DE19652356C1 - Utilisation of animal waste as an insect growth medium - Google Patents

Utilisation of animal waste as an insect growth medium

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Abstract

Process for utilisation of animal waste to provide a raw material from which chitin/chitosan can be recovered, comprises keeping insects of the taxonomic orders Diptera (flies, gnats, midges) or Coleoptera (Beetles) in their various stages of development in contact with the animal waste in a closed reactor under such conditions as to encourage their reproduction and multiplication using the animal waste as food source for the larvae and/or imagoes, and continuously or periodically harvesting some or all of the imaginal and/or larval or other development stages and/or their pupal shells as a raw material for the extraction of chitin/chitosan.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein biotechnologisches, automatisiertes Verfahren in einem geschlossenen Reaktor zur Verwertung von tierischen Abfällen zu Rohmaterial, das für die Gewinnung von Chitin/Chitosan eingesetzt werden kann, mittels Fraßtätigkeit durch Insekten der taxonomischen Ordnungen der Dipteren (Fliegen) und/oder Coleopteren (Käfer) in Massenzuchten.The present invention relates to a biotechnological, automated Process in a closed reactor for the recovery of animal Waste to raw material used for the production of chitin / chitosan can be used by means of feeding by insects taxonomic orders of dipteras (flies) and / or coleopteras (Beetles) in mass breeding.

Es ist bekannt, daß zur Verwertung von tierischen Abfällen die Drucksterilisation bei 133°C, 3 bar und einer Dauer von 20 min eingesetzt wird (Tierkörperbeseitigungsanstalten-Verordnung und Richtlinie des Rates - 90/667/EWG). Entstehende Produkte sind Tierkörpermehle und Fette. Die Drucksterilisation ist ein physikalisches Verfahren. Physikalische Verfahren können aus immanenten Gründen nur mit hohem Energieaufwand betrieben werden. Energierelevanter Verfahrensschritt nach dem Stand der Technik ist neben der eigentlichen Drucksterilisation die Trocknung. Das hier beschriebene biotechnologische Verfahren zur Verwertung von tierischen Abfällen kommt mit einem weit geringerem Energieaufwand aus, da es auf enzymkatalysierten Reaktionen basiert.It is known that for the recycling of animal waste Pressure sterilization at 133 ° C, 3 bar and a duration of 20 min (Animal Waste Ordinance and Council Directive - 90/667 / EEC). The resulting products are animal meal and fats. The Pressure sterilization is a physical process. Physical procedures can only take a lot of energy for inherent reasons operate. Energy-relevant process step according to the state In addition to the actual pressure sterilization, the technology is drying. The biotechnological processes for the recycling of animal waste requires far less energy, because it is based on enzyme-catalyzed reactions.

Es ist bekannt, daß Chitin u. a. in den Exoskeletten von Crustaceen (Krebsen) und Insekten enthalten ist. 58-85% des Trockengewichts der Crustaceen-Exoskelette bestehen aus Chitin, bei Insekten sind es 20-60% (Chitin Chemistry; George A.F. Roberts; 1992; The Macmillan Press). Es ist auch bekannt, daß Chitin/Chitosan industriell aus Exoskeletten von Crustaceen hergestellt wird, die als Rohmaterial in der verarbeitenden Lebensmittelindustrie anfallen (Chitin and Chitosan; edited by Gudmund Skjak-Braek, Thorleif Anthonsen, Paul Sandford; 1989 Elsevier Science Publisher; Advances in Chitin and Chitosan; edited by Charles J. Brine, Paul A. Sandford, John P. Zikakis; 1992 Elsevier Science Publishers). Hohe Herstellungskosten für aus Crustaceen-Exoskeletten gewonnenes Chitin/Chitosan sind dadurch begründet, daß neben einem Verfahrensschritt der Proteinentfernung (mit 0,25-2,5 M NaOH, 20-100°C, 1-72 h) ein weiterer für die Kalkentfernung - CaCO₃ - (mit 0,275-11 M HCl, 20 °C, 1-48 h) notwendig ist (George A.F. Roberts; 1992: s. o.). Insekten-Exoskelette sind im Gegensatz zu solchen von Crustaceen kalkfrei. Chitosan und andere Chitin-Derivate entstehen durch chemische Reaktion aus Chitin.Chitin et al. a. in the crustacean exoskeletons (Crayfish) and insects is included. 58-85% of the dry weight of the Crustacea exoskeletons consist of chitin, 20-60% of insects (Chitin Chemistry; George A.F. Roberts; 1992; The Macmillan Press). It is also known that chitin / chitosan is made industrially Exoskeletons made by Crustacea, which is used as raw material in the processing food industry (Chitin and Chitosan; edited by Gudmund Skjak-Braek, Thorleif Anthonsen, Paul Sandford; 1989 Elsevier Science publisher; Advances in Chitin and Chitosan; edited by Charles J. Brine, Paul A. Sandford, John P. Zikakis; 1992 Elsevier Science Publishers). High manufacturing costs for out Crustacea exoskeletons are chitin / chitosan justifies that in addition to a process step of protein removal (with 0.25-2.5 M NaOH, 20-100 ° C, 1-72 h) another for the Limescale removal - CaCO₃ - (with 0.275-11 M HCl, 20 ° C, 1-48 h) necessary is (George A.F. Roberts; 1992: see above). Insect exoskeletons are in contrast  lime-free to those of crustaceans. Chitosan and other chitin derivatives arise from chemical reaction from chitin.

