СИСТЕМА ПОДАЧИ ВОДЫ ДЛЯ ПОЕНИЯ МУХИ ВИДА HERMETIA ILLUCENS В ТЕЧЕНИЕ ЦИКЛА ПРОМЫШЛЕННОГО РАЗВЕДЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК A01K67/33 

Изобретение относится области сельского хозяйства, а именно к области производства кормовых белковых продуктов, и представляет собой систему подачи жидкости для поения мухи вида Hermetia Illucens (Black Soldier fly) – далее BSF), входящую в состав системы полного цикла промышленного разведения мухи.

Из уровня техники известны следующие решения.

Известна установка для культивирования личинок синантропных мух (RU, патент 2336696, опубл. 27.10.2008), включающая корпус, емкость для хранения жидкого корма для питания личинок, устройство для подачи жидкого корма в корпус, при этом устройство для подачи жидкого корма выполнено в виде кормопровода, имеющего картридж с рассеивателем.

Также известна система для поения мух в составе системы разведения мухи черная львинка (CN, патент 211746328, опубл. 27.10.2020), включающая резервуар для воды и водяной насос, установленный над основанием, причем резервуар для воды, сообщен с водяным насосом трубопроводом, а выход воды водяного насоса сообщен шлангом с распылителем, установленным вверху внутренней полости защитной сетки.

Недостаток известных систем заключается в отсутствии автоматического управления подачей жидкого корма, а также размещение распылителя внутри корпуса разведения личинок. Данная система рассчитана на подачу жидкости вручную, что означает вероятность рисков человеческого фактора, например, недостаток необходимого количества воды для питья мухи. Распыление жидкости внутри помещения влечет за собой вероятность травмирования личинок под напором воды и снижение выживаемости.

Наиболее близким аналогом патентуемой системы является система поения мух, входящая в систему для разведения мухи вида Hermetia Illucens, описанную в патенте CN 215736472 U, которая представляет собой стационарно установленную систему опрыскивания, включающую трубопровод с форсунками и системой клапанов, автоматически управляемую через контроллер, при этом система посредством системы датчиков влажности и температуры определяет частоту и объем выдачи воды.

В данной системе реализовано автоматическое управление подачей воды, однако направлены форсунки-распылители, так же, как и в вышеперечисленных системах, внутрь клеток для разведения мухи. Такое расположение форсунок, а также подача воды под высоким давлением влечет за собой вероятность травмирования личинок под напором воды и снижение выживаемости взрослых особей.

Техническая проблема, решаемая с использованием разработанного устройства, состоит в необходимости снижения трудоемкости обслуживания инсектария (помещения, где содержится муха), снижения звуковых и вибрационных воздействия на инсектарий, улучшения качества содержания мухи в период ее размножения.

Поставленная задача решается за счет размещения и положения форсунок относительно клеток для разведения мухи и автоматического управления подачей воды.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанной системы, заключается в повышении яйценоскости и, следовательно, повышении производительности инсектария фермы.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать автоматизированную систему подачи воды для поения мухи вида Hermetia Illucens, входящую в состав системы полного цикла разведения. Система подачи воды содержит сеть трубопроводов с форсунками и клапанами, направленными на клетки для разведения мухи, клапаны на форсунках связаны с контроллером управления, который также связан насосом или клапаном, управляющим подачей воды к сети трубопроводов от системы подачи воды. Согласно изобретению, форсунки представляют собой форсунки низкого давления, сопла которых ориентированы по отношению к стенкам клеток под углом, отличающимся от 90°.

В частном случае осуществления изобретения клапан, управляющий подачей воды к сети водопроводов, подключен к сети водопроводов с одной стороны и к центральному водопроводу с другой стороны.

В частном случае осуществления изобретения насос, управляющий подачей воды к сети водопроводов, подключен к сети водопроводов с одной стороны и к резервуару с водой с другой стороны.

В частном случае осуществления изобретения система подачи воды связана с клапаном или насосом, управляющими подачей воды, через систему фильтрации.

В частном случае система фильтрации воды включает фильтры механической очистки для очистки воды, поступающей от системы подачи воды, от грубых примесей, песок, ржавчина, взвеси.

В частном случае система фильтрации воды включает фильтры грубой очистки для очистки воды, поступающей от системы подачи воды, от тонкодисперсных примесей, и/или органики, и/или микроорганизмов, и/или солей тяжелых и щелочноземельных металлов, и/или нефтепродуктов, и/или сероводорода, и/или пестицидов.

За счет использования форсунок низкого давления и ориентирования их сопел под углом, отличающимся от 90°, а также расположения форсунок снаружи клеток инсектария, обеспечивается снижение звуковых и вибрационных воздействий на инсектарий, улучшение качества содержания мухи в период ее размножения, что в итоге повышает яйценоскость и, таким образом, повышает производительность инсектария фермы. За счет форсунок низкого давления на стенках инсектария образуются капли воды, которые муха использует для питья. Кроме того, предлагаемая система обеспечивает автоматическую подачу воды на определенное время и через определенные промежутки времени. Автоматическая система открывания-закрывания подачи воды предотвращает избыточное количество воды (или раствора), которое может попасть на яйцо мухи и испортить его. При этом поение с образованием пятна воды с каплями на стенках инсектария позволяет мухе иметь постоянный источник воды, что способствует увеличению полезного времени на спаривание и повышение яйценоскости.

