Установка для культивирования личинок синантропных мух

Установка для культивирования личинок синантропных мух

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для культивирования личинок синантропных мух. Личинок синантропных мух культивируют на свином навозе, птичьем помете либо на искусственных субстратах.

Область применения личинок синантропных мух постоянно расширяется. В настоящее время их используют не только для переработки отходов животноводства, но и для получения из них хитина, биологически активных веществ и антибиотиков, для чего требуются новые более совершенные и экономичные установки для выращивания личинок синантропных мух, а главное способы, при которых можно получать личинок если не стерильных, то хотя бы лишенных тех патогенных микроорганизмов, которые встречаются в таких традиционных субстратах как свиной навоз и птичий помет.

Известна установка для переработки жидкого навоза по а.с. №1586648, принятая нами за аналог. Установка состоит из расположенных друг над другом конических, тарелкообразных емкостей. Для предотвращения миграции личинок из установки края емкостей обдувают потоком воздуха. В данной установке для питания личинок можно использовать не только жидкий навоз с влажностью до 99%, но и другие жидкие среды, пригодные для питания личинок.

Однако в данной установке личинки могут обитать лишь в узкой зоне на границе жидкости и наклонного дна конической емкости, что снижает производительность установки, выход личинок с единицы объема установки. Для отдыха личинки могут использовать только периферийную часть емкостей. В центральной части емкостей возможна гибель личинок в жидкости без доступа воздуха.

Известно устройство для выращивания личинок синантропных мух, принятое нами за прототип, описанное в RU 2292711 С2, 10.02.2007. Устройство состоит из установленных друг над другом лотков прямоугольной формы. Днища лотков имеют пазы треугольной формы, в которые поступает и поддерживается на постоянном уровне жидкость, пригодная для питания личинок синантропных мух. Размеры и форма пазов подобраны таким образом, чтобы личинки синантропных мух могли иметь свободный доступ к корму для питания и к воздуху для дыхания. Для внесения в лотки яиц синантропных мух и исключения гибели яиц синантропных мух и отродившихся из яиц личинок яйца синантропных мух помещают на площадки, расположенные поверх треугольных пазов. Для удаления из лотков выросших личинок вдоль пазов подают поток воздуха, движущийся со скоростью не менее 0,3 м/с. Воздушный поток побуждает личинки двигаться в направлении движения воздуха и ссыпаться с краев лотков в емкость для хранения личинок.

Данному устройству присущи следующие недостатки. Требуются большие затраты времени и ручного труда для внесения яиц синантропных мух в каждый лоток. Кроме того, возникает необходимость во взвешивании для каждого лотка порции яиц синантропных мух. Внесение яиц синантропных мух на площадки при столь низких бортах лотков вызывает значительные затруднения и требует специального устройства. Люки для внесения яиц на площадки удорожают и усложняют конструкцию устройства и могут служить местом преждевременной миграции личинок из устройства. Поскольку в данном устройстве вместо субстрата личинкам предлагается внутренняя поверхность лотков, то для увеличения выхода личинок с единицы объема устройства соответственно потребуется увеличение площади внутренней поверхности лотка. Эксплуатация опытного варианта данного устройства показала, что внутренний объем данного устройства используется неполностью, так как личинки могут обитать только на поверхности пазов и нижней стороне днища вышерасположенного лотка, удерживаясь на нем благодаря тонкому слою водяной пленки, покрывающей внутреннюю поверхность устройства. Толщина днища лотков в наивысших точках гофра, образующего пазы, превышает 8 см, что нерационально, так как это приводит к перерасходу материала для изготовления лотков и к нерациональному использованию внутреннего объема устройства.

Техническая задача - повышение производительности установки за счет увеличения выхода личинок синантропных мух с единицы объема установки, снижение затрат труда для обслуживания установки, упрощение ее устройства.