Bekannt sind ferner Massenzuchten von Dipteren, insbesondere von Calliphoriden (Fleisch- und Schmeißfliegen): 1. Verfahren zur Produktion von Angelködermaden und 2. Verfahren zur Produktion von imaginalen, sterilen Calliphoriden für die biologische Bekämpfung der in der Natur lebenden eigenen Arten, die in dem Viehzucht Schäden anrichten. In beiden Verfahren können tierische Abfälle, aber auch künstliche Diäten, zur Massenzüchtung eingesetzt werden. Beide Verfahren werden weitgehend manuell betrieben und finden nicht in geschlossenen Reaktoren statt (Gelled Diet for Screwworm Mass Production, D.B. Taylor, J.C. Bruce, R. Garcia, J. Econ. Entomol., vol 84, no 3, Jun. 1991, pp. 927-935). Ein automatisiertes Verfahren zur Herstellung von Rohmaterial für die Gewinnung von Chitin/Chitosan mittels Massenzuchten von Dipteren oder Coleopteren, welches in einem geschlossenen Reaktor verläuft, ist nicht bekannt.Bulk breeding of dipteras, in particular of Calliphorids (flesh and blow flies): 1. Process for the production of Fishing bait maggot and 2. Process for the production of imaginal, sterile Calliphorids for the biological control of those living in nature own species that cause damage in animal husbandry. In both Processes can use animal waste, but also artificial diets Mass breeding can be used. Both procedures are largely operated manually and do not take place in closed reactors (Gelled Diet for Screwworm Mass Production, D.B. Taylor, J.C. Bruce, R. Garcia, J. Econ. Entomol., Vol 84, no 3, Jun. 1991, pp. 927-935). A automated process for the production of raw material for the Obtaining chitin / chitosan by mass-growing Diptera or Coleopteren, which runs in a closed reactor, is not known.

Der Erfindung liegen zwei Probleme zugrunde: 1. Ein Verfahren zur Verwertung von tierischen Abfällen anzugeben, das mit niedrigem Energieaufwand betrieben werden kann. 2. Ein Verfahren anzugeben, daß die Herstellung von Rohmaterial für die Gewinnung von Chitin/Chitosan mittels Massenzuchten von Dipteren und/oder Coleopteren in einem automatisierten und geschlossenen Prozeß erlaubt, um den damit verbundenen Vorteil des Erhalts eines kalkfreien Rohmaterials nutzen zu können.The invention is based on two problems: 1. A method for Recovery of animal waste to indicate that with low Energy expenditure can be operated. 2. A procedure to indicate that the production of raw material for the production of chitin / chitosan by means of bulk breeding of Diptera and / or Coleoptera in one automated and closed process allowed to do so associated advantage of obtaining a lime-free raw material can.

Diese Probleme werden durch das in dem Anspruch 1 aufgeführte Verfahren gelöst.These problems are solved by what is stated in claim 1 Procedure solved.

Tierische Abfälle sind Tierkörper, -teile, Schlachtabfälle sowie verdorbene fleischliche Ware. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Verwertung tierischen Abfalls von Säugetieren.Animal waste is carcasses, animal parts, slaughterhouse waste and spoiled waste fleshly goods. The process is particularly suitable for recycling animal waste from mammals.

