CN108391629A - 一种自动化黑水虻养殖装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化黑水虻养殖装置。本发明包括养殖模块、筛分系统、投料系统和控制系统。本装置通过养殖模块多个养殖管体的螺旋联动和后端的振动滚筒联用筛分，可实现黑水虻养殖过程中的连续自动布料、喂养、出虫和分离，高效完成黑水虻的自动化养殖，通过养殖管道的旋转将逐渐长大的幼虫由幼虫接种口输送至出料口，在出料口完成自动筛分，并将鲜虫和虫粪分别收集。本发明所公开的自动化黑水虻养殖装置实现了有效空间内的黑水虻高效自动化养殖，具有自动化程度高，空间利用率大等多种无可比拟的优势。

Description

一种自动化黑水虻养殖装置

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾处理设备技术领域，具体涉及一种自动化黑水虻养殖装置。

背景技术

黑水虻养殖技术用于餐厨垃圾的处理逐渐得到应用。利用生物质有机废弃物养殖黑水虻不仅可以大量处理餐厨垃圾，实现餐厨垃圾的高效无害化处理，避免餐厨垃圾处理不当造成的病原微生物大量繁殖造成环境污染，还可收获数量可观的黑水虻幼虫。黑水虻幼虫体内含有丰富的蛋白质和脂肪，是一种重要的高营养价值饲料，可广泛用于土鸡等高品质禽畜产品的养殖。

但是，虽然现有的黑水虻养殖技术逐渐得到成熟，部分黑水虻养殖设备逐渐得到应用，但是依然存在养殖效率低，自动化程度低，人工消耗巨大等问题。以上存在的问题导致了黑水虻养殖过程中成本居高不下，产量相对较低等现状，制约了黑水虻作为一种重要蛋白质内饲料的大量应用，同时也间接提高了以黑水虻为饲料的高品质禽畜产品的价格，阻碍其更大范围的市场推广。

近年来自动化设备逐渐用于各类养殖领域中，但是暂无较好的黑水虻全自动养殖设备，并未有效缓解目前黑水虻养殖所存在的问题。解决现有黑水虻养殖存在的缺陷，实现黑水虻的高效养殖，关键在于探索一种自动化连续化养殖黑水虻的方法及其对应设备，解决目前托盘养殖中自动化程度低，养殖装置利用率不高，无法实现连续养殖等问题。

发明内容

根据背景技术中所述的黑水虻养殖存在的问题，本发明提供了一种自动化黑水虻养殖装置。本装置通过以下方式实现黑水虻的自动养殖。

一种自动化黑水虻养殖装置，包括养殖模块、投料系统、筛分系统和控制系统。

所述养殖模块为多个联动的养殖管体及其配套的动力装置。

所述养殖管体内部包含一道养殖螺旋，沿着养殖螺旋在螺旋边缘两侧安装有螺旋挡板，安装于养殖螺旋边缘的螺旋挡板向养殖螺旋的中部倾斜，在养殖螺旋和挡板靠近养殖螺旋一侧均喷有光滑涂层，可保障养殖管体在旋转过程中饲料和黑水虻幼虫均沿螺旋逐渐向前移动，并可有效防止黑水虻幼虫从螺旋中爬出或从前一个螺旋爬到第二个螺旋。

养殖管体外部安装有2-3道联动齿轮，用于养殖管道的旋转。装置运行过程中，电机带动一根养殖管体的联动齿轮旋转，同时联动齿轮带动其他并联的养殖管体的联动齿轮同步旋转，进而实现整个养殖模块的同步旋转。

养殖管体内部设计8个养殖螺旋，分别用于第一天至第八天的黑水虻的养殖。养殖过程中，首先在养殖管体旋转方向的第一个螺距中完成黑水虻虫卵或刚孵化的幼虫的投放，通过养殖管体每天转动一个螺距的间歇式旋转，逐渐将幼虫由投放口所在的螺旋转动至尾部螺旋，在螺旋转动过程中黑水虻逐渐由刚孵化的幼虫长成可收获的黑水虻。每天经过一个螺距的旋转之后，第一个螺距中的黑水虻幼虫等内容物转移至第二个螺旋，空出的第一个螺旋继续进行黑水虻虫卵或刚孵化幼虫的投放，以此实现黑水虻的自动化连续养殖。

