CN102239822A - 蚯蚓生物反应器及其有机废物处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了蚯蚓生物反应器及其有机废物处理方法，该蚯蚓生物反应器包括反应器箱体、有机废物布料装置、蚓粪输出装置、强制通风系统、伸缩架、照明装置和外部的中央调控系统，伸缩架连接在反应器箱体的上方，照明装置设置在反应器箱体的上方；反应器箱体两侧的上边缘连接有与有机废物布料装置滑动连接的布料轮轨；在反应器箱体的内部设有与蚓粪输出装置滑动连接的蚓粪输出轮轨，蚓粪输出轮轨固定在反应器箱体上；强制通风系统连接在反应器箱体外侧壁上；反应器箱体的底部下方设有加热夹层；有机废物布料装置、蚓粪输出装置、强制通风系统、照明装置、发热装置与外部的中央调控系统连接。本发明能够最大限度处理有机垃圾同时使蚯蚓快速增殖。

Description

蚯蚓生物反应器及其有机废物处理方法

技术领域

本发明属于有机废物处理机械技术领域，特别涉及蚯蚓生物反应器及其有机废物处理方法。

背景技术

80年代中期世界著名蚯蚓专家爱德华兹设计了一种以处理有机废弃物的蚯蚓生物反应器。蚯蚓生物反应器是一种处理垃圾的机械设备，它主要有三部分组成：反应器主体、加料部分和出料加工部分。主要原理是利用蚯蚓和微生物之间的互作，在蚯蚓消化有机废物的同时，生产出蚯蚓粪肥。

而现有技术的蚯蚓反应器绝大多数是属于家庭用的小型设备，一般采用立体式养殖箱或者养殖桶的结构，适合于家庭厨房垃圾使用，产生的有机肥用于自家用；也有是采用蚯蚓养殖的立体养殖模式，但未形成较为全面系统的规模化设备。

申请号为02208871.7的中国实用新型专利，公开了一种蚯蚓生物反应器，包括底部为筛网的反应箱、设置在反应箱上方的布料器、位于筛网上的刮料器、设置在反应箱下方的收集器。该结构虽能在一定程度上实现蚯蚓粪便的自动收集和后处理，但是没有设置相关的pH、气体的详细调控装置，不能有效地模拟了蚯蚓在自然生态环境下的最适生产增殖模式。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单、合理，能够最大限度处理有机垃圾同时使蚯蚓快速增殖的蚯蚓生物反应器，该蚯蚓生物反应器可模拟了蚯蚓在自然生态环境下的最适生产增殖模式。

本发明的另一目的在于提供由上述蚯蚓生物反应器实现的有机废物处理方法。

为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：蚯蚓生物反应器，包括上部开口的反应器箱体、有机废物布料装置、蚓粪输出装置、强制通风系统、伸缩架和照明装置，所述伸缩架连接在反应器箱体的上方，所述照明装置固定在伸缩架上，且设置在反应器箱体的上方；反应器箱体两侧的上边缘连接有布料轮轨，所述有机废物布料装置与布料轮轨可滑动地连接；在反应器箱体的内部设有蚓粪输出轮轨，蚓粪输出轮轨的两端固定在反应器箱体的内壁上，且所述蚓粪输出装置与蚓粪输出轮轨可滑动地连接，所述反应器箱体的垂直于蚓粪输出轮轨方向的侧壁上设有可开启的与蚓粪输出装置对应的门；所述强制通风系统连接在反应器箱体外侧壁上，且强制通风系统的出风口与反应器箱体的内部连通；所述反应器箱体的底部下方设有加热夹层，加热夹层内连接有发热装置；所述有机废物布料装置、蚓粪输出装置、强制通风系统、照明装置、发热装置均分别与外部的中央调控系统连接。

所述有机废物布料装置包括物料均布器、布料转轴和布料驱动机构，所述物料均布器为一上部开口的箱体，且在其箱体的底部设有若干个出料通槽；所述布料转轴的轴身上设有若干个耙手，且布料转轴的端部均与布料驱动机构连接；物料均布器的下方设有与布料轮轨可滑动连接的导轨滑轮，导轨滑轮与布料驱动机构连接；所述布料驱动机构与外部的中央调控系统连接。