В рамках производственного процесса фермы BSF рост производительности инсектария оказывает прямое влияние на производительность всей фермы. Таким образом, предлагаемая система, с одной стороны, снижает затраты на работу инсектария, а с другой – повышает эффективность его работы.

Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее.

Фиг. 1 – схема системы поения с подключением водяного насоса.

Фиг. 2 – схема системы поения с подключением к центральному трубопроводу.

Фиг. 3 – конструкция узла распыления воды в разобранном виде.

Инсектарий – система полного цикла разведения мухи BSF включает одну или несколько клеток 1, ограниченных сетками, где мухи летают, пьют и спариваются.

Система подачи воды содержит сеть трубопроводов 2 с форсунками 3 и клапанами, направленными на клетки 1 для разведения мухи.

Клапаны на форсунках 3 связаны с контроллером управления 4, который также связан насосом 5 (фиг. 1) или клапаном 6 (фиг. 2), управляющим подачей воды к сети трубопроводов 2 от системы подачи воды 7, представляющей собой центральный водопровод или резервуар с водой.

В зависимости от показателей качества воды, используемой при поении, используют систему фильтров 8, различаемых по типу:

- механической очистки: для очистки от грубых примесей, песок, ржавчина, взвеси;

- тонкой очистки: от тонкодисперсных примесей, органики, микроорганизмов, солей тяжелых и щелочноземельных металлов, нефтепродуктов, сероводорода, пестицидов и др.

Также для продления срока службы форсунок могут использоваться модули смягчения воды: извлечение солей жесткости методом ионного обмена или связывание солей жесткости с помощью дозирования специальных средств.

Последовательность установки фильтров от ввода воды:

1. Фильтры механической очистки.

2. Умягчение и при необходимости обезжелезивание.

3. Удаление хлора, органических примесей и т.п.

Узел распыления воды представляет собой систему форсунок 3 низкого давления (от 2 до 30 бар), сопла которых ориентированы по отношению к стенкам клеток 1 под углом, отличающимся от 90°. Форсунка 3 включает корпус 9 с резьбовым соединением и уплотнительным кольцом 13, съемную рабочую часть с соплом 10 и уплотнительным кольцом 13, пистон 11 с пружиной 12, представляющий собой рабочий клапан, закрывающий и открывающий поток воды, подаваемый к соплу на распыление. Форсунки могут иметь цанговое, резьбовое, фитинговое соединение с трубопроводами 2. Элементы форсунок 3 могут быть выполнены из нержавеющей стали или пластика, например, полипропилена, ацеталя и др., материал исполнения уплотнительных колец - резина или силикон.

Контроллер управления 1 выполнен с возможностью открывания клапанов форсунок 3 для регулирования подачи воды и обеспечения управляемого, цикличного поения мухи, при этом контроллер управления 4 подает команду на клапан на форсунке 3 на определённое время, заданное в его памяти, разбрызгивая на инсектарий воду. За счет использования форсунок низкого давления на стенках клеток 1 инсектария при разбрызгивании образуются капли воды, которые муха использует для питья.

Насос 5, управляющий подачей воды к сети водопроводов 2, подключен к сети водопроводов 2 с одной стороны и к резервуару с водой с другой стороны через трубопровод низкого давления 7.

Клапан 6, управляющий подачей воды к сети водопроводов 2, подключен к сети водопроводов 2 с одной стороны и к центральному водопроводу с другой стороны через трубопровод низкого давления 7.

Подача влаги на стенки клеток 1 инсектария производится циклично с использованием автоматических систем учета времени.

При формировании цикличной подачи воды производится подбор необходимого объема подаваемой воды, времени и периодов между подачей.

Для данного процесса в ручного режиме подается команда на включение системы, визуально оценивается процесс формирования пятна с каплями и замеряется время на формирования пятна. Пределом во времени подачи служит момент избыточного количества капель в пятне и начало его стекания по стенке инсектария.

После измерения времени образования пятна данные значения вносятся в контроллер.

Время повторного включения определяется визуальным контролем потребления мухой воды, а также ее высыханием на стенках инсектария.

После ручного пуска подачи воды и ее дозирования, происходит визуальный контроль отсутствия воды на стенках, фиксация времени высыхания и внесения данных в контроллер.

Таким образом, при настройке получают время на подачу воды для формирования пятна с влагой и времени, через которое эту влагу нужно подать вновь для стабильного обеспечения потребности мухи в поении.

Автоматическая система открывания-закрывания подачи воды предотвращает избыточное количество воды (или раствора), которое может попасть на яйцо мухи и испортить его.

Алгоритм работы системы подачи воды для поения.

С клапаном на подаче.

- Контроллер подает команду на открытие клапана в установленный временной интервал.

- Электромагнитный клапан открывает подачу воды в систему трубопроводов.

- Вода под давлением распределяется по трубопроводам.