所述养殖管体最后一个螺旋的外壁为筛网结构，可在养殖管体旋转和黑水虻爬动的过程中实现鲜虫、虫粪和剩余少量饲料的初步筛分，获得杂质更少的黑水虻鲜虫。

筛分装置主要包括养殖管体末端下方安装的振动滚筒筛。待黑水虻在第八个螺旋完成初步筛分后，黑水虻经养殖管体的旋转落入管体下方的振动滚筒筛中，完成鲜虫、虫粪和剩余少量饲料的完全筛分。所述振动滚筒筛上部安装有可振动筛网，在筛分过程中滚筒侧壁的筛网可同时振动，可提高筛分效率，完成黑水虻与杂质的完全分离。

所述投料主要包括投料管及其附属的投料孔。通过投料管完成养殖管体中饲料的供给。所述投料管贯穿于养殖管体中部，通过外部的投料仓和压力泵完成饲料的输送，所述投料管在每一个养殖螺旋的正上方开有一个投料孔，其特征为，随着投料管不断由第一个螺旋伸入到第八个螺旋，螺旋正上方的投料孔逐渐增大。投料孔的规律递变可有效实现每个螺旋中的黑水虻所需饲料的正常供给，避免饲料投放过多或投放不足造成的幼虫生长受影响或饲料浪费。

所述控制系统包括集成于PLC控制电路中的灯管控制单元、温度湿度控制单元和养殖管体旋转控制单元。在每个养殖螺旋上方的投料管外壁安装有贴片式LED，养殖管体中部的投料管外壁安装有温度、湿度传感器。

本装置在养殖黑水虻的过程中，通过温度、湿度传感器将养殖管体内部的温度、湿度数据及时反馈至PLC控制系统中，当温度、湿度数据不适合黑水虻的生长时，通过启动养殖管道外部的鼓风机或抽风机完成养殖管体内部的空气更换，从而控制养殖管体内部的温度和湿度。

所述投料管外壁安装的贴片式LED，每个养殖螺旋上方贴片式LED的光谱特征根据黑水虻不同生长阶段的光照要求设置，并且可实现每个贴片式LED光照强度的单独调控。

本发明所设计的自动化黑水虻养殖装置可通过养殖环境控制、投料控制等相关控制，利用养殖管道实现黑水虻的高效连续化养殖，具有自动化程度高、空间利用率大，可连续投放虫卵或刚孵化的幼虫，连续回收成虫等优势。

附图说明

图1为本发明实施案例设计图

图2为本发明养殖管道截面图

图3为本发明多养殖管道联装设备的正视图

图4为本发明多养殖管道联装设备的侧视图

图注如下：1-压力泵；2-进料斗；3-养殖管体；4-螺旋挡板；5-养殖螺旋；6-联动齿轮；7-电动机；8-LED灯；9-筛网外壁；10-振动滚筒筛；11-鲜虫收集盘；12-虫粪收集盘；13-光滑涂层；14-投料管；15-投料口。

具体实施方式

实施案例1

现结合附图说明对本发明设计的一种自动化黑水虻养殖装置做进一步解释说明，应当指出的是，本具体实施案例仅作为本发明所设计的一种自动化黑水虻养殖装置的应用解释，并不对本发明权利要求书中的内容做任何形式的限制，凡是基于本发明的创造衍生的各类设计均应当受到本发明的保护。