所述布料驱动机构包括布料电机、布料主动轮以及至少两个布料从动轮，各布料从动轮分别与布料转轴的两端连接，布料电机固定于物料均布器内部，并通过转轴与布料主动轮连接；布料主动轮通过传动带与其中一个布料从动轮(优选位于前侧的布料从动轮)连接；导轨滑轮为至少两个，且各导轨滑轮分别设于物料均布器的两侧下方，各布料从动轮分别对应地通过传动带与各导轨滑轮连接；所述布料电机与外部的中央调控系统连接。

所述蚓粪输出装置包括料斗、料斗电机、料斗主动轮、伸缩轮带和料斗从动轮，所述料斗电机固定于料斗内部；料斗主动轮通过转轴连接在料斗两侧壁上，且所述转轴固定在料斗侧壁上，并伸入料斗的内部并与料斗电机连接；所述伸缩轮带的两端分别套在料斗主动轮的外周、料斗从动轮的外周；料斗从动轮与蚓粪输出轮轨可滑动地连接；所述料斗电机与外部的中央调控系统连接。

所述料斗为铲料斗。

所述强制通风系统包括减震系统、风机安装架体、风机和电热丝网，所述减震系统与风机连接，风机安装在风机安装架体上，风机安装架体连接在反应器箱体外侧壁上，且反应器箱体的外侧壁上开有与风机的位置对应的风孔，风机的出风口与反应器箱体的内部连通；电热丝网设置在风机的出风口与反应器箱体的外侧壁之间，并固定在风机安装架体上；减震系统、风机、电热丝网均分别与外部的中央调控系统连接。

该蚯蚓生物反应器还包括标尺、感应器标杆和若干个液体均布器，所述标尺、感应器标杆分别连接在反应器箱体的内部，且均沿竖直方向设置；感应器标杆上还连接有温度探头、湿度探头、pH值探头(pH值即氢离子浓度指数)以及有害气体探头，且所述温度探头、湿度探头、pH值探头、有害气体探头均分别与外部的中央调控系统连接；所述若干个液体均布器设置在反应器箱体的上方，且固定在伸缩架上；每个液体均布器均通过管道连接有三个电动泵，各个电动泵分别外接酸度调节液储罐、碱度调节液储罐、净水储罐。其中，酸度调节液储罐装有微酸调节液，碱度调节液储罐装有微碱调节液，净水储罐装有净水。

微酸调节液的主要成分为Ca(OH)₂(即氢氧化钙)或NaOH(即氢氧化钠)皆可以，其余为水，浓度为0.1mol/L；微碱调节液的主要成分为醋酸，其余为水，浓度为0.1mol/L。

所述液体均布器为排管式喷淋器。

所述照明装置为照明灯；所述反应器箱体的侧壁上设有若干个通气排水孔；所述发热装置包括连接在加热夹层上的发热电阻丝；所述反应器箱体下方还设有滑轮。

由上述蚯蚓生物反应器实现的有机废物处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)预处理：将有机废物通过外部发酵腐熟设备(即高温腐熟固体发酵设备)进行发酵腐熟，并以蚯蚓培养基的要求进行配制；将预处理后的有机废物添加到物料均布器中；

(2)通过外部的中央调控系统，启动布料电机，布料电机带动布料主动轮转动，布料主动轮同时带动布料从动轮转动；布料从动轮带动布料转轴转动，并同时带动导轨滑轮沿布料轮轨滑动，从而带动整个有机废物布料装置沿布料轮轨滑动；在沿有机废物布料装置滑动的同时，布料转轴旋转带动其轴身上各耙手绕着布料转轴的轴线进行旋转，各耙手在旋转的同时，将物料均布器中的有机废物拨到物料均布器的出料通槽，以使有机废物沿出料通槽均匀地撒落入反应器箱体内，实现其均匀布料；通过标尺目测有机废物的高度，当有机废物达到一定高度时，则通过外部的中央调控系统停止布料电机的运转，从而停止整个有机废物布料装置的运作；

