Кузнецов А.Е., Градова Н.Б., Лушников С.В. и др. Прикладная экобиотехнология. Учебное пособие. В 2-х томах

3.3.Вермикультивирование и вермикомпостирование

Процессы переработки твердых органических отходов и субстратов с помощью культуры дождевых (в англоязычной и немецкоязычной литературе – земляных) червей, использующих органические вещества в качестве источника питания (и одновременно среды обитания), называются вермикультивирование и вермикомпостирование (от латинского vermis – червь). При переработке отходов этими методами конечными продуктами являются биогумус (органическое удобрение) и биомасса дождевых червей.

Вермикультивирование в большей степени ориентировано на получение массы дождевых червей с целью их последующего использования в качестве кормовой добавки в рационах питания птиц и свиней, в фармацевтике, а также в технологиях обезвреживания почвенных загрязнений, восстановления почв и повышения их плодородия. Метод биоремедиации (см. гл. 4), при котором используется способность земляных червей и других представителей почвенной мезофауны разрыхлять почву, облегчая тем самым дренаж воды и проникновение газов, называется биорыхлением (bioturbation).

Основные цели вермикомпостирования – переработка органических субстратов для получения удобрительных компостов (биогумуса) и восстановления плодородия почв, обезвреживание бытовых отходов, осадков сточных вод, других отходов, трудно поддающихся утилизации.

Дождевые (земляные) черви стали объектом пристального научного внимания и практической деятельности в области земледелия, кормопроизводства и экологии благодаря своим уникальным свойствам: неприхотливости к условиям питания и содержания, быстрому приросту биомассы и высокому содержанию белков в их теле. Они рассматриваются в настоящее время как одно из приоритетных средств ведения «биологического земледелия» и экологически чистого сельскохозяйственного производства, переработки различных органических отходов.

Дождевые черви использовались еще со времен Древнего Египта – ими обрабатывали наносный ил Нила для выращивания сельскохозяйственных культур. В XIX в. червей стали использовать и для утилизации отходов растительного происхождения. Ч. Дарвин в своей монографии «Разложение плесени овощей под действием дождевых червей», опубликованной в 1881 г., и А. Брэм описывали возможность переработки червями листьев, веток, коры, опилок, кожи, костей и др. Современный этап изучения дождевых червей, их промышленного получения и использования начался с зарубежных исследований в 40–50-х гг. XX в., когда было доказано увеличение урожаев сельскохозяйственных культур (хлебных злаков и др.) с помощью червей.

В бывшем СССР первые опыты по влиянию дождевых червей на урожай стали проводиться в 70-е гг. Было показано, что внесение дождевых червей в почву резко (в несколько раз) повышает урожайность таких сельскохозяйственных культур, как ячмень и клевер. Однако первые разработки по культивированию червей появились лишь в 1982 г. – в Киргизии, в лаборатории экологической физиологии беспозвоночных Института биохимии АН Киргизской ССР. Ис-

следования проводились на дождевых червях из популяции, локализующейся

вЧуйской долине. В 1984 г. исследования по культивированию червей были начаты во Владимирском государственном педагогическом институте под руководством А. М. Игонина. В 1985–86 гг. им были получены первые отечественные линии червей для промышленной переработки органических отходов и осуществлен первый крупномасштабный опыт внедрения технологии вермикультивирования в тепличном комбинате «Весна» близ г. Ужгорода (Украина). Однако в промышленных масштабах вермикультивирование в СССР начато с 1989 г., когда были завезены селекционные культуры червей из Польши и Венгрии. В 1991 г. уже насчитывалось более 100 лабораторий, занимающихся проблемой разведения червей и получением биогумуса.

Внастоящее время во многих странах созданы и успешно развиваются десятки тысяч коммерческих хозяйств и около 1000 крупных биофабрик по выращиванию червей и получению биокомпостов, поставляющие предпринимателям маточную культуру червей и оборудование. Наибольшее распространение вермикультивирование и вермикомпостирование получили в США, Канаде, Китае, Индии, Южной Корее, Австралии, Италии, Мексике, на Кубе.