本实施案例中的“上、下、左、右”等方位名词仅用于指示附图说明中各个组件的位置，并不对其实际应用的位置构成限制。

结合图1，一种自动化黑水虻养殖装置，基本组件包括养殖管体3，投料管14，电动机7和振动滚筒筛10。

所述养殖管体3外壁安装有2-3道联动齿轮6，其中一道联动齿轮与电动机7直接连接，用于驱动养殖管体3的旋转。在实际应用过程中，可根据具体需要改变养殖管体3的并列数目并实现联动齿轮6的互相耦合，根据实际需要调整电动机功率，可实现一台电动机7带动多个养殖管体3旋转，从而提高黑水虻养殖的效率和规模。一般情况下，电动机7带动养殖管体3每天转动一个螺距，每个养殖螺旋中的黑水虻幼虫逐渐向出口移动。遇特殊情况，如养殖管体3内部需要定期清理时，电动机7可带动养殖管体3连续旋转，短时间内及时将养殖管体内部清理干净。

养殖管体3最右侧的第八个养殖螺旋5设置成筛网外壁9，当养殖管体中的黑水虻养殖到第八天时基本将黑水虻幼虫养成可收获的鲜虫，最后一个养殖螺旋5外壁设置成网状可将养殖螺旋5中积累的虫粪及时排出养殖螺旋5，实现黑水虻与杂质的初步筛分，减轻后续筛分的难度。

所述投料管14深入养殖管体3的内部，通过进料斗2和压力泵1及计量装置的配套使用，实现饲料的定量投放。在每个养殖螺旋5正上方位置的投料管14上方设置有投料口15，其特征为，从第一个养殖螺旋到第八个养殖螺旋，所述投料口15的内径逐渐增大，可实现每个投料口下方正对的养殖螺旋5中所养殖的黑水虻幼虫的饲料基本恰好满足其生长需要。

振动滚筒筛10安装于养殖管体右侧，待最右侧养殖螺旋中的黑水虻完成最后养殖和初步筛分后，养殖螺旋中内容物进入振动滚筒筛10，完成鲜虫和杂质的筛分。所述振动滚筒筛运行过程中通过在筛网上安装振动装置提高筛分效率，并通过鲜虫收集盘11和虫粪收集盘12完成鲜虫和虫粪的分别收集。

所述投料管14上正对每个养殖螺旋5的上方安装有贴片式LED，用于提供黑水虻生长过程中的灯光需求，第四个至第五个养殖螺旋中部的投料管上安装有温度传感器和湿度传感器，用于及时反馈养殖管体内部的湿度、温度信息并通过PLC控制系统及时完成养殖管体内部的环境调控。

结合图2，所述养殖管体3内部镶嵌设一条养殖螺旋5，养殖螺旋5两侧安装有向螺旋中部倾斜的螺旋挡板4，在养殖螺旋内壁及螺旋挡板4靠近养殖螺旋一侧表面涂覆有光滑涂层，可提高养殖管体旋转过程中养殖螺旋内容物的转移效率并避免黑水虻幼虫跨越养殖螺旋运动。

在黑水虻养殖过程中，首先在养殖管体3左侧的第一个螺旋中投放刚孵化的黑水虻幼虫。通过进料斗2和压力泵1的联合作用将饲料送入投料管14中，进而通过投料孔15将饲料按与预定设计投放至每个养殖螺旋中，黑水虻养殖初期，没有黑水虻的养殖螺旋上方正对的投料孔处于关闭状态，养殖螺旋中转入黑水虻幼虫后，通过PLC控制系统打开投料孔。

在养殖管道左侧的第一个养殖螺旋中投放刚孵化的黑水虻幼虫，完成一天养殖后，通过电动机7带动养殖管体3转动一个螺距，第一个养殖螺旋中的黑水虻幼虫沿着养殖螺旋转入第二个螺旋中，再次在第一个养殖螺旋中进行幼虫投放，以此类推，直至第八天后最先投放的黑水虻由养殖管体3落入振动滚筒筛10中，以此完成黑水虻的自动化连续化养殖。