(3)将蚯蚓置于反应器箱体内，经过一定时间后，蚯蚓取食有机废物后在有机废物最上层排出蚓粪；

(4)感应器标杆上的温度探头、湿度探头、pH值探头以及有害气体探头实时监测反应器箱体内的温度、湿度、pH值以及有害气体的浓度，若温度超过设定的温度值(优选28摄氏度)、湿度超过设定的湿度值(优选85％)或者有害气体超过设定的浓度(所述有害气体超过设定的浓度优选为有害氨气的浓度超过0.0017‰、硫化氢气体的浓度超过0.002‰或甲烷气体浓度超过0.0015‰)，则感应器标杆上的温度探头或者有害气体探头分别将数据信号传送给外部的中央调控系统，由外部的中央调控系统控制加大风机的风量，同时电热丝网处于不工作状态，以减低温度、减低湿度或者减少有害气体；若湿度小于设定的湿度值(优选60％)、pH值小于设定的pH值(优选5.8)或者大于设定的pH值(优选7.8)，则感应器标杆上的湿度探头或者pH值探头分别将数据信号传送给外部的中央调控系统，由外部的中央调控系统控制打开相应的电动泵，由液体均布器向反应器箱体内的喷洒净水、微酸调节液或微碱调节液，以使反应器箱体内的湿度、酸碱度达到蚯蚓生产增值要求(优选以一公斤有机废物产出0.8公斤蚯蚓作为达到蚯蚓生产增值要求标准)；

(5)通过外部的中央调控系统，启动照明装置，照明装置迫使蚯蚓不在有机废物上层活动；同时，通过外部的中央调控系统，启动强制通风系统中的风机和电热丝网，将热风传送进反应器箱体内部；

(6)调节蚓粪输出装置的伸缩轮带，进而调节料斗的高度，以达到当前铲蚓粪的高度；通过外部的中央调控系统，启动料斗电机，料斗电机带动料斗主动轮，进而带动料斗从动轮沿蚓粪输出轮轨滑动，从而带动料斗沿蚓粪输出轮轨方向滑动，将蚓粪铲进料斗内，并由料斗将蚓粪倒进外部的回收罐进行回收，完成有机废物的处理。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

1、本发明设有有机废物布料装置、蚓粪输出装置，通过有机废物布料装置、蚓粪输出装置的结合使用，可能够最大限度处理有机垃圾同时使蚯蚓快速增殖。

2、本发明设有温度探头、湿度探头、pH值探头以及有害气体探头，可实时监测反应器箱体内的温度、湿度、pH值以及有害气体的浓度，可模拟了蚯蚓在自然生态环境下的最适生产增殖模式，具有蚯蚓生产增殖效率高等优点。

3、本发明综合考虑了蚯蚓的生物学特性、机械设备的连贯性、人工操作及维修的简便性等多个方面，具有调控全面、结构合理、简单实用、优质高效、便于维修等优点。

附图说明

图1是本发明蚯蚓生物反应器的结构示意图。

图2是与图1结合配合使用的中央调控系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本蚯蚓生物反应器，包括上部开口的反应器箱体1、有机废物布料装置、蚓粪输出装置、强制通风系统4、伸缩架5和照明装置17，反应器箱体1为开口向上的箱体；所述伸缩架5连接在反应器箱体1的上方，所述照明装置17设置在反应器箱体1的上方，且固定在伸缩架5上；反应器箱体1两侧的上边缘分别连接有两个布料轮轨22，所述有机废物布料装置与布料轮轨22可滑动地连接；在反应器箱体1的内部设有两个蚓粪输出轮轨6，各蚓粪输出轮轨6的两端固定在反应器箱体1的内壁上，且所述蚓粪输出装置与蚓粪输出轮轨6可滑动地连接，所述反应器箱体1的垂直于蚓粪输出轮轨6方向的侧壁上设有可开启的与蚓粪输出装置对应的门；所述强制通风系统4连接在反应器箱体1的外侧壁上，且强制通风系统4的出风口与反应器箱体1的内部连通；所述反应器箱体1的底部14下方设有加热夹层12，加热夹层12内连接有发热装置；所述有机废物布料装置、蚓粪输出装置、强制通风系统4、照明装置17、发热装置均分别与外部的中央调控系统连接。

伸缩架5为可调节伸缩架。

所述有机废物布料装置包括物料均布器2、布料转轴15和布料驱动机构，所述物料均布器2为一上部开口的箱体，且在其箱体的底部设有若干个出料通槽23；所述布料转轴15的轴身上设有多个耙手，且布料转轴15的端部与布料驱动机构连接；物料均布器2的下方设有与布料轮轨22可滑动连接的导轨滑轮27，导轨滑轮27与布料驱动机构连接；所述布料驱动机构与外部的中央调控系统连接。

