Публикации Научно-практическая работа."Вермикомпостирование"

Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки.

Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Научно-практическая работа."Вермикомпостирование"
Автор: Ирина Николаевна Прозорова

Министерство образования и науки Российской ФедерацииМАОУ «Гимназия №56»НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ШАГ В НАУКУ»Вермикомпостирование – экологичный способ утилизировать органические отходы Выполнил:Ученица 2 «Д» классаГалеева АсияНаучный руководитель:Прозорова Ирина Николаевнаг. Ижевск2024 годОглавлениеВведениеАктуальность: По расчетам экологов, последние 40 лет деятельность человечества наносит непоправимый вред природе. Знаменитый ученый Нильс Бор произнес фразу, которая стала афоризмом: «Человечество погибнет не в атомном кошмаре - оно задохнется в собственных отходах».Многие годы человечество пыталось решить проблемы с утилизацией бытовых отходов. Для размещения мусора выбирается большой полигон за городом. А ведь разлагаясь, мусор отравляет почву, воду и воздух.На мусорных полигонах средних городов только за один год скапливается несколько сотен тысяч тонн бытовых отходов. Крупные города засоряют окружающую среду намного быстрее. Размеры свалок увеличиваются с катастрофической скоростью. Они поглощают плодородные земли, приводят к гибели местной флоры и фауны, расширяются до ближайших поселений и отравляют людей. Поэтому я считаю, что тема моей проектной работы очень актуальна.Рис. 1. Многие годы человечество пыталось решить проблемы с утилизацией бытовых отходовЦель: Организовать переработку органических отходов в домашних условиях с помощью компостирования. Задачи:

Изучить влияние отходов жизнедеятельности человечества на окружающую среду;

Узнать о породах червей, пригодных для использования в процессе компостирования;

Изучить устройство вермикомпостера;

Организовать переработку органических отходов в домашних условиях;

Изучение свойств биогумуса – продукта переработки органических отходов.

Объект исследования: переработка органических отходов с помощью компостирования. Гипотеза: возможно ли утилизировать органические отходы в домашних условиях, чтобы сократить свой мусорный след до минимума, для сохранения благоприятной экологической обстановки.

Теоретическая часть

Способы утилизации мусора

Мы живем в городе Ижевске. Мы любим свой город и гордимся им. Но часто приходится видеть, как повсюду стоят мусорные баки, наполненные отходами, а вокруг валяется ещё столько же мусора. Но потом приезжают мусоровозы. Весь мусор грузят в них и увозят. На мой вопрос: «Куда его увозят?», взрослые отвечают: «На свалку!». Из-за отсутствия массового раздельного сбора мусора и переработки отходов, практически весь наш мусор отправляется на свалку. Там он не разлагается, но из-за природных явлений возвращается к нам через воздух, воду и почву в виде веществ опасных для нашего здоровья. Поскольку на свалку попадает смешанный мусор, у него даже нет шансов разложиться и снова стать естественной частью природы. Он будет жить на свалке в практически изначальном состоянии веками.Рис. 2. Вред городских свалок.Поэтому важно разделять отходы и сдавать их на переработку. Отдельно сдавать опасные отходы – батарейки, ртутные лампы, градусники а также различную бытовую технику. Мусор ежедневно уезжает на полигон в череде мусоровозов, которые день за днем вывозят и складывают плотным слоем в теле полигона и утрамбовывают. Обратите внимание! Нет свободного доступа воздуха, солнечного света, почвенных микроорганизмов и червей. Поэтому все процессы и химические реакции идут по-другому и на следующий день приедут новые мусоровозы с 40% органики. И всё повторится.

