Многокамерная и однокамерная системы выращивания.

Статья написана с использованием отдельных материалов публикаций в  журналах «Школа грибоводства».

Многокамерная система плани­ровки фермы для выращивания ве­шенки предполагает размещение в каждой камере одной партии субстра­та. В этом случае можно создавать оп­тимальные параметры микроклимата для различных фаз развития культуры. Кроме того, после выгрузки субстрата по окончании цикла выращивания каждую камеру можно легко помыть и провести дезинфекцию. Многокамер­ная система принята в Европе при вы­ращивании вешенки как основная. При выращивании шампиньона ис­пользуется только многокамерная система.

Многокамерная система может быть однозональной, когда в камере производится и инкубация и выгонка грибов, и двухзональной, когда в ка­меры загружают полностью инкубиро­ванный субстрат, а инкубацию прово­дят в других отдельных камерах.

В Европе большинство предприя­тий работает по однозональной многокамерной системе. Считается, что переноска или транспортировка субстрата после инкубации отрица­тельно сказывается на плодоноше­нии, сбивая биологический ритм ве­шенки.

Однокамерная система плани­ровки предполагает размещение в ка­мере нескольких партий субстрата. Однокамерная система довольно час­то встречается в России и Украине. В помещении коровника, свинарника или птичника организуется одна боль­шая камера плодоношения, в которой размещается много разновозрастных партий уже инкубированного субстра­та. В камере все время поддерживают некий усредненный режим микрокли­мата, например температуру +15оС и RH 85% при постоянной подаче све­жего воздуха. Однокамерная система всегда двухзональная. Инкубация субстрата производится в одной или нескольких камерах инкубации или хозяйство покупает уже инкубирован­ный субстрат.

Основной недостаток однокамер­ной системы — невозможность прове­дения санитарных и защитных мероп­риятий для отдельных партий субстрата и необходимость постоян­ной подачи свежего воздуха. Кроме того, без прогрева субстрата между волнами часто бывает задержка пло­доношения второй волны, и само пло­доношение идет вяло.

Теперь несколько слов в защиту однокамерной системы. Сейчас стои­мость энергоресурсов в нашей стране позволяет выживать энергозатратным вариантам технологий культивирова­ния, и однокамерная система вполне конкурентоспособна. Пока мы не пе­решли на строительство теплоизоли­рованных ангаров специально для культивирования вешенки, мы можем использовать множество капитальных строений, доставшихся от социалис­тического сельского хозяйства. Как правило эти строения имеют площадь около 1000-1500 кв.м, и с минималь­ными капитальными вложениями мо­гут быть реконструированы для выра­щивания вешенки по однокамерной системе. Это вполне оправдано для начинающих грибоводов, которые пробуют свои силы в грибном бизнесе и не имеют больших финансов. В дальнейшем при необходимости мож­но будет устроить в этих помещениях несколько камер.

0-1

Однокамерная система была бы идеальной при сборе только первой волны плодоношения. Однако такой вариант культивирования возможен лишь при стабильном высоком уро­жае на первой волне (15-20%) и высо­кой отпускной цене на вешенку. Неко­торые хозяйства в России уже перехо­дят на эту схему работы.

Энергозатраты на подготовку воздуха для многокамерной и однокамерной систем

Рассмотрим подробнее климати­ческие параметры для разных фаз развития вешенки и соответствующие им расходы по свежему воздуху на примере одной камеры на 15-20 т субстрата в многокамерной системе (таблица 1) и одной большой камеры на 100-120 т субстрата в однокамер­ной системе (таблица 2). Примем среднюю расчетную температуру на­ружного воздуха зимой -1(ГС и по ди­аграмме Мольера определим энерго­затраты на подогрев и увлажнение свежего воздуха.

0-2

Как видно из приведенных расче­тов, энергозатраты на нагрев и ув­лажнение свежего воздуха при культи­вировании вешенки в два раза ниже в случае многокамерной системы. Ана­логичная ситуация по экономии энер­гозатрат для многокамерной системы будет, если мы будем рассматривать работу холодильной машины на ох­лаждение воздуха в летний период. Кроме того, цикл плодоношения в од­нокамерной системе может быть на 5- 10 суток длиннее, чем в многокамер­ной системе, так как увеличивается период между волнами или вторая волна идет более медленно.

