СИСТЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ И КОРМА ИЗ ЭКСКРЕМЕНТОВ ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2016 года по МПК A23N17/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к системе получения органического удобрения и корма с использованием ферментативного разложения экскрементов домашних животных, осуществляемого в теле насекомого, принадлежащего к отряду двукрылых (Diptera), такого как муха комнатная (Musca domestica), муха мясная (например, Boettcherisca peregrine) и слепень (Tabanus).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В скотоводческих хозяйствах, например при разведении свиней и молочного скота, ежедневно производятся экскременты, и количество экскрементов обычно пропорционально количеству животных, получающих корм. Обычно эти экскременты компостируют с помощью микроорганизмов. Однако утилизация экскрементов с использованием микроорганизмов занимает слишком много времени, и в некоторых регионах образованные в больших количествах экскременты домашнего скота оставляют на земле без обработки, что приводит к загрязнению грунтовых вод, которое становится причиной социальных проблем. Поэтому проблема утилизации экскрементов в настоящее время является весьма актуальной. В частности, недавними строгими постановлениями в отношении защиты окружающей среды больше не допускаются никакие влажные антисанитарные продукты жизнедеятельности, выделяющие неприятный запах.

Количество экскрементов домашнего скота увеличивается с расширением масштабов животноводства, но эффективно избавиться от образующихся ежедневно больших количеств экскрементов нелегко за короткий период времени. Поэтому ликвидация экскрементов домашнего скота оказывается тяжелым бременем для скотоводческих ферм. В такой ситуации было предложено применение системы биообработки с использованием насекомых для переработки экскрементов животных, чтобы уменьшить вышеуказанное бремя (смотри Патентный Документ 1 - JP-А1-2002-11440).

[0003] Раскрытая в Патентном Документе 1 система биообработки с использованием насекомых включает устройство для последовательного транспортирования перерабатывающих емкостей, в которых размещены экскременты животных, устройство для подачи экскрементов животных на последовательно подводимую пустую перерабатывающую емкость, устройство для укладки яиц или личинок комнатной мухи в неферментированные экскременты в перерабатывающие емкости, устройство для вызревания экскрементов с необходимой продолжительностью в перерабатывающих емкостях, штабелированных многочисленными ярусами, устройство для сбора личинок или куколок, возникших в результате метаморфоза из личинок комнатной мухи в перерабатывающих емкостях, и устройство для извлечения готовых или вызревших экскрементов из непрерывно перемещаемой перерабатывающей емкости.

В этой системе биообработки с использованием насекомых снижение вредоносного воздействия или детоксикация экскрементов могут быть достигнуты скармливанием экскрементов животных комнатной мухе.

[0004] Патентный Документ 2, а именно JA-А1-2011-100358, который представляет собой еще одно изобретение этого заявителя, предлагает систему получения органического удобрения и корма из экскрементов домашнего скота или домашних животных с использованием личинок комнатной мухи, включающую первую выращивающую-перерабатывающую емкость для откармливания или выращивания личинок, выведенных из яиц, множество вторых выращивающих-перерабатывающих емкостей, размещенных ниже первой выращивающей-перерабатывающей емкости, причем выросшие личинки падают во вторые выращивающие-перерабатывающие емкости, с использованием такого поведения личинок, что они выползают из первой выращивающей-перерабатывающей емкости, причем при вышеуказанной обработке получают продукт нужное число раз, пока экскременты домашнего скота разлагаются ферментами внутри тел личинок во время откармливания личинок в каждой выращивающей-перерабатывающей емкости, с образованием при этом выделений личинок или базового материала органического удобрения, и сборную секцию для сбора полученного базового материала органического удобрения, и секцию сбора личинок для накопления выращенных личинок, выведенных из конечной выращивающей-перерабатывающей емкости.

[Уровень техники]

[Патентные публикации]

[0005] [Патентный Документ 1] JP-А1-2002-11440.

[Патентный Документ 2] JA-А1-2011-100358.

[Сущность изобретения]

[Проблемы, решаемые настоящим изобретением]

[0006] Однако в системе биообработки с использованием насекомых, представленной в Патентном Документе 1, снижение вредоносного воздействия или детоксикация экскрементов достигается откармливанием экскрементами животных насекомых, принадлежащих к отряду двукрылых, таких как муха комнатная, муха мясная и слепень, причем вся обработка и транспортирование для получения органического удобрения из личинок комнатной мухи должны проводиться в технологической камере, температура и влажность которой могут регулироваться. Кроме того, все операции по укладке яиц насекомых, принадлежащих к отряду двукрылых, таких как муха комнатная, муха мясная и слепень, на экскременты, размещенные в емкости, инкубирования яиц, выращивания личинок и загрузки и разгрузки емкостей должны выполняться вручную. Более того, выползающих из емкостей личинок нужно собирать вручную, поскольку в этом способе используют такой характер развития насекомых, принадлежащих к отряду двукрылых, таких как муха комнатная, муха мясная и слепень, что их личинки выходят из среды для превращения в куколки после того, как личинки выросли до определенного уровня. Однако условия рабочей среды в технологической камере для проведения вышеуказанных работ являются исключительно неблагоприятными и невыносимыми для ручного труда, поскольку рабочая среда заполнена запахом экскрементов и везде кишат растущие личинки (опарыши).

Кроме того, есть и еще одна проблема. Количество пищи или корма, перерабатываемого личинками комнатных мух, взрывообразно возрастает уже через неделю, когда имеются достаточные объемы для их развития и питания. Напротив, если такие достаточные объемы для их развития и питания отсутствуют, сокращается количество базового материала органического удобрения, который образуется внутри тел личинок в результате ферментативного разложения и выделяется личинками, и развитие личинок также замедляется.