Раздельный сбор мусора

Одним из обязательных условий развития переработки мусора является его сортировка. Во многих странах люди сами сортируют свой мусор перед тем, как его выбросить. В последнее время в нашем городе появляются сторонники раздельного сбор мусора. Во многих дворах нашего города появляются специальные контейнеры для сортировки отходов. Рис. 3. Раздельный сбор мусораРаздельный сбор — это система, при которой отходы разделяются по видам для того чтобы разные виды мусор не смешивались.При такой системе наш город, наша страна меньше загрязняется мусором, а для производства вещей не нужно тратить ресурсы: нефть, древесину, алюминий. Данный процесс позволяет подарить отходам «вторую жизнь», в большинстве случаев благодаря вторичному его использованию и переработке. Раздельно собранные отходы — это уже не просто мусор, это вторичное сырье.Из макулатуры можно сделать любую бумажную продукцию: туалетную и офисную бумагу, тетрадки и пазлы, коробки для модных смартфонов. При производстве бумаги из вторсырья в воздух попадает на 70 % меньше выбросов, чем при производстве новой бумаги. Бумага может быть переработана 5–7 раз, хотя во вторичное сырье и добавляется почти всегда новое. Каждые 60 кг макулатуры сохраняют одно 30-летнее дерево!Из пластиковых бутылок производят различные новые вещи: от тазиков до детских горок, и одежды. Из стекла — тарелки, душевые кабины, а алюминиевые банки — в новый велосипед, детали самолёта или новые алюминиевые банки.Рис. 4. Вторичная переработкаКаждый знает, зачем нужна батарейка, но мало кто знает, что ее нельзя выбрасывать, после того, как она израсходует свой заряд. Одна пальчиковая батарейка, выброшенная в мусорное ведро, загрязняет тяжёлыми металлами около 20 квадратных метров земли.Рис. 5. Вред батареек для окружающей среды В нашей семье мы организовали раздельный сбор мусора. Мы устроили несколько емкостей для мусора

Отходы пищевые;

Бумажные отходы;

Стеклянные отходы;

Жестяные и алюминиевые банки;

Пластиковые отходы (бутылки от газировки, различная пластиковая упаковка).

Рис. 6. Раздельный сбор мусора в домашних условияхВ домашних условиях больше всего производится пищевых отходов. Бумажные отходы я собираю в картонную коробку, чтобы потом сдать их в школе при сборе макулатуры.Стеклянных отходов собирается очень мало, так как различные стеклянные банки мама использует в хозяйстве повторно.Жестяные, алюминиевые и пластиковые отходы пока мы собираем в разные коробки чтобы затем отправить на переработку. Можно их самостоятельно вывезти в баки для раздельного сбора мусора, которые мы нашли в нашем районе, так как в нашем дворе, к сожалению, пока таких нет. Ежемесячно мы участвуем в мероприятии «Разделяйка», организованное волонтерами по сбору перерабатываемых отходов.Отдельно хотелось бы рассказать, как я поступаю с батарейками. Дома мы решили собирать батарейки в отдельную коробку, чтобы затем сдать их в пункты приема, которые сейчас существуют практически в каждом районе. Не многие знают, что каждая управляющая компания обязана принимать у жильцов батарейки и использованные ртутные лампы для их последующей утилизации. Мы с мамой установили коробку для батареек в своем подъезде, чтобы жители нашего дома тоже собирали батарейки в отдельном месте, а не выбрасывали в мусорное ведро.

Органические отходы.

Исследования экологов показали, что в мусорном ведре органические отходы составляют 40% от всего мусора. Помимо отходов, которые можно сдать в переработку на мусорном полигоне оказывается большое количество и органических отходов. Органические отходы в естественной среде разлагаются без вреда для окружающей среды за период от 10 дней до 1 месяца. Для процесса разложения необходим воздух. А на свалках мусор спрессовывается под собственным весом. Поэтому органические отходы там не разлагаются, а лишь отравляют окружающую среду. Основными методами борьба с пищевыми отходами в России являются его сбор и захоронение на полигонах, сжигание, в меньшей степени вторичная переработка. На сегодняшний день, перерабатывающие предприятия не справляются с объемом пищевых отходов. Необходимо начать решать проблему не только на уровне предприятий, но и на уровне семьи.Органические продукты приносят пользу сельскому хозяйству, помогают получать обильные урожаи. Закапывание отходов в грядки обогащают землю гумусом, содействует улучшению качества выращиваемых культурМусор используют при получении компоста. Удобрение изготавливают в специальных ямах, ящиках. Компостирование занимает до двух лет. Меньшее время затрачивается на производство удобрения в мягких климатических условиях. На продолжительность компостирования влияет природа и содержимое органического вещества.В городе переработку биоотходов в городской среде осуществить трудно, так как у жителей квартир нет собственных земельных участков. Проблема решается установлением специальных мусорных контейнеров для утилизации органики, превращения продуктов жизнедеятельности в удобрение.Органическим мусором называют продукты естественного происхождения (фрукты, овощи, целлюлозу, продукты жизнедеятельности). Утилизация отходов необходима для устранения загрязнений окружающей среды, защиты человечества от инфекций. Переработочный материал активно используют в сельском хозяйстве для улучшения качества почвы.2. Практическая частьИзучив способы переработки органических отходов в городских условиях, мы решили попробовать утилизировать пищевые отходы с использованием домашнего вермикомпостера.Компостирование – метод утилизации, основанный на естественном разложении органических материалов.Данный способ переработки органических отходов широко используется дачниками уже много лет. Но в рамках моего проекта я попробовала внедрить этот метод утилизации дома, установив домашний компостер для пищевых отходов (вермикомпостер). Трудолюбивые черви в вермикомпостере должны превратить растительные остатки нашего домашнего хозяйства в биогумус - качественное органическое удобрение для выращивания комнатных и других растений.Домашний вермикомпостер — это закрытая установка из нескольких ящиков, в которой живут компостные черви. Без шума и запаха черви поедают пищевые отходы и превращают их в удобрение — биогумус. Рис. 7. Биогумус2.1. Эффективность биогумуса