Das Verfahren arbeitet insbesondere mit Fliegen der Familie der Calliphoridae (Fleisch- und Schmeißfliegen) und mit Käfern der Familie der Dermestidae (Speck- und Pelzkäfer) bzw. deren Entwicklungsstadien. Entwicklungsstadien sind neben dem adulten Tier - der Imago - das Ei, eine je nach taxonomischer Zugehörigkeit verschiedene Anzahl von Larvenstadien und die Puppe. Bestimmte Arten der genannten Taxa zeichnen sich durch ihre larvale bzw. imaginale, sarkophage Ernährungsweise aus. Die tierischen Abfälle wenden durch Larven bzw. Imagines verwertet. Dies gilt insbesondere für einige Calliphoriden, deren Larven tierische Abfälle restlos skelettieren. Nach beginnendem, exponentiellem Populationswachstum stabilisiert sich die Populationsdichte entsprechend der angebotenen Nahrungsmenge auf einem hohen Niveau. Für das Verfahren werden bestimmte Calliphoriden- und/oder Dermestidae-Arten bevorzugt vorgesehen, da sie auch aufgrund ihrer Reproduktionsfähigkeit und euryöken Anpassungsfähigkeit besonders geeignet sind. Nachdem tierische Abfälle in einem geschlossenen Reaktor einmalig mit den Fliegen/Käfern bzw. mit deren Entwicklungsstadien in Kontakt gebracht wurden, läuft das Verfahren unter ständiger Zugabe von Abfällen eigenständig fort. Wenn die Temperatur-, Luftfeuchtigkeits-, Licht- und/oder sonstigen Bedingungen in dem geschlossenen Reaktor den Bedürfnissen der eingesetzten Spezies angepaßt und kontrolliert werden, ist ein dauerhaftes Überleben und die Vermehrung aller Entwicklungsstadien möglich. Das Verfahren kann in kontinuierlicher Weise betrieben werden, wenn fortlaufend oder in zeitlichen Abständen genügend Imagines, Larven und/oder Puppen aus dem Reaktor abgetrennt werden, so daß die intraspezifische Raum- und Nahrungskonkurrenz auf einem Maß begrenzt wird, das die Entwicklung einer gesunden Insektenpopulation gewährleistet. Eine gesunde Population zeichnet sich durch einen hohen Prozentsatz folgender Merkmale aus:
Hohes Larven- und Puppengewicht, unverkürzte Larval- und Puppenentwicklung, volle Imagogröße und hohe Fekundität. In der kontinuierlichen Betriebsweise fällt dem Abtrennen von Imagines, Larven und/oder Puppen aus dem geschlossenen Reaktor neben dem Abfalleingang in den Reaktor eine das Verfahren steuernde und erhaltende Funktion zu. Kontinuierliche Betriebsweise bedeutet, daß die Verwertung der tierischen Abfälle in dem geschlossenen Reaktor bis zu einer endlichen Reproduktionszyklen-Zahl n erfolgt, wobei die Zahl n erreicht ist, wenn ein Neuaufbau der Population infolge von Antagonistenbefall und/oder Reinigungs- und/oder Reparaturarbeiten notwendig wird/werden. Das Verfahren kann auch intermittierend betrieben werden. In diesem Fall werden die Imagines, Larven und/oder Puppen zu einem beliebigen Zeitpunkt ab Verfahrensstart vollständig aus dem Reaktor abgetrennt. In beiden Verfahrensarten wird der Abfall anfänglich mit einer genügend großen Individuenzahl beimpft, die den raschen Aufbau einer hohen Populationsdichte erlaubt (kontinuierlich = ein­ malig, intermittierend = nach jeder Abtrennungsphase). Das durch das Verfahren hergestellte Rohmaterial zur Gewinnung von Chitin/Chitosan besteht aus den Körpern von Imagines, Larven, Puppen und/oder Puppenhüllen.The method works in particular with flies from the Calliphoridae family (flesh and blow flies) and with beetles from the Dermestidae family (bacon and fur beetles) and their developmental stages. In addition to the adult animal - the imago - stages of development are the egg, a different number of larval stages depending on the taxonomic affiliation and the pupa. Certain types of the taxa mentioned are characterized by their larval or imaginary, sarcophagi. The animal waste is used by larvae or adults. This applies in particular to some calliphorids whose larvae completely skeletonize animal waste. After the exponential population growth begins, the population density stabilizes at a high level according to the amount of food offered. Certain calliphorid and / or Dermestidae species are preferably provided for the method, since they are also particularly suitable on account of their reproductive ability and eurythene adaptability. After animal waste has been brought into contact once with the flies / beetles or with their developmental stages in a closed reactor, the process continues independently with the constant addition of waste. If the temperature, humidity, light and / or other conditions in the closed reactor are adapted and controlled to the needs of the species used, a long-term survival and the multiplication of all development stages is possible. The process can be operated in a continuous manner if sufficient imagines, larvae and / or pupae are separated from the reactor continuously or at intervals, so that the intraspecific space and food competition is limited to a level which ensures the development of a healthy insect population . A healthy population is characterized by a high percentage of the following characteristics:
High larval and pup weight, unabridged larval and pup development, full image size and high fecundity. In the continuous mode of operation, the removal of imagines, larvae and / or pupae from the closed reactor, in addition to the waste inlet into the reactor, has a function controlling and maintaining the process. Continuous operation means that the recycling of the animal waste in the closed reactor takes place up to a finite number of reproduction cycles n, the number n being reached when a population rebuilding becomes necessary as a result of antagonist attack and / or cleaning and / or repair work /will. The method can also be operated intermittently. In this case, the adults, larvae and / or pupae are completely separated from the reactor at any time from the start of the process. In both types of process, the waste is initially inoculated with a sufficiently large number of individuals, which allows the rapid build-up of a high population density (continuous = one time, intermittent = after each separation phase). The raw material for the production of chitin / chitosan produced by the process consists of the bodies of adults, larvae, pupae and / or pupae shells.