В системе получения органического удобрения и корма, раскрытой в Патентном Документе 2, существуют такие проблемы, что множество емкостей для выращивания и переработки нужно штабелировать многими ярусами, подача корма личинкам имеет свойство быть короткой, развитие личинок занимает более длительное время и не обеспечивается побуждение личинок к перемещению, поскольку в этой системе используют такой характер развития насекомых, что они сами падают естественным образом.

[0007] Настоящее изобретение было выполнено с учетом вышеуказанных проблем прототипа и представляет способ получения органического удобрения с использованием способности комнатной мухи к переработке экскрементов домашних животных.

В настоящем изобретении обеспечивается достаточная площадь для выращивания личинок, и достаточное количество корма может быть подано личинкам для ускорения их роста, так что может быть увеличено количество выделений, производимых внутри тела личинки в результате ферментативного разложения экскрементов домашнего скота. И личинки принудительно перемещаются из выращивающей-перерабатывающей емкости в заданное время, так что разделение личинок и полученного органического удобрения может быть выполнено согласно желательному графику. Кроме того, может быть сокращена или устранена операция ручной обработки. Таким образом, настоящее изобретение представляет систему, которая может эффективно производить органическое удобрение из экскрементов животных с меньшими трудозатратами, и которая может обеспечивать развитие личинок в качестве корма для искусственного выращивания рыбы и разведения кур.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Для решения вышеуказанных проблем изобретение по первому пункту формулы изобретения предлагает систему получения органического удобрения из экскрементов домашних животных с использованием личинок насекомых, принадлежащих к отряду двукрылых, таких как муха комнатная, муха мясная и слепень, и для получения выращенных личинок, которые могут быть использованы в качестве корма для искусственного выращивания рыбы и разведения кур, характеризующуюся тем, что содержит множество выращивающих-перерабатывающих емкостей для выращивания личинок или выведения личинок из яиц и средством для принудительного перемещения только личинок из предшествующей выращивающей-перерабатывающей емкости в последующую выращивающую-перерабатывающую емкость последовательно по мере роста личинок, причем личинки самостоятельно покидают предшествующую выращивающую-перерабатывающую емкость.

Изобретение по второму пункту формулы изобретения предлагает систему получения органического удобрения из экскрементов домашних животных в качестве корма с использованием личинок насекомых, принадлежащих к отряду двукрылых, таких как муха комнатная, муха мясная и слепень, и для получения выращенных личинок, которые могут быть использованы в качестве корма для искусственного выращивания рыбы и разведения кур, характеризующуюся тем, что содержит первую выращивающую-перерабатывающую емкость для выращивания личинок, выведенных из яиц, причем в первую выращивающую-перерабатывающую емкость с предварительно определенным интервалом времени подают заданное количество корма и заданное число яиц, вторую выращивающую-перерабатывающую емкость, имеющую объем больше объема первой выращивающей-перерабатывающей емкости, причем личинки, выведенные из яиц, а также корм перемещают из первой выращивающей-перерабатывающей емкости во вторую выращивающую-перерабатывающую емкость в момент времени, когда личинки, выведенные из яиц, достигают заданного веса, причем во вторую выращивающую-перерабатывающую емкость подают свежий корм для откармливания личинок; третью выращивающую-перерабатывающую емкость, в которую из второй выращивающей-перерабатывающей емкости принудительно перемещаются только личинки в момент времени, когда корм израсходован, причем в третью выращивающую-перерабатывающую емкость подают свежий корм для дальнейшего откармливания личинок, причем переваренный остаток корма во второй выращивающей-перерабатывающей емкости извлекают в качестве удобрения, а личинки принудительно перемещают из третьей выращивающей-перерабатывающей емкости, когда корм израсходован, в секцию сбора, причем переваренный остаток корма в третьей выращивающей-перерабатывающей емкости извлекают в качестве удобрения, а личинки в секции сбора извлекают в качестве корма для животных.

[0009] Изобретение по третьему пункту формулы изобретения предлагает систему получения органического удобрения из экскрементов домашних животных в качестве корма с использованием личинок насекомых, принадлежащих к отряду двукрылых, таких как муха комнатная, муха мясная и слепень, и для получения выращенных личинок, которые могут быть использованы в качестве корма для искусственного выращивания рыбы и разведения кур, отличающуюся первой выращивающей-перерабатывающей емкостью для выращивания личинок, выведенных из яиц, причем в первую выращивающую-перерабатывающую емкость с предварительно определенным интервалом времени подают заданное количество корма и заданное число яиц, вторую выращивающую-перерабатывающую емкость, имеющую объем больше объема первой выращивающей-перерабатывающей емкости и в которую подают свежий корм для откармливания личинок, причем только личинки, выведенные из яиц, перемещают из первой выращивающей-перерабатывающей емкости во вторую выращивающую-перерабатывающую емкость, когда выведенные из яиц личинки достигают заданного веса, а переваренный остаток корма во второй выращивающей-перерабатывающей емкости извлекают в качестве удобрения; и третью выращивающую-перерабатывающую емкость, в которую принудительно перемещают только личинки из второй выращивающей-перерабатывающей емкости, когда корм потреблен, причем в третью выращивающую-перерабатывающую емкость подают свежий корм для дополнительного откармливания личинок, а переваренный остаток корма в третьей выращивающей-перерабатывающей емкости извлекают в качестве удобрения, причем вышеуказанную обработку повторяют в последующей выращивающей-перерабатывающей емкости, имеющей объем больше объема предшествующей выращивающей-перерабатывающей емкости, пока не будет достигнута конечная выращивающая-перерабатывающая емкость, в которую подают наибольшее количество свежего корма для откармливания личинок, причем из конечной выращивающей-перерабатывающей емкости, когда корм потреблен, принудительно перемещают только личинки в секцию сбора, причем переваренный остаток корма в конечной выращивающей-перерабатывающей емкости извлекают в качестве удобрения, а личинки в секции сбора извлекают в качестве корма для других животных.