быстро восстанавливает естественное плодородие почвы, улучшает ее структуру и здоровье;

сокращает сроки прорастания семян, ускоряет рост и цветение растений, сокращает сроки созревания плодов на две-три недели;

обеспечивает крепкий иммунитет у растений, повышая их устойчивость к стрессовым ситуациям, неблагоприятным погодным условиям, бактериальным и гнилостным болезням;

обеспечивает высокую приживаемость саженцев и рассады, оптимальный рост цветов, их интенсивное и продолжительное цветение;

значительно повышает урожайность и улучшает вкусовые качества выращиваемой продукции;

Биогумус представляет собой выделения или копролиты дождевых червей. Он представляет собой черную рассыпчатую и приятно пахнущую почвоподобную массу, похожую на чернозем.То же самое происходит в природе: компостные черви живут в верхнем слое почвы, поедают опавшую листву, травинки и другие отжившие части растений, превращая их в плодородный слой земли.2.2. Устройство вермикомпостераРис. 8. Устройство вермикомпостераВермикомпостер состоит из нескольких лотков. В первый из них засыпаются пищевые отходы. Считается, что компостные черви съедают все, что когда-то было живым: фруктовую и овощную кожуру, чайные пакетики и заварку, кофейную гущу, газеты, упаковочный картон из-под яиц, молока или пиццы, измельченную яичную скорлупу.Когда черви съедают отходы в первом лотке, сверху ставится второй лоток, который имеет перфорированное дно и в который так же кладется пищевой мусор. Черви из нижнего лотка перемещается в верхний. Когда корм съедается во втором лотке, сверху ставится третий лоток и – процесс повторяется. В результате получается на 100% натуральный биогумус, который можно использовать при удобрении сада или огорода. Все дождевые черви перерабатывают бытовые и сельскохозяйственные отходы в , а в приемлемых условиях размножаются без остановки круглый год. Однако каждому селекционному виду присущи особенности, которые должен учесть заводчик при выборе вермикультуры.Для домашнего компостирования подходят специально выведенные калифорнийские черви, отечественные «старатели», компостные черви и так называемые черви для рыбалки.Ценность навозных червей для огородника заключается в их способности быстро перерабатывать отходы, образуя при этом прекрасное удобрение – биогумус. По качествам и питательности он превосходит любые натуральные или искусственные аналоги.Существенных отличий между породами производителей гумуса нет. Все они поглощают и перерабатывают вместе с землей органические остатки, рыхлят почву и активно размножаются. Но даже незначительная разница между червями имеет значение, когда речь заходит об искусственном разведении. Чтобы вермикультуры прижились и начали давать приплод, нужно учитывать особенности каждой породы.Оба вида, Старатель и Калифорнийский червь, являются ближними родственниками обычного навозного червя Eisenia Foetida, но произошли от скрещивания разных представителей рода Eisenia.2.3. Калифорнийский червьАмериканцы первыми в мире (в 1959 году) вывели высокопродуктивный гибрид, скрещивая дикие формы. Изначально черви предназначались для ускоренной промышленной переработки отходов и быстрого получения биомассы самих червей, но вскоре получили признание и в частных фермерских хозяйствах. Название породе присвоено по месту выведения – Красный Калифорнийский червь..Рис. 9. Калифорнийские черви2.4. Владимирский СтарательПолучен гибрид при скрещивании северной (обитающей на территории Владимирской области) и южной (киргизской) популяций дождевых червей в 1982 году. В свое время это позволило отказаться от ввоза американской вермикультуры, которая не соответствовала климату нашей страны.В большинстве характеристик Старатель не уступает калифорнийскому аналогу, но выгодно отличается универсальностью в выборе питания: он способен перерабатывать отходы сельского хозяйства и пищевой промышленности, осадки от сточных вод на очистных сооружениях и тому подобное.Червь Старатель успешно размножается в промышленных масштабах. От своего северного предка он унаследовал невероятную живучесть и способность к существованию в суровых климатических условиях, поэтому подходит для культивирования в умеренных и даже северных широтах.