СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ СУБСТРАТОВ ЛИЧИНКАМИ НАСЕКОМЫХ Российский патент 2000 года по МПК A01K67/33 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и экологии.

Использование личинок насекомых для переработки органических субстратов позволяет перерабатывать любые органические отходы любой влажности.

Максимальную биопроизводительность насекомых можно получить только при создании условий для кладки яиц и выращивания личинок, близких к естественным.

Известен способ переработки органических отходов, включающий заселение личинками мух питательного субстрата, состоящего из молока и дрожжей, культивирование их в оптимальных гидротермических условиях с последующим перенесением на органические отходы и культивирование до состояния предкуколки (1).

Недостаток этого способа состоит в том, что мухи содержатся в противоестественных условиях в инсектарии, что снижает их яйценоскость, в технологическом процессе имеются трудномеханизируемые операции, он сложен и малопригоден при больших объемах производства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, реализуемый на установке для переработки навоза личинками синантропных мух, включающий заселение размещенного в лотках подогреваемого субстрата яйцами половозрелых насекомых одного возраста в отдельном помещении, отделение насекомых от субстрата с яйцекладками, выращивание личинок в подогреваемом нагретым воздухом субстрате с регулированием его влажности за счет введения наполнителя и разделение личинок и биоперегноя (2).

Однако прототипу присущи такие недостатки, как недостаточные возможности обеспечения температурных и влажностных условий яйцекладки и выращивания личинок, сложность конструкции (откидные крышки, три дозатора, сложная система перемещений лотков по стеллажам), потери тепла в процессе переработки и связанное с этим ухудшение жизнедеятельности личинок.

Техническая сущность изобретения заключается в повышении производительности за счет создания оптимальных условий яйцекладки и выращивания личинок, расширении спектра применения способа при утилизации органических отходов любой влажности, упрощении конструкции и устранении потерь энергии, выделяемой при биотермических процессах переработки субстратов.

Для этого в известном способе переработки органических субстратов личинками насекомых, включающем заселение размещенного в лотках подогреваемого субстрата яйцами половозрелых насекомых одного возраста в отдельном помещении, отделение насекомых от субстрата с яйцекладками, выращивание личинок в подогреваемом нагретым воздухом субстрате с регулированием его влажности за счет введения наполнителя, разделение личинок и биоперегноя, согласно изобретению заселение субстрата яйцами насекомых в отдельном помещении осуществляют в вертикальных кассетах с полками, на которые устанавливают лотки с субстратом, причем на нижних поверхностях полок устанавливают излучающие нагреватели, а выращивание личинок в подогреваемом субстрате осуществляют в имеющих устройство для удаления биогаза контейнерах, при этом в качестве наполнителя субстрата используют часть полученного биоперегноя после разделения его с личинками, а стенки лотков и контейнеров выполнены из термоизоляционного материала.

Предлагаемый способ характеризуется признаками устройства и поясняется описанием работы устройства.

На фиг. 1 показана общая схема устройства для реализации предлагаемого способа, на фиг. 2 - устройство кассеты с лотками.

Устройство для переработки органических субстратов личинками насекомых для реализации предлагаемого способа содержит смеситель с дозатором 1, в который подают жидкий субстрат 2 и наполнитель субстрата 3. Заселение субстрата яйцами насекомых, например мух, производится в отдельном изолированном от внешней среды помещении 4, лотки 5 устанавливают на полках 6 вертикальных кассет 7. На нижних поверхностях полок 6 установлены излучающие нагреватели 8. Вертикальные кассеты помещают в контейнеры 9, снабженные устройствами для удаления биогаза 10. Выращивание личинок осуществляют в отделении 11 с вентиляционными коробами 12. Разделение личинок мух и биоперегноя осуществляют в отделении сепарации 13. Часть биоперегноя из отделения сепарации 13 при необходимости возвращают в смеситель 1. Для содержания сменного роя мух одного возраста имеется отдельный бокс 14, смежный с отделением заселения субстрата яйцами насекомых 4.

Устройство работает следующим образом.

В смеситель 1 подается подлежащий переработке органический субстрат любой влажности. При переработке отходов личинками мух влажность субстрата не должна превышать 85%, при превышении этого значения в смеситель добавляется необходимое количество наполнителя субстрата.

Для оптимизации влажности субстратов при утилизации жидких органических отходов в качестве наполнителя используют сухие органические отходы: измельченную солому, в том числе и трудноутилизируемую рисовую солому, опилки, измельченную кору и т.п.

В целях экономии естественных наполнителей может быть использован биоперегной, полученный в результате проведения предлагаемого способа, который также подается в смеситель 1 из отделения сепарации 13.

С помощью дозатора из смесителя 1 полученная смесь подается в лотки 5. Толщина слоя субстрата в лотке должна соответствовать глубине проникновения личинок в субстрат, т.е. не превышать 8 см.