Изобретение по четвертому пункту формулы изобретения касается системы получения органического удобрения и корма по третьему пункту формулы изобретения, в которой выращивающую-перерабатывающую емкость, в которую принудительно перемещают личинки, размещают в противолежащем положении, и, после завершения перемещения личинок, в противолежащем положении размещают следующую выращивающую-перерабатывающую емкость.

[0010] Изобретение по пятому пункту формулы изобретения касается системы получения органического удобрения и корма по любому из пунктов 1-4 формулы изобретения, отличающуюся тем, что средство принудительного перемещения только личинок выбирают из средства для облучения светом, средства для снижения концентрации кислорода, средства для повышения концентрации аммиака, средства для нагревания или охлаждения, средства для высушивания и средства для снижения количества корма, причем эти средства применяют к выращивающей-перерабатывающей емкости, в которую принудительно перемещают личинки.

Изобретение, определяемое в пункте 6 патентной формулы, представляет систему получения органического удобрения и корма согласно пункту 5 патентной формулы, в которой средство для облучения светом выбирают из естественного света, синего света, ультрафиолетового излучения, и другого света с ограниченной длиной волны.

Изобретение, определяемое в пункте 7 патентной формулы, представляет систему получения органического удобрения и корма согласно пункту 5 патентной формулы, в которой средство для нагревания или охлаждения выбирают из нагревателя, источника излучения, нагретого камня, льда, охлажденной воды, радиационного кондиционирования воздуха.

Изобретение, определяемое в пункте 8 патентной формулы, представляет систему получения органического удобрения и корма согласно пункту 5 патентной формулы, в которой средство для высушивания представляет собой продувание сухого воздуха.

Изобретение, определяемое в пункте 9 патентной формулы, представляет систему получения органического удобрения и корма согласно любому из пунктов 1-8 патентной формулы, отличающуюся тем, что корм выбирают из органических отходов, таких как экскременты животных, внутренности домашних животных, рыбьи потроха, пищевые остатки, органические отходы, такие как остаток после обработки сточных вод.

[0011] В системе получения органического удобрения и корма по изобретению базовый материал органического удобрения продуцируется внутри тел личинок комнатной мухи путем ферментативного разложения, когда личинки поедают экскременты домашнего скота, и выделяется личинками. Поэтому нет расходования топлива, которое необходимо в случае сжигания, и может быть сокращено воздействие на окружающую среду, поскольку отсутствуют выбросы диоксида углерода. Кроме того, в отличие от традиционной бактериальной детоксикации может быть сокращено или устранено выделение длительного неприятного запаха и отсутствует распространение или размножение болезнетворных микроорганизмов. В системе по изобретению экскременты утилизируются и обрабатываются безопасно в результате использования плотоядной природы личинок мухи комнатной, мухи мясной и слепня.

Кроме того, в системе по изобретению личинки комнатных мух являются упитанными и откормленными в достаточных для выращивания площади и объеме с достаточным количеством корма. Поэтому могут быть усилены плотоядные наклонности личинок комнатных мух, и большое количество экскрементов домашнего скота, таких как свиной навоз, может быть превращено в органическое удобрение эффективно и за более короткий период времени. В частности, в системе по изобретению выращивающую-перерабатывающую емкость подразделяют или постепенно увеличивают по мере роста личинок, так что добыча для них может быть распределена равномерно или однородно.

Кроме того, базовый материал органического удобрения, производимый системой по изобретению, содержит очень много хитозана. Такое органическое удобрение, производимое системой по изобретению, может быть использовано для получения органического удобрения, которое может улучшать почву и антибактериальную активность, стимулировать рост растений, предотвращать заболевание растений и повышать качество плодов.

В системе по изобретению личинки принудительно перемещают из выращивающей-перерабатывающей емкости в заданное время, так что отделение личинок от полученного органического удобрения может быть выполнено сообразно желательному графику, и тем самым могут быть сокращены или устранены действия с применением ручного труда. Таким образом, настоящее изобретение представляет систему, которая может эффективно производить органическое удобрение из экскрементов животных с меньшими трудозатратами.

В системе по изобретению выращенные личинки совокупно извлекают из выращивающей-перерабатывающей емкости и используют в качестве превосходного корма.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0012] [Фиг. 1] - общий схематичный вид системы получения органического удобрения и корма по изобретению.

[Фиг. 2] - график, показывающий изменение поглощения или поедания личинками комнатных мух по мере их роста.

[Фиг. 3] - общий иллюстративный вид системы получения органического удобрения и корма в Примере 1 по изобретению.

[Фиг. 4] - вид в перспективе выращивающих-перерабатывающих емкостей по Примеру 1.

[Фиг. 5] - общий иллюстративный вид системы получения органического удобрения и корма в Примере 2 по изобретению.