Профессор Игонин, который и вывел новую породу, особо отмечал, что Старатели способны справляться с органическими отходами любого происхождения, что делает их безопасным и полезным кормом для домашней живности.Рис. 10. Владимирский СтарательОтличительные особенности червейТаблица 1.Похожие характеристики:Оба вида являются гермафродитами, но начинают давать потомство лишь после перекрестного оплодотворения, откладывая заключенные в коконы яйца. Темпы размножения очень высокие. В теплых условиях цикл продолжается круглый год.Главный критерий, из которого следует исходить при выборе вермикультуры – это климат. Адаптированные в приемлемых для себя условиях черви быстро приживутся и начнут работать с максимальной производительностью.Для нашего эксперимента мы выбрали червей породы «Владимирский старатель».2.5. Устройство домашней вермифермыПосле того, как в нашей семье мы организовали раздельный сбор мусора, возник вопрос: что же делать с пищевыми отходами, которые остаются в нашем мусорном ведре? Изучив этот вопрос, мы решили поставить дома вермикомпостер.2.5.1. Особенности размещения вермикомпостераМы разместили вермикомпостер на кухне, чтобы сразу же отправлять в него пищевые отходы. В тёплое время года компостер может стоять на балконе. Компостные черви любят темноту. Место для комнатного компостера выбирают в стороне от резкого шума и источников тепла (солнечный свет, радиаторы отопления). Поэтому такое размещение подходит только для компостеров из непрозрачных материалов.Рис. 11. Размещение вермикомпостера2.5.2. Заселение червейЗатем мы прибрели базовый субстрат — он нужен для поддержания стабильных условий в компостере. Субстрат удерживает влагу и обеспечивает воздухообмен. Подойдёт сухая прелая листва, макулатура и опилки. Можно использовать рваные газеты, салфетки, бумагу, яичные лотки и коробки. Но мы приобрели у вермифермера специальный грунт, который уже населен червями.Количество (а точнее масса червей, ведь никто не будет считать их поштучно) зависит от объёма пищевых отходов. Лучше начинать с небольшого количества червей, освоиться и затем расширять популяцию.Заполнили «рабочий» лоток субстратом на треть, увлажнили из опрыскивателя. Затем выложили в лоток червей и добавили немного банановой кожуры — на сладких фруктах живет больше микроорганизмов, необходимых для создания комфортной среды. 2.5.3. Кормление червейЧерез 2-3 дня начинали кормить червей небольшими порциями. Очень важно не вносить новый корм, пока старый не исчезнет хотя бы на три четверти. При внесении корма прикапывали его субстратом: черви привыкли есть только то, что лежит в земле, а не на поверхности.Раз в неделю (не реже) субстрат рыхлили, не смешивая слои. В данный момент мы заполняем компостер 1 раз в неделю. Черви охотнее поглощают мягкую пищу. На Рис.14 представлен лист поле двух дней проведенных в компостере. Перед внесением корма в компостер пищевые отходы лучше ферментировать, то есть размягчать. За неделю в нашей семьи образуется 3 литровое ведро пищевых отходов. Излишки отходов мы замораживаем для дальнейшего использования. Когда рабочий лоток заполнится, мы оставим его на дозревание, и установим следующий ярус.Черви сами регулируют численность в зависимости от объёма корма, площади и количества лотков.Если компостер плотно накрыт крышкой, и там создана среда (влажность, достаточное количество воздуха, субстрата и корма), то черви будут жить в комфорте и не полезут на стенки или крышку компостера.Рис. 15. Субстрат в вермикомпостере2.5.4. Неудачи в экспериментеНельзя сказать, что наш эксперимент сразу удался. Изначально мы поселили червей в прозрачный контейнер. Однако первый эксперимент не увенчался успехом, потому что мы не смогли в прозрачном маленьком контейнере организовать условия, пригодные для работы и жизнедеятельности червей. И контейнер, и количество червей в нем были слишком малы для переработки органических отходов, образующихся в процессе жизнедеятельности нашей семьи.Первая партия червей погибла. Поэтому важно соблюдать правила кормления червей, а также условия их содержания.Рис. 16. особенности кормления червейПравила содержания:

