КОМПЛЕКС ДЛЯ ИНТЕНСИВНОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ГРИБОВ ВЕШЕНКА Российский патент 2011 года по МПК A01C1/04 

Область техники

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретно к области промышленного производства грибов.

Изобретение может быть использовано для создания специализированных высокоэффективных комплексов для промышленного культивирования интенсивным способом грибов вешенка в качестве продукта питания для населения.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время широко используются комплексы для промышленного интенсивного способа культивирования грибов вешенка (выращивания этих грибов в приспособленных помещениях с регулируемыми условиями микроклимата). (См.: «Культивирование съедобных грибов». И.А.Дудка, Н.А.Бисько, В.Т.Билай, Киев, «Урожай», 1992 г., стр.82-83, 86-90, 92, 93; «Нормы Технологического проектирования комплексов по выращиванию вешенки НТП-АПК 1.10.09.003-04». Министерство сельского хозяйства, Москва, 2004, стр.6-11, 13, 16-18, 20-23, 32-34, 41, 42).

Производственный полный цикл вегетации вешенки от инокуляции мицелия в субстрат до плодоношения длится 8÷10 недель (2÷2,5 месяца). Независимое от погодных и почвенных условий круглогодичное культивирование грибов вешенка дает возможность осуществить 5 - 6 циклов сбора урожая в год. Грибы выращивают в приспособленных культивационных помещениях, оборудованных приборами для регулирования температуры, влажности, газового режима (концентрации в воздухе СО₂) и освещения с возможностью механизации. Наиболее традиционным субстратом для выращивания вешенки является пшеничная солома. Сооружение для выращивания вешенки интенсивным способом должно включать следующие помещения: площадку для резки и увлажнения субстрата, тоннель (камеру) для ферментации (термообработки) субстрата либо контейнеры для замачивания горячей водой, камеры для роста мицелия и плодоношения вешенки, которые должны иметь площадь не менее 50 кв.м (оптимальная 100÷500 кв.м), холодильные камеры для хранения собранных грибов.

Недостатком известных неспециализированных комплексов является то, что помещения и участки комплекса расположены по площади комплекса в хаотичном порядке, имеют излишнюю площадь помещений, участков, излишнее и малоэффективное оборудование, не имеют должной термостабильности и гидроизоляции для обеспечения непрерывной технологии многозональной системы выращивания грибов вешенка, что снижает урожай грибов, собранных с единицы площади комплекса, и требует увеличения рабочего персонала.

Широко применяемый способ увлажнения субстрата с мицелием с помощью внешнего орошения субстрата имеет существенные недостатки. Замедляется рост грибов, снижается число циклов сбора урожая в год и снижается качество урожая. Это связано с возможностью занесения инфекции и сдерживания роста грибов при разности температур воды и воздуха в окружающей (выращиваемые грибы) среде. При первых 5-6 днях при появлении зачатков грибов возможно только внутреннее увлажнение субстрата с мицелием, наружный полив вообще исключается, так как это снижает сроки и качество развития грибов. Исключается возможность авторегулирования процессов увлажнения столбов субстрата с мицелием для стабильности влажности этого субстрата по времени и уровню влажности и возможность автоматического контроля влажности и автоматического управления уровнем влажности столбов с мицелием.

Раскрытие изобретения

Задачей заявленного изобретения является повышение производительности интенсивного способа выращивания и сбора грибов вешенка, повышение максимальной урожайности с единицы производственной площади комплекса и циклов сбора урожая в год при уменьшении производственных площадей теплиц и уменьшении количества рабочего персонала, обслуживающего этот комплекс.

Целью изобретения является создание промышленного комплекса для эффективной технологии многозональной системы выращивания грибов вешенка на подвижных платформах с установленными на этих платформах вертикальными колоннами, формирующими вертикальные столбы субстрата, и проросшим мицелием для выращивания грибов вешенка в оптимальных условиях роста и сбора грибов.

