Технологічний процес виробництва субстрату

/ Механізація АПК / Середа, 20 квітня 2011 16:13

Олег ГАЙДЕНКО, канд. техн. наук, завідувач лабораторії Кіровоградського інституту АПВ НААН

Галина АБРОСІМОВА, канд. с.-г. наук, завідувачка відділу Інституту овочівництва і баштанництва НААН
Геннадій ГОЛУБ, доктор техн. наук, директор НДІ техніки і технологій Національного університету біоресурсів і природокористування України
 
Продовження. Початок у №7.
 
Властивості вихідних компонентів для виробництва субстрату
Вміст поживних елементів у рослинній сировині та органічних і мінеральних добавках повинен відповідати даним таблиці 1.
Субстрат для вирощування гливи має бути однорідної рихлої структури вологістю 70-75%, вміст поживних речовин повинен становити (у % до кількості сухої речовини): вуглецю (С) не менш ніж 40, загального азоту (N) - 1-1,2, фосфору (Р2О5) - 0,8-1,5, калію (К2О) - 0,8-1,6, кальцію - 2-2,5, рН - 7-8,5. А також не повинен містити нематод кліщів, грибних мух та комарів, хвороботворних грибів та їх спор.
 
Таблиця 1. Вміст поживних елементів у рослинній сировині та органічних і мінеральних добавках
- - - - - - - - -
Назва компонентів і добавок
Вміст поживних елементів, % на с.р.
С
N
P2O5
K2O
CaO
вологість
Рослинна сировина
Солома пшениці
45-52
0,5-0,8
0,2-0,3
0,8-1,0
0,3-0,5
10-12
Солома ячменю
42-48
0,4-0,6
0,2-0,3
0,8-1,2
0,3-0,6
10-12
Стебла і стержні качанів кукурудзи
61-68
0,4-0,6
0,4-0,6
1,0-1,4
0,5-0,9
10-12
Корзинки й лушпиння оняшника
51-58
0,4-0,7
0,8-1,0
2,1-3,0
1,6-1,9
10-12
Лушпиння гречки
46-50
0,3-0,5
0,8-1,2
2,0-2,9
0,9-1,4
10-12
Органічні добавки
Солодові ростки
53-60
12-15
0,8-1,3
1,0-1,8
0,6-0,9
3-5
Висівки пшениці
48-50
6,6-8,0
0,6-1,0
1,2-1,5
1,4-1,8
8-10
Шрот соняшниковий
26-33
32-35
5,6-6,8
4,3-5,1
1,1-1,5
15-20
Шрот соєвий
22-26
36-42
4,8-5,9
3,5-5,0
0,9-1,2
15-20
Мінеральні добавки
Вапняк (СаСо3)
 
 
 
 
42-44
7-10
Гіпс (СаSO4)
 
 
 
 
23-27
3-5
Крейда (СаО)
 
 
 
 
40-42
5-7
Карбамід
-
45,5
 
 
-
0,3
Суперфосфат
 
 
14-20
 
 
4-5
 
Інокуляцію субстрату зерновим міцелієм (міцелій гливи, що розрісся на підготовленому зерні пшениці) проводять із розрахунку 5% маси субстрату. Міцелій виготовляють у мікологічних лабораторіях і зберігають за температури +2-4?С. Термін зберігання міцелію становить понад три місяці.
Готовий до використання міцелій має білий колір і приємний запах. До кожної партії міцелію повинен додаватися паспорт - сертифікат, який включає назву штаму, дату посіву, коротку характеристику (вимоги до параметрів мікроклімату культиваційних приміщень при розростанні міцелію й плодоношенні грибів та інші параметри вирощування грибів), дату реалізації, реквізити підприємства виробника.
Існують зимові штами гливи, для плодоношення яких необхідний холодний шок (1-2 дні за температури 0-2°С), а саме: плодоношення відбувається при +10-14°С; проміжні плодоносять за температури +5-20°С без холодного шоку, літні - +16-25°С без холодного шоку.
 