На российском рынке также наблюдается быстрый рост числа (по данным на 2003 г. более 200) в основном небольших вермикомпостных хозяйств, которые произвели в 2003 г. около 3,5 тыс. т биогумуса. Из них наиболее известна и успешна фирма Грин-Пик, г. Владимир. Потенциал для развития вермикультуры

вРоссии большой, потребности в биогумусе составляют несколько миллионов тонн, сырья в виде различных органических отходов более чем достаточно. Вся эта работа координируется ЦИНАО (Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства), где в 1994 г. была создана специальная лаборатория по производству и применению биогумуса. Для распространения передового опыта в области вермикультуры в Москве даже созданы усилиями организаций защиты окружающей среды музей дождевого червя и Общество дождевого червя.

Врезультате многочисленных научных исследований и практических работ были выяснены свойства биомассы получаемых червей, условия их разведения, переработки различных отходов.

3.3.1.Особенности дождевых червей как биологических объектов культивирования

Дождевые черви – это беспозвоночные животные, относящиеся к числу древнейших обитателей Земли. Их возраст насчитывает 600 млн лет. Название «дождевые черви» сборное, применяемое ко всем более или менее крупным представителям пяти различных семейств типа кольчатые черви, класса олигохет, обитающих в почве. Важнейшей особенностью строения олигохет является правильная повторяемость отдельных сегментов (колец) вдоль оси червеобразного тела животного. При размножении дождевые черви откладывают яйца в кокон. Обычно в каждом коконе имеется лишь одно яйцо, реже два или три.

При внешнем сходстве между собой семейства дождевых червей различают, главным образом, по особенностям строения внутренних органов, в частности органов размножения, по расположению пояска, щетинок и другим признакам.

Всего по различным данным на Земле обитает от 3 до 8 тыс. видов дождевых червей. На территории России насчитывается около 60 видов. В среднеевропейской части на сенокосах и пастбищах чаще всего встречаются представители 10–15 видов.

Питаются черви мертвыми разлагающимися растительными тканями, поступающими в почву в виде опада, корневых и пожнивных остатков, а также животными остатками. Вместе с ними они заглатывают и различных представителей почвенной микрофлоры: бактерии, водоросли, грибы и их споры, простейших и нематод. Некоторые из видов дождевых червей являются типичными потребителями гумуса и предпочитают верхний слой почвы (гумусопотребители, эпигейные черви), другие обитают в средних слоях почвы, а некоторые живут на глубине до 2 м. Виды и популяции червей, встречающиеся в навозе и других негумифицированных органических субстратах, – гумусообразующие.

Окраска червей различная. К родам с красной окраской принадлежат Lumbricus, Dendrobaena и Eisenia, которые обитают преимущественно в подстилке и верхних, богатых гумусом горизонтах; представители родов Allolobophora, Octolasium и Eiseniella имеют окраску от серой до зеленоватой.

Биомасса дождевых червей в почве составляет 50–72% от всей биомассы почвенной мезофауны. В естественных местах обитания дождевых червей (луга, пастбища, пашни) общее их количество в почве может достигать 106–107 особей/га, а биомасса 103–104 кг/га.

Оптимальные условия жизнедеятельности дождевых червей

Питание. При недостаточном питании рост и развитие червей сильно замедляются, они гибнут. Дождевые черви нуждаются прежде всего в азотсодержащей органике, запасы которой в почве ограниченны, поэтому наибольшая численность, темпы индивидуального роста и плодовитость червей обычно наблюдаются в местах локализации органического субстрата, богатого азотом (на пастбищах, вблизи экскрементов травоядных животных и т. п.). Азот, содержащийся в почвенной микрофлоре и микрофауне, заглатываемой и перевариваемой червями, почти полностью ими усваивается. Оптимальное отношение C : N в органическом субстрате должно быть близко к 20. Кроме азотсодержащих веществ (белков, аминокислот) перерабатываемые органические материалы должны содержать углеводы, разнообразные минеральные вещества, витамины, а также клетчатку или другие вещества, отсутствие которых затрудняет пищеварение. В их составе также должны присутствовать минеральный инертный наполнитель, песок или почва.

