Биоконверсия-взгляд в чистое завтра

«Биоконверсия-взгляд в чистое завтра»

Быкова Анастасия, Свиткова Диана,  учащиеся 8А класса ГБОУ СОШ №391 Красносельского района

Руководитель: Шатровская Елена Александровна, учитель математики

Актуальность: Бытовые отходы-обычный домашний мусор. На каждого россиянина его приходится до 250 кг в год. Если не принять меры, то через 7-8 лет Россия превратится в одну большую свалку. На свалках мусор либо закапывают, либо сжигают. Но места для таких свалок уже просто не остается. В Канаде и других странах используют для переработки бытовых отходов оригинальные урны и скоро мусор не нужно будет выносить и вывозить, мусор в этих урнах перерабатывают красные червяки. Как устроены такие фабрики и что это за червяки?

Гипотеза: Переработку отходов можно доверить самой природе, не нарушая законы экологии.

Цель исследования: привлечь внимание сверстников и младших школьников к проблемам экологии нашего микрорайона

 Задачи:

• Развитие экологического мышления;
• Привлечение сверстников и младших школьников к защите окружающей среды;
• Изучение необходимой литературы;
• Изучить  возможности биоконверсии по сохранению окружающей среды;
• Популяризация экологической фабрики среди сверстников и их родителей.

Методы исследования: изучение и анализ литературы; сравнение; эксперимент.

Планируемый результат: 

• Формирование позитивного отношения к экологической грамотности и экологической культуре
• Расширить представления об экологической безопасности
• Осознание значимости охраны природы
• Развитие креативных способностей
• Организация социально-значимой деятельности учеников
• Побуждение обучающихся к пропаганде экологических идей
• Создание модели эко-урны.

Введение

Бытовые отходы-обычный домашний мусор. На каждого россиянина его приходится до 250 кг в год. Если не принять меры, то через 7-8 лет Россия превратится в одну большую свалку. На свалках мусор либо закапывают, либо сжигают. Но места для таких свалок уже просто не остается. Например, рядом с Горелово находится огромный мусорный полигон «Южный». За  время его существования горы отходов выросли почти под сотню метров в высоту и расплылись на 58 гектаров. Сейчас он уже закрыт, но в печати нет-нет, да и появляются статьи о незаконном ввозе мусора на этот полигон. Жителей Горелово так же волнует вопрос о постройке мусоросжигательного завода в непосредственной близи. 

Всем известно, что при сжигании мусора в воздух выбрасываются сильнейшие яды – диоксины, которые использовали как химическое оружие во время вьетнамской войны. Накапливаясь в организме, они наносят колоссальный вред здоровью людей.

Существует хорошая идея раздельного сбора мусора: бумага, пластик, стекло и металл.

Это нужно для того, чтобы экономить природные ресурсы. Посмотрите, что находится в мусорной корзине у каждого из нас? Пищевые отходы - 40%, бумага - 35%, банки, пластик, стекло - 25%. В Европе перерабатывается половина этого богатства, а в России пока только 15%. Всем давно ясно, что природные ресурсы нужно беречь, поскольку они небезграничные. Сберегать ресурсы помогает их вторичная переработка. Мы собираем и перерабатываем макулатуру, металлолом, стеклянные бутылки. Это позволяет нам не только беречь окружающую среду, улучшать экологическую обстановку. Но и экономить ресурсы, получать доходы из отходов.

Мы читали, что в Канаде и других странах используют для переработки бытовых отходов оригинальные урны и скоро мусор не нужно будет выносить и вывозить, мусор в этих урнах перерабатывают красные червяки. Как устроены такие фабрики и что это за червяки? 

Биоконверсия – процесс превращения веществ с участием живых организмов, точнее процесс превращения одних соединений в другие при участии ферментных систем живых организмов.