Організація робіт під час виробництва субстрату
Для виробництва субстрату необхідна наявність закритої пастеризаційної камери. Це споруда зводиться з бетонних блоків та панелей перекриття, має достатнє утеплення огороджуючих конструкцій, спеціальну конструкцію підлоги та вентиляційну камеру. Один із варіантів закритої пастеризаційної камери для виробництва субстрату обсягом 10-15 т зображений на рис. 3 та 4. Обладнання складається із припливного розтрубу 1, повітряного фільтру 2, припливної 3 та рециркуляційної 4 заслінок, припливного повітропроводу 5, вентилятора 6, розтрубу 7, відкидного клапану 8, викидного повітропроводу 9, дощатої перегородки 10, герметичних утеплених воріт 11 та дверей 12, підлоги 13, поліпропіленової сітки 14, стічної труби 15, шківа 16, пасів 17 та електродвигуна 18.
Основні вимоги до виконання пастеризаційної камери наступні:
- теплопровідність стін і стелі пастеризаційної камери повинна становити не більш ніж 0,4 Вт/м2; підлога камери пастеризації виконується із дерев’яних дошок, укладених на відстані 2-4 см одна від другої, при цьому сумарний переріз щілин повинен сягати 30% загальної площі підлоги; для забезпечення вивантаження субстрату та попередження забруднення повітропроводів і вентиляційного каналу підлогу покривають поліпропіленовою сіткою;
- під решітчастою підлогою обладнують вентиляційний канал, який повинен мати нахил 1:50 (після першого метра) у бік, де встановлюють патрубок для подачі повітря, а також знаходиться каналізаційний отвір для зливу води. Вентиляційний канал повинен займати всю ширину камери;
- необхідно, щоб камера мала герметичні ворота для завантаження соломи й вивантаження субстрату. Перед ними встановлюють дерев’яний щит для недопущення контакту субстрату з воротами;
- в одному блоці з камерою будують приміщення вентиляційної камери, коридор для вивантаження субстрату, приміщення для установки електрообладнання та приладів контролю й управління;
- камеру пастеризації обладнують вентилятором, який подає повітря з розрахунку на тонну субстрату від 100 до 150 м3/год. і статичний тиск 1000-1300 Па (100-130 мм водяного стовпа). Повний аеродинамічний опір включає у себе опір шару субстрату, а також місцеві опори дифузора вентилятора, входу та виходу повітропроводів у пастеризаційну камеру. Продуктивність вентилятора пастеризаційної камери визначається кількістю субстрату;
- при електрозварюванні повітропроводів, для уникнення втрат повітря товщина стінок повинна становити не менш ніж 2 мм. Вентилятор і вентиляційні канали утеплюють теплоізоляцією. Отвір для виходу повітря з камери пастеризації оснащуватися клапаном-заслінкою, який відкривається тоді, коли в камері над субстратом буде надлишковий тиск;

 


 

- розміри вхідного і вихідного отворів системи вентиляції мають бути однаковими. Припливний і рециркуляційний клапани повинні щільно закриватися;
- припливне повітря перед подачею у систему вентиляції проходить через фільтр (шар склотканини 10-15 мм), який затримує частинки діаметром 2-6 мікрон (грибні спори) з ефективністю 99,9%;
- у камері пастеризації встановлюють два датчики температури повітря (у вентиляційному каналі та над субстратом), три датчики температури субстрату (через 50 см по висоті субстрату), а також датчики концентрації вуглекислого газу та кисню (у вентиляційному каналі).
Виробництво субстрату проводять згідно з технологічним регламентом (табл. 4) і починають його зі зволоження соломи на спеціально змонтованих майданчиках з водозабірником. Після зволоження солому укладають на майданчику в бурт, де відбувається її самозігрівання. Після цього завантажують рослинну сировину на решітчасту підлогу закритої пастеризаційної камери. Перед наповненням камери на решітчасту підлогу вкладають поліпропіленову сітку, яку попередньо промивають та просушують.
Управління температурно-повітряним режимом закритої камери пастеризації проводять за допомогою вентиляційної установки на базі вентилятора із заслінками припливного та рециркуляційного повітря.
Основні недоліки в експлуатації пастеризаційної камери та методи їх усунення приведені в таблиці 2.
Готовий субстрат має однорідну структуру та темно-коричневий колір. Його вологість становить 70-75%.
Розвантаження пастеризаційної камери поєднують із розпушуванням субстрату, оскільки він ущільнюється під дією власної ваги за час перебування у камері. Для пакування субстрату в поліетиленові мішки використовують поршневий ущільнювач субстрату ПМСГ-10 (рис. 6), за допомогою якого виконують ущільнення з одночасним пакуванням у мішки.
Обслуговує пастеризаційну камеру один оператор. Під час завантаження та розвантаження камери з одночасним пакуванням у мішки зайнято чотири працівники. Загальний цикл виготовлення субстрату не перевищує 7 днів.
Виділення вуглекислого газу під час пастеризації і кондиціювання у розрахунку на одну тонну субстрату становить 300 г/год. Гази, які виділяються під час виробництва, розсіюються в атмосфері.
 