В настоящее время распростране­ние многокамерной системы сдержи­вается по ряду объективных причин:

-  Недостаточное количество субстратных производств с тоннеля­ми, в которые может быть загружена большая партия субстрата (10-20 тонн).

-  Имеется много производств с ежесуточной подготовкой малых пар­тий субстрата -1-3 т в сутки. Для таких производств оптимальна только одно­камерная система.

-   Многокамерная система требует больших по сравнению с однокамер­ной системой капвложений в строи­тельную часть и климатическое обору­дование.

Цикл плодоношения с двумя волна­ми занимает обычно до 7 недель. Поэ­тому для равномерного выхода гри­бов лучше всего иметь минимум 6 ка­мер, которые загружают субстратом один раз в неделю (таблица 3).

0-3

Общий выход продукции составит до 16 т вешенки в месяц. Определим теперь средние эконо­мические показатели для многока­мерной системы с двумя волнами плодоношения (таблица 4).

0-4

Рассмотрим вариант работы толь­ко на первой волне плодоношения. Цикл плодоношения составит всего 20-25 дней. При данной схеме для равномерного выхода продукции тре­буется всего 3 камеры. Соответствен­но для рассматриваемого помещения мы делаем либо 3 камеры по 40 т субстрата, либо 6 камер по 20 т субстрата. Еженедельно закупается 40 т субстрата (таблица 5).

0-5

Блоки после сбора грибов первой волны могут быть проданы или в зим­нее время складируются на улице, а весной размещаются на плодоноше­ние в отдельных помещениях или в простых пленочных укрытиях. Общий выход продукции составит при урожае 13% до 20,8 т вешенки в месяц, а при урожае 16% до 25,6 т. Средние экономические показате­ли для многокамерной системы с од­ной волной плодоношения представ­лены в таблице 6.

0-6

Как видим, переход на систему с одной волной возможен только при высокой урожайности (не менее 15%) на первой волне плодоношения.

Этапы подготовки приспособленного помещения (коровник, свинарник, птичник, овощехранилище и т.п.) для строительства камер выращивания

Мы опишем некоторые основные работы, которые необходимо провес­ти при реконструкции приспособлен­ных помещений под выращивание ве­шенки. Для примера возьмем вариант типового сД помещения размером 18 мх72м.

Схема планировки камер

Вариант 1. В помещении выделя­ют 6 камер размером 15 м х 12 м (пло­щадь 180 кв.м.). Вдоль всего помеще­ния выделяют общий коридор шири­ной до 3 м. Все подсобные помеще­ния находятся в пристройках или со­седних помещениях. Загрузка камеры субстратом при 3-х ярусном разме­щении составит 1600 мешков по 13 кг или около 20 т субстрата.

Вариант 2 . В помещении выделяют 6 камер размером 15 м х 9 м (площадь 135 кв.м.). Вдоль всего по­мещения выделяют общий коридор шириной до 3 м. Все подсобные по­мещения находятся внутри рекон­струируемого помещения. Загрузка камеры субстратом при 3-х ярусном размещении составит 1180 мешков по 13 кг или около 15 т субстрата.

Подготовка полов

Выравнивание поверхности. Ко­нечный результат — ровные, гладкие полы с небольшим уклоном к трапам для слива воды в канализационную сеть или приямок с насосом.

Стены и окна

Окна дают естественное освеще­ние. При возможности окна оставляют. Стены должны иметь ровную глад­кую поверхность. В некоторых случаях надо утеплять стены, например, пе­нопластом.

Потолок

Основные теплопотери зимой и теплоприток летом идут через пото­лок. Поэтому надо хорошо утеплять потолок. Конденсация капель воды на потолке зимой говорит о плохом утеп­лении.

Водоснабжение

В помещение подводится холодная вода и распределяется по камерным системам увлажнения (для аэрозоль­ных генераторов или систем форсу­нок) и делаются выводы в камере культивирования для подсоединения поливочных шлангов (при наличии системы канализации или приямка).

Обогрев, охлаждение и воздухообмен

Устанавливается водогрейный ко­тел на газе, угле, дровах. Горячая вода подводится к водяным калориферам камерных вентиляционных установок. Отопление камер должно произво­дится только нагревом воздуха в теплообменниках. Электрическое отопле­ние слишком дорого и делает выра­щивание вешенки нерентабельным.