Поставленная цель достигается тем, что предложен промышленный комплекс для интенсивного способа выращивания, сбора и переработки грибов вешенка. Комплекс содержит необходимые производственные помещения и участки: лабораторию по производству и хранению мицелия, лабораторию контроля за технологическими процессами производства грибов, участок увлажнения субстрата, участок ферментации субстрата, участок посева мицелия в субстрат, камеры роста мицелия, теплицы плодоношения, участок переработки и хранения готовой продукции, котельную для поддержания оптимальной рабочей температуры в этих помещениях.

В предлагаемом комплексе существенным отличием является его архитектурное и конструктивное отличие от аналогов в том, что все технологические помещения, участки и оборудования оптимально расположены на минимальной площади с учетом обеспечения непрерывной технологии в порядке последовательности циклов вегетации вешенки и сбора урожая. При этом теплица плодоношения содержит оптимальное количество устройств для выращивания грибов.

Эти устройства содержат вертикальные колонны. Каждая колонна формирует столб субстрата с проросшим мицелием. Колонны расположены на подвижных платформах, которые могут перемещаться рабочими в площади теплицы для образования технологических проходов минимальной ширины (но оптимальной для свободной обработки персоналом столбов с мицелием на платформе (в том числе при сборе урожая). Технологические проходы формируются только при проведении технологических операций рабочими на любом столбе с субстратом на этих колоннах с учетом обеспечения максимальной плотности платформ, установленных в площади теплицы.

Технический эффект обеспечивает минимизация площадей комплекса, технологических участков и оборудования для непрерывной технологии многозональной системы выращивания и сбора грибов. При этом увеличиваются количество циклов и объем сбора урожая грибов (при каждом цикле) с единицы площади теплицы и комплекса в целом при минимальном количестве рабочего персонала. Обеспечивается минимизация сроков выращивания грибов.

Согласно п.2 формулы изобретения комплекс по п.1 формулы дополнительно отличается тем, что в теплице плодоношения установлена система увлажнения столбов субстрата с мицелием. Каждый плодоносящий столб субстрата с проросшим мицелием формируется с внутренней сквозной вертикальной полостью (вдоль оси столба и по центру оси этого столба). При этом толщина слоя субстрата в стенки столба формируется с учетом обеспечения равномерного и оптимального внутреннего капиллярного увлажнения всего столба субстрата с мицелием для ускорения роста грибов. На верхнем открытом торце каждого столба субстрата с мицелием установлен увлажнитель в виде обоймы с увлажняющей губкой, плотно прижатой к поверхности этого торца столба для пропускания воды влажной губкой в толщу этого столба субстрата. Губка предназначена для авторегулирования капиллярами губки процесса пропускания оптимальной во времени дозы воды из обоймы в толщу столба мицелия. Оптимальный и равномерный процесс внутреннего увлажнения столба субстрата авторегулируется капиллярами слоя столба субстрата. Над увлажнителями столбов субстрата установлена подвижная система подачи воды в увлажнители этих столбов. Система регулируемой подачи воды в увлажнители столбов субстрата с мицелием содержит горизонтальные рельсовые опоры, закрепленные на стенах теплицы, рельсовые балки, расположенные горизонтально и поперек рельсовых опор. На торцах балки установлены ролики для качения этих балок по рельсовым опорам. На балках смонтирована система из водопроводных труб с соплами для регулируемой или авторегулируемой подачи воды соплами в обоймы увлажнителей на верхних торцах столбов субстрата. Система увлажнения выполнена с возможностью ее перемещения к месту необходимого увлажнения столбов субстрата с мицелием, установленных на любой платформе в площади теплицы.

Дополнительный технический эффект - обеспечение оптимальных условий внутреннего увлажнения всех столбов с субстратом с проросшим мицелием (в любой отдельной зоне многозональной системы выращивания в площади теплицы плодоношения). Внутреннее увлажнение субстрата с мицелием с первых 5-6 дней при появлении зачатков грибов ускоряет рост грибов, увеличивает число циклов сбора урожая и повышает качество урожая. Обеспечивается автогулирование процессов увлажнения столбов субстрата с мицелием для стабильности влажности этого субстрата по времени и уровню влажности, что повышает производительность труда и удобство работы (за счет возможности технической модернизации этой системы для дистанционного автоматического контроля влажности и автоматического управления уровнем влажности столбов с мицелием). Оптимальный и равномерный процесс увлажнения столбов субстрата с мицелием обеспечивается технологическим нормированием влажности субстрата расчетной дозы воды, залитой в расчетное время в обойму любого столба субстрата (определенного технологией). Возможность перемещения систем подачи воды на увлажнители на столбах с мицелием (расположенные в любом месте теплицы) сокращает в теплице количество таких систем для увлажнения всех столбов с субстратом, расположенных в теплице.