所述布料驱动机构包括布料电机10、布料主动轮26和两个布料从动轮28，各布料从动轮28分别与布料转轴的两端连接，布料电机10固定于物料均布器2内部，并通过转轴与布料主动轮26连接；布料主动轮26通过传动带与位于前侧的布料从动轮28连接；导轨滑轮27为四个，各导轨滑轮27分别设于物料均布器的两侧下方，且每一侧的导轨滑轮27为两个；每一侧的其中一个导轨滑轮27通过传动带与同一侧的布料从动轮28连接，且与布料从动轮28连接的导轨滑轮27在同一直线上；所述布料电机10与外部的中央调控系统连接。

布料电机10为带减震装置的电机。

通过带减震装置的布料电机10发动，由传动带带动带耙手的布料转轴15进行转动，布料转轴15将物料均布器2中发酵成熟的有机废物物料均匀地撒落在反应器箱体1上。同时，传动带带动具有同轴的轮毂转动，使另一边的轮毂也转动，将动力传送到物料均布器2，使其在反应器箱体1上按照轮轨进行重复往返运动。

所述蚓粪输出装置包括料斗3、四个料斗电机、四个料斗主动轮24、四个伸缩轮带和四个料斗从动轮25，其中，两个料斗电机、两个料斗主动轮24、两个伸缩轮带、两个料斗从动轮25设于料斗3的一侧边，另两个料斗电机、另两个料斗主动轮24、另两个伸缩轮带、另两个料斗从动轮25设于料斗3的另一侧边；所述料斗电机固定于料斗3内部；料斗主动轮24通过转轴连接在料斗3的两侧壁上，且所述转轴固定在料斗侧壁上，并伸入料斗3的内部并与料斗电机连接；所述伸缩轮带的两端分别套在料斗主动轮24的外周、料斗从动轮25的外周；料斗从动轮25与蚓粪输出轮轨6可滑动地连接；所述料斗电机与外部的中央调控系统连接。

所述料斗3为铲料斗。

料斗电机均为带减震装置的电机。

蚓粪输出轮轨6是在外增加在反应器箱体1内侧两边相互平行对称的一组轨道，为铲料斗3提供移动路线。伸缩轮带为可调节，是处理过程中，根据物料处理的效果可对铲料斗3的高度进行适当的修正调整，也为方便铲料斗3清理整个反应器箱体1内部残余物料及蚯蚓进行调节。

蚓粪输出装置综合考虑了蚯蚓生物学特性，蚯蚓一般将其蚓粪排放在物料最上端，所以该铲料斗3采用了上层收集。外部的中央调控系统的蚓粪回收系统程序启动，打开架设在反应器箱体1上端的伸缩架5的照明装置17，迫使蚯蚓不在养料表层活动向下运动。同时，启动强制通风系统4中的电热丝网9及风机7，送热风给物料表层的蚓粪，极大地减少蚓粪水分，减少回收时产生的阻力。几分钟后，铲料斗3开始由料斗电机驱动，将表层的蚓粪进行回收，回收的终端可有储罐或储料槽，回收过程完毕后照明装置17及热风送风关闭，铲料斗3复位。

所述强制通风系统4包括减震系统、风机安装架体、风机7和电热丝网9，所述减震系统与风机7连接，风机7安装在风机安装架体上，风机安装架体连接在反应器箱体1外侧壁上，且反应器箱体1的外侧壁上开有与风机7的位置对应的风孔，风机7的出风口与反应器箱体1的内部连通；电热丝网9设置在风机7的出风口与反应器箱体1的外侧壁之间，并固定在风机安装架体上；减震系统、风机7、电热丝网9均分别与外部的中央调控系统连接。

减震系统采用现有的用于电机的减震系统。

在本蚯蚓生物反应器进行反应时，通过控制减小输入电流，风机7较为平缓地送风，保证反应器箱体1内部的供氧充足。如有害气体过多、温度过高或湿度过大，标杆上有害气体、温度或湿度探测探头将数据传送至外部的中央调控系统，外部的中央调控系统自动加大风机7输入电流，使风量加大，迅速降低有害气体含量、温度或水分对整个生物反应过程的影响。如启动蚓粪回收程序，则同时启动电热丝网9和风机7，将热风送至物料表面，加快表面蚓粪的水分减少及干燥。