Таблиця 2. Технологічний регламент виробництва субстрату
з/п
Назва операції
Термін виконання, діб
Енергетич-
ний засіб
Кількість, шт.
Технологічний засіб
Обслуговуючий персонал, чол.
1
Зволоження соломи
0,5
Насос для подачі води
1
Майданчик з водозабірником
2
2
Укладання зволоженої соломи у бурти
0,5
Вручну
1
2
3
Завантаження пастеризаційної камери субстратом
0,5
Електро-двигун
1
Коливальний транспортер
4
4
Розігрів субстрату до температури пастеризації
0,5
Електро-двигун
1
Вентиляційна установка на базі вентилятора із заслінками рециркуляційного та припливного повітря
1
5
Пастеризація субстрату
1
6
Охолодження субстрату після пастеризації
0,5
7
Ферментація субстрату
1
8
Охолодження субстрату після ферментації
0,5
9
Розвантаження камери, пакування субстрату в мішки з одночасним внесенням міцелію
2
Стаціонарна гідростанція
1
Машина для пакування субстрату в мішки ПМСГ-10
4
 
Перед будівництвом пастеризаційної камери визначають місце її розташування та розробляють проект будівництва. Враховуючи невеликі об’єми будівельно-монтажних робіт, доцільною формою організації робіт з будівництва пастеризаційної камери є використання комплексних бригад будівельних підрозділів сільськогосподарських підприємств. Термін будівництва не перевищує три місяці.
 
Таблиця 3. Основні недоліки в експлуатації пастеризаційної камери та методи їх усунення
Недоліки
Причини
Спосіб усунення
Температура повітря над субстратом менша, ніж температура субстрату
Субстрат слабо продувається повітрям
Збільшити оберти вентилятора
Зменшити висоту шару субстрату до 2,0-2,5 м
Рециркуляційне повітря над субстратом змішується зі свіжим повітрям, яке затягується через викидний клапан
Відрегулювати викидний клапан
Рециркуляційне повітря над субстратом змішується зі свіжим повітрям, яке затягується через негерметичність камери над субстратом
Усунути негерметичність стін та стелі камери
Субстрат після завантаження в камеру повільно розігрівається
Підлога навколо камери зволожена, нижче рівня підлоги через стіни камери просочується повітря
Усунути негерметичність стін камери
Повітря з парою виходить через двері камери
Усунути негерметичність між повітряним простором під підлогою камери та дверима, ущільнити субстрат біля дверей
Нерівномірна температура по висоті шару субстрату
Недостатня рециркуляція повітря через субстрат
Збільшити подачу рециркуляційного повітря
Температура повітря під підлогою камери зменшується
Збільшений притік свіжого повітря
Зменшити подачу свіжого повітря
Через викидну заслінку не викидається повітря, насичене вуглекисло-тою
Субстрат слабо продувається повітрям
Збільшити оберти вентилятора
Над субстратом утворюється високий рівень вакууму
Збільшити подачу рециркуляційного повітря

 

 
 
Рис. 5. Загальний вигляд поршневого ущільнювача субстрату ПМСГ-10: 1 - клапан завантажувального вікна; 2 - приймальна камера; 3 - поршень вертикальної камери; 4 - горизонтальна ущільнювальна камера; 5 - поршень горизонтальної камери; 6 - гідроциліндр Ц 63.32.800.01; 7 - гідроциліндр Ц40х160-11; 8 - гідроциліндр Ц63.32.400.01; 9 - лоток для ущільнених блоків; 10 - гідравлічна станція; 11 - рама; 12 - прижимний механізм.

 

Економічна ефективність
 
Розрахунок та структура собівартості виробництва субстрату наведені у табл. 4 та зображені на рис. 7. Собівартість субстрату з використанням власної сировинної бази в 1,5-2 разу менша, ніж при застосуванні придбаної в інших господарствах соломи. Економічну ефективність виробництва субстрату досягають за рахунок збільшення виробництва сільськогосподарської продукції та реалізації надлишків субстрату. Відпрацьований субстрат є цінним органічним добривом.
Виробництво гливи дає змогу отримати додатковий прибуток з одного гектара сівозміни. Використання соломи для виробництва субстрату при вирощуванні гливи значно перевищує економічну ефективність її спалювання. Ефективність використання відпрацьованого субстрату після вирощування грибів як органічного добрива значно більша, ніж попелу після спалювання соломи.
Під час виробничої перевірки, яка була проведена на базі ТОВ «Славута» у с. Шкарівка Білоцерківського району, було встановлено, що ймовірність отримання запакованих мішків зі щільністю субстрату, яка знаходиться у технологічно заданому діапазоні щільності від 360 до 400 кг/м3 при використанні двостадійного поршневого ущільнювача субстрату ПМСГ-10, становить 85,5%. Використання двостадійного поршневого ущільнювача субстрату забезпечує отримання економічного ефекту в розмірі 6659,3 грн/рік, а термін його окупності не перевищує трьох років.
 