Die Zeichnung Fig. 1 stellt das Verfahren schematisch dar. Die Verwertung der Abfälle erfolgt in einem geschlossenen Reaktor (A), um das Entweichen von Insektenindividuen zu verhindern. Der Reaktor kann sich durch einen hallenartigen Charakter auszeichnen. In ihm erfolgt die Verwertung der tierischen Abfälle mittels der Fraßtätigkeit der Insekten. Der Zugang zum Reaktor bzw. seine verfahrenstechnischen, materiellen Ein- und Ausgänge werden durch Schleusen, Kontaktsperren, Partikelfilter und andere Einrichtungen sichergestellt.The drawing in Fig. 1 shows the process schematically. The waste is recycled in a closed reactor (A) to prevent the escape of insect individuals. The reactor can be characterized by a hall-like character. The animal waste is recycled in it by the insects' feeding activity. Access to the reactor and its procedural, material inputs and outputs are ensured by locks, contact blocks, particle filters and other devices.

An der biologischen Umsetzung sind neben dem aeroben Stoffwechsel der Larven, bzw. Larven und Imagines auch deren intestinale Mikroflora und andere Mikroorganismen beteiligt. Extratestinale, mikrobielle Prozesse verlaufen unter optimalen Verfahrensbedingungen weitgehend aerob.In addition to aerobic metabolism, biological implementation also includes Larvae, or larvae and adults also their intestinal microflora and other microorganisms involved. Extratestinal, microbial processes are largely aerobic under optimal process conditions.

Die tierischen Abfälle werden vor der Eingabe in den Reaktor auf eine der eingesetzten Spezies angepaßten Korngröße (bei Calliphoriden: 50 mm) mittels eines Shredders (B) zerkleinert. Der Abfall wird im Reaktor von einer Förder- und Wendeeinrichtung - näherungsweise vergleichbar mit einem hydraulisch betriebenen Schneepflug - bewegt und den Insekten zur Eiablage angeboten. Am Abfall entstehende Flüssigkeiten werden z. B. durch perforierte oder geneigte Förderbahnen abgeleitet. Förder- und Wendeeinrichtungen werden mit den perforierten oder geneigten Förderbahnen in der Weise koordiniert, daß die Funktionen Fördern, Wenden, Luftzufuhr und Flüssigkeitsabfluß gleichermaßen gesichert sind. Flüssigkeiten und Kondensate werden im Reaktor aufgefangen, einer thermischen Behandlung (F) und einer nachgeschalteten biologischen Klärung (G) zugeführt. Das so behandelte Wasser kann ins öffentliche Sielnetz (H) eingeleitet werden.The animal wastes are placed on one of the reactors before entering the reactor grain size adapted to the species used (for calliphorids: 50 mm) crushed using a shredder (B). The waste is from one in the reactor Conveying and turning device - roughly comparable to a Hydraulically operated snow plow - moves and to the insects Egg laying offered. Liquids resulting from the waste are e.g. B. derived by perforated or inclined conveyor tracks. Funding and Turning devices are made with the perforated or inclined Coordinated conveyor tracks in such a way that the functions promote U-turns, air supply and liquid drain are equally secured. Liquids and condensates are collected in the reactor, one thermal treatment (F) and a downstream biological Clarification (G) supplied. The water treated in this way can be released into the public Sielnetz (H) can be initiated.

Die CO₂-haltige Abluft (I₁) des Reaktors wird mittels Biowäschern, -filtern (J) von olfaktorischen Belastungen gereinigt. Vom Biowäscher, -filter gelangt die Abluft (I₂) in die Atmosphäre. Die Inaktivierung von Erregern im Abluftstrom erfolgt durch UV-Bestrahlung und/oder andere elektromagnetische Energiequellen (K). Die durch die überwiegend aerobe Stoffwechselaktivität der Larven, Imagines und Mikroorganismen entstehende Respirationswärme reicht zur Erwärmung des Reaktors weitgehend aus. Die Abluft wird ggf. mit der Zuluft (L) wärmegetauscht (Wärmetauscher = M). Zur Aufrechterhaltung der Reaktortemperatur während der winterlichen Kaltperiode ist eine aus den thermischen Behandlungen (F bzw. F und D. D siehe Ausführungsbeispiel) gespeiste Wasserzentralheizung vorgesehen. Die Reaktortemperatur wird über den Regelkreis "Abluft-Zuluft-Wärmetauscher-Wasserzentralheizung" gesteuert.The CO₂-containing exhaust air (I₁) from the reactor is by means of bio-washers, filters (J) cleaned of olfactory loads. Arrived from the bio-washer and filter the exhaust air (I₂) into the atmosphere. The inactivation of pathogens in the Exhaust air flow occurs through UV radiation and / or other electromagnetic  Energy sources (K). Which is due to the predominantly aerobic Metabolic activity of larvae, adults and microorganisms Respiratory heat generated is sufficient to heat the reactor largely from. The exhaust air is possibly exchanged with the supply air (L) (Heat exchanger = M). To maintain the reactor temperature during the winter cold period is one from the thermal Treatments (F or F and D. D see embodiment) fed Central water heating provided. The reactor temperature is above the Control circuit "exhaust air supply air heat exchanger water central heating" controlled.