该蚯蚓生物反应器还包括标尺8、感应器标杆13和若干个液体均布器16，所述标尺8、感应器标杆13分别与反应器箱体1的内部底端连接，且均沿竖直方向设置；感应器标杆13上还连接有温度探头、湿度探头、pH值探头以及有害气体探头等多种探测探头，且所述温度探头、湿度探头、pH值探头、有害气体探头均分别与外部的中央调控系统连接；所述若干个液体均布器16设置在反应器箱体1的上方，且固定在伸缩架5上；每个液体均布器16均连接通过管道有三个电动泵，各个电动泵分别外接酸度调节液储罐、碱度调节液储罐、净水储罐。其中，酸度调节液储罐装有现有技术的微酸调节液，碱度调节液储罐装有现有技术的微碱调节液，净水储罐装有净水。

微酸调节液的主要成分为Ca(OH)₂(即氢氧化钙)或NaOH(即氢氧化钠)皆可以，其余为水，浓度为0.1mol/L；微碱调节液的主要成分为醋酸，其余为水，浓度为0.1mol/L。

液体均布器16的作用为将液体尽可能地均匀撒布在反应器箱体1内部的有机废物物料上，其动力由电动泵提供。液体均布器16的管道铺设在伸缩架5上。虽然有机废物物料大部分是腐熟后均布在反应器箱体1内，但实际生产中不可避免仍会在湿度、pH两大因素上产生变化。如湿度、pH两大因素发生较大变化，则由湿度探头、pH值探头将数据传送到外部的中央调控系统，外部的中央调控系统反馈地启动相应的电动泵进行实时调节。若物料过酸，则适当地喷洒碱度调节液，将物料pH值提高，使物料达到蚯蚓生产增殖的较适酸碱度。同理，物料过碱或湿度过低亦采用同方法。

其中，标尺8设置在反应器箱体1内部的边角，其的作用为测量物料的高度，为物料进出量提供衡算的依据。标杆设置在反应器箱体1内部的边角，在标杆上的温度、湿度、pH、有害气体等多种探测探头，实时对反应器箱体1内部料床上物料(即有机废物)进行监控，探测探头与外部的中央调控系统连接，由参数显示器20显示实时数据。

所述液体均布器16为排管式喷淋器。

所述照明装置17为照明灯，照明灯主要用途为夜间生产监控及蚓粪回收时提供强光。

所述反应器箱体1的侧壁上设有若干个通气排水孔11，通气排水孔11的作用是为反应器箱体1内部通氧排水，避免反应器箱体1内底部缺氧或积水，造成蚯蚓死亡，以导致影响反应效果(即有机废物处理效果)。

所述发热装置包括连接在加热夹层12上的发热电阻丝，且内含导热油，其目的为整体蚯蚓生物反应器提供保温加热，提供反应器箱体1必须达到的温度要求。

所述反应器箱体1下方还设有滑轮。

反应器箱体1是一个长方体结构装置，两边各设三个滑轮，便于整个反应器移动操作。加热夹层12还包含有导热油，其目的为整体生物反应器提供保温加热，提供反应器主体必须达到的温度要求。加热夹层12的温度控制由外部的中央调控系统平台进行实时监控调节，在冬季或阴雨节气，可保证本蚯蚓生物反应器正常运行而不受季节及天气的影响。加热夹层12的上部为反应器箱体1的底部14，该底部由一层导热效果好但不导电的底板构成，起支撑本蚯蚓生物反应器整体料床(即由所有有机废物组成的料床)的作用。

反应器箱体1是处理有机垃圾的核心反应装置，其长为2.5米，宽为2米，高1.3米。根据有机垃圾(即有机废物)的处理量不同，反应器箱体1可将若干个箱体单位进行结合，固定连接后，可改装成中型或大型的蚯蚓生物反应器进行相应规模的处理生产。