Работают черви только в темное время суток, поэтому емкость следует накрывать крышкой или укладывать на субстрат слой травы или соломы. Эта мера также сбережет поверхность от пересыхания.

Место для комнатного компостера выбирают в стороне от резкого шума и источников тепла (солнечный свет, радиаторы отопления).

Компостные кучи с червями (бурты) располагают в затененных уголках участка или под навесами.

Раз в неделю (не реже) субстрат рыхлят, не смешивая слои.

На червей с улицы переселяют в теплое помещение либо надежно утепляют.

Параметры содержания, которые следует постоянно соблюдать:

рабочий диапазон температур от +8 до +29°С, оптимальный +16 – +24°С;

кислотность почвы в пределах 6,5 – 7,5 рН;

влажность 75-85%.

2.5.5. Продукт жизнедеятельности червей – биогумусВ процессе переработки пищевых отходов в нашем компостере уже образовалось некоторое количество биогумуса. К весне мы планируем накопить биогумуса достаточное на 1 лоток для рассады. Летом на даче мы проводили эксперимент. Мы посадили рассаду в горшочек, наполненный биогумусом, который приобрели у вермифермера и в горшочек наполненный простым грунтом. На фото видно, что рассада, выращенная с использованием биогумуса более сильная и развитая, что подтверждает свойства биогумуса. Биогумус можно использовать для подкормки комнатных растений или как удобрение на даче. Рис. 17. Образцы рассадыЗаключение и выводыЛичная вермиферма – это лучший способ бесплатно утилизировать домашние отходы. Вермикомпостирование позволит совместить процессы утилизации всех типов органических отходов в один и сэкономить время и денежные средства, получив при этом дорогостоящий и очень нужный продукт – биогумус. Спрос на биогумус растет, в связи с чем вермикультивирование становится перспективной бизнес-идеей. Вероятные потребители – дачники, фермеры, огородники и крупные сельхозпроизводители. По результатам исследования, проведенного Аналитическим центром НАФИ, россияне стали чаще экологично утилизировать бытовые отходы.За четыре года с 13% до 35% выросла доля россиян, грамотно утилизирующих бытовые отходы.Так, с 2015 года выросло число россиян, которые сдавали макулатуру (с 2% до 10%), вели раздельный сбор мусора дома (с 4% до 14%), утилизировали батарейки, аккумуляторы, сберегающие лампочки (с 2% до 12%). Сегодня каждый десятый опрошенный (9%, рост в три раза за четыре года) отдает на переработку пластиковую тару, 4% сдают стеклянную тару, 5% утилизируют бытовую технику. В целом население России готово к раздельному сбору мусора: большинство россиян (86%), которые не знают об инфраструктуре для раздельного сбора мусора в районе их проживания или у которых такой инфраструктуры рядом нет, воспользовались бы ею при возможности.В результате можно сделать вывод, что цель исследования достигнута. Все поставленные в начале исследования задачи решены. Таким образом, изучив особенности прохождения процесса вермикомпостирования, мы можем в домашних условиях перерабатывать пищевые отходы.Развитие домашнего компостирования приведет к снижению количества новых свалок и вернет большое количество ресурсов в оборот, а также сохранит окружающую среду.Список литературы

Я познаю мир. Экология, Издательство: АСТ, 2005 г. Серия: Я познаю мир

Оксана Ларина: Удивительная экология, Издательство: ЭНАС-КНИГА, 2014 г.

Анатолий Зверев: Экология. Наблюдаем и изучаем, Издательство: Оникс, 2006 г.

Интернет