Влажность. Влажность субстрата 60–80% является оптимальной. После дождей, когда в почве много воды, дождевые черви выползают на поверхность. В случае прогрессирующего подсыхания наблюдается перемещение червей в более влажные зоны. Если содержание влаги в почве долгое время ниже 30– 35%, численность червей снижается, хотя они могут без ущерба терять 50–60%

воды от массы тела. При влажности почвы 22% черви погибают в течение одной недели. При выращивании дождевых червей в лабораторных условиях их максимальный вес и плодовитость достигаются при влажности субстрата 70–85%, т. е. близкой к содержанию воды в теле дождевого червя.

Температура и pH. Температура +15–25 °С и рН среды обитания 7,0–7,6 оптимальны для размножения дождевых червей. На полях без растительности и пищи черви гибнут при температуре, близкой к нулю. От холода черви спасаются, уходя в более глубокие горизонты почвы. Таким же образом они избегают высоких температур. Дождевые черви не обитают в среде с рН <5,0 или pH >9,0.

В умеренных широтах в теплое время года активная деятельность дождевых червей продолжается до семи месяцев. В зимний период дождевые черви впадают в спячку. При понижении температуры ниже +10 °С они начинают переходить в состояние покоя, при +6 °С – перестают питаться, а при +4 – +5 °С у них освобождается содержимое пищеварительного тракта. С началом заморозков и промерзания верхнего горизонта почвы на 5–6 см они уходят в глубокие слои почвы. Весной, с началом оттепелей дождевые черви переходят в активное состояние за 10–15 дней до исчезновения мерзлого слоя почвы, причем они могут выползать даже на снег.

Освещенность. Многие черви боятся света и ультрафиолетовых лучей – для поиска полового партнера они выползают из своих норок только ночью, поэтому зона их обитания не должна освещаться ни естественными, ни искусственными источниками света.

Аэрация и продукты гниения. Виды червей, пригодные для вермикультуры, в естественных условиях, обитают преимущественно в поверхностном хорошо аэрируемом слое почвы. Они чрезвычайно чувствительны к выделению газов, образующихся в процессе гниения: аммиаку, сероводороду, метану. Допустимый уровень содержания аммиака 0,5 мг/кг субстрата. При более высоком содержании газа черви погибают. Поэтому в промышленных установках вермикультивирования стараются избегать образования мертвых (застойных) зон и поддерживают содержание кислорода в газовой фазе не менее 15%, а CO2 – не более 6%.

Плотность популяции. На размножении червей отрицательно сказывается перенаселенность перерабатываемого субстрата: черви испытывают стресс и возбуждаются. В этих условиях возможны случаи каннибализма. Поэтому плотность популяции является важным контролируемым показателем.

Виды, пригодные для вермикультивирования и вермикомпостирования

Поскольку полевым условиям присуща цикличность, непостоянство и неоптимальность условий для роста червей, задачи промышленных методов вермикомпостирования и вермикультивирования – создание высокопродуктивных и адаптированных к различным субстратам линий дождевых червей, поддержание оптимальных условий их содержания в лабораторных и промышленных культиваторах, приводящих к увеличению скорости роста и размножения червей. По отношению к перерабатываемым субстратам черви должны обладать не только повышенной способностью потреблять субстрат и высокой скоростью их разложения, но и быстро адаптироваться к смене субстрата и быть устойчивыми к заболеваниям.

Из всего разнообразия дождевых червей для вермикультуры пригодны только несколько видов:

навозный червь Eisenia foetida;

подвиды Е. foetida foetid, foetida andrel;

обыкновенный дождевой червь (или большой красный выползок)

Lumbricus terrestris;

малый красный червь (малый выползок) Lumbricus rubellus;

несколько других видов (дендробена Dendrobaena и др.).