Der Reaktor wird künstlich beleuchtet, um Diapause-Induktionen zu verhindern.The reactor is artificially lit to induce diapause prevent.

Zum Zwecke der Abtrennung des chitinhaltigen Rohmaterials aus dem geschlossenen Reaktor können folgende Verfahrensschritte angewandt werden: 1. Imaginale Fliegen/Käfer bzw. deren Larven werden z. B. über Einwegreusen mittels attraktiv wirkender Duftstoffe, Licht- und/oder sonstiger Effekte in einen vom Reaktor getrennten Auffangraum (N) geleitet. 2. Imagines, Larven, Puppen und/oder Puppenhüllen werden mittels einer Saugeinrichtung (O) aus dem Reaktor abgesaugt und in einen getrennten Auffangraum (N) transportiert. Ein durch die Saugeinrichtung (O) entstehender Saugstrom kann im Bedarfsfall mittels einer Windsichtereinrichtung (P) von Partikeln mit hoher spezifischer Dichte, z. B. Sand, gereinigt werden. Im getrennten Auffangraum sterben die Insekten ab oder werden chemisch und/oder thermisch zum Absterben gebracht.For the purpose of separating the chitin-containing raw material from the closed reactor can use the following process steps are: 1. Imaginal flies / beetles or their larvae are z. B. about Disposable traps using attractive fragrances, light and / or other effects in a collecting space separated from the reactor (N) headed. 2. Imagines, larvae, pupae and / or pupae shells sucked out of the reactor by means of a suction device (O) and into a separate collecting room (N) transported. One by the suction device (O) arising suction flow can if necessary by means of a Air classifier (P) of particles with high specific density, e.g. B. Sand to be cleaned. The insects die in the separate collecting room or are chemically and / or thermally killed.

Als Duftstoffe werden u. a. Anethol, Octanol-(1), Decanol-(1), Pinen und Camphen eingesetzt. Die abgestorbenen Imagines, Puppen und/oder Puppenhüllen werden mittels Fördereinrichtungen einer aeroben (unter Luftzufuhr) Kompostierung (Q) zugeführt, bei welcher die inneren proteinhaltigen Organe der Tiere durch ihre eigene Mikroflora abgebaut werden. In einem vor-/letzten Verfahrensschritt zur Herstellung des Rohmaterials werden vor und/oder nach der Kompostierung die Imagines, deren Entwicklungsstadien und/oder deren Puppenhüllen mittels einer Verdichtungseinrichtung (R) zwecks Volumenreduzierung gepreßt. Die CO₂-haltige Abluft (I₃) des getrennten Auffangraumes und der Kompostierung wird ebenfalls mittels der Biowäscher, -filter von olfaktorischen Belastungen befreit. As fragrances u. a. Anethole, octanol (1), decanol (1), pinene and Camphene used. The dead adults, dolls and / or Doll envelopes are conveyed using an aerobic (below Air supply) composting (Q), in which the inner protein-containing organs of animals are broken down by their own microflora will. In a pre / final process step for the production of the Raw materials are the before and / or after composting Imagines, their stages of development and / or their doll covers by means of a compression device (R) for the purpose of volume reduction pressed. The CO₂-containing exhaust air (I₃) of the separate collecting room and the composting is also carried out using the bio-washers and filters from relieves olfactory stress.  

Das durch Respiration im Reaktor entstehende und als hohe relative Luftfeuchtigkeit auftretende Wasser wird größtenteils mit der Abluft über den Biowäscher und die biologische Klärung (G) abgeführt.The result of respiration in the reactor and as a high relative Humidity occurring water is mostly with the exhaust air over the bio-washer and the biological clarification (G).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher beschrieben: Imagines von Calliphora vicina ROBINEAU-DESVOIDY (Diptera, Calliphoridae, Fleisch- und Schmeißfliegen) suchen zur Eiablage frische bis stark verweste tierische Abfälle auf. Ihr Weibchen legt 540-720 Eier direkt auf den Abfall.An embodiment of the invention is described in more detail below described: Imagines by Calliphora vicina ROBINEAU-DESVOIDY (Diptera, Calliphoridae, meat and blow flies) are looking for egg laying fresh to heavily decomposed animal waste. Her female lays 540-720 Eggs directly on the trash.