[Фиг. 6] - вид сверху по Фиг. 5(а) и Фиг. 5(b).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] [Пример 1]

Сначала будет описана общая концепция системы получения органического удобрения и корма по изобретению, со ссылкой на Пример 1, показанный на Фиг. 1.

В Примере 1 яйца комнатной мухи или выведенные из них личинки используют как насекомое, принадлежащее к отряду двукрылых, такое как муха комнатная, муха мясная и слепень. Система Примера 1 предназначена для получения органического удобрения из вещества выделений домашних животных в качестве корма и для получения корма или выращенных личинок для искусственного выращивания рыбы и разведения кур.

[0014] В системе получения органического удобрения/корма по Фиг. 1 взрослые особи (имаго) (D) комнатной мухи откладывают яйца (А) в течение от двух до пяти дней после вылупления. Заданное количество яиц (А) комнатных мух помещают в выращивающую-перерабатывающую емкость (2) (Фиг. 3), на которой равномерно распределяют корм. Корм может представлять собой органические отходы, такие как экскременты (5) животных, внутренности домашних животных, рыбьи потроха, пищевые остатки, и органические отходы, такие как остаток обработки сточных вод. В Примере 1 корм представляет собой экскременты (5) свиней для откармливания личинок (В). Скорость роста личинок комнатной мухи удивительна, как следует из Фиг. 2. Их вес изменяется от 0,0001 г сразу после вылупления до 0,03 г в течение периода от 3 до 7 дней, то есть увеливается в 300 раз, в зависимости от температуры окружающей среды. Подобный рост наблюдается и у прочих двукрылых насекомых, таких как мясная муха и слепень.

Объем выращивающей-перерабатывающей емкости (2) и экскрементов (5) изменяют несколько раз по мере роста личинок (В). Личинки (В) продолжают поедать экскременты (5) все 24 часа и разлагают их с помощью пищеварительного фермента для преобразования экскрементов (5) в органическое удобрение (6). После того как личинка (В) вырастет в достаточной степени, только личинки (В) принудительно перемещают из выращивающей-перерабатывающей емкости так, что личинки (В) сами покидают выращивающую-перерабатывающую емкость и накапливаются. Переваренный остаток экскрементов (5) извлекают в качестве органического удобрения (6).

Большинство собранных личинок умерщвляют кипячением и высушивают при нагревании для получения корма (7) для искусственного выращивания рыбы и корма для домашнего скота. Часть личинок собирают и подают в инкубатор (11) для яиц (Фиг. 3), в котором взрослые комнатные мухи, или имаго (D), вылупливаются из куколок (С) спустя 2-3 дня. Полученные взрослые особи (D) откладывают яйца в инкубаторе (11) для яиц. Таким образом, показанный в Фиг. 1 цикл завершается.

Корм (7) имеет высокое процентное содержание белков и пригоден в качестве корма для искусственного выращивания рыбы и для домашнего скота. Удобрение из экскрементов (5) проявляет антибактериальную активность благодаря тому, что они подверглись разложению действием пищеварительного фермента.

[0015] Теперь Пример 1 по изобретению разъясняется со ссылкой на Фиг. 3, которая показывает ситуацию, в которой личинки (В) вырастают в 300 раз из яиц (А) комнатной мухи после 4 дней.

На стадии (1) по Фиг. 3 взрослые особи (D) комнатной мухи откладывают яйца (А) в инкубаторе (11) для яиц. Предварительно определенное количество яиц (А) и заданное количество экскрементов (5) размещают на первой выращивающей-перерабатывающей емкости (21) или лотке (1).

На стадии (2) по Фиг. 3, с интервалами в 12 часов, готовят еще одну первую выращивающую-перерабатывающую емкость или лоток (21), и на указанную еще одну первую выращивающую-перерабатывающую емкость (21) помещают свежие яйца (А) и экскременты (5). Эту операцию повторяют в течение трех дней. Поэтому в целом имеются шесть первых выращивающих-перерабатывающих емкостей (21), показанных в Фиг. 3. В каждом из первых выращивающих-перерабатывающих емкостей (21) экскременты (5) были потреблены или съедены личинками (В) (в Фиг. 3 цвет экскрементов (5) постепенно переходит в белый). Тремя днями позже почти все экскременты (5) потреблены или съедены личинками (В) так, что экскременты (5) превращаются в органическое удобрение (6). Содержимое (личинки (В) и экскременты (5)) первых выращивающих-перерабатывающих емкостей (21), расположенных на правом конце (на котором почти все экскременты (5) были преобразованы в органическое удобрение (6)), перемещают во вторую выращивающую-перерабатывающую емкость (22) или лоток (2), имеющий объем больше объема первой выращивающей-перерабатывающей емкости (21). Во вторую выращивающую-перерабатывающую емкость (22) помещают свежие экскременты (5), и выращивание личинок (В) продолжается далее.

На стадии (3) по Фиг. 3 первую выращивающую-перерабатывающую емкость (21), опорожненную на стадии (2), используют повторно (левый конец в Фиг. 3), и помещают свежие яйца (А) и экскременты (5) на первую выращивающую-перерабатывающую емкость (21).

[0016] В стадиях (4) и (5) личинки (В) дополнительно откармливают в первой выращивающей-перерабатывающей емкости (21) и во второй выращивающей-перерабатывающей емкости (22). На стадии (5) экскременты (5) были преобразованы в органическое удобрение (6) в первой выращивающей-перерабатывающей емкости (21), расположенной на правом конце, и во второй выращивающей-перерабатывающей емкости или лотке (22).