- Под действием давления воды открывается клапан форсунки и производится распыление на стенку инсектария.

- Контроллер отсчитывает установленное время на открытие электромагнитного клапана и подачу воды.

- По истечении времени контроллер дает команду на закрытие электромагнитного клапана.

- Распыление воды прекращается.

- Контроллер начинает отсчитывать установленное время до следующего цикла пода воды.

С насосом на подачу.

- Контроллер подает команду на запуск насоса в установленный временной интервал.

- Насос начинает подачу воды в систему трубопроводов.

- Вода под давлением распределяется по трубопроводам.

- Под действием давления воды открывается клапан форсунки и производится распыление на стенку инсектария.

- Контроллер отсчитывает установленное время на работу насоса и подачу воды.

- По истечении времени контроллер дает команду на остановку насоса.

- Распыление воды прекращается.

- Контроллер начинает отсчитывать установленное время до следующего цикла пода воды.

Рекомендованные нормы качества воды для использования в системе автопоения:

• pH (содержание ионов водорода): 6-7;

• Общая минерализация: до 1000 (1500) мг/л;

• Жесткость (концентрация минеральных солей и гидроксидов, в основном кальция и магния): до 7 (10) мг-экв./л;

• Нитраты: до 45 мг/л;

• Мышьяк: до 0,05 мг/л;

• Медь: до 1,0 мг/л;

• Свинец: до 0,03 мг/л.

Система имеет возможность изменения частоты поения и объема выдаваемой воды (чистой или с добавлением растворимых добавок). В зависимости от целей и состава подаваемой воды, в систему можно добавлять водорастворимые компоненты улучшения состояния и содержания мухи. Дозация дополнительных компонентов может производиться следующим образом:

Если добавка в жидком виде. В разрыв системы подачи, после ввода воды (после системы фильтров при их наличии) подключается дозирующий насос. Дозирующий насос забирает из емкости хранения добавку и подает ее в общий подающий трубопровод. Работа дозирующего насоса синхронизирована с включением насоса 5 или открытием клапана подачи 6.

Если добавка в сухом виде. В разрыв системы подачи, после ввода воды (после системы фильтров при их наличии) устанавливается буферная емкость. В емкость подается вода с ввода. Также в емкость дозируется сухая добавка относительно объема буферной емкости. После дозации сухие вещества растворяются и с помощью дополнительного насоса подаются в систему на клапан 6 или до насоса 5.

Добавки могут служить стимуляторами для здоровья или питательности для мухи.

Добавками могут служить фруктоза в жидком виде, сахар, растворенный в воде, растительные иммуностимуляторы (экстракт Левзеи). Возможно использование водорослей Хлореллы.

Наличие или данных добавок формируется из технологических особенностей содержания мухи и ее здоровья, состояния.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к области производства кормовых белковых продуктов, и представляет собой систему подачи жидкости для поения мухи вида Hermetia Illucens, входящую в состав системы полного цикла промышленного разведения мухи. Система подачи воды содержит сеть трубопроводов с форсунками и клапанами, направленными на клетки для разведения мухи. Клапаны на форсунках связаны с контроллером управления, который также связан с насосом или клапаном, управляющим подачей воды к сети трубопроводов от системы подачи воды. Форсунки представляют собой форсунки низкого давления, сопла которых ориентированы по отношению к стенкам клеток под углом, отличающимся от 90°. Изобретение обеспечивает повышение производительности инсектария фермы. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Автоматизированная система подачи воды для поения мухи вида Hermetia Illucens, входящая в состав системы полного цикла разведения, содержащая сеть трубопроводов с форсунками и клапанами, направленными на клетки для разведения мухи, клапаны на форсунках связаны с контроллером управления, который также связан с насосом или клапаном, управляющим подачей воды к сети трубопроводов от системы подачи воды, при этом форсунки представляют собой форсунки низкого давления, сопла которых ориентированы по отношению к стенкам клеток под углом, отличающимся от 90°.

2. Система по п. 1, в которой клапан, управляющий подачей воды к сети водопроводов, подключен к сети водопроводов с одной стороны и к центральному водопроводу с другой стороны.

3. Система по п. 1, в которой насос, управляющий подачей воды к сети водопроводов, подключен к сети водопроводов с одной стороны и к резервуару с водой с другой стороны.

4. Система по п. 1, в которой система подачи воды связана с клапаном или насосом, управляющими подачей воды, через систему фильтрации.

5. Система по п. 4, в которой система фильтрации воды включает фильтры механической очистки, для очистки воды, поступающей от системы подачи воды, от грубых примесей, песка, ржавчины, взвеси.

6. Система по п. 4, в которой система фильтрации воды включает фильтры грубой очистки для очистки воды, поступающей от системы подачи воды, от тонкодисперсных примесей, и/или органики, и/или микроорганизмов, и/или солей тяжелых и щелочноземельных металлов, и/или нефтепродуктов, и/или сероводорода, и/или пестицидов.

7. Система по п. 1, в которой в разрыв системы подачи, после ввода воды подключен дозирующий насос для добавления в воду стимулирующих добавок.