Калифорнийский червь

История

Ещё земледельцы Древнего Египта видели в дождевых червях залог будущих урожаев. Aристотель называл их кишечником земли. И это действительно так: пропуская через свой кишечник землю и растительные остатки, черви обогащают почву. Бесхребетные дробят растительный материал, увеличивая общую поверхность и тем самым содействуют размножению микроорганизмов. Пропуская измельченную еду через пищеварительный тракт, бесхребетные изменяют и увлажняют ее при пищеварении, т.е. создают  оптимальные условия для развития микроорганизмов. Также в кишечнике червяков присутствуют микроорганизмы Bacillis agglomeratus, которые способны извлекать нитро соединения из белков. Червяки, также, выделяют витамин D и витамины группы B (В1, В2, В12). Окислительные ферменты, выделяемые червяками в грунт, обогащают его, увеличивая тем самым число активных веществ (ауксины, гиббереллины), которые ускоряют прорастание зерен, значительно уменьшают стресс растений и увеличивают устойчивость к заболеваниям.

Преимущества биогумуса:

• большая влагоемкость;
• гидрофильность;
• механическая прочность (ходы червяков);
• отсутствие семян бурьянов;
• большое содержание БАВ (фитогормонов);
• большое разнообразие полезной микрофлоры;
• пролонгированное действие;
• оптимальная реакция среды для развития растений.

Благодаря этим преимуществам увеличивается плодородность грунта, активизируются процессы роста и увеличивается урожайность культур.

Только в 50-х годах нашего века встал вопрос о разведении червей специально, как производителей очень ценного, экологически чистого удобрения. Возникло понятие ”Вермикультура” - культура разведения червей. Был выведен красный калифорнийский червь, которого и используют для создания вермикультуры.

Что такое Калифорнийский Червь?

Калифорнийский красный червь - новая порода дождевого червя Eisenia foetida.Была получена в университете штата Калифорния, в результате гибридизации различных пород дождевого червя, в 1959 году.Этот червь гораздо активней обычного.  Из-за этой активности он рыхлит почву лучше наших – да вот только выжить у нас без специальных условий он не может.

Особенности калифорнийского червя:

1. Среда обитания - специальный, насыщенный органическими соединениями субстрат (навоз, компосты, органические отходы и мусор) но не почва.

2. Долгожитель - живёт 16 лет, откладывая за сезон 20 коконов.

3. В сутки съедает в 2 раза больше, чем весит сам.

4. Никуда не уползает из ящиков, в которых его разводят.

5. Диапазон температур  при котором червь нормально существует - от + 4° до + 40°.

Биогумус можно разводить как в промышленном масштабе, так и в квартире, на балконе и на дачном участке.

Разведение калифорнийского красного червя

Пошаговая инструкция по изготовлению верми-фермы (эко-урны) своими руками.

Чем кормят калифорнийского червя дома и в каком количестве? Очистки от сырых овощей, особенно картофеля, надо тщательно размельчить (провернуть через мясорубку), иначе они не будут переработаны.

Прекрасно перерабатываются:

• шкурки бананов;
• кожура цитрусовых;
• огрызки яблок;
• спитой чай и гуща от кофе;
• заплесневелый хлеб, корки хлеба и булки;
• остатки каш, кусочки сыра;
• гнилые помидоры, яблоки и прочие отходы растительного происхождения.

Можно кормить червей травой и листьями. Мясными отходами кормить червей не рекомендуется.

Основное правило кормления красных червей, в вопросе как сделать компост — пищи должно быть не меньше половины от веса червя в день (1 кг червей означает 0,5 кг пищевых отходов в день). Как только черви привыкнут к такому режиму питания, вы можете постепенно добавлять им пищи. Экспериментируйте с приготовлением компоста в домашних условиях. 

Кормление червей должно стать вашей привычкой. Если колония ваших червей здорова, вы можете добавлять пищевые отходы ежедневно, хотя многие предпочитают кормить червей раз в неделю, с тем чтобы, во-первых,
Для начала, не надо сильно усердствовать, заполняя контейнер для компоста полностью, делайте все постепенно. Добавьте небольшое количество еды с зернистой пищей, наподобие яичной скорлупы, кукурузной муки, или кофейной гущи. Черви также будут есть и подстилку, поэтому голодными они не останутся. По мере того, как первая порция будет съедена, добавляйте еще, и следите за привычками червей, давая при этом бактериям время на приготовление компоста. 