Bei einer Temperatur von 23°C schlüpft nach wenigen Stunden das erste Larvenstadium LS 1. Die Larvalentwicklung bei 23°C und 75% rel. Luftfeuchtigkeit wird im folgenden näher beschrieben. Sie verläuft über 3 Larvalstadien (LS 1-3), die durch 2 Häutungsphasen von einander abgrenzbar sind (1. Häutung nach 18 h, 2. Häutung nach 42 h), und ist nach 6-7 Tagen (160 h) mit beginnender Puppenformation abgeschlossen (alle Zeitangaben sind ab Schlupf der LS 1 aus dem Ei gerechnet). Die LS 1 weist kurz vor der 1. Häutung ein Längen-: Gewichtsverhältnis von 3-4 mm : 1,4 mg auf, die LS 2 kurz vor der 2. Häutung eines von 10 mm : 50-60 mg. Das Maximum der Nahrungsaufnahme wird nach 48 h im LS 3-Stadium erreicht, bis hier ist ein exponentieller Anstieg der Nahrungsaufnahme zu verzeichnen. Das Längen-: Gewichtsverhältnis der LS 3 beträgt nach 72 h 18-22 mm : 105 mg; sie nimmt nun keine Nahrung mehr auf. Nach 84-96 h verläßt die LS 3 das Futter. Aufgrund der Entwicklung des larvalen Körpergewichts bzw. der Nahrungsaufnahme kann zwischen einer Fraß- und Verdauungsphase (bis 96 h) sowie einer folgenden Präpuppenphase unterschieden werden. Nach 120 h sucht die LS 3 ein geeignetes Verpuppungsmilieu (z. B. feuchten Sand) auf; sie wiegt jetzt 95 mg und hat somit gegenüber dem Zeitpunkt der Fraßeinstellung deutlich an Gewicht verloren. Auch deutlich vom Lichtregime abgegrenzte, beschattete Zonen werden zur Verpuppung angenommen. Während der Entwicklung von der LS 1 - kurz vor der 1. Häutung - bis zur LS 3 zum Zeitpunkt der Fraßeinstellung nimmt das Tier das 75fache seines Gewichts zu. Aus der Puppe erscheint nach ca. 232 h (9-10 d) die Imago.The first hatches after a few hours at a temperature of 23 ° C Larval stage LS 1. The larval development at 23 ° C and 75% rel. Humidity is described in more detail below. It runs over 3 Larval stages (LS 1-3), separated by 2 molting phases can be delimited (1st molt after 18 h, 2nd molt after 42 h), and is after Completed 6-7 days (160 h) with the beginning of the doll formation (All times are calculated from the hatching of the LS 1 from the egg). The LS 1 has a length: weight ratio of shortly before the first molt 3-4 mm: 1.4 mg, the LS 2 shortly before the 2nd molt one of 10 mm: 50-60 mg. The maximum of food intake after 48 h in the LS 3 stage reached until there is an exponential increase in food intake record. The length: weight ratio of the LS 3 is 72 hours 18-22 mm: 105 mg; it no longer takes in food. After 84-96 h the LS 3 leaves the feed. Due to the development of the larval Body weight or food intake can be between a feeding and Digestion phase (up to 96 h) and a subsequent prepup phase be distinguished. After 120 h the LS 3 looks for a suitable one Pupation environment (e.g. damp sand); it now weighs 95 mg and has thus clearly compared to the time of feeding Lost weight. Also clearly differentiated from the light regime, shaded zones are accepted for pupation. During the Development from the LS 1 - shortly before the first molt - to the LS 3 to At the time of feeding, the animal takes 75 times its weight to. After about 232 h (9-10 d) the imago appears from the doll.

Die Imago ist in natura Blütenbesucher und ernährt sich von flüssiger, zuckerhaltiger Nahrung wie Nektar, Pollen, Honigtau oder gärenden Früchten, welche sie mit Hilfe ihres Rüssels (Labellum) aufsaugt. Eine Reproduktion erfolgt nur, wenn die Imago auch proteinhaltige Nahrung ergänzend aufsaugen kann (feuchte tierische Nahrung).The Imago is a natura flower visitor and feeds on liquid, sugary foods such as nectar, pollen, honeydew or fermenting Fruit, which she soaks up with the help of her proboscis (labellum). A Reproduction occurs only when the Imago also contains protein foods  can also absorb (moist animal food).

C. vicina zeichnet sich durch eine mütterlich induzierte larvale Diapause aus. Diapausierendes Stadium ist die Präpuppenlarve LS 3 kurz vor der Formation der Puppe. Die LS 3 der Eltern, welche dem Kurztag ausgesetzt waren, erreicht die Diapause, wenn die larvale Temperatur kleiner gleich 15°C beträgt. Waren die Eltern dem Langtag ausgesetzt oder ist die larvale Temperatur< 15°C wird keine Diapause eingeleitet. Die kritische adulte Lichtphase beträgt bei 23°C 14-15 h/24 h und bei 20°C 13-14 h/24 h (< Kurztag, < Langtag).C. vicina is characterized by maternal-induced larval diapause out. The pre-pupal larva LS 3 is diapausing just before the Formation of the doll. The LS 3 of the parents who were exposed to the short day diapause if the larval temperature is less than or equal Is 15 ° C. Were the parents exposed to the long day or is the larval one If the temperature is <15 ° C, no diapause is initiated. The critical adult The light phase is 14-15 h / 24 h at 23 ° C and 13-14 h / 24 h at 20 ° C (<Short day, <long day).