黑水虻和杂质进入振动滚筒筛10中以后，完成筛分并将黑水虻鲜虫和杂质分别由鲜虫收集盘11和虫粪收集盘12收集，收集到的鲜虫作为黑水虻产品，虫粪用作肥料。

黑水虻养殖过程中，通过PLC控制系统控制贴片式LED的光强实现光环境调控，通过温度、湿度传感器和配套的抽风机、鼓风机等完成温度、湿度的调控，可根据黑水虻生长的需要控制养殖管体内的环境，确保黑水虻的高效养殖。

本发明所述的自动化黑水虻养殖装置通过以上方法实现黑水虻的自动化连续化养殖，养殖效率高，空间利用率高，成本低。

实施案例2

现就本发明所述多养殖管联装的自动化黑水虻养殖装置做进一步解释说明。

结合图3和图4，本发明所设计的一种自动化黑水虻养殖装置可通过多个养殖管体的并联以扩大养殖规模，图3 中自动化养殖装置为两排3组并联的养殖管体组成的自动化黑水虻养殖装置。其特征为，电动机7带动其中一根养殖管道旋转时，可带动其余并联的养殖管体联动，从而实现每根养殖管体每天转动一个螺距。

在本实施案例所述装置中，6根养殖管体共用一个进料斗2，通过每根养殖管体前端独立的压力泵1将进料口斗2中的饲料输送到每根养殖管体的投料管中。养殖管体尾部共用一个筛分系统，包括放大的振动滚筒筛10，鲜虫收集盘11和虫粪收集盘12，减少了装置的复杂度，同时也提高了筛分和鲜虫收集的效率。

结合图4，为提高控制系统的工作效率，本实施案例中排养殖管道可利用一个外壳完成中部的封闭，并在第一个养殖螺旋前端所在平面安装一道挡板，可实现养殖管体组合的封闭，兼具提高控制系统工作效率、降低联动齿轮旋转可能导致的刮擦风险和提高装置美观的效果。

除了本实施案列中养殖管体的并联方式外，本发明所设计的一种自动化黑水虻养殖装置还可根据实际产量需要和装置安装的空间特征做其他方式的并联安装，其他安装方式的变化所组装的类似设备也应当受到本发明的保护。

Claims (8)

1.一种自动化黑水虻养殖装置，包括养殖模块、投料系统、筛分系统和控制系统。

2.所述养殖模块包括多个联动养殖体及其配套的动力装置，所述筛分系统包括养殖模块尾部的振动滚筒筛和鲜虫、虫粪收集装置，所述投料系统为深入养殖管道内部的投料管及其配套的压力泵，所述控制系统包括集养压力泵殖管道内部灯光、温度、湿度及联动旋转控制与一体的PLC控制系统。

3.根据权利要求1，所述养殖管体为塑料管体或带有塑料内衬的不锈钢管体，其特征为，管体外壁安装有2-3道联动齿轮，管体内部设置有光滑的养殖螺旋，所述养殖螺旋边缘安装有光滑的螺旋挡板，最后一节养殖螺旋外壁为筛网状。

4.根据权利要求1所述的投料系统，所述投料管上设置有正对养殖螺旋的投料孔，其特征为，所述投料孔随着养殖螺旋方向孔径尺寸逐渐增大，每个投料孔可实现开关单独控制。

5.根据权利要求1所述的筛分系统，其特征为，所述的振动滚筒筛为滚筒筛结构，其筛网上安装有振动装置。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征为，包括养殖管道内部安装于投料管上的小功率LED及其控制单元，安装于投料管上的温度传感器、湿度传感器及其控制单元，所述控制单元通过PLC控制系统集成在控制面板上操作。

7.根据权利要求2所述的养殖管体，其特征为，4-9根养殖管道及其对应的联动齿轮组装成养殖模块，所述养殖模块前端封闭，前端安装有抽风系统，所述养殖模块侧面安装有电动机。

8.根据权利要求1至权利要求6所述的自动化黑水虻养殖装置，其特征为，所述养殖管道在电动机带动下间歇式转动，每天转动一个螺距。