Культивирование личинок мух, водорослей и ракообразных на свином навозе

В учебном хозяйстве Новосибирского сельскохозяйственного института под руководством Н.Н.Моисеева был построен экспериментальный биоцех по производству животных кормов на основе отходов свиноферм, получению биомассы личинок мух на твердой фракции, а также массы микроводорослей и рачков на основе жидкой части отходов.

Технологическая схема утилизации отходов свиноводства выглядит следующим образом. Транспортируемые отходы накапливаются в специальном навозоприемнике биоцеха. Здесь они стабилизируются по температуре и влажности. Во избежание потерь питательных веществ общий срок хранения отходов не должен превышать 2-3 сут.
Культивирование личинок мух. Для удаления жидкой части стоков из свинофермы все поступившие отходы пропускаются через отделитель барабанного типа. Из него жидкая фракция поступает в накопитель жижи, а твердая - по шнековому транспортеру подается в цех выращивания личинок мухи.
Лучшим исходным сырьем является твердая фракция свиного навоза, содержащая не менее 10% протеина, 18% клетчатки и 53% безазотистых экстрактивных веществ. Влажность сырья не должна превышать 80/о.
Выращивание личинок осуществляется на металлических лотковых установках. Каждая установка состоит из трех лотков, укрепленных на раме из металлических уголков. Площадь одноголотка-1,35 м. На такой лоток загружается по 80-100 кг твердой фракции отходов. Толщина слоя не более 7-10 см.

После загрузки лотка в него вносят по 0,7-0,9 г яиц мухи на 1 кг навоза. Температура в помещении поддерживается около 16-20⁰. Процесс переработки сырья осуществляется за 6-7 сут, в течении которых отходы свинофермы превращаются в перегной, в котором накапливается биомасса личинок. Они в это время содержат наибольшее количество питательных веществ, в том числе и биологически активных.
Из лотков по ленточному транспортеру общая масса подаетсяя и бункер специального разделителя, этот процесс регулируется заслонкой. Лента представляет собой металлотканую сетку с ячеёй 2 мм. Для отделения личинок от перегноя используют их стремление уходить от света. Над лентой установлены лампы накаливания. Общая освещенность составляет 12 клк. Толщина массы на ленте не превышает 5-8 см. После заполнении ленты ее останавливают и включают свет на 8-12 мин. Разделяемую массу слегка ворошат. Затем лента приводится в движение, биоперегной ссыпается в специальный бункер с дальнейшей его подачей в гранулятор. На ленту подается новая порция разделяемой массы из приемника-разделителя. Процесс повторяется.