Также неплохо было бы вести дневник того, что происходит с вашим ящиком для компоста. Предлагаю фиксировать следующее: 

• Расположение последней порции еды
• Сколько еды (по весу) вы добавили в ящик для компоста своими руками, включая и дату добавления
• Дополнительные заметки, такие как сухая ли подстилка, есть ли красные клещи, и съели ли черви последнюю порцию еды
• Какая еда была съедена, а какая осталась

Сбор компоста
Существует множество способов сбора компоста своими руками, когда придет время это делать (примерно каждые 3-4 месяца).

• Вываливай и сортируй: Возможно, один из самых тяжелых способов, требующих больших усилий. Аккуратно переверните содержимое ящика для компоста в пластиковую емкость. Требуется большое количество света, поэтому установите в помещении яркую лампу. Подождите 5-10 минут, пока черви глубже зароются в компост, затем снимите первый слой компоста, пока не увидите червей. Подождите еще 5-10 минут и повторите процедуру. Продолжайте выполнять эти нехитрые действия, пока у вас не останется горстка червей.
• Метод раздельной ёмкости для компоста: сначала переместите весь компост на одну сторону контейнера для компоста, затем наполните освободившуюся сторону новой подстилкой. Закопайте пакет с пищевыми отбросами в подстилке на чистой стороне. Постепенно черви переползут на другую сторону (процесс может занять до нескольких недель), после чего вы можете забрать весь компост своими руками с другой стороны. Чередуйте сторону с каждым сбором.
• Метод лукового мешочка: Данный метод подразумевает использование сетчатого лукового мешочка и заполнение его любимой едой червей (кусочки яблока, дыни, и т.д.). Положите мешочек в ящик для компоста и оставьте на два дня, затем аккуратно вытащите. Вы заметите, что большинство червей находятся в мешочке. Начните перебирать компост, начиная с дальнего от мешочка угла, и постепенно двигаясь к тому месту, где он был. В конце, вам необходимо будет вывалить весь компост и перебрать его на предмет наличия оставшихся в нем червяков. 
Как только компост своими руками собран, вы можете использовать гумус в соотношении 4:1 к почве для использования на своем дачном участке. Также компост можно использовать для верхнего слоя почвы домашних растений. 

Калифорнийские черви работают ”на воле”

В мае месяце ”калифорнийца” можно переселять на улицу, в компостную кучу из бытового мусора, перепревшего навоза, сорняков. Рекомендовано на стандартное ”ложе”, на гряду размером 2 х 1 м от 30 до 100 тыс. червей. Червей помещают на подготовленную заранее кучу, составленную из хорошо прокомпостированного навоза, перемешанного с опилками, соломой, можно использовать для корма сорняки.

Каждые 10 дней добавляют корм. Поливают компост в зависимости от погоды 2 - 3 раза в неделю. К концу сезона получаем прекрасный биогумус. Зимовать калифорнийские черви должны в тепле. Их помещают в тёплые сараи, специальные ящики или они зимуют дома, в городской квартире.

Выводы

Калифорнийские красные черви не требовательны в содержании. При соблюдении определённых условий прекрасно размножаются и производят плодородный биогумус.

Следует запомнить

1) Содержать червей зимой следует в тёплых помещениях, хотя они могут жить при температуре от + 4° до + 40°, работают активно при температуре воздуха + 15° до+ 25°.

2) Смеси, в которых живут черви, должны быть обязательно влажные. Для сохранения влаги следует покрывать контейнеры куском полиэтилена.

3) Кормить следует только растительными остатками. Мясные отходы исключить из рациона. Картофельные очистки обязательно измельчать.

