Способ отделения личинок синантропных мух от субстрата

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для переработки отходов животноводства биологическим способом. Способ включает помещение ленточным транспортером переработанного субстрата с обитающими в нем личинками синантропных мух в емкость. Скорость движения ленточного транспортера устанавливают для обеспечения миграции личинок из толщи субстрата в емкость на его поверхность. Чем толще слой субстрата, размещенного на транспортере, тем меньше его скорость, а концентрацию личинок в верхней части емкости обеспечивают за счет выполнения нижней части емкости с шириной, превышающей ширину ее верхней части. После заполнения емкости подачу субстрата прекращают и удаляют из верхней части емкости личинки посредством транспортера с пластинами прямоугольной формы, а оставшийся в емкости субстрат удаляют посредством шнекового транспортера. Обеспечивается уменьшение металлоемкости, упрощение и удешевление конструкции устройства, сокращение времени отделения и повышение процента отделения личинок синантропных мух от субстрата. 1 ил.

 

Предполагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для переработки отходов животноводства биологическим способом.

Цели переработки - утилизация отходов животноводства (свиного навоза, куриного помета), загрязняющих окружающую среду, получение личинок синантропных мух, служащих сырьем для производства белково-липидного концентрата, биологически активных веществ, антибиотиков. Переработанные личинками навоз и помет являются ценным органическим удобрением, способным защищать растения от многих вредителей и заболеваний, разлагать многие токсичные вещества, попадающие в воду и в почву.

Существует множество установок для культивирования личинок синантропных мух на отходах животноводства. Существуют различные способы отделения выращенных личинок от переработанного субстрата. Для реализации известных способов отделения личинок синантропных мух от переработанного субстрата существует множество установок-отделителей.

Известен способ отделения личинок комнатной мухи по патенту RU № 2170011, принятый нами за аналог, при котором отделение личинок синантропных мух осуществляют путем помещения с помощью ленточного транспортера перерабатываемого субстрата с обитающими в нем личинками в емкость. Данному способу присущи следующие недостатки. Способ основан на использовании инстинкта личинок в стадии предкуколки покидать переработанный субстрат. Однако, как показывает практика, личинки, находящиеся в стадии предкуколки, покидают субстрат (независимо от степени его переработки) только в том случае, если он по своим показателям не подходит для процесса окукливания личинок. На стремление личинок покинуть субстрат влияют такие показатели, как влажность и температура субстрата. Чем выше влажность, тем сильнее стремление личинок покинуть субстрат. Температура субстрата побуждает личинок к миграции из него в том случае, если она приближается к величине летальной для личинок. Личинки комнатной мухи предпочитают скапливаться для процесса окукливания в наиболее прогретых и сухих участках перерабатываемого субстрата, при условии, что температура субстрата не достигает летальной величины, а его влажность не более 60%. Обдув перерабатываемого сырья подогретым воздухом в отсутствии оболочки для его фиксации приводит к быстрой потере влажности сырья и созданию условий в субстрате благоприятных для окукливания личинок. Личики не переносят сквозняков, поэтому обдув субстрата с личинками воздухом препятствует выходу личинок на поверхность субстрата и миграции личинок из него. Кроме того, личинки, отделяющиеся от субстрата, стаскивают вместе с собой значительное количество субстрата (до 1/3), что требует дополнительного повторного отделения. Как показывает практика, для того, чтобы личинки не стаскивали за собой субстрат с горизонтально расположенной плоскости, им нужно преодолеть расстояние от края переработанного субстрата до края поверхности, на которой находится субстрат (лоток без бортов, транспортерная лента и т.п.), не менее 50 см, что нерационально, так как требует дополнительной площади. Поэтому в данном случае личинки покидают субстрат не из-за того, что он не пригоден для окукливания, а случайно сваливаются с края транспортерной ленты в результате высокой подвижности личинок в стадии предкуколки. При этом значительная часть личинок остается в субстрате, оставшемся на транспортерной ленте.

Известен способ отделения личинок комнатной мухи от субстрата по а.с. № 1161051, принятый нами за прототип, при котором для отделения личинок субстрат с обитающими в нем личинками пересыпают в перфорированную емкость, а саму емкость помещают в герметичный контейнер, из которого откачивают воздух.