Заселение субстрата яйцами насекомых производят в отдельном помещении 4. Для яйцекладки используют половозрелых насекомых одного возраста, оптимального для ведения яйцекладки. Заполненные субстратом лотки 5 устанавливают на полках 6 вертикальных кассет 7. Субстрат в лотках 5 подогревают до температуры 28-30^oC с помощью излучающих нагревателей 8, размещенных на нижних поверхностях полок 6, и производят заселение субстрата яйцами насекомых. После заселения субстрата яйцами насекомых вертикальные кассеты 7 помещают в контейнеры 9 и передают в отделение выращивания личинок 11, где размещают их на стеллажах, а устройства для удаления биогаза 10 подключают к вентиляционным коробам 12.

Когда в лотках начинается биотермический процесс, процесс подогрева прекращают. Лотки 5 и контейнеры 9 изготавливают из термоизоляционного материала, что позволяет сохранить тепло, выделяемое при биотермическом процессе, происходящем при переработке субстрата, и сократить энергозатраты. По истечении 4-5 суток контейнеры передают в отделение сепарации 13 для разделения личинок мух и биоперегноя. Часть полученного биоперегноя, имеющего влажность 60-75%, может быть использована в качестве наполнителя субстрата и возвращена в смеситель 1 для доведения влажности исходного субстрата до оптимального для проведения процесса переработки значения (не превышающего 85%).

При снижении яйценоскости роя мух их убивают, например, углекислым газом, открывают створки бокса 14, где содержится сменный рой, готовый к началу яйцекладки, возрастом мух 8-10 дней. Сроки пика яйценоскости могут варьироваться и зависят от популяции мух. Но поскольку условия содержания мух максимально приближены к естественным, яйценоскость мух будет на порядок выше, чем в разного рода инсектариях. Устройства для кормления и поения мух не отличаются от известных.

Таким образом, субстрат в предлагаемом способе является оптимальным по температуре и влажности за счет добавления в субстрат наполнителя (а при необходимости и жидкой фракции) и подогрева субстрата при заселении яйцами насекомых.

В результате переработки органического субстрата личинками мух по предлагаемому способу из 1 тонны субстрата получают до 150 кг личинок и до 500 кг биоперегноя.

Личинки мух служат кормом для молоди рыб, цыплят, поросят и т.п. Биоперегной может быть использован для приготовления кормов и искусственных грунтов для растениеводства и грибоводства и как высокоэффективное органическое удобрение.

Способ позволяет утилизировать органические отходы любой влажности. 90% загрязнений рек и грунтовых вод связано именно с сельскохозяйственным производством. Внедрение способа позволит очистить внутренние водоемы от потоков навоза и помета.

Внедрение способа не только даст дешевые продукты питания, но и во многом изменит принципы ведения сельскохозяйственного производства, так как целью этого производства станет производство фитомассы. Для переработки фитомассы можно использовать не только личинки мух, но также и личинки саранчи, кузнечика, тли или другого "вредителя". Важно выбрать насекомое высокой биопроизводительности, использующее данный субстрат в своей естественной жизни.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для переработки любых органических отходов с получением высокоэффективных органических удобрений и кормов. Размещенный в лотках подогреваемый субстрат заселяют яйцами половозрелых насекомых одного возраста в отдельном помещении и отделяют насекомых от субстрата с яйцекладками, причем заселение субстрата яйцами насекомых осуществляют в вертикальных кассетах с полками для лотков с субстратом. На нижних поверхностях полок устанавливают излучающие нагреватели. Выращивание личинок осуществляют в подогреваемом нагретым воздухом субстрате в контейнерах, имеющих устройство для удаления биогаза. Влажность субстрата при выращивании личинок регулируют за счет введения наполнителя, в качестве которого используют часть полученного биоперегноя после разделения его с личинками. Стенки лотков и контейнеров выполняют из термоизоляционного материала. Использование способа позволит повысить производительность, расширить спектр его применения при утилизации органических отходов любой влажности, снизить потери энергии, выделяемой при биотермических процессах переработки субстратов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ переработки органических субстратов личинками насекомых, включающий заселение размещенного в лотках подогреваемого субстрата яйцами половозрелых насекомых одного возраста в отдельном помещении, отделение насекомых от субстрата с яйцекладками, выращивание личинок в подогреваемом нагретым воздухом субстрате с регулированием его влажности за счет введения наполнителя, разделение личинок и биоперегноя, отличающийся тем, что заселение субстрата яйцами насекомых в отдельном помещении осуществляют в вертикальных кассетах с полками, на которые устанавливают лотки с субстратом, причем на нижних поверхностях полок устанавливают излучающие нагреватели, а выращивание личинок в подогреваемом субстрате осуществляют в имеющих устройство для удаления биогаза контейнерах, при этом в качестве наполнителя субстрата используют часть полученного биоперегноя после разделения его с личинками. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стенки лотков и контейнеров выполнены из термоизоляционного материала.