Таблиця 4. Розрахунок собівартості виробництва субстрату*
Показники
Тариф
Витрати на закладку
од.
виміру
значення
од.
виміру
значення
вартість, грн
Основна сировина і складові компоненти
Солома
грн/т
25,0
т
5
125,0
Міцелій зерновий
грн/порція
8,0
порція
602
4816,0
Вода
грн/м3
1,73
м3
5
8,65
Пакувальна тара
грн/шт.
0,85
шт.
602
511,7
Всього, грн
5461,35
Пальне
Підвезення соломи
грн/л
6,50
л
56
364,00
Всього, грн
364,00
Електроенергія
Привід вентилятора
грн/кВт-год.
0,74
кВт-год.
140
103,60
Привід пакувальної машини
грн/кВт-год.
0,74
кВт-год.
4
2,96
Всього, грн
106,56
Амортизація, технічне обслуговування, ремонт та витрати на зберігання
Машини і механізми
%
28,2
грн.
250,00
70,50
Будівельні конструкції
%
4,0
грн.
833,33
33,33
Всього, грн
103,83
Заробітна плата
Зволоження соломи та укладання у бурти
грн/люд-год.
5,56
люд-год.
18
100,08
Завантаження соломи
грн/люд-год.
5,56
люд-год.
20
111,2
Контроль процесу ферментації
грн/люд-год.
5,56
люд-год.
10
55,6
Вивантаження та пакування субстрату
грн/міш.
0,70
міш.
602
421,40
Всього, грн
688,28
Нарахування на зарплату
%
37
грн
688,28
254,66
Всього витрат на оплату праці разом із нарахуваннями, грн
942,94
Разом прямих витрат, грн
6978,68
Накладні витрати до всіх витрат
%
5
грн
6978,68
348,93
Всього на одну закладку, грн
7327,61
Загальновиробничі витрати
%
5
грн
7327,61
366,38
Всього витрат, грн
7693,99
Собівартість субстрату, грн/т
769,4
Примітка: * вартісні показники, які приймалися при розрахунку собівартості виробництва субстрату, характерні для першого півріччя 2009 року.
 
При собівартості виробництва субстрату в розмірі 769,4 грн/т прибуток від його реалізації становитиме понад 330 грн/т.
Дослідження свідчать, що в кожному випадку необхідно прораховувати економічну ефективність та доцільність виробництва гливи. Недодержання цієї вимоги призводить до низької ефективності та збитковості виробництва.

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

1

 15 жовтня 2019
За дев’ять місяців поточного року Україна експортувала 22,6 млн тонн кукурудзи на загальну суму $ 3,7 мрд.
За дев’ять місяців поточного року Україна експортувала 22,6 млн тонн кукурудзи на загальну суму $ 3,7 мрд.
15 жовтня 2019
 15 жовтня 2019
У морському порту Херсон сукупний вантажообіг у січні-вересні 2019 року склав понад 2 млн 615 тис. тонн, що на півмільйона тонн (на 507 тис. тонн) або на 24% більше ніж за аналогічний період минулого року.
У морському порту Херсон сукупний вантажообіг у січні-вересні 2019 року склав понад 2 млн 615 тис. тонн, що на півмільйона тонн (на 507 тис. тонн) або на 24% більше ніж за аналогічний період минулого року.
15 жовтня 2019
 15 жовтня 2019
Україна, станом на 9 жовтня поточного року, повністю використала квоти на безмитний експорт агропродукції до Євросоюзу по 10 групам товарів: мед, цукор, крупи і борошно, оброблений крохмаль, оброблені томати, виноградний і яблучний сік, пшениця, кукурудза, м’ясо птиці і вершкове масло.
Україна, станом на 9 жовтня поточного року, повністю використала квоти на безмитний експорт агропродукції до Євросоюзу по 10 групам товарів: мед, цукор, крупи і борошно, оброблений крохмаль, оброблені томати, виноградний і яблучний сік, пшениця, кукурудза, м’ясо птиці і вершкове масло.
15 жовтня 2019
 15 жовтня 2019
У Верховній Раді зареєстровано альтернативний законопроект, який забороняє іноземним громадянам і компаніям купувати землі сільськогосподарського призначення на першому етапі запровадження в Україні ринку землі.
У Верховній Раді зареєстровано альтернативний законопроект, який забороняє іноземним громадянам і компаніям купувати землі сільськогосподарського призначення на першому етапі запровадження в Україні ринку землі.
15 жовтня 2019
 15 жовтня 2019
Обсяг експорту українських заморожених ягід і фруктів з початку нового сезону знизився на 14,2%.
Обсяг експорту українських заморожених ягід і фруктів з початку нового сезону знизився на 14,2%.
15 жовтня 2019
 15 жовтня 2019
Відсутність дружніх сходів, пониження та коливання температури повітря, подекуди опади різної інтенсивності, дещо стримують розвиток шкідників у посівах озимих зернових та ріпаку.
Відсутність дружніх сходів, пониження та коливання температури повітря, подекуди опади різної інтенсивності, дещо стримують розвиток шкідників у посівах озимих зернових та ріпаку.
15 жовтня 2019

Please publish modules in offcanvas position.