针对现我国“垃圾围城”的现状，研究最大强度地实现含农业废弃物的有机垃圾减量化、无害化、资源化的最佳生物处理技术，本发明的蚯蚓生物反应器综合地考虑了机械设备、蚯蚓生物特性、外部的中央调控系统及人工操作等做个方面，将包含农业废弃物的有机垃圾转化为无臭味、无毒的蚓粪及极大量的蚯蚓。在将含农业废弃物的有机垃圾作为蚯蚓饵料前，必须将其进行预处理。预处理主要是通过多种工艺方法将其快速发酵腐熟，以蚯蚓最适培养基要求配制。将发酵腐熟的有机垃圾添加到物料均布器2上，物料均布器2通过带耙手的布料转轴15将发酵腐熟的有机垃圾(有机废物)散布到蚯蚓生物反应器的反应器箱体1内部的底部上，由反应器箱体1内部的底部逐渐开始均匀散布。经过一段时间，蚯蚓在最适条件下开始大量取食有机垃圾后在养料最上层排出大量蚓粪。调节好铲料斗3的高度后，开始工作，铲出的蚓粪与物料均布器2散布的物料尽可能保持动态平衡。物料均布器2与铲料斗3交叉间歇性运行，要求不同时开动。铲出的蚓粪可经下一处理工段进行深加工或打包运输。操作员每隔一段时间进行实时观察，使蚯蚓生物反应器处于最大限度的反应强度，每天进料量与出料量保持动态平衡。经过一段时间后，如若蚯蚓量急剧增加，其生物量超过了本生物反应器的处理需求，可选择性增加进料量或者取出部分蚯蚓，以使该蚯蚓生物反应器能够保证高效率高处理量的工作状态。

如图2所示，外部的中央调控系统采用现有技术中的控制系统，包括外部的中央调控系统控制电路、操作台18、操作按键19、参数显示器20和报警显示器21，所述有机废物布料装置、蚓粪输出装置、强制通风系统4、照明装置17、发热装置均分别与外部的中央调控系统控制电路连接，外部的中央调控系统控制电路分别与操作按键19、参数显示器20、报警显示器21连接，且外部的中央调控系统控制电路设置在操作台18内部；操作按键19、参数显示器20和报警显示器21设置在操作台18上。

由上述蚯蚓生物反应器实现的有机废物处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)预处理：将有机废物通过外部发酵腐熟设备进行发酵腐熟，并以蚯蚓培养基的要求进行配制；将预处理后的有机废物添加到物料均布器2中；

(2)通过外部的中央调控系统，启动布料电机10，布料电机10带动布料主动轮26转动，布料主动轮26同时带动布料从动轮28转动；布料从动轮28带动布料转轴15转动，并同时带动导轨滑轮27沿布料轮轨22滑动，从而带动整个有机废物布料装置沿布料轮轨22滑动；在沿有机废物布料装置滑动的同时，布料转轴15旋转带动其轴身上各耙手绕着布料转轴15的轴线进行旋转，各耙手在旋转的同时，将物料均布器2中的有机废物拨到物料均布器2的出料通槽23，以使有机废物沿出料通槽23均匀地撒落入反应器箱体1内，实现其均匀布料；通过标尺8目测有机废物的高度，当有机废物达到一定高度时，则通过外部的中央调控系统停止布料电机10的运转，从而停止整个有机废物布料装置的运作；

(3)将蚯蚓置于反应器箱体1内，经过一定时间后，蚯蚓取食有机废物后在有机废物最上层排出蚓粪；

(4)感应器标杆13上的温度探头、湿度探头、pH值探头以及有害气体探头实时监测反应器箱体1内的温度、湿度、pH值以及有害气体的浓度，若温度超过28摄氏度、湿度超过85％或者有害气体的浓度设定的浓度值(有些气体对蚯蚓有害，如一氧化碳、氯气、氨气、硫化氢气体、二氧化硫、三氧化硫、甲烷、尸氨等气体均对蚯蚓有害；所述有害气体超过设定的浓度优选为一旦有害氨气的浓度超过0.0017‰时，则会引起蚯蚓大量分泌亡；硫化氢气体的浓度超过0.002‰时，会引起蚯蚓神经系统的疾病而导致死亡；甲烷气体浓度超过0.0015‰时，会造成蚯蚓血液外溢而死亡)，则感应器标杆13上的温度探头或者有害气体探头分别将数据信号传送给外部的中央调控系统，由外部的中央调控系统控制加大风机7的风量，同时电热丝网9处于不工作状态，减低温度、减低湿度或者减少有害气体；若湿度小于60％、pH值小于5.8或者大于7.8，则感应器标杆13上的湿度探头或者pH值探头分别将数据信号传送给外部的中央调控系统，由外部的中央调控系统控制打开相应的电动泵，由液体均布器16向反应器箱体1内的喷洒净水、微酸调节液或微碱调节液，以使反应器箱体1内的湿度、酸碱度达到蚯蚓生产增值要求(以一公斤有机废物产出0.8公斤蚯蚓为达到蚯蚓生产增值要求)；