Однако данному способу присущи следующие недостатки. Компрессор расходует электроэнергию, контейнер требуется герметизировать, что удорожает и усложняет его конструкцию и эксплуатацию. В процессе откачивания воздуха из контейнера личинки теряют ориентацию в пространстве, так как не могут найти зоны с относительно высоким содержанием кислорода, начинают двигаться хаотично и беспорядочно, что снижает процент отделения личинок от субстрата.

Техническая задача - повышение процента отделения личинок синантропных мух от субстрата, сокращение времени отделения личинок синантропных мух от субстрата, уменьшение металлоемкости, упрощение и удешевление конструкции устройства.

Поставленная цель достигается способом, при котором субстрат с личинками пересыпают в емкость-концентратор с такой скоростью, при которой личинки синантропных мух будут успевать подниматься в верхний слой субстрата раньше, чем их засыплет падающий сверху субстрат. Таким образом, на поверхности субстрата, по мере заполнения емкости-концентратора, будут постоянно концентрироваться личинки синантропных мух. Скопившихся на поверхности субстрата личинок синантропных мух удаляют из верхней части емкости-концентратора, а из нижней части емкости-концентратора удаляют покинутый личинками субстрат.

Известно, что при переработке свиного навоза или птичьего помета личинки комнатной мухи не проникают в субстрат глубже 8-10 сантиметров, даже если им не хватает питания в верхнем слое, а на большей глубине расположен не переработанный субстрат. Так как именно на такую глубину (8-10 см) в перерабатываемый субстрат проникает воздух в количестве, достаточном для дыхания личинок.

Высота емкости-концентратора превышает ее ширину, а ширина нижней части емкости-концентратора превышать ширину верхней части емкости-концентратора, что самым лучшим образом способствует концентрации личинок в ее верхней части и ссыпанию покинутого личинками субстрата при удалении субстрата из емкости-концентратора в ее нижней части.

Как показали эксперименты, высота такой емкости-концентратора должна составлять не менее 45 сантиметров и не более 150 сантиметров. При высоте емкости-концентратора менее 45 сантиметров личинки синантропных мух из-за их относительно малой концентрации в субстрате очень медленно мигрируют в верхний слой, так как в процессе их пересыпания в емкость-концентратор субстрат насыщается кислородом, что затрудняет пространственную ориентацию личинок. При высоте емкости-концентратора более 45 сантиметров увеличение концентрации личинок в емкости-концентраторе идет более быстрыми темпами, проникающего в субстрат воздуха уже не хватает для дыхания всех личинок и они быстрее устремляются в верхний слой субстрата. Увеличение высоты емкости-концентратора более 150 сантиметров нецелесообразно, так как слой сконцентрировавшихся личинок может превысить 10 сантиметров. При концентрации личинок без субстрата слоем более 10 сантиметров личинки задыхаются, выделяют большое количество влаги, становятся липкими и по стенкам мигрируют из емкости-концентратора, разбегаясь во все стороны.

Увеличение расстояния между стенками емкости-концентратора необходимо для более лучшего сползания покинутого личинками субстрата в нижнюю часть емкости-концентратора в процессе его удаления, так как при параллельном расположении стенок емкости-концентратора между ними возможно зависание субстрата.

От прототипа заявляемый способ отличается тем, что перед отделением личинок от субстрата их концентрируют в верхней части емкости-концентратора путем пересыпания субстрата с личинками в емкость-концентратор с такой скоростью, при которой личинки синантропных мух будут успевать мигрировать в верхний слой субстрата, прежде чем они будут засыпаны сыплющимся сверху субстратом. В процессе заполнения емкости-концентратора субстратом личинки будут успевать ориентироваться в пространстве, поэтому будут целенаправленно стремиться в верхнюю часть емкости-концентратора, откуда в субстрат поступает воздух для их дыхания.

После заполнения емкости-концентратора субстратом и концентрации личинок синантропных мух в ее верхней части личинок удаляют из емкости-концентратора любым известным образом, например шнеком, скребковым транспортером или вручную скребком. Как показали эксперименты, для удаления личинок более всего подходит скребковый транспортер с пластинами прямоугольной формы.

Для отделения личинок предлагаемым способом не требуются ни компрессор, ни герметичный контейнер.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется ниже следующим описанием и прилагаемым к нему графическим материалом.