Наиболее широко используется в вермикультуре навозный (компостный) червь E. foetida. Этот червь широко распространен в мире, в том числе на Севере и в средней полосе России: возле жилья человека, в скоплениях навоза, гнилой соломы, в парниках, где их количество нередко достигает 1000 шт./м2. E. foetida – сравнительно небольшой червь длиной 6–10 см. Цвет его сегментов темно-красный или красно-коричневый, с более светлыми бороздками, разделяющими сегменты. В естественных условиях каждая половозрелая особь E. foetida дает еженедельно 1–2 кокона, из которых приблизительно через 3 недели выводится от 2 до 20 ювенильных особей – червячков (из них выживают в среднем 4). Через 3 месяца вылупившиеся из коконов червячки становятся половозрелыми. В среднем за год 1 червь дает потомство в 200–400 особей. Молодые особи при достижении половой зрелости весят до 0,5 г. Взрослые особи живут 10–15 лет, достигают в длину до 8–10 см при массе до 1,0 г.

В 1959 г. в США в штате Калифорния был выведен гибрид навозного червя E. foetida, получивший название красного калифорнийского червя (Eisenia foetida red hybrid of California). Этот червь отличается высокой интенсивностью питания и скоростью утилизации исходных субстратов – при благоприятных условиях органические отходы перерабатываются за 1–2 месяца, быстрым половым созреванием (6–8 недель), высокой плодовитостью – откладывает до 10 коконов в неделю (в год – до 70 коконов с учетом цикла размножения), дает 4–5 поколений в год при высоком коэффициенте размножения (1 : 1500 в течение года) и имеет большую продолжительность жизни (до 15–16 лет). Максимального размера особи красного калифорнийского червя (ККЧ) достигают в семимесячном возрасте, когда их масса составляет в среднем 2,4 г. Важная особенность ККЧ – утрата инстинкта покидать свое местообитание при неблагоприятных условиях среды. Поэтому егo можно разводить в грядах под открытым небом, не опасаясь утраты популяции. Он хорошо размножается в неволе на различных отходах – всех видах навоза, соломе, макулатуре, листовом опаде, бытовом мусоре. Красный калифорнийский червь в настоящее время наиболее широко применяется во многих странах в промышленном вермикомпостировании и вермикультивировании.

Недостаток ККЧ – его тропическое происхождение и, как следствие, теплолюбие. Поэтому в условиях умеренной климатической зоны, характерной для России, его можно выращивать только в помещениях или теплицах. Перспективными для использования в открытых грунтах считаются черви других видов: малый и большой выползки, местные расы навозного червя, лесной дендробены. Во многих случаях красный калифорнийский червь, который рекламирует-

ся некоторыми предприятиями в России, таковым не является, а представляет собой местные популяции, прошедшие отбор и адаптированные к условиям искусственного разведения и различным органическим отходам. Затрачивается на такую адаптацию около 2–3 лет. Кроме того, в результате несоблюдения технологии и санитарно-ветеринарных правил большинство из продаваемых рас дождевых червей заражены нематодами – круглыми червями-паразитами, многие из которых фитопатогенны для сельскохозяйственных растений (картофеля, свеклы, моркови и т. д.) и снижают их урожайность. Борьба с нематодой чрезвычайно сложна и малоуспешна.

Российские владимирские промышленные линии червей E. foetida относительно нетребовательны к питанию. Лучше всего они размножаются на органических субстратах, предварительно подвергнутых микробиологическому компостированию, однако некоторые линии могут хорошо размножаться на субстратах на основе навоза крупного рогатого скота, лошадей, свиней, птицы, а также сапропеля, осадка сточных вод. При выращивании на отходах при оптимальных условиях обитания (температура субстрата 22 °С, влажность 75%, рН 7,0) цикл развития червей длится 160 сут. В течение года они проделывают 2 цикла размножения и увеличивают свою численность более чем в 1000 раз. Максимальной скорости роста навозные черви владимирских рас достигают к возрасту 11 недель – биомасса единичной особи в среднем составляет 650 мг (180 мг в расчете на сухое вещество). К этому же времени относится максимальное количество откладываемых коконов.