На стадии (6) вторую выращивающую-перерабатывающую емкость (22) нагревают с помощью нагревателя (24), чтобы побудить личинки покинуть вторую выращивающую-перерабатывающую емкость (22) и перебраться в третью выращивающую-перерабатывающую емкость (23), тогда как образовавшееся органическое удобрение (6) получают из второй выращивающей-перерабатывающей емкости (22). В третью выращивающую-перерабатывающую емкость (23), в который были переведены личинки (В), подают свежие экскременты (5) для продолжения откармливания личинок (В).

На стадии (7) в каждом из первых выращивающих-перерабатывающих емкостей (21) экскременты (5) были потреблены или съедены личинками (В) (в Фиг. 3 цвет экскрементов (5) постепенно переходит в белый). Содержимое (личинки (В) и экскременты (5)) первых выращивающих-перерабатывающих емкостей (21), расположенных на правом конце (на котором почти все экскременты (5) были преобразованы в органическое удобрение (6)), перемещают во вторую выращивающую-перерабатывающую емкость (22) или лоток (2), имеющий объем больше объема первой выращивающей-перерабатывающей емкости (21). Во вторую выращивающую-перерабатывающую емкость (22) помещают свежие экскременты (5), и выращивание личинок (В) в нем продолжается далее. Откармливание личинок (В) продолжается далее также в третьей выращивающей-перерабатывающей емкости (23).

[0017] На стадии (8) первую выращивающую-перерабатывающую емкость (21), опустошенную на стадии (7), используют повторно (левый конец в Фиг. 3) и помещают свежие яйца (А) и экскременты (5) в первую выращивающую-перерабатывающую емкость (21) или лоток (1).

На стадии (9) личинки (В) дополнительно откармливают в первой выращивающей-перерабатывающей емкости (21), во второй выращивающей-перерабатывающей емкости (22) и в третьей выращивающей-перерабатывающей емкости (23)

На стадии (10) третью выращивающую-перерабатывающую емкость (23) нагревают с помощью нагревателя (24), чтобы побудить личинки покинуть третью выращивающую-перерабатывающую емкость (23) и переместиться в секцию сбора (26). Большинство собранных личинок (В) используют в качестве корма для искусственного выращивания рыбы и часть личинок (В) подают в инкубатор (11) для яиц, в котором взрослые комнатные мухи, или имаго (D), получаются из куколок (С). Органическое удобрение (6) извлекают из опустошенной третьей выращивающей-перерабатывающей емкости (23).

После стадии (10) возобновляют стадию (6) и после этого циклически повторяют последовательные стадии от (6) до (10). Таким образом, в Примере 1 корм (7) и органическое удобрение (6) могут быть получены каждые 12 часов из третьей выращивающей-перерабатывающей емкости (23) на стадии (10), и органическое удобрение (6) может быть извлечено также из второй выращивающей-перерабатывающей емкости (22) каждые 12 часов. Конечно, продолжительность цикла может изменяться в зависимости от условий окружающей среды для роста личинок (В) в Примере 1, таких как температура окружающей среды (смотри Фиг. 2).

В Примере 1 нагреватель используют как средство для принудительного изгнания личинок из выращивающей-перерабатывающей емкости благодаря простоте его регулирования. Однако могут быть применены иные средства, такие как облучение или нагретый камень. Высушивание может быть использовано в качестве другого средства принудительного перемещения.

[0018] Фиг. 4 показывает один вариант исполнения выращивающих-перерабатывающих емкостей, используемых в Примере 1.

Лотки в выращивающих-перерабатывающих емкостях (2), показанных в Фиг. 4, перемещают главным образом вручную. Три верхние полки попеременно используют для хранения первых выращивающих-перерабатывающих емкостей (21). Две нижние полки попеременно используют для хранения вторых выращивающих-перерабатывающих емкостей (22) (верхнюю) и третьих выращивающих-перерабатывающих емкостей (23) (нижнюю), соответственно.

На трех верхних полках первые выращивающие-перерабатывающие емкости (21) вставляют последовательно так, что экскременты (5) изменяются или потребляются с образованием органических удобрений (6) на протяжении каждых 12 часов. Как показано в стадиях (2) и (7), выращенные личинки (В) вместе с переваренными органическими удобрениями (6) перемещают во вторую выращивающую-перерабатывающую емкость (22). В этом случае во вторую выращивающую-перерабатывающую емкость (22) заблаговременно были помещены экскременты (5), или же свежие экскременты (5) были поданы после перемещения.

[0019] После того как личинки (В) выросли и образовали органическое удобрение (6), подают энергию на нагреватель (24) так, что личинки (В) начинают действовать, покидая или выползая из второй выращивающей-перерабатывающей емкости (22), взбираются через его край и падают на третью выращивающую-перерабатывающую емкость (23). Таким образом, личинки (В) самостоятельно удаляются из второй выращивающей-перерабатывающей емкости (22). Извлекают органическое удобрение (6), оставшееся во второй выращивающей-перерабатывающей емкости (22).

Средство принудительного перемещения личинок может быть иным средством, нежели нагреватель, таким как облучение, нагретый камень, лед, охлажденная вода и радиационное кондиционирование воздуха. Средство принудительного перемещения личинок может представлять собой облучение светом, средство для снижения концентрации кислорода, средство для повышения концентрации аммиака, средство для высушивания и средство для уменьшения количества корма. Средство для облучения светом может быть естественным светом, синим светом, ультрафиолетовым излучением и иным светом с ограниченной длиной волны. Средства для нагревания или охлаждения могут предусматривать вдувание сухого воздуха, как использовано в Примере 2.