На чертеже представлен один из возможных вариантов устройства для реализации заявляемого способа. Устройство выполнено в виде ленточного транспортера 1, подающего смесь зоогумуса и личинок в емкость-концентратор 2. В верхней части емкости-концентратора выполнен пластинчатый транспортер 3 для удаления личинок, а в нижней части емкости-концентратора 2 установлен шнековый транспортер 4 для удаления субстрата. Скорость подачи субстрата с обитающими в нем личинками синантропных мух должна быть такой, чтобы личинки успевали мигрировать из толщи субстрата в верхнюю часть емкости-концентратора и скапливаться на поверхности субстрата. Как показали испытания, скорость подачи субстрата в емкость-концентратор 2 зависит от ее размеров, главным образом ее ширины, чем шире емкость-концентратор 2, тем выше должна быть скорость подачи смеси зоогумуса и личинок в упомянутую емкость-концентратор, а следовательно, и производительность устройства. Как показали эксперименты, ширина емкости-концентратора в ее верхней части не должна превышать 40 сантиметров, так как именно при такой ширине верхней части емкости-концентратора скопившиеся в емкости-концентраторе личинки разравнивают насыпающийся горкой субстрат в ровную поверхность, что значительно снижает потери личинок при их удалении из верхней части емкости-концентраторе пластинчатым транспортером. При ширине верхней части емкости менее 40 сантиметров производительность отделителя снижается, что нецелесообразно. Кроме того, скорость ленточного транспортера зависит и от толщины слоя находящегося на нем субстрата с личинками, чем толще слой, тем медленнее его скорость.

Работает устройство следующим образом. Транспортер 1 подает смесь зоогумуса и личинок в емкость-концентратор 2 с открытым верхом. По мере пересыпания субстрата и обитающих в нем личинок в емкость-концентратор 2 личинки, содержащиеся в субстрате, израсходовав на дыхание весь содержащийся в толще субстрата кислород, будут стремиться мигрировать из толщи субстрата в его верхний слой. Так как именно в верхний 10-сантиметровый слой субстрата поступает воздух в количестве, достаточном для дыхания личинок синантропных мух.

Таким образом, в емкости-концентраторе 2 будет происходить накопление субстрата и неподвижных личинок (больных, поврежденных и т.п.), начиная с ее нижней части, и концентрация здоровых и подвижных личинок сначала в верхнем слое субстрата, а затем и на его поверхности. Вышеописанный процесс будет продолжаться до тех пор, пока емкость-концентратор 2 не будет заполнена до рабочей зоны пластинчатого транспортера 3. После чего подачу субстрата с обитающими в нем личинками прекращают. Личинок синантропных мух, которые сконцентрировались в верхней части емкости-концентраторе 2, уделяют из нее с помощью пластинчатого транспортера 3, а после их удаления удаляют оставшийся в емкости-концентраторе 2 свободный от подвижных личинок субстрат с помощью шнекового транспортера 4. После чего устройство вновь готово к работе и весь цикл снова повторяется.

Если скорость подачи ленточным транспортером 1 субстрата с обитающими в нем личинками синантропных мух в емкость-концентратор 2 увеличить выше оптимальной, то личинки, особенно в начальный период отделения, не будут успевать мигрировать в верхний слой субстрата. Так как в его толще содержится некоторое количество кислорода, до 50% личинок не будут мигрировать вверх, пока не израсходуют его на дыхание. Кроме того, как показали эксперименты, если личинки комнатной мухи окажутся засыпанными слоем субстрата более 45 см, то они могут потерять пространственную ориентацию и погибнуть в толще субстрата, не выходя на его поверхность. Естественно, что чем больше личинок содержится в субстрате, тем быстрее они будут расходовать запас кислорода в толще субстрата и, следовательно, быстрее отделятся от субстрата, мигрируя в его верхнюю зону. Как правило, к концу отделения личинок от субстрата в его верхней части скапливаются личинки слоем более 10 см, практически свободные от примеси субстрата.

Способ выделения личинок синантропных мух из кормового субстрата, включающий помещение ленточным транспортером переработанного субстрата с обитающими в нем личинками синантропных мух в емкость, отличающийся тем, что скорость движения ленточного транспортера устанавливают для обеспечения миграции личинок из толщи субстрата в емкость на его поверхность, причем, чем толще слой субстрата, размещенного на транспортере, тем меньше его скорость, а концентрацию личинок в верхней части емкости обеспечивают за счет выполнения нижней части емкости с шириной, превышающей ширину ее верхней части, при этом после заполнения емкости подачу субстрата прекращают и удаляют из верхней части емкости личинки посредством транспортера с пластинами прямоугольной формы, а оставшийся в емкости субстрат удаляют посредством шнекового транспортера.