Die inneren Organe der Imagines und Puppen werden nach deren Absterben innerhalb kürzester Zeit durch ihre eigene Mikroflora weitgehend aerob abgebaut. Rückstand der Fliegenpopulation sind die Exoskelette der Imagines und Puppen.The internal organs of the adults and dolls are named after them Die within a very short time due to their own microflora largely degraded aerobically. The backlog of the fly population is that Exoskeletons of the adults and dolls.

C. vicina kann unter folgenden Bedingungen in einem geschlossenen Reaktor in einer unbegrenzten Anzahl von Generationen reproduziert werden: 20-25°C Raumtemperatur, 70-75% rel. Luftfeuchtigkeit, Lichtphase: Dunkelphase 16 : 8 h, 2-5facher Luftwechsel/h. Mit steigender Temperatur verkürzt sich die Entwicklungszeit der Fliege, aber mikrobielle Prozesse nehmen ebenso zu. Da insbesondere anaerobe Prozesse mit ihren Metaboliten NH₃/NH₄ und H₂S weitestgehend unterdrückt werden müssen, wird das Verfahren eher auf niedrigere Temperaturen innerhalb des 20-25°C-Bereiches eingestellt. Die relative Luftfeuchtigkeit sollte 75% nicht überschreiten, um die Flügelentfaltung der Imago nach deren Erscheinen aus der Puppe nicht zu beeinträchtigen. Die näherungsweise natürliche Photoperiode von 16 : 8 h unterstützt den natürlichen Aktivitätsrhythmus der Insekten und verhindert wirkungsvoll Diapause-Induktionen. Der 2-5fache Luftwechsel/h ist notwendig, um anaerobe mikrobielle Prozesse zu unterdrücken und aerobe zu fördern.C. vicina can be closed in the following conditions Reactor reproduced in an unlimited number of generations become: 20-25 ° C room temperature, 70-75% rel. Humidity, Light phase: dark phase 16: 8 h, 2-5 air changes / h. With rising temperature shortens the development time of the fly, however microbial processes are also increasing. Because especially anaerobic Processes with their metabolites NH₃ / NH₄ and H₂S largely must be suppressed, the process is more likely to lower Temperatures set within the 20-25 ° C range. The relative Humidity should not exceed 75% to allow the wing to unfold Imago after their appearance from the doll not to be affected. The approximately natural photoperiod of 16: 8 h supports the natural activity rhythm of the insects and effectively prevents Diapause induction. The 2-5 times air change / h is necessary to suppress anaerobic microbial processes and promote aerobic.

Der LS 3 wird in beschatteten Zonen Gelegenheit zur Verpuppung gegeben. Aus diesen Zonen können die Puppen/Puppenhüllen abgesaugt werden.The LS 3 becomes pupated in shaded areas given. The dolls / doll covers can be removed from these zones be sucked off.

Den Imagines wird im Verfahren eine verdünnte Zuckerlösung auf Leckflächen geboten. Skelettierte Knochenfragmente werden auf einem Rüttelsieb - direkt über dem Abfalleingang des Reaktors (Fig. 1, B) - von anhaftenden Larven befreit, mittels einer Hammermühle (Fig. 1, C) zermahlen und einer thermischen Nachbehandlung (Fig. 1, D) unterzogen. Bei Einsatz einer nachbehandelnden Verbrennung kann der Reststoff als anorganischer Dünger verwertet werden (Fig. 1, E). Bei Einsatz knochen-, horn-, klauen- und hufenfreier Schlachtabfälle wie Innereien kann das Ver­ fahren um die letztgenannten Schritte C, D und E vereinfacht werden.In the process, the imagines are offered a diluted sugar solution on leaked areas. Skeletal bone fragments are freed from adhering larvae on a vibrating sieve - directly above the waste entrance of the reactor ( Fig. 1, B) - ground using a hammer mill ( Fig. 1, C) and subjected to a thermal aftertreatment ( Fig. 1, D). If post-treatment combustion is used, the residual material can be used as an inorganic fertilizer ( Fig. 1, E). When using bone-free, horn-free, claw-free and hoof-free slaughter waste such as offal, the procedure can be simplified by the latter steps C, D and E.

Claims (13)