К настоящему времени получены более продуктивные промышленные линии дождевых червей, адаптированные к различным типам отходов, включая загрязненные такими вредными соединениями, как ПАУ, ПХБ, пестициды, тяжелые металлы и радионуклиды. Среди различных разновидностей дождевых червей некоторые линии получены путем скрещивания диких рас Eisenia foetida и ККЧ с последующей селекцией по необходимым признакам. К ним относится, в частности, линия, получившая название «Оболенский гибрид», пригодная для зимовки в навозе крупного рогатого скота в открытом грунте. Перспективен для вермикультуры болотный червь Eiseniella tetraedra, обитающий повсеместно в России. Он неприхотлив, выдерживает условия переувлажения, дефицит кислорода, устойчив к продуктам гниения и может разводиться под открытым небом.

3.3.2.Свойства продуктов и применение вермикультивирования и вермикомпостирования

В результате переработки органических отходов дождевыми червями получают биогумус.

Биогумус, иначе называемый вермикомпостом, представляет собой материал, прошедший через кишечник животного, и остатки исходного субстрата.

Черви пропускают через кишечник различные вещества: растительные остатки, органические отходы, минеральные вещества почвы. Проходя через

пищеварительный тракт червей, они подвергаются размельчению и существенным биохимическим изменениям: органические соединения расщепляются на более простые вещества, обогащаются соединениями калия, магния, фосфора и ферментами (каталазой, уреазой, дегидрогеназой). Минеральные соли трансформируются в легкодоступные формы для растений, при этом также происходит нейтрализация кислот, содержащихся в первичном субстрате. В процессе переваривания растительных остатков в кишечнике червей уменьшается содержание легко- и трудногидролизуемых полисахаридов и лигнина, одновременно развиваются процессы поликонденсации низкомолекулярных продуктов распада органических веществ, образуются молекулы гуминовых кислот, имеющих нейтральную реакцию. В результате продукт жизнедеятельности червей – копролиты (от греч. копрос – помет, литос – камень) представляет собой материал, обогащенный биологически активными соединениями, гуминовыми веществами и полезной микрофлорой и приближающийся по своим физико-химическим свойствам к почвенному гумусу. По содержанию гумуса биогумус превосходит навоз и компосты в 4–10 раз. В копролитах червей естественных популяций содержится 11–15% гумуса, а в копролитах культивируемых – от 25 до 35% на сухое вещество. Цена вермикомпостов непосредственно определяется содержанием гумуса.

Как органоминеральное удобрение биогумус обладает ценными физическими свойствами: высокой влагоемкостью, влагостойкостью и механической прочностью, сыпучестью, технологичностью в использовании. Азота в нем в 5 раз, фосфора – в 7 раз, калия – в 11 раз больше, чем в почве, в которой обитают черви. В 1 г сухого биогумуса содержится 1010–1011 клеток микроорганизмов (для сравнения в навозе крупного рогатого скота 108–109 кл./г) при отсутствии патогенной микрофлоры и зоофауны, жизнеспособных семян сорных растений. Разнообразная микрофлора (актиномицеты, бактерии-аммонификаторы, нитрификаторы, растворяющие органические и минеральные фосфаты, целлюлолитики и др.), присутствующая в биогумусе, нормализует развитие свойственных здоровой почве микробных ассоциаций и обеспечивает подавление почвенных патогенных микроорганизмов, в частности сальмонелл. Биогумус содержит биологически активные вещества – лумбрицины, вырабатываемые червями, ауксины, гиббереллины и другие фитогормоны. Биогумус не обладает канцерогенными, мутагенными или тератогенными свойствами.

Другим преимуществом вермикомпостов является отсутствие неприятных запахов – в процессе переработки любой имеющийся материал дезодорируется через несколько дней и приобретает земельный запах.

Благодаря своим механическим, физико-химическим свойствам и высокому содержанию питательных элементов, фитогормонов и других биологически активных веществ, биогумус ускоряет прорастание семян и сроки созревания плодов (на 10–15 сут), увеличивает процент всхожести семян, что сокращает их норму высева, повышает засухоустойчивость и морозоустойчивость растений, их устойчивость к вредителям и болезням, снижает стресс при пересадке растений, стимулирует корнеобразование. Внесение в почву биогумуса исключает перенасыщение ее отдельными видами питательных элементов, как это случается при

внесении высоких доз навоза и обычных компостов. Вермикомпост хорошо сочетается с теми или иными минеральными и химическими удобрениями.