Личинки мухи, проходя сквозь ленту разделителя, попадают на наклонную поверхность и по лоткам поступают в накопитель, а из него - на сушилку. Сушка личинок способствует обеззараживанию получаемого продукта и облегчает процесс его хранения.
Сушилка имеет бункер емкостью 2 м³, вмещающий суточную продукцию биоцеха. Через загрузочный люк личинки самотеком поступают в сушильную камеру, оттуда после сушки перемещаются во второй бункер. Из него через дозатор сухая масса поступает на вальцовую мельницу.
Готовая продукция вентилятором собирается в накопителе, куля поступает антиокислитель для предотвращения прогоркания жиров готовой продукции. Мешкозашивочная машина М 332 обеспечивает ее быстрое затаривание. Технологический процесс предусматривает возможность изготовления продукции без ее размола.
Для производства яиц мухи в биоцехе должен быть инсектарий общей площадью 57,4 м². Здесь поддерживается температура 26-28⁰ и влажность 70-75%. Взрослые насекомые содержатся в садках размером 220х150х50 см. В каждый садок помещают 150 тыс. мух. Днище его выполнено из дерева. Изнутри оно покрыто светлым пластиком, а снаружи покрашено белой краской. Обшивка состоит из каркаса, обтянутого хлопчатобумажным тюлем с ячеёй 2 мм. В течение 12ч садки освещаются лампами дневного света ЛПО-13 мощностью 160 Вт.
Содержание мух в садках цикличное. В инсектарии в 4 ряда расположено 60 садков. Каждый цикл равен 20 сут. Из цеха выращивания личинок часть их перед окукливанием поступает в инсектарий. Личинок размещают в кюветы в 1-1,5 слоя и помещают в специальные камеры-метаморфозаторы. Температура в них поддерживается в пределах 24-26°C, влажность - 60-70%.
Развитие куколки продолжается около суток. Куколок перед выклевом (взрослая особь - имаго) помещают в садки. После выхода имаго мухи развиваются 5 сут и начинают откладывать яйца. Период откладки яиц - 10 сут, после чего мух удаляют из садка, а его тщательно моют, дезинфицируют и проветривают. Через 2 сут цикл начинается снова.
Уход за мухами в период развития и откладки яиц заключается в уборке погибших особей и кормлении живых при помощи специальных поилок. Рацион насекомых состоит из следующих компонентов: навозная жижа, обрат, пшеничная и овсяная мука, сахарная свекла, солодовые ростки, пивные дрожжи, формалин. Поилки загружают через окна в обшивке садка.
В качестве приманки для откладки яиц используют вытяжку из свиного навоза, помещенную в небольшие чашки. Поверх вытяжки помещают фильтровальную бумагу. Яйца собирают 2 раза в сутки: с 9 до 10 ч утра и с 16 до 17 ч. Суточный сбор яиц доходит до 1,5 кг, что позволяет единовременно засеивать ими 2 т отходов свинофермы. Поиски более интенсивных способов производства яиц продолжаются.
Культивирование водорослей и ракообразных. Жидкая фракция отходов из накопителя насосом подается в два резервуара емкостью до 15 м³ каждый. Они приподняты над полом, поэтому жидкость в цех выращивания микроводорослей и ракообразных поступает из них самотеком.
В резервуарах она отстаивается и подвергается брожению и окислению. Чем дольше жидкость содержится в этих емкостях, тем успешнее проходит выращивание водорослей.
Для нормализации содержания соединений азота в навозе жидкость из резервуаров по трубам поступает в окислитель - бетонный бассейн емкостью 30 м³, снабженный поднимающей воду эрлифтной системой. Перемешивание при помощи эрлифтов осуществляется круглосуточно, окисление жидкости длится до тех пор, пока она не приобретает черный цвет.
Цех выращивания водорослей и ракообразных оборудован бетонными ваннами для выращивания маточной культуры одноклеточных водорослей (хлореллы). Маточный бассейн снабжен лампами дневного света и насосной установкой для регулярного перемешивания в нем водорослевой суспензии. Контроль за концентрацией водорослей производится с помощью камеры Горяева, служащей для подсчета количества клеток в единице объема.
При содержании маточной культуры в бассейн регулярно вносится жидкость из окислителя, а избыток суспензии насосом подается или в водорослевый, или в рачковый культиватор.
Культиватором для водорослей является бетонный бассейн емкостью 30 м³ снабженный сверху системой стеклянных трубок и ламп накаливания. Общая потребляемая мощность ламп - 15-20 кВт в зависимости от слоя жидкости в культиваторе.
Важное значение при выращивании водорослей имеет соотношение объемов зарядки водорослей и жидкости из окислители. Лучшим соотношением является 1:3 -1:5. При этом жидкость, из окислителя разбавляется водой в 10 раз. Культиватор сначала освещается круглосуточно, а затем прерывисто. Производительность его рассчитана на получение 3 м³ водорослевой суспензии в сутки.
Готовая водорослевая культура насосом подается в рачковые культиваторы. Основной объект культивирования - моина. И биоцехе имеется продольный культиватор емкостью 4 м³ и нертикальный - на 700 л.
В 8-литровом культиваторе при водообмене до 3 раз в сутки и непрерывной подаче воздуха удается получить за день моин до 150-200 мг/л.
В цехе выращивания водорослей и ракообразных имеются два опытных бассейна для выращивания рыб на этих кормах.
Корма эти отличаются высокими питательными качествами. Содержание протеина в муке из личинок мухи составляет 50%, а в сухом веществе моин - 41%. При кормлении годовиков карпа специальными кормосмесями, в которых мука из личинок мух составляла 20-30%, наблюдается высокая скорость роста рыбы и низкий кормовой коэффициент. За два месяца выращивания 30-граммовые годовики достигают массы 240 г. При этом кормовой коэффициент составляет 1,5.