Регистрация / Вход
Прислать материал

Система автоматизированной переработки биоматериала

Сведения об участнике
ФИО
Краснов Серей Александрович
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет дизайна и технологии"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Агро-, био- и производственные технологии
Раздел области наук
Земледелие и растениеводство
Тема
Система автоматизированной переработки биоматериала
Резюме
Разрабатываемая система позволяет решить проблему утилизации отходов биологического происхождения, превращая их в белковую пищу пригодную для производства кормов животным
Ключевые слова
Система, переработка, отходы
Цели и задачи
Переработка отходов содержащие биоматериал для получения белка пригодного для употребления его в пищу животными
Введение

Потребность населения Земли в белковой пище приобретает все большее значение. Рост численности населения и быстрое развитие всех отраслей животноводства резко обострили проблему белкового питания. Перед наукой поставлена задача повышения эффективности использования протеина и выявления его дополнительных источников. Основными поставщиками  животного белка является свиноводство и птицеводство, которые являются также и потребителями белка.  В этой связи ставится вопрос поиска не только пищевых, но и кормовых белковых продуктов.

Методы и материалы

Разрабатываемая система должна удовлетворять определенным критериям: простота, удобство и надежность.

Простота обеспечивается тем, что все операции должны быть несложными, чтобы с обслуживанием системы мог справиться даже неподготовленный человек.

Удобство обслуживания системы не должно требовать постоянного внимания и кропотливой работы. Необходимо только с определенной периодичностью добавлять  сырье (продукты биологического происхождения) и перекладывать часть готового продукта (личинок) в камеру пополнения взрослых особей.

Надежность заключается в том, что система должна продолжать функционирование даже в случае отключения электроэнергии. Для этого необходимо количество электронных компонентов и механических узлов свести к минимуму. 

С учетом выше изложенного была разработана система включающая:

  • зону обитания маточного роя;
  • зону  переработки биоматериала;
  • зону сбора личинок;
  • блок пополнения маточного роя;
  • блок  сбора отходов;
  • блок электронных компонентов.

 

Описание и обсуждение результатов

Принцип работы установки следующий. Взрослые особи, спариваясь, откладывают яйца на сетке, которые попадая на разлагающийся субстрат начинают расти. Развитие личинок и куколок в большей степени зависит от температуры питающего субстрата. При достижении достаточно размера личинки ползут вверх и попадают в зону сбора биоматериала. Здесь же напротив поддерживается пониженная температура порядка 2-4°С, что влечет за собой снижение активности личинок и сохранение его в неизменном виде до 1 месяца. Температура поддерживается жидкостным охлаждением. Используя свойства элемента Пельтье, достигается пониженная температура жидкости, которая переносится посредством трубок и радиатора к зоне сбора биоматериала. Так же в зоне сбора установлен вибратор, который периодически встряхивает личинок и исключает возможность их порчи. В зону сбора отходов сбрасываются опилки, которые утилизируются вместе с обычным мусором.

В естественных условиях при температуре 22-25°С, в зависимости от погоды, весь цикл развития - от яйца до взрослой мухи - длится 20-25 дней. выход личинок из яиц происходит через 12-18 ч, развитие личинок до стадии куколок занимает 7-8 дней, развитие куколки до вылета взрослой мухи  8-10 дней. При поддержании температуры 30°С весь цикл сокращается до 9-11 дней. По этой причине в зоне переработки поддерживается температура порядка 30-32°С.

Схема управления установкой  включает блок управления на основе микроконтроллера Atmega8. Таймер-счетчик контроллера принимает импульсы от генератора ne555, благодаря чему происходит отсчет времени в секундах для учета времени суток и жизненного цикла насекомых. В кормушке для маточного роя установлен датчик влажности, посредством этого датчика контроллер считывает данные о количестве питательно раствора в кормушке, еcли его не достаточно, то на динамик подается звуковой сигнал. Датчик температуры передает информацию в контроллер для информирования пользователя о температуре в камере переработки биоматериала. На случай понижения или повышения температуры от установленного значения контроллер включает термоэлемент Пельтье, установленный в камере. Элемент создает пониженную температуру жидкости, которая переносится системой трубок в зону сбора личинок. Контроль температуры в камере осуществляется датчиком. Перенос жидкости от элемента Пельтье к камере обеспечивается центробежным насосом. Элемент Пельтье выполняет функцию не только охлаждения, но и нагрева, для поддержания заданных значений в условии пониженных температур. 

 

Используемые источники
http://www.kunger.at/
Information about the project
Surname Name
Krasnov Seergey Aleksandrovich
Project title
automated processing of biological waste system
Summary of the project
The developed system allows to solve the waste disposal problem of biological origin, turning them into protein foods suitable for the production of animal feed.
Keywords
system , recycling , waste