4) В пищу следует добавлять истолчённый яичный порошок, черви не любят кислые субстраты.

• Главные паразиты — враги червей и способы борьбы с ними.
  Как только вы добавляете пищевые отходы в корзину с червями, вы как бы приглашаете за стол и многочисленных насекомых-паразитов, также не прочь полакомиться угощеньем. Это и моль, и муравьи, и фруктовые мушки. Своих червей необходимо защищать от хищников и других нежеланных насекомых.  Накройте свою ферму крышкой, для того чтобы на ваших «работников не покушались птицы
  • Красные клещи могут быть достаточно серьезной для компостной фермы проблемой, так как они паразитируют на земляных червях (высасывают кровь и жидкость из тела червя). Держите уровень pH нейтральным или даже ниже, для того чтобы у вас в корзине не завелись эти маленькие паразиты. Возможно, самой серьезной проблемой владельцев ферм по компостированию являются фруктовые мушки, даже несмотря на то, что они напрямую не вредят вашим червям. Что хуже, они летают по вашему дому. Для того чтобы избавиться от назойливых созданий, советую вам использовать следующие методы борьбы: 
   Уберите все остатки еды.Храните всю еду и напитки в закрытых контейнерах, предпочтительнее в холодильнике, чистите стол, полки, раковину, мойте приборы, регулярно выбрасывайте мусор (если, конечно, он не предназначен вашим червям)
• Замораживайте еду перед тем, как укладывать ее в коробку: Фруктовые мушки слетаются в ваш дом на фрукты и овощи, при этом заморозка пищевых остатков может убить личинки мушек еще в зародыше. При этом, перед тем как ставить еду червям, убедитесь что вы хорошо ее разморозили.
• Засосите мушек пылесосом

• Откройте окно или выставьте корзину наружу
•  Используйте толстый слой влажной газетной бумаги: Разместите поверх постилки несколько листов влажной газетной бумаги. Так мушкам будет тяжелее определить еду. Убедитесь в том, что в вашей корзине имеются все необходимые вентиляционные отверстия, сбоку и снизу, чтобы ваши черви не задохнулись. В том случае, конечно, если Вы делали ящик для компоста своими руками.

Применение «Красного калифорнийского червя»:

• как наживка для ловли рыбы;
• как корм для птиц и свиней;
• как белковая добавка, в процессе производства корма для аквариумных рыбок;
• как производителей экологически чистого, органического удобрения "Биогумус";
• как основа для развития бизнеса - организация верми-фермы.

Приготовление компоста с помощью червей имеет много преимуществ: 
• Его можно производить в закрытом помещении круглый год.
• Приготовление компоста с червями является более быстрым способом, чем ожидание перегнивания мусора для дальнейшего использования его в качестве удобрения.
• Перегной, созданный при участии червей, содержит очень высокое количество растворимых в воде питательных веществ и полезных элементов, которые вместе с червями легко просачиваются в землю.
• Поселить червей в ёмкости для компоста можно в любой квартире. Им не нужно много места
• Красные черви содержат слизистое, депонирующее вещество, которое задерживает утерю питательных элементов из отходов и препятствует тому, чтобы они были смыты первым же дождём. Тогда, как питательные вещества химических удобрений являются синтетическими и смываются при поливе водой.
• Компост, произведённый червями, создаст такую концентрацию полезных бактерий и микробов, что он сможет долго поддерживать экологию вашей почвы. А вот химические удобрения, в том числе и пестициды, имеют тенденцию к уничтожению полезных организмов, что вредит “здоровью” почвы и ослабляет её способности к борьбе с болезнями и вредителями.
• Множество научных исследований показали, что компост «своими руками», улучшает процесс прорастания семени и увеличивает скорость его дальнейшего роста и развития, повышая общую производительность посева на 10-40%

Выводы: Вермикультивирование позволяет на биологической основе решать актуальные экологические проблемы:

• утилизация органических отходов;
• увеличение плодородности грунта;
• получение высококачественного экологически чистого органического удобрения.