Это достигается установкой для культивирования личинок синантропных мух, включающей корпус с поперечным пазом, установленный на регулируемые по высоте опоры для придания установке горизонтального положения, емкость для хранения жидкого корма для питания личинок, устройство для подачи жидкого корма в корпус, вентилятор для предотвращения преждевременной миграции личинок из корпуса и удаления их после завершения их роста и емкость для сбора отделившихся личинок, отличающейся тем, что внутреннее пространство корпуса разделено горизонтальными и вертикальными перегородками на отдельные полости, причем вертикальные перегородки имеют равномерно расположенные по всей поверхности перегородок и проницаемые для личинок мух отверстия, а горизонтальные перегородки выполнены в виде тонкостенных листов с гофрированной с двух сторон поверхностью, имеющих сообщенные с поперечным пазом треугольные пазы, между которыми выполнены сквозные проницаемые для личинок отверстия, при этом устройство для подачи жидкого корма выполнено в виде кормопровода, имеющего картридж с рассеивателем.

От прототипа заявляемая установка отличается тем, что снабжена вертикальными и горизонтальными перегородками. Горизонтальные перегородки выполнены в виде тонкостенного листа, имеющего гофрированную поверхность с двух сторон, что вдвое увеличивает поверхность пазов и соответственно численность личинок, обитающих на их поверхности, что значительно снижает расход материала. Кроме того, наличие в установке вертикальных перегородок дает дополнительную площадь обитания для личинок и, следовательно, повышает выход личинок с единицы объема установки, личинки имеют возможность перемещаться по всему внутреннему объему установки. Установка не нуждается в площадках для внесения яиц синантропных мух, так как необходимая доза яиц вносится вместе с первой порцией жидкого корма и равномерно распределяется по всем пазам. Малая глубина жидкости в пазах не позволяет отродившимся личикам синантропных мух утонуть в жидком корме и дает им возможность мигрировать из жидкости на влажную поверхность пазов, а затем через отверстия в горизонтальных и вертикальных перегородках распространяться по пазам полостей, расположенных на всех уровнях. Установлено, что нахождение яиц синантропных мух в жидкости не снижает процента отрождаемости личинок (при условии отсутствия в жидкости токсичных для личинок синантропных мух ингредиентов), кроме того, с помощью потока жидкости в установку можно вносить не только яйца синантропных мух, но и отродившихся личинок. Благодаря наличию в перегородках проницаемых для личинок отверстий личинки имеют возможность перемещения в установке в поисках оптимального для них месторасположения.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется нижеследующим описанием и прилагаемым к нему графическим материалом.

На фигуре 1 представлена схема предлагаемой установки, на фигуре 2 изображен корпус установки в разрезе, на фигуре 3 представлено пересечение вертикальной и горизонтальной перегородок.

Установка состоит из корпуса 1, внутреннее пространство которого поделено горизонтальными перегородками 2 и вертикальными перегородками 3 на полости 4. Вертикальные перегородки 3 имеют проницаемые для личинок синантропных мух сквозные отверстия 5, равномерно расположенные по всей поверхности перегородок 3. Горизонтальные перегородки 2 имеют треугольные пазы 6, которые сообщаются с поперечным пазом 7, между пазами 6 выполнены сквозные проницаемые для личинок отверстия 8. Установка снабжена емкостью 9 для хранения жидкого корма 10 для питания личинок. Для подачи жидкого корма 10 в пазы 6 служит кормопровод 11 с краном 12, а для поддержания уровня жидкости на заданном уровне специальное устройство 13. Для равномерного внесения яиц синантропных мух в пазы 6 кормопровод 11 оканчивается картриджем 14 с рассеивателем 15. Для предотвращения преждевременной миграции личинок из пазов 6 в период их роста, а также для их удаления после завершения их роста из установки служит вентилятор 16. Для направления воздушной струи, создаваемой вентилятором 16, служат воздуховоды 17 с заслонками 18. Для сбора отделившихся личинок служит емкость 19. Для придания установке горизонтального положения она снабжена регулируемыми по высоте опорами 20 и уровнем 21.