Технические эффекты по пп.1 и 2 формулы изобретения обеспечивают идентичные и дополнительные технические эффекты от использования непрерывной технологии многозональной системы выращивания вешенки в теплице плодоношения, что подтверждает единство изобретательского замысла.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображен вид в плане площади теплицы плодоношения с комплексом оборудования по выращиванию вешенки в столбах субстрата с мицелием, расположенных вертикально на подвижных платформах.

На фиг.2 изображен фронтальный вид, а на фиг.3 изображен вид сбоку оборудования для выращивания вешенки с системами увлажнения вертикальных столбов субстрата с проросшим мицелием.

На фиг.4 изображен вид сверху платформы с увлажнителями в виде обойм с увлажняющими губками, уложенными внутри этих обойм и наложенных вплотную на верхние торцы столбов субстрата с мицелием (во всех колоннах на платформе).

На фиг.5 изображен вид с вертикальным разрезом увлажнителя столба субстрата с мицелием в виде обоймы с увлажняющей губкой.

Варианты осуществления изобретения.

На фиг.1 изображены в плане площадь теплицы 1 плодоношения (одноэтажное помещение, стены теплицы 2 для утепления помещения, две двери 3 для проезда транспорта и прохода обслуживающего персонала, площадка 4 для проезда транспорта, перемещения технологического оборудования, тары для выращивания и сбора грибов и прохода работающего персонала, технологические проходы 5 для передвижения и работы обслуживающего персонала). В площади теплицы расположено (в плане чертежа показан вариант в два ряда) оптимальное количество устройств 6 для выращивания грибов вешенки. Устройства 6 состоят из подвижных платформ 7, перемещаемых в площади теплицы для формировании технологических проходов 5 между длинными сторонами двух соседних платформ 7 для обеспечения свободного перемещения и работы персонала со столбами 7 субстрата с проросшим мицелием, а также для группирования устройств 6 в определенных технологических зонах в теплице: в зоне подготовки столбов субстрата с проросшим мицелием для выращивания грибов вешенка, зонах с определенными циклами вегетации этих грибов и зонах сбора урожая этих грибов. На каждой платформе 7 расположено и закреплено максимальное количество вертикальных колонн 8 с вертикальными столбами 9 субстрата с мицелием.

На фиг.2 показан фронтальный вид устройства 6 для выращивания грибов вешенки с длинной стороны платформы 7. С этой стороны платформы производится технологическое обслуживания колонн 8 столбов 9 субстрата с мицелием и сбор грибов.