Освещение

Во всех камерах равномерно раз­вешивают люминесцентные лампы типа ЯД или LED лампы из расчета 5 Вт/кв. м площа­ди пола. При возможности надо мак­симально использовать естественное освещение через окна в стенах или потолке.

Перегородка между камерами

Перегородки строят от пола до по­толка помещения. Они герметично от­гораживают камеру плодоношения от входа из общего коридора и от сосед­них камер. Самую дешевую перего­родку можно сделать из обрешетки на основе деревянного бруса 50 мм х 50 мм, обитой с 2-х сторон полиэтиле­новой пленкой толщиной не менее 100 мкм. Вдоль одной стороны сбоку помещения организуют центральный проход шириной от 200 см.

Индивидуальные вентиляцион­ные установки

Климатические установки разме­щают в каждой камере. В состав уста­новки входит приточный радиальный вентилятор с теплооб­менниками и вытяжной осевой венти­лятор или гравитационными жалюзи.0_Состав установки

1_Схема воздухоподготовки2_Установка климат влага

Холодильная камера для хране­ния грибов

Холодильная камера необходима для хранения грибов, собранных в те­чение 3-4 дней. В ней можно размес­тить 2 т грибов в полиэтиленовых овощных ящиках по 6-8 кг в каждом. Объем такой камеры составляет при­мерно 20-30 куб.м. Ограждающие по­верхности камеры изолируют слоем пенопласта толщиной 10 см и покрыва­ют его оцинкованным металлом. Мож­но сделать холодильник из сэндвич-па­нелей. Производительность холодиль- ного агрегата должна быть не менее 8000 ккал/час (около 10 кВт по холоду).

Помещение для котельной

Это может быть отдельное кирпич­ное помещение или помещение, вы­деленное кирпичными перегородка­ми в имеющемся строении. Здесь ус­танавливают котел типа КВ-300 на твердом топливе (дрова, уголь) или на газе с автоматической горелкой. Наи­более экономично работать на газе, хотя дрова для нашей страны тоже неплохой вариант.

Бытовые комнаты

Бытовые помещения должны быть раздельными для женщин и мужчин. Это раздевалки, туалеты, умывальники.

Склад для тары

Тара для сбора грибов — полиэтиле­новые овощные ящики. Это помеще­ние обеспечивают канализационным стоком для стока воды с ящиков. Для сбора и хранения грибов необходимо иметь около 400 ящиков.

Помещение для мойки тары

Помещение обеспечивают холод­ной и горячей водой. Здесь пластико­вые овощные ящики моют горячей во­дой в пластиковой, эмалированной или нержавеющей ванне и дезинфи­цируют в ванне с дезинфицирующим раствором.

Склад дезинфицирующих средств и препаратов

В этом помещении хранят дезинфи­цирующие средства типа хлорамина, хлорки и препараты от мух (пиретрои- ды типа Арриво. Децис, Актеллик и т.п.).

Помещение для отгрузки грибов

Здесь устанавливают напольные весы. Грибы взвешивают и отправля­ют потребителям.

Помещение для фасовки грибов

Для этого в помещении устанавли­вают электронные весы, горячие сто­лы, складируют подложки, этикетки и пленку. Помещение должно быть прохладным или специально охлаж­даться кондиционером.

Офисные помещения

Кабинет для директора, технолога, бухгалтера и т.п.

Основные характеристики камеры культивирования на 15-20 т субстрата Размещение субстратных блоков в камере

Субстратные блоки в камере размещают в виде сплошных сте­нок в 3 яруса. Расстояние между ярусами составляет 60-70 см. Пер­вый ярус находится на расстоянии 20 см от поверхности пола. Стелла­жи делают из металла, например, уголка, труб, квадрата. На высоте 35-40 см от основания каждого яру­са приваривают опорную стойку для мешков. В этом случае нет не­обходимости привязывать мешки к опорам. Для устойчивости стелла­жи связывают по верхам арматурой и делают откосы в углах. Субстрат­ный блок должен плотно входить между опорами ярусов.

Стеллажи размещают поперек ка­меры на расстоянии друг от друга 100 -105 см по осям. По всему периметру камеры должен быть свободный кори­дор шириной не менее 100 см. По это­му коридору осуществляется цирку­ляция воздуха.