1. Verfahren zur Verwertung von tierischen Abfällen zu Rohmaterial für die Gewinnung von Chitin/Chitosan dadurch gekennzeichnet, daß in einem geschlossenen Reaktor Insekten der taxonomischen Ordnungen Diptera und/oder Coleoptera bzw. deren Entwicklungsstadien auf tierischen Abfällen unter Bedingungen gehalten werden, die ein dauerhaftes Überleben und eine Vermehrung der Insekten sowie aller ihrer Entwicklungsstadien unter Verwertung der tierischen Abfälle mittels Fraßes durch deren Larven und/oder Imagines ermöglichen und fortlaufend oder in zeitlichen Abständen die imaginalen Dipteren und/oder Coleopteren und/oder deren Entwicklungsstadien und/oder deren Puppenhüllen insgesamt oder teilweise als Rohmaterial zur Gewinnung von Chitin/Chitosan aus dem geschlossenen Reaktor abgetrennt werden.1. A process for recycling animal waste to raw material for the production of chitin / chitosan, characterized in that insects of the taxonomic orders Diptera and / or Coleoptera or their developmental stages on animal waste are kept in a closed reactor under conditions which ensure permanent survival and enable the insects and all their developmental stages to multiply by utilizing the animal waste by feeding through their larvae and / or imagines, and continuously or at intervals, the imaginal dipteras and / or coleopteras and / or their developmental stages and / or their pupae shells in whole or in part are separated as raw material for the production of chitin / chitosan from the closed reactor. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere Spezies der taxonomischen Familien Calliphoridae (Fleisch- und Schmeißfliegen) und/oder Dermestidae (Speck- und Pelzkäfer) eingesetzt werden.2. The method according to claim 1, characterized, that in particular species of the taxonomic families Calliphoridae (Meat and blow flies) and / or Dermestidae (bacon and Fur beetles) can be used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur-, Luftfeuchtigkeits-, Licht- und/oder sonstigen Bedingungen in dem geschlossenen Reaktor den Bedürfnissen der eingesetzten Spezies angepaßt und kontrolliert werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the temperature, humidity, light and / or other Conditions in the closed reactor meet the needs of the used species are adapted and controlled. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die tierischen Abfälle in dem geschlossenen Reaktor mittels automatischer Förder-, Wende- und Belüftungseinrichtungen behandelt werden.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that means the animal waste in the closed reactor automatic conveying, turning and ventilation devices treated will. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Larven von Dipteren und/oder Coleopteren mittels beschatteter Bereiche und/oder Sandgruben die Gelegenheit zur Verpuppung gegeben wird.5. The method according to any one of the preceding claims,  characterized, that the larvae of Diptera and / or Coleoptera by means of shaded areas and / or sand pits the opportunity to Pupation is given. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Erreger in Abluftströmen aus dem geschlossenen Reaktor mittels UV- oder anderer elektromagnetischer Bestrahlung inaktiviert werden.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that means exciters in exhaust air streams from the closed reactor UV or other electromagnetic radiation can be deactivated. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß imaginale Dipteren und/oder Coleopteren und/oder deren Larven zum Zwecke einer Abtrennung aus dem geschlossenen Reaktor mittels attraktiv wirkender Duftstoffe, Licht- und/oder sonstiger Effekte in einen getrennten Auffangraum geleitet werden.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that imaginary diptera and / or coleoptera and / or their larvae for the purpose of separation from the closed reactor by means of attractive looking fragrances, light and / or other effects in one separate collection room. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß imaginale Dipteren und/oder Coleopteren und/oder deren Larven und/oder deren Puppen und/oder deren Puppenhüllen zum Zwecke einer Abtrennung aus dem geschlossenen Reaktor mittels einer Saugeinrichtungen in einen getrennten Auffangraum transportiert werden.8. The method according to claims 1-6, characterized, that imaginary diptera and / or coleoptera and / or their larvae and / or their dolls and / or their doll covers for the purpose a separation from the closed reactor by means of a Suction devices are transported to a separate collecting room. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch die Saugeinrichtung entstehender Saugstrom mittels einer Windsichtereinrichtung von Partikeln gereinigt wird, deren spezifische Dichte höher als die spezifische Dichte der Insekten oder deren Entwicklungsstadien oder deren Puppenhüllen ist.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that a suction flow created by the suction device by means of a Air classifier is cleaned of particles, their specific Density higher than the specific density of the insects or their Stages of development or their doll shells. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abgetrennten imaginalen Dipteren und/oder Coleopteren und/oder deren abgetrennte Entwicklungsstadien in dem getrennten Auffangraum absterben und/oder chemisch und/oder thermisch zum Absterben gebracht werden.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the separated imaginal dipteras and / or coleopteras and / or  their separate stages of development in the separate Die collecting room and / or chemically and / or thermally to Be brought to die. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß abgestorbene imaginale Dipteren und/oder Coleopteren und/oder deren Entwicklungsstadien unter Luftzufuhr kompostiert werden.11. The method according to claim 10, characterized, that dead imaginary dipteras and / or coleopteras and / or the development stages of which are composted under air supply. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß imaginale Dipteren und/oder Coleopteren und/oder deren Entwicklungsstadien und/oder deren Puppenhüllen vor und/oder nach der Kompostierung zwecks Volumenreduzierung mittels einer Verdichtungseinrichtung gepreßt werden.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that imaginary dipteras and / or coleopteras and / or their Stages of development and / or their doll shells before and / or after composting for volume reduction by means of a Compression device can be pressed. 13. Verfahren nach den Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwertung der tierischen Abfälle in dem geschlossenen Reaktor in kontinuierlicher Betriebsweise erfolgt.13. The method according to claims 1-9, characterized, that the recycling of animal waste in the closed reactor in continuous operation takes place.
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