Установка работает следующим образом. С помощью регулируемых опор 20 и уровня 21 установке придают горизонтальное положение. В емкость 9 заливают жидкий корм 10, а в картридж 14 закладывают порцию яиц синантропных мух, после чего открывают кран 12. Жидкий корм 10 самотеком поступает по кормопроводу 11 в картридж 14, смешивается с помещенными в него яйцами синантропных мух и через рассеиватель 16 поступает в пазы 6 полостей 4 верхнего яруса, и далее через отверстия 8 корм 11 и находящиеся в нем яйца синантропных мух заполняют пазы 6 нижерасположенных полостей 4, пока устройство 14, расположенное на самом нижнем ярусе полостей, не прекратит подачу корма 11 в пазы 6. Через двое суток после внесения яиц указанным способом в пазы 6 с помощью вентилятора 16, воздуховодов 17 и заслонок 18 создают поток воздуха со скоростью 0,3 м/сек вдоль торцов пазов 6, что препятствует миграции личинок из пазов 6. Для удаления из установки выросших личинок синантропных мух на 5-6-е сутки после внесения яиц с помощью заслонки 18 поток воздуха от вентилятора 16 подают вдоль пазов 6 со скоростью 0,3 м/сек, что заставляет личинок мигрировать из пазов 6 в емкость для сбора личинок 19.

Таким образом, предлагаемая установка создает для личинок синантропных мух оптимальные условия для роста и развития. Однако, как показывают математические расчеты, подтвержденные опытами на лабораторных моделях, выход личинок с единицы объема установки можно повысить за счет увеличения поверхности перегородок, без ухудшения условий их культивирования.

Поскольку оптимальная глубина паза для обитания личинок синантропных мух составляет 8 см, то ширина полки (стороны) паза, образующего гофр, при величине угла паза 90° составит 11,31 см. Таким образом, площадь гофрированной поверхности одной горизонтальной перегородки при ее размере 1 м × 1 м получается равной 135,72 м² (11,31 см × 12 шт.=135,72 м²) с одной стороны, а с двух сторон соответственно 2,714 м² (1,357×2=2,714 м²).

При высоте гофра 8 см количество горизонтальных перегородок в установке с высотой емкости 1 м составит 12 шт., в том числе 1 нижнюю с односторонней поверхностью. Таким образом, площадь всей гофрированной поверхности всех горизонтальных перегородок составит 31,21 м² (11 шт. гофров × 2,714=29,85+1,357=31,21 м²).

Как показали исследования, оптимальное расстояние между вертикальными перегородками в установке с глубиной пазов 8 см составляет 16 см, следовательно, для установки с вышеуказанными размерами потребуется 6 вертикальных перегородок, их общая площадь составит 14 м² (6 шт. × 1 м² × 2 крайних боковых стороны =12 м²+2 м²=14 м²).

Итого общая площадь всей внутренней поверхности составит 45,21 м² (31,21+14 м²=45,21 м²).

Как показывают лабораторные исследования, личинки синантропных мух способны полноценно питаться жидким кормом, который разлит по поверхности слоем около 1 мм, кроме того, скапливаясь на такой поверхности, личинки образуют из жидкости слой пены высотой до 5 см, которая служит им кормом и обеспечивает возможность дыхания.

Поэтому для увеличения выхода личинок синантропных мух с единицы объема установки можно увеличить площадь обитания личинок без ухудшения условий для их обитания.

Для сравнения рассмотрим установку с размерами емкости 1 м × 1 м × 1 м. Горизонтальные перегородки имеют пазы глубиной 5 мм. Горизонтальные перегородки расположены через 5 см, поэтому площадь их общей поверхности составляет 40 м². Вертикальные перегородки расположены через каждые 10 см, и соответственно площадь их поверхности составит 19 м².

Таким образом, их общая площадь составит 59 м², что на 31% больше, чем в установке с гофрированными перегородками.

Установка для культивирования личинок синантропных мух, включающая корпус с поперечным пазом, установленный на регулируемые по высоте опоры для придания установке горизонтального положения, емкость для хранения жидкого корма для питания личинок, устройство для подачи жидкого корма в корпус, вентилятор для предотвращения преждевременной миграции личинок из корпуса и удаления их после завершения их роста и емкость для сбора отделившихся личинок, отличающаяся тем, что внутреннее пространство корпуса разделено горизонтальными и вертикальными перегородками на отдельные полости, причем вертикальные перегородки имеют равномерно расположенные по всей поверхности перегородок и проницаемые для личинок мух отверстия, а горизонтальные перегородки выполнены в виде тонкостенных листов с гофрированной с двух сторон поверхностью, имеющих сообщенные с поперечным пазом треугольные пазы, между которыми выполнены сквозные проницаемые для личинок отверстия, при этом устройство для подачи жидкого корма выполнено в виде кормопровода, имеющего картридж с рассеивателем.