На фиг.3 показан боковой вид этого устройства 6. Платформы 7 выполнены на колесах 10 для перекатывания этих платформ по площади теплицы 1. Колонны 8 предназначены для вертикальной сборки в одной любой колонне 8 вертикального столба из коробчатых емкостей в форме обойм с боковыми стенками с отверстиями для формирования в обоймах вертикальных столбов 9 субстрата с проросшим мицелием. Колонны 8 установлены на платформах вертикально с возможностью поворота каждой колонны на платформе вокруг своей вертикальной оси. Отверстия в стенках обойм предназначены для свободного прорастания грибов с поверхности этого субстрата в столбе 8 сквозь отверстия в обоймах наружу (для возможности визуального контроля роста грибов, свободного технологического обслуживания и сбора урожая этих грибов). Столбы 8 субстрата с мицелием формируются с внутренней полостью 11 по центру вдоль оси этого столба с сохранением толщины стенки этого столба, обеспечивающей оптимальное внутреннее увлажнение субстрата с мицелием для ускорения роста грибов. На верхнем торце столба 9 установлен увлажнитель столба субстрата мицелием в виде обоймы 12 для накопления воды с увлажняющей губкой 13. Губка плотно прижата к поверхности верхнего торца столба 9 субстрата с мицелием для возможности пропускания этой губкой воды (накопленной в обойме 12) в этот столб субстрата (для капиллярного увлажнения субстрата с мицелием по вертикали всего столба 9). Над плодоносящими столбами 9 субстрата с мицелием установлена подвижная система увлажнения для внутреннего регулируемого увлажнения субстрата с мицелием в этих столбах. Система увлажнения содержит параллельные опоры 14, закрепленные на противоположных параллельных стенах теплицы и расположенных параллельно длине ряда устройств 6 в теплице 1 для возможности перемещения системы увлажнения над всеми устройствами 6 в этом ряду. Поперечно рельсовым опорам 14 расположена горизонтальная балка 15. Эта балка расположена вдоль длины любой платформы 7 на высоте свободного прохода над колонами 8 (установленными на любой платформе). На боковых торцах балки 15 закреплены ролики 16 для прямолинейного качения этой балки вдоль по рельсовым опорам 14. На балке 15 смонтирована водопроводная система, состоящая из водопроводных труб 17 с водопроводными соплами 18. В рабочем положении для подачи воды на увлажнители столбов 9 система увлажнении подведена так, чтобы каждое определенное сопло 18 располагалось точно над центром соответствующей обоймы 12 увлажнителя столба 9 субстрата с мицелием.

На фиг.4 показано (в плане вид сверху) расположение в плане на платформе 6 всех увлажнителей из обойм 12 с губками 13. Губки 13 открыты сверху для свободного налива воды из водопроводных сопел 18 на эти губки.

На фиг.5 показана конструкция увлажнителя, установленного на торце столба 9 субстрата с мицелием. Увлажнитель содержит водонакопительную обойму 12 для длительного удержания воды. Внутри этой обоймы вставлена гигроскопичная губка 13 для авторегулируемой (капиллярами этой губки) подачи расчетной дозы воды, налитой в обойму 12. Губка плотно прижата к поверхности этого торца столба 9 субстрата для свободного пропускания этой губкой расчетной дозы воды из обоймы в столб субстрата Оптимальный процесс постоянного равномерного по времени регулирования внутреннего увлажнении обеспечивается капиллярами губки, стабилизирующего во времени уровень влажности столбов субстрата.

Для дополнительного улучшения технологических условий и эффективности выращивания вешенки стены помещения теплицы плодоношения выполнены из монолитного бетона и углублены в грунт относительно точки «0» поверхности земли на 2/3 высоты стены. Стены утеплены с наружной стороны термоизолятором, например минеральной ватой, до глубины возможного промерзания грунта снаружи.

Это обеспечивает дополнительный технический эффект - термостатичность воздушной среды в теплице для достижения постоянства оптимальной рабочей температуры в теплице путем термоизоляции стен теплицы от промерзания. Обеспечивается оптимальная влажность теплицы путем гидроизоляции стен этой теплицы от влаги, проникающей из внешней среды.

Комплекс оборудования в теплице плодоношения работает следующим образом.

В теплице плодоношения 1 устанавливают в два ряда максимальное количество устройств 6 для выращивания грибов вешенки (из платформ 7 с максимальным количеством колонн 8). В каждой такой колонне формируется вертикальный столб 9 субстрата с мицелием с внутренней вертикальной полостью 11. На верхнем столбе 9 субстрата с мицелием устанавливается увлажнитель, содержащий обойму 12 с увлажняющей губкой 13, плотно прилегающей к субстрату. Для увлажнения столбов 9 субстрата с проросшим мицелием над этими столбами накатывают (по рельсовым опорам 14) систему увлажнения с балкой 15 и водопроводной трубой 17 с соплами 18. Через сопла 18 заливают расчетную дозу воды во все обоймы 12 на торцах столбов 9 субстрата с мицелием. Платформы раскатывают по теплице, группируя расчетное число платформ по технологическим зонам для обеспечения процесса непрерывности технологии в порядке последовательности циклов вегетации. В каждой зоне группируют устройства 6 с общим технологическим циклом: для формирования столбов 9 субстрата с мицелием, для вегетационных циклов, для сбора урожая. Платформы располагают в площади теплицы с максимальным уплотнением, сохраняя площадь 4 для проезда транспорта, а для проведения обслуживающим персоналом технологических операций на столбах с субстратом и для сбора урожая в теплице сохраняют минимальные площади технологических проходов 5 между смежными платформами 7, откатывая соседние платформы на ширину необходимого технологического прохода 5.