Потоки воздуха в камере вокруг стеллажей и движение воздуха в зоне образования плодовых тел

Для постоянного удаления углекис­лого газа от сростков вешенки и для активизации испарения воды с пове­рхности плодовых тел нужно обеспе­чить движение воздуха вблизи плодо­вых тел со скоростью не менее 0,05 м/сек. Допустима большая скорость обдува грибов при условии высокой относительной влажности воздуха.

Мы предлагаем довольно простой и эффективный способ распределе­ния воздуха в камере — создание ла­минарных потоков воздуха в проходах с грибами за счёт мощной струи, соз­даваемой вентилятором в боковом проходе. Струя воздуха в про­ходе возбуждает циркулярное движе­ние воздуха по всем боковым прохо­дам камеры вокруг стеллажей с субстратом. Струя воздуха в проходе выполняет также функцию хорошего перемешивания воздуха камеры с теплым воздухом из вентилятора, с паром и с водным аэрозолем.

Состав установки стандарт1

Для получения высококачественных плодовых тел в камеру культивации постоянно необходимо подавать не менее 200 куб. м/час (зимой 100 куб. м/час) свежего воздуха в расчёте на одну тонну субстрата в камере. Свежий воздух вытесняет отработанный вмес­те с выделенным грибами углекислым газом. Свежий воздух забирается с улицы вентилятором через окно, зак­рытое противомоскитной сеткой. На­ружный воздух при необходимости мо­жет смешиваться с воздухом камеры в смесительном коробе. Клапан регули­ровки в смесительном коробе позволя­ет регулировать процент свежего воз­духа по отношению к воздуху из каме­ры (воздух рециркуляции) в диапазоне от 0% до 100%. Бывают ситуации, ког­да свежий воздух лучше подавать в минимальном объеме. Например, во время летней дневной жары или зимой в сильный мороз. В это время заслон­ку на свежий воздух прикрывают, но вентилятор продолжает работать для перемешивания воздуха в камере. Наружный воздух требует постоян­ного увлажнения до нужного грибам значения влагосодержания. Зимой лучше всего увлажнять воздух водя­ным паром низкого давления, подава­емым от парогенератора. Пар подаёт­ся по трубопроводу в зону выброса струи вентилятором. Количество пара регулируют вручную вентилем в зави­симости от показаний термогигро­метра в культивационной камере. Ув­лажнение воздуха можно также про­изводить с помощью аэрозольного ге­нератора, производящего мелкодис­персное распыление воды.

Летом при увлажнении воздуха мелкодисперсным распылением во­ды удаётся на несколько градусов снизить его температуру. Примене­ние в культивационной камере бата­рей парового отопления недопустимо. Для лучшего ув­лажнения воздуха в камере нагрев по­мещения должен осуществляться только через подаваемый вентилято­ром воздух.

Расчет мощности обогрева. Система кондиционирования воз­духа должна обеспечивать зимой его температуру в воздуховоде в диапазо­не от 14:С до 15°С при относительной влажности 80-85%. При попадании в камеру воздух охладится на 1-2:С за счет теплопотерь и его относительная влажность вырастет до 85-90%.

Для нагрева и увлажнения воздуха зимой с температуры -20:С до +14:С требуется затратить 54 кДж на 1 кг свежего воздуха. Зимой расход све­жего воздуха не превышает 100 кг/т или 80 куб. м/час. При полной загрузке камеры составляющей 20 т субстрата общая подача свежего воздуха соста­вит 2 000 кг/час или 1 600 куб. м/час.

Для нагрева и увлажнения этого воз­духа понадобится до 30 кВт, а с уче­том теплопотерь — до 40 кВт тепла на всю камеру при ее полной загрузке.

В климатической системе устанав­ливают один или два теплообменника. Для предотвращения образования снега и льда устанавливают теплооб­менник (20 кВт) на предварительный нагрев воздуха до положительных тем­ператур перед смесительной камерой и второй теплообменник (20 кВт) после смесительной камеры на доводку тем­пературы общего потока воздуха.

Расчет мощности системы ув­лажнения воздуха

Зимой влагосодержание воздуха на улице составляет всего 1 г/кг, а в ка­мере выращивания мы должны иметь влагосодержание воздуха при темпе­ратуре +13:С и относительной влаж­ности 85% около 8 г/кг. Таким обра­зом, на каждый килограмм свежего воздуха мы должны добавить 7 г воды или 7 г/кг х 2000 кг/час = 14 кг воды в час на камеру. Всего на 6 камер нужна система испарения на 70-100 кг воды в час. При установке в камере одного аэрозольного генератора АГ-1 мы обеспечим увлажнение на уровне 10 кг /час.

