666

5,333

1,33

0

0

9

10

51,05

13

30.12.13

24

2,333

11,66

0,33

3

0,666

7,66

9,333

82,12

12,66

15.01.14

25,66

6,666

5,333

1,333

1,33

3,666

9

8,666

71,93

20,33

1.02.14

28

19

11,66

3,666

4,666

0,333

7,66

8,666

88,37

31,66

15.02.14

38,66

23

69

4,666

19,66

3,333

7,33

8,666

228,77

39,66

1.03.14.

25,33

40,33

29,66

2,33

20,66

4,33

6,333

10

155,90

57

Заключение

Навозный червь (E. fetida) более устойчив к загрязнению почвы промышленными и бытовыми отходами. Таким образом навозного червя можно использовать для утилизации осадка сточных вод, нефтешлама, угольной золы, целлюлозосодержащих отходов. Для разложения пищевых отходов более подходит калифорнийский червь (E. andrei).


Библиографическая ссылка

Чачина С.Б., Чачина С.Б., Караваева О.С. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ: НАВОЗНЫЙ ЧЕРВЬ (E. FETIDA) И КАЛИФОРНИЙСКИЙ ЧЕРВЬ (E. ANDREI) ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 10-1. – С. 55-58;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=5926 (дата обращения: 28.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674