Промышленная применимость

В изобретении используются известные технологические процессы выращивания вешенки. Для создания предлагаемого комплекса и предлагаемого нового промышленного оборудования можно использовать имеющиеся материалы, комплектующие и современные технологии.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к грибоводству. Комплекс содержит лабораторию по производству и хранению мицелия, лабораторию контроля за технологическими процессами производства грибов, участок подготовки и увлажнения субстрата, участок ферментации субстрата, участок посева мицелия в субстрат, камеры роста мицелия, теплицы плодоношения, участок переработки и хранения готовой продукции, котельную для поддержания рабочей температуры в этих помещениях. Теплицы плодоношения с оборудованием для выращивания грибов выполнены с зонами выращивания и сбора грибов под многозональную систему непрерывной технологии выращивания и сбора грибов. Теплицы плодоношения содержат устройства для выращивания грибов вешенка, состоящие из подвижных платформ с вертикальными колоннами из коробчатых емкостей в форме обоймы с боковыми стенками и отверстиями для формирования вертикальных столбов субстрата с проросшим мицелием и для прорастания грибов из мицелия на поверхности субстрата снаружи обойм и свободного сбора этих грибов. Платформы расположены на площади теплицы плодоношения в порядке последовательности циклов вегетации с учетом обеспечения возможности работы персонала во время всех циклов выращивания на площади теплиц с технологическими проходами между платформами. Комплекс обеспечивает увеличение циклов сбора урожая и повышение урожая вешенки с единицы производственной площади. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Промышленный комплекс для интенсивного способа выращивания, сбора и переработки грибов вешенка, содержащий: лабораторию по производству и хранению мицелия, лабораторию контроля за технологическими процессами производства грибов, участок подготовки и увлажнения субстрата, участок ферментации субстрата, участок посева мицелия в субстрат, камеры роста мицелия, теплицы плодоношения, участок переработки и хранения готовой продукции, котельную для поддержания рабочей температуры в этих помещениях, отличающийся тем, что теплицы плодоношения с оборудованием для выращивания грибов выполнены с различными зонами выращивания и сбора грибов под многозональную систему непрерывной технологии выращивания и сбора грибов на площади теплиц, при этом все технологические помещения и участки комплекса имеют площади, расположенные в комплексе, а теплицы плодоношения содержат комплексы устройств для выращивания грибов вешенка из подвижных платформ с вертикальными колоннами из коробчатых емкостей в форме обоймы с боковыми стенками с отверстиями для формирования вертикальных столбов субстрата с проросшим мицелием для прорастания грибов из мицелия на поверхности субстрата снаружи обойм и свободного сбора этих грибов; платформы расположены на площади теплицы плодоношения в порядке последовательности циклов вегетации с учетом обеспечения возможности работы обслуживающего персонала во время всех технологических циклов многозональной системы выращивания на площади теплиц с обеспечением технологических проходов между платформами при сборе урожая за счет подвижности платформ.

2. Промышленный комплекс по п.1, отличающийся тем, что в теплицах установлена система увлажнения столбов субстрата с мицелием, столбы сформированы с внутренней сквозной вертикальной полостью с толщиной слоя субстрата в стенке столба, обеспечивающей равномерное внутреннее увлажнение всего столба субстрата для ускорения роста грибов; на верхнем торце каждого столба установлен увлажнитель в виде обоймы с увлажняющей губкой, плотно прижатой к поверхности верхнего торца этого столба субстрата для регулирования губкой процесса увлажнения этого столба; над увлажнителями установлена подвижная система подачи воды в эти увлажнители, содержащая горизонтальные рельсовые опоры, закрепленные на стенах теплицы, расположенную поперек этих опор горизонтальную балку с роликами для качения вдоль по этим опорам, а на балке закреплены водопроводные трубы с соплами для регулирования налива воды в эти увлажнители.