[0020] В третью выращивающую-перерабатывающую емкость (23) заблаговременно были помещены экскременты (5), или же свежие экскременты (5) могут быть помещены после перемещения, так что личинки(В), перемещенные в третью выращивающую-перерабатывающую емкость (23), дополнительно откармливаются непосредственно перед их метаморфозом в куколки (С).

После того как личинки (В) дополнительно выросли и образовали много органического удобрения (6), подают энергию на нагреватель (25) так, что личинки (В) начинают двигаться, покидая или выползая из третьей выращивающей-перерабатывающей емкости (23), взбираются через его край и падают в секцию сбора (26). Таким образом, личинки (В) самостоятельно удаляются из третьей выращивающей-перерабатывающей емкости (22). Извлекают органическое удобрение (6), оставшееся в третьей выращивающей-перерабатывающей емкости (23), тогда как только личинки (В) собираются в разгрузочной секции (26).

[0021] В системе получения органического удобрения и корма согласно Примеру 1 изобретения базовый материал органического удобрения продуцируется внутри тел личинок комнатной мухи ферментативным разложением, когда личинки поедают экскременты домашнего скота, и выделяется из личинок. Поэтому нет расходования топлива, которое необходимо в случае сжигания, и может быть сокращено воздействие на окружающую среду, поскольку отсутствует выделение диоксида углерода. Кроме того, в отличие от традиционной бактериальной детоксикации может быть сокращено или устранено выделение длительного неприятного запаха, и отсутствует распространение или размножение болезнетворных микроорганизмов. В системе по изобретению экскременты утилизируются и обрабатываются безопасно в результате использования плотоядной природы личинок мухи комнатной, мухи мясной и слепня.

Кроме того, в системе по изобретению личинки комнатных мух являются упитанными и откормленными в достаточных для выращивания площади и объеме с достаточным количеством корма. Поэтому могут быть усилены плотоядные наклонности личинок комнатных мух, и большое количество экскрементов домашнего скота, таких как свиной навоз, может быть превращено в органическое удобрение эффективно и за более короткий период времени. В частности, выращивающую-перерабатывающую емкость подразделяют или постепенно увеличивают по мере роста личинок, так что добыча для них может быть распределена равномерно или однородно.

Кроме того, базовый материал органического удобрения, производимый системой по изобретению, содержит очень много хитозана. Такое органическое удобрение, производимое системой по изобретению, может быть использовано для получения органического удобрения, которое может улучшать почву и антибактериальную активность, стимулировать рост растений, предотвращать заболевание растений и повышать качество плодов.

Кроме того, личинки принудительно перемещают из второй выращивающей-перерабатывающей емкости (22) и третьей выращивающей-перерабатывающей емкости (23) в заданное время, так что отделение личинок от полученного органического удобрения может быть выполнено сообразно желательному графику, и тем самым могут быть сокращены или устранены действия с применением ручного труда. Таким образом, настоящее изобретение представляет систему, которая может эффективно производить органическое удобрение из экскрементов животных с меньшими трудозатратами

Поскольку часть личинок собирают и куколки превращаются во взрослых особей, которые откладывают яйца, в системе реализуется система регенеративной рециркуляции комнатной мухи, так что нет необходимости в поступлении дополнительных яиц извне.

Выращенные личинки совокупно извлекают из третьей выращивающей-перерабатывающей емкости (23) и используют в качестве превосходного корма.

[0022] [Пример 2]

Фигуры 5(а)-(е) представляют виды сбоку Примера 2, схематически иллюстрирующие операции в еще одной системе получения органического удобрения и корма по изобретению. Фиг. 6 представляет его вид сверху.

Принцип действия системы получения органического удобрения и корма из экскрементов домашних животных с использованием личинок комнатной мухи по изобретению является таким же, как в Примере 1, но Пример 2 имеет структуру, отличающуюся от Примера 1 в следующем пункте. А именно пару из правосторонней группы (3) выращивающих-перерабатывающих емкостей и левосторонней группы (3) выращивающих-перерабатывающих емкостей размещают или позиционируют в противолежащих положениях. В каждой группе множество емкостей для выращивания и переработки штабелируют вертикально, причем нижняя выращивающая-перерабатывающая емкость имеет объем больше объема верхней выращивающей-перерабатывающей емкости. Одну из групп (3) или (4) перемещают вверх и вниз через заданные интервалы времени. Личинки (В) принуждаются перемещаться из одной выращивающей-перерабатывающей емкости в последующую выращивающую-перерабатывающую емкость, в которую был подан свежий корм.

В Фиг. 5(а) правосторонняя группа (3) включает, в порядке сверху, первую выращивающую-перерабатывающую емкость (31), третью выращивающую-перерабатывающую емкость (32), пятую выращивающую-перерабатывающую емкость (33) и седьмую выращивающую-перерабатывающую емкость (34), штабелированные вертикально. Все выращивающие-перерабатывающие емкости (31), (32), (33) и (34) могут перемещаться вверх и вниз одновременно все вместе. Как показано в Фиг. 5(b), вентилятор (35) размещают наклонно в верхнем положении для продувания сухого горячего воздуха. Под седьмой выращивающей-перерабатывающей емкостью (34) размещают устройство (36) для извлечения корма (36).

Левосторонняя группа (4) включает, в порядке сверху, вторую выращивающую-перерабатывающую емкость (41), четвертую выращивающую-перерабатывающую емкость (42), шестую выращивающую-перерабатывающую емкость (43) и восьмую выращивающую-перерабатывающую емкость (44), штабелированные вертикально. Как показано в Фиг. 5(с), вентилятор (45) размещают наклонно в верхнем положении для продувания сухого горячего воздуха.