Типичные нормы внесения биогумуса под основные сельскохозяйственные культуры составляют 4–10 т/га, в отличие от навоза, которого требуется ежегодно вносить 30–40 т/га.

Если 1 т подстилочного навоза, внесенная в почву, обеспечивает прибавку урожая (в год использования) зерновых 10–12 кг, картофеля – 100–120 кг, то 1 т биогумуса обеспечивает прибавку урожая зерновых 100–200 кг, картофеля – 1600–1800 кг и более, а овощей – 2000 кг. Почва остается высокоплодородной и в последующие годы (в течение 5–7 лет).

Еще более эффективны смеси биогумуса с химическими минеральными удобрениями, с микробными препаратами, обладающими, в частности, фунгицидной активностью. Так, биогумус с добавками микробных препаратов на основе Trichoderma viridae или Bacillus subtilis не только является высокоэффективным удобрением, но и защищает сельскохозяйственные культуры от корневых гнилей, уменьшает гибель рассады, что ускоряет рост и развитие растений. Положительной биологической фитоактивностью обладают и водные вытяжки из биогумуса.

В отличие от навоза, за исключением случаев, когда вермикомпосты получают из субстратов с высоким содержанием загрязнений, не существует какихлибо санитарно-гигиенических и экологических ограничений на нормы их внесения в почву – чем больше вносится биогумуса в почву, тем лучше и тем выше урожайность культур.

Оптовая цена вермикомпоста на российском рынке в 2000 г. составляла от 2000 руб. до 6000 руб. за тонну, на мировом – 200 долл./т. Производство биогумуса не требует крупных капиталовложений, окупается в течение 0,5–2 лет, экологически эффективно.

Наряду с биогумусом вермикультивирование позволяет получать другую товарную продукцию – биомассу дождевых червей, богатую полноценным кормовым белком и жирами. В сухой биомассе дождевых червей может содержаться до 60–65% белков и до 20% жиров. Эта белково-витаминная кормовая добавка обладает высокой биологической ценностью. По сравнению с белком мясных и рыбных продуктов белок дождевых червей содержит больше таких незаменимых аминокислот, как лизин и метионин. По совокупному составу мука из червей превосходит рыбную и соевую, является превосходным стартовым кормом для рыбной молоди, повышает товарные и вкусовые качества мяса бройлеров.

При кормлении птиц, свиней, пушных животных, прудовой рыбы могут использоваться живые черви, в запаренном виде, а также белковые кормовые добавки сухих и размолотых червей в виде премиксов.

Для многих животных дождевые черви — естественная пища (для птиц, рыб, свиней и др.). В некоторых странах (страны Юго-Восточной Азии) вермипротеин используют в кулинарии в качестве пищевой добавки (в мясной фарш, гастрономические изделия, хлеб). На его основе предложено готовить микробиологические питательные среды. Проводятся исследования по применению белковых веществ и вытяжек из червей в медицине и парфюмерии, как

протекторных средств, в детском лечебном питании. Ферменты, выделяемые из биомассы червей и обладающие протеолитической, амилолитической, липолитической активностью, входят в состав синтетических моющих средств, зубных паст и шампуней, коммерческих препаратов для очистки загрязненной почвы и воды, поверхности трубопроводов и оборудования.

Потенциально коэффициент биоконверсии отходов в биомассу червей может достигать 7–10%, т .е. с 1 т отходов можно получать 70–100 кг червей (по сухому веществу) или 8–10 кг сухой массы червей на 1 т влажного подстилочного навоза или помета.

Наибольший эффект при скармливании червей наблюдается при добавке к несбалансированным кормам. Так, для молодняка птицы и мальков рыб привесы при этом повышаются на 3–10 г на каждый грамм добавленной в корм сухой массы червей. Кроме того, при неблагоприятных условиях повышается их выживаемость.