(5)通过外部的中央调控系统，启动照明装置17，照明装置17迫使蚯蚓不在有机废物上层活动；同时，通过外部的中央调控系统，启动强制通风系统4中的风机7和电热丝网9，将热风传送进反应器箱体1内部；

(6)调节蚓粪输出装置的伸缩轮带，进而调节料斗3的高度，以达到当前铲蚓粪的高度；通过外部的中央调控系统，启动料斗电机，料斗电机带动料斗主动轮24，进而带动料斗从动轮25沿蚓粪输出轮轨6滑动，从而带动料斗3沿蚓粪输出轮轨6方向滑动，将蚓粪铲进料斗3内，料斗3沿蚓粪输出轮轨6滑动至所述反应器箱体1侧壁上的门处(使用时门是开启的)，并由料斗3将蚓粪倒进外部的回收罐进行回收，完成废物处理。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.蚯蚓生物反应器，其特征在于：包括上部开口的反应器箱体、有机废物布料装置、蚓粪输出装置、强制通风系统、伸缩架和照明装置，伸缩架连接在反应器箱体的上方，所述照明装置固定在伸缩架上，且设于反应器箱体的上方；反应器箱体两侧的上边缘连接有布料轮轨，所述有机废物布料装置与布料轮轨可滑动地连接；在反应器箱体的内部设有蚓粪输出轮轨，蚓粪输出轮轨的两端固定在反应器箱体的内壁上，且所述蚓粪输出装置与蚓粪输出轮轨可滑动地连接，所述反应器箱体的垂直于蚓粪输出轮轨方向的侧壁上设有可开启的与蚓粪输出装置对应的门；所述强制通风系统连接在反应器箱体外侧壁上，且强制通风系统的出风口与反应器箱体的内部连通；所述反应器箱体的底部下方设有加热夹层，加热夹层内连接有发热装置；所述有机废物布料装置、蚓粪输出装置、强制通风系统、照明装置、发热装置均分别与外部的中央调控系统连接。

2.根据权利要求1所述的蚯蚓生物反应器，其特征在于：所述有机废物布料装置包括物料均布器、布料转轴和布料驱动机构，所述物料均布器为一上部开口的箱体，且在其箱体的底部设有若干个出料通槽；所述布料转轴的轴身上设有若干个耙手，且布料转轴的端部与布料驱动机构连接；物料均布器的下方设有与布料轮轨滑动连接的导轨滑轮，导轨滑轮与布料驱动机构连接；所述布料驱动机构与外部的中央调控系统连接。

3.根据权利要求2所述的蚯蚓生物反应器，其特征在于：所述布料驱动机构包括布料电机、布料主动轮以及至少两个布料从动轮，各布料从动轮分别与布料转轴的两端连接，布料电机固定于物料均布器内部，并通过转轴与布料主动轮连接；布料主动轮通过传动带与其中一个布料从动轮连接；导轨滑轮为至少两个，且各导轨滑轮分别设于物料均布器的两侧下方，各布料从动轮分别对应地通过传动带与各导轨滑轮连接；所述布料电机与外部的中央调控系统连接。

4.根据权利要求3所述的蚯蚓生物反应器，其特征在于：所述蚓粪输出装置包括料斗、料斗电机、料斗主动轮、伸缩轮带和料斗从动轮，所述料斗电机固定于料斗内部；料斗主动轮通过转轴连接在料斗的侧壁上，且所述转轴伸入料斗的内部与料斗电机连接；所述伸缩轮带的两端分别套在料斗主动轮的外周、料斗从动轮的外周；料斗从动轮与蚓粪输出轮轨可滑动地连接；所述料斗电机与外部的中央调控系统连接。

5.根据权利要求4所述的蚯蚓生物反应器，其特征在于：所述料斗为铲料斗。

6.根据权利要求4所述的蚯蚓生物反应器，其特征在于：所述强制通风系统包括减震系统、风机安装架体、风机和电热丝网，所述减震系统与风机连接，风机安装在风机安装架体上，风机安装架体连接在反应器箱体外侧壁上，且反应器箱体的外侧壁上开有与风机的位置对应的风孔，风机的出风口与反应器箱体的内部连通；电热丝网设置在风机的出风口与反应器箱体的外侧壁之间，并固定在风机安装架体上；减震系统、风机、电热丝网均分别与外部的中央调控系统连接。