[0023] В случае показанного в Примере 2 типа конструкции, личинки перемещаются на следующую выращивающую-перерабатывающую емкость каждые 12 часов, и цикл от яиц (А) до корма (7) завершается через 4 дня. Как эта система действует, разъясняется со ссылкой на Фигуры 5(а)-(е).

В состоянии, показанном в Фиг. 5(а), во все из первой выращивающей-перерабатывающей емкости (31), третьей выращивающей-перерабатывающей емкости (32), пятой выращивающей-перерабатывающей емкости (33) и седьмой выращивающей-перерабатывающей емкости (34) в правосторонней группе (3) были помещены свежие экскременты (5), которые представляют собой корм. Взрослые особи (D) комнатной мухи откладывают яйца в фиксированном месте в инкубаторе (11) для яиц, показанном в Фиг. 3. Заданное количество яиц (А) помещают на верх первой выращивающей-перерабатывающей емкости (31).

Здесь личинки (В) откармливаются, и экскременты (5) потребляются или съедаются личинками (В) (цвет экскрементов (5) в Фигурах постепенно становится белым). После того как экскременты (5) были израсходованы или потреблены с образованием органического удобрения (6), включают вентилятор (35) для продувания нагретого воздуха так, что личинки (В) принуждаются перемещаться из первой выращивающей-перерабатывающей емкости (31) в противолежащую вторую выращивающую-перерабатывающую емкость (41), для чего предварительно убирают перегородку. В то же время личинки (В) в третьей выращивающей-перерабатывающей емкости (32) принуждаются перемещаться в противолежащую четвертую выращивающую-перерабатывающую емкость (42), личинки (В) в пятой выращивающей-перерабатывающей емкости (33) принуждаются перемещаться в противолежащую шестую выращивающую-перерабатывающую емкость (43), и личинки (В) в седьмой выращивающей-перерабатывающей емкости (33) принуждаются перемещаться в противолежащую восьмую выращивающую-перерабатывающую емкость (44) соответственно. Выращивающие-перерабатывающие емкости в левосторонней группе (4) заранее были снабжены свежим кормом. Экскременты (5) в левосторонней группе (4) потребляются личинками (В) для продуцирования органического удобрения, которое извлекают с помощью подходящего разгрузочного устройства.

[0024] В следующей стадии, показанной в Фиг. 5(b), все из выращивающих-перерабатывающих емкостей правосторонней группы (3) поднимают совокупно на один уровень. В опорожненные выращивающие-перерабатывающие емкости помещают свежий корм или экскременты (5). В выращивающих-перерабатывающих емкостях левосторонней группы (4) личинки (В) разводятся или откармливаются.

В следующей стадии, показанной в Фиг. 5(с), после преобразования экскрементов (5) в органическое удобрение (6) включают вентилятор (45) для продувания нагретого воздуха так, что личинки (В) принуждаются перемещаться из второй выращивающей-перерабатывающей емкости (41) в противолежащую третью выращивающую-перерабатывающую емкость (32), для чего предварительно убирают перегородку. В то же время личинки (В) в четвертой выращивающей-перерабатывающей емкости (42) принуждаются перемещаться в противолежащую пятую выращивающую-перерабатывающую емкость (33), и личинки (В) в шестой выращивающей-перерабатывающей емкости (43) принуждаются перемещаться в противолежащую седьмую выращивающую-перерабатывающую емкость (34).

Личинки (В) в восьмой выращивающей-перерабатывающей емкости (44) принуждаются перемещаться в устройство (36) для выгрузки корма.

[0025] В следующей стадии, показанной в Фиг. 5(d), органическое удобрение, которое образовано в результате потребления экскрементов (5) личинками (В), извлекают с помощью подходящего разгрузочного устройства. Личинки (В), перемещенные в правостороннюю группу, выращиваются или откармливаются в выращивающих-перерабатывающих емкостях правосторонней группы (3), и все выращивающие-перерабатывающие емкости в правосторонней группе (3) совместно опускают на один уровень вниз.

В следующей стадии, показанной в Фиг. 5(е), в опорожненные выращивающие-перерабатывающие емкости группы (4) помещают свежий корм или экскременты (5). В выращивающих-перерабатывающих емкостях правосторонней группы (3) личинки (В) выращиваются или откармливаются.

Теперь процесс возвращается к стадии по Фиг. 5(а), и один цикл для получения органического удобрения и корма завершается, и затем повторяются вышеуказанные стадии.

[0026] Как было разъяснено выше, система получения органического удобрения и корма, показанная в Примере 2, в принципе имеет такие же функции и преимущества, как система по Примеру 1. Однако в системе по Примеру 2 все противолежащие выращивающие-перерабатывающие емкости в правосторонней группе (3) и в левосторонней группе (4) соответственно приводятся в действие одновременно как одно целое, так что их перемещение может быть механизировано или автоматизировано.

Следует отметить, что настоящее изобретение, разумеется, не ограничивается вышеуказанными Примерами, но может быть произвольно модифицировано в той мере, насколько это не причиняет ущерба характеристикам настоящего изобретения.