Стадо из 1 тыс. голов птицы (бройлеры) производит в сутки около 140 кг помета (80% влажности) или 50 т/год. Из этого количества помета можно произвести около 100 т компоста (с добавлением, например, соломы) и получить из него около 1 т сухой биомассы дождевых червей. На каждое стадо в 1000 голов необходимо скармливать по 3,0 кг червей (в пересчете на сухую массу) ежедневно в течение 8 недель выращивания или по 3 г червей на одну голову птицы в сутки, что приводит к повышению привесов на 15–20 г на одну голову птицы в сутки. Для переработки образующихся 100 т компоста в год потребуется задействовать 60 м2 площадей закрытого типа (зимних теплиц) при использовании червей владимирских рас или 40–45 м2 при использовании ККЧ.

На свинокомплексе, где ежегодно выращивают 10 тыс. свиней и образуется до 20 тыс. т навоза в виде подстилки, при его переработке можно получить около 200 т биомассы живых червей и 8 тыс. т биогумуса (50% влажности с содержанием 15% гумуса). Для переработки 20 тыс. т подстилочного навоза требуется задействовать 1 га площади для культиваторов полевого типа (под открытым небом) или 0,6 га зимних теплиц.

При соблюдении мер, препятствующих автолизу белков и окислению жиров дождевых червей, технология их сушки и получения из них белковой муки не отличается существенно от технологии приготовления рыбной или мясо-кост- ной муки. Однако, поскольку дождевые черви могут быть носителями и промежуточными хозяевами различных паразитов: простейших, нематод и других, перед скармливанием живой биомассы дождевых червей нужна их пастеризация.

Вермикомпостированию и обезвреживанию в той или иной степени поддаются сельскохозяйственные отходы, навоз и птичий помет, бытовой мусор, осадки сточных вод, отходы пищевой, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей, кожевенной, гидролизной, фармацевтической и других отраслей промышленности, различные материалы, загрязненные токсичными веществами.

В естественных условиях деструкция отходов продолжается длительное время (несколько лет и более). При вермикомпостировании разложение органического материала ускоряется в 2–10 раз, наблюдается уменьшение объема органических отходов на 40–60%, происходят дезодорация и обеззараживание

компоста, частично снижается зараженность патогенами, в частности сальмонеллами и яйцами гельминтов.

Хотя в последнее время селекционированы промышленные линии червей, способные перерабатывать различные органические субстраты, такие отходы, как свежий навоз (коровий, свиной) и помет птиц, обычно трудно поддаются вермикомпостированию из-за большой концентрации в них аммиака, мочевой кислоты, мочевины, которые токсичны для дождевых червей. Для культивирования червей и переработки этих органических отходов в биогумус последние должны сначала подвергаться выдерживанию в естественных условиях (в теплое время года свиной навоз – 5–6 мес, навоз крупного рогатого скота – 3–4 нед, помет кроликов 5–10 сут), при котором происходят процессы анаэробного сбраживания навоза, или подвергаться микробиологическому компостированию. Для этого навоз или помет предварительно перемешивают с соломой, опилками, сеном, макулатурой или другими органическими наполнителями в соотношении 1 : 1 (по сухому веществу). Можно использовать торф, нейтрализованный добавками извести или доломита. После предварительного выдерживания или компостирования навоз или помет подвергают вермикомпостированию.

Биогумус, полученный при переработке навоза крупного рогатого скота с помощью промышленных линий дождевых червей, содержит:

Вермикомпостирование различных растительных субстратов можно существенно ускорить путем их предварительной обработки: запариванием, частичным гидролизом химическими реагентами или обработкой целлюлолитическими микроорганизмами или ферментами. Предобработка позволяет также сделать доступными для вермикомпостирования такие субстраты, как кора деревьев, лигнин. Полагают, что «размягченные» отходы лучше перевариваются и усваиваются дождевыми червями, не оказывая на них токсического действия. Однако применительно к такому дешевому продукту, как вермикомпост, предобработка субстрата оказывается экономически невыгодной из-за высокой энергоемкости и трудоемкости операции. В качестве другого варианта ускорения вермикомпостирования предлагается использование микробных препаратов, активирующих рост червей.

Пример композиции для вермикопостирования навоза совместно с другими отходами (по Г. А. Жарикову, 1998; приведены объемные соотношения):