7.根据权利要求6所述的蚯蚓生物反应器，其特征在于：该蚯蚓生物反应器还包括标尺、感应器标杆和若干个液体均布器，所述标尺、感应器标杆分别连接在反应器箱体的内部，且均沿竖直方向设置；感应器标杆上还连接有温度探头、湿度探头、pH值探头以及有害气体探头，且所述温度探头、湿度探头、pH值探头、有害气体探头均分别与外部的中央调控系统连接；所述若干个液体均布器设置在反应器箱体的上方，且固定在伸缩架上；每个液体均布器均通过管道连接有三个电动泵，各个电动泵分别外接酸度调节液储罐、碱度调节液储罐、净水储罐；且各电动泵均与外部的中央调控系统连接。

8.根据权利要求7所述的蚯蚓生物反应器，其特征在于：所述液体均布器为排管式喷淋器。

9.根据权利要求1所述的蚯蚓生物反应器，其特征在于：所述照明装置为照明灯；所述反应器箱体的侧壁上设有若干个通气排水孔；所述发热装置包括连接在加热夹层上的发热电阻丝；所述反应器箱体下方还设有滑轮。

10.由权利要求7所述蚯蚓生物反应器实现的有机废物处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)预处理：将有机废物通过外部的发酵腐熟设备进行发酵腐熟，并以蚯蚓培养基的要求进行配制；将预处理后的有机废物添加到物料均布器中；

(2)通过外部的中央调控系统，启动布料电机，布料电机带动布料主动轮转动，布料主动轮同时带动布料从动轮转动；布料从动轮带动布料转轴转动，并同时带动导轨滑轮沿布料轮轨滑动，从而带动整个有机废物布料装置沿布料轮轨滑动；在沿有机废物布料装置滑动的同时，布料转轴旋转带动其轴身上各耙手绕着布料转轴的轴线进行旋转，各耙手在旋转的同时，将物料均布器中的有机废物拨到物料均布器的出料通槽处，以使有机废物沿出料通槽均匀地撒落入反应器箱体内，实现其均匀布料；通过标尺目测有机废物的高度，当有机废物达到一定高度时，则通过外部的中央调控系统停止布料电机的运转，从而停止整个有机废物布料装置的运作；

(3)将蚯蚓置于反应器箱体内，经过一定时间后，蚯蚓取食有机废物后在有机废物最上层排出蚓粪；

(4)感应器标杆上的温度探头、湿度探头、pH值探头以及有害气体探头实时监测反应器箱体内的温度、湿度、pH值以及有害气体的浓度，若温度超过设定的温度值、湿度超过设定的湿度值或者有害气体超过设定的浓度，则感应器标杆上的温度探头或者有害气体探头分别将数据信号传送给外部的中央调控系统，由外部的中央调控系统控制加大风机的风量，同时电热丝网处于不工作状态，以减低温度、减低湿度或者减少有害气体；若湿度小于设定的湿度值、pH值小于设定的pH值或者大于设定的pH值，则感应器标杆上的湿度探头或者pH值探头分别将数据信号传送给外部的中央调控系统，由外部的中央调控系统控制打开相应的电动泵，由液体均布器向反应器箱体内的喷洒净水、微酸调节液或微碱调节液，以使反应器箱体内的湿度、酸碱度达到蚯蚓生产增值要求；

(5)通过外部的中央调控系统，启动照明装置，照明装置迫使蚯蚓不在有机废物上层活动；同时，通过外部的中央调控系统，启动强制通风系统中的风机和电热丝网，将热风传送进反应器箱体内部；

(6)调节蚓粪输出装置的伸缩轮带，进而调节料斗的高度，以达到当前铲蚓粪的高度；通过外部的中央调控系统，启动料斗电机，料斗电机带动料斗主动轮，进而带动料斗从动轮沿蚓粪输出轮轨滑动，从而带动料斗沿蚓粪输出轮轨方向滑动，将蚓粪铲进料斗内，并由料斗将蚓粪倒进外部的回收罐进行回收，完成有机废物的处理。

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