[Список позиций]

[0027] А яйца,

В личинки,

С куколки,

D взрослые особи,

11 инкубатор для яиц,

2 выращивающие-перерабатывающие емкости,

21 первая выращивающая-перерабатывающая емкость,

22 вторая выращивающая-перерабатывающая емкость,

23 третья выращивающая-перерабатывающая емкость,

24, 25 нагреватель

26 разгрузочная секция для сбора личинок

3 выращивающие-перерабатывающие емкости,

31 первая выращивающая-перерабатывающая емкость,

32 третья выращивающая-перерабатывающая емкость,

33 пятая выращивающая-перерабатывающая емкость,

34 седьмая выращивающая-перерабатывающая емкость,

35 вентилятор для подачи горячего воздуха,

36 секция сбора личинок,

4 выращивающие-перерабатывающие емкости,

41 вторая выращивающая-перерабатывающая емкость,

42 четвертая выращивающая-перерабатывающая емкость,

43 шестая выращивающая-перерабатывающая емкость,

44 седьмая выращивающая-перерабатывающая емкость,

45 вентилятор для подачи горячего воздуха,

5 экскременты (корм для личинок),

6 органическое удобрение,

7 личинки.

Изобретение представляет систему получения органического удобрения из экскрементов домашних животных, полученного в результате переваривания личинками, принадлежащими к отряду двукрылых, таких как муха комнатная, муха мясная и слепень, и для получения выращенных личинок, которые могут быть использованы в качестве корма для искусственного выращивания рыбы и разведения кур. Система включает множество выращивающих-перерабатывающих емкостей для выращивания личинок, выведенных из яиц, и средство для принудительного перемещения только личинок из предшествующей выращивающей-перерабатывающей емкости в последующую выращивающую-перерабатывающую емкость последовательно по мере роста личинок, причем личинки самостоятельно покидают указанную предшествующую выращивающую-перерабатывающую емкость. Изобретение позволяет эффективно производить органическое удобрение из экскрементов животных с меньшими трудозатратами. 6 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 пр.

1. Система получения органического удобрения из экскрементов домашних животных с использованием личинок насекомых, принадлежащих к отряду двукрылых, таких как муха комнатная, муха мясная и слепень, и для получения выращенных личинок, которые могут быть использованы в качестве корма для искусственного выращивания рыбы и разведения кур, причем указанная система содержит:
средство принудительного перемещения только личинок;
первую выращивающую-перерабатывающую емкость для выращивания личинок, выведенных из яиц, причем в указанную первую выращивающую-перерабатывающую емкость с заданным интервалом времени подают заданное количество экскрементов домашних животных в качестве корма для личинок и заданное число яиц,
вторую выращивающую-перерабатывающую емкость, имеющую объем больше объема указанной первой выращивающей-перерабатывающей емкости, и в которую подают свежий корм для откармливания указанных личинок,
причем только личинки, выведенные из яиц, перемещают из указанной первой выращивающей-перерабатывающей емкости в указанную вторую выращивающую-перерабатывающую емкость во время, когда указанные личинки, выведенные из указанных яиц, достигают заданного веса, и переваренный остаток указанного корма в указанной второй выращивающей-перерабатывающей емкости извлекают в качестве удобрения,
третью выращивающую-перерабатывающую емкость, в которую принудительно перемещают только личинки из указанной второй выращивающей-перерабатывающей емкости, когда корм потреблен,
причем в указанную третью выращивающую-перерабатывающую емкость подают свежий корм для дополнительного откармливания указанных личинок, переваренный остаток указанного корма в указанной третьей выращивающей-перерабатывающей емкости извлекают в качестве удобрения,
причем вышеуказанную обработку повторяют в последующей выращивающей-перерабатывающей емкости, имеющей объем больше объема предшествующей выращивающей-перерабатывающей емкости, пока не будет достигнута конечная выращивающая-перерабатывающая емкость, в которую подают наибольшее количество свежего корма для откармливания указанных личинок,
при этом система содержит две группы выращивающих-перерабатывающих емкостей, расположенных соответственно с правой и левой сторон в противолежащих положениях, причем в каждой группе выращивающие-перерабатывающие емкости расположены вертикально друг над другом, и одна из групп перемещается вверх и вниз относительно другой с заданными интервалами времени,
причем из указанной конечной выращивающей-перерабатывающей емкости принудительно перемещают только личинки в секцию сбора, когда корм потреблен, причем переваренный остаток указанного корма в указанной конечной выращивающей-перерабатывающей емкости извлекают в качестве удобрения, тогда как указанные личинки в указанной секции сбора извлекают в качестве корма для других животных.

2. Система по п. 1, в которой выращивающую-перерабатывающую емкость, в которую принудительно перемещают личинки, размещают в противолежащем положении, и, после завершения перемещения личинок, в противолежащем положении размещают последующую выращивающую-перерабатывающую емкость.

3. Система по п. 1, в которой средство принудительного перемещения только личинок выбрано из средства для облучения светом, средства для снижения концентрации кислорода, средства для повышения концентрации аммиака, средства для нагревания или охлаждения, средства для высушивания и средства для снижения количества корма, причем эти средства применяются к выращивающей-перерабатывающей емкости, в которую принудительно перемещают личинки.

4. Система по п. 3, в которой указанное средство для облучения светом выбирают из естественного света, синего света, ультрафиолетового излучения и другого света с ограниченной длиной волны.

5. Система по п. 3, в которой указанное средство для нагревания или охлаждения выбирают из нагревателя, источника излучения, нагретого камня, льда, охлажденной воды, радиационного кондиционирования воздуха.

6. Система по п. 3, в которой указанное средство для высушивания представляет собой продувание сухого воздуха.

7. Система по любому из пп. 1-6, в которой указанные экскременты представляют собой экскременты, полученные при разведении свиней или молочного скота.