С учетом испарения грибов этого будет достаточно для поддержания оптимальной влажности воздуха.

Способы увлажнения воздуха

Можно использовать различные способы увлажнения воздуха:

-   Пар. Пар применяют только в хо­лодный период Один или два котла обеспечивают паром все камеры. Ис­точником пара может быть газовый котел или электрический парогенера­тор. Хорошо себя зарекомендовали электродные котлы. Пар подводится до (если давление пара слабое) или после вентилятора. Управление пода­чей пара автоматическое по датчику влажности. Для такой системы нужен паровой клапан для каждой камеры. Клапан стоит довольно дорого и тре­бует регулярной проверки при эксплу­атации. При установке небольшого электродного парогенератора управ­ление его работой осуществляется простым включением и отключением по сигналам датчика влажности.

-   Аэрозоль. Аэрозоль может соз­давать аэрозольный генератор . Форсунки генератора устанавливают в сис­теме сразу после вентилятора.

0_Аэрозольгенератор

Генератор аэрозоля для увлажнения воздуха. Может также быть использован для дезинфекционных обработок.

Управ­ление автоматическое по датчику влажности. Такой способ увлажнения требует хорошей гидроизоляции дви­гателя и постоянного контроля систе­мы подачи воды.

Расчет мощности вентилятора

На камеру с загрузкой до 20 т субстрата необходимо установить ра­диальный вентилятор с рабочим дав­лением 500-800 Па и производитель­ностью около 4000 куб. м/час. Напри­мер, вентилятор завода «Мовен» ВР- 86-77-5 с двигателем АИМ80В4 на 1,5 кВт, рабочим давлением 700 Па и про­изводительностью 4,5-5,3 тыс. куб. м/час. Предлагаемая система без воздуховодов потребляет значитель­но меньше энергии на распределение воздуха, чем традиционная система с полиэтиленовыми воздуховодами.

Смесительная камера и клапана

Смесительную камеру монтируют в системе перед вентилятором и обору­дуют клапанами на регулирование по­дачи свежего и рециркуляционного воздуха. Клапана типаУВК имеют руч­ной или электропривод. Автоматичес­кое регулирование положения засло­нок необходимо только при установке системы контроля С02.

Общий поток воздуха в камере сос­тавляет 4000 куб. м/час, из которого свежий воздух в зимний период сос­тавляет только 1500-2000 куб. м. В летний период приходится подавать 100% свежего воздуха. Так как вешен­ка в период плодоношения выделяет массу спор, то на входе воздуха ре­циркуляции устанавливают грубый фильтр, который меняют еженедель­но или чаще по необходимости.

Автоматизация управления климатом

Устанавливают автоматику на уп­равление калорифером и системой увлажнения. Недорогая автоматика для управления температурой и влаж­ностью воздуха — контроллеры «Овен» или «Тэрра» ит.п.

В идеале данные датчиков могут регистрироваться в центральном компьютере.

Приборы для регистрации пара­метров климата в камере

Для регистрации температуры и влажности воздуха используют электронные термогигрометры или психрометры с сухим и влажным термометром (ВИТ-1).

Термогигрометром можно изме­рить параметры при любой скорости потока воздуха, а психрометры рас­считаны на установку в потоке со ско­ростью около 1-2 м/сек. Эти приборы должны быть защищены от прямого попадания воды.

Прибор для регистрации уровня уг­лекислого газа может быть весьма по­лезным, особенно в период наладки климатических установок. Сегодня партнёры инновационной группы «Микопром» изготавливают климатические установки для выращивания любых видов грибов, любой мощности и конфигурации. Эти установки дешевле зарубежных аналогов на 30-40% и по некоторым параметрам даже превосходят их.

5_Климатика-1

ВАЖНО ! Обращаем Ваше внимание что данная статья ни в коем случае не претендует на технологию для практического (производственного) использования. Она лишь даёт общее представление и базовые знания о процессе. Если Вы намерены организовать реальное производство, рекомендуем Вам обратиться к специалистам нашей группы. Наши специалисты разработают для Вас профессиональный проект и обеспечат поставку под него любого оборудования. . Для связи с нами перейдите на страничку контактная информация