CN108575914B - 一种昆虫转化农业有机废弃物的装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种昆虫转化农业有机废弃物的装置，包括储粪池、固液分离池和具有多个转化槽的立体转化架，所述储粪池与固液分离池通过蛟龙运输机连接；固液储存池由滤网隔成固体储存池和液体储存池，固体储存池和液体储存池各设有一个排出口；所述固体储存池排出口置于蛟龙提升机的进料口上方，所述蛟龙提升机通过上料装置将有机废弃物送进转化槽；所述转化槽上方还设有翻抛系统和控制系统。本装置可直接利用有机废弃物；通过自动化，机械化，信息化控制有机废物转化以及昆虫养殖，整个转化过程中实现无人操作从而降低了人工成本；实现布料、收料、通风一体化，大幅度简化转化装置构成，操作简单，设备成本低。
Description
技术领域
本发明属于食腐性昆虫养殖及农业有机废弃物资源化、无害化处理领域，具体涉及一种昆虫转化农业有机废弃物的装置及其使用方法。
背景技术
农业有机废弃物主要包括畜禽粪便、农作物残余物和动物尸体等，过量的有废弃物会破坏生态怀瑾，造成污染。有机废弃物的露天堆放或直接填埋，需要占据耕地或城市建设用地，使土地短缺更严重。
利用食腐性昆虫的取食行为转化有机废弃物，收获的昆虫蛋白回归动物饲料，虫粪作为有机肥回归农田。一些昆虫可以高效率转化有机废弃物，尸食性昆虫如埋葬甲、皮蠹等，腐食性昆虫如蜣螂、黑水虻和蝇蛆，这些昆虫喜食自然界中的动物尸体、畜禽粪便和腐败植物组织与其他生物种类相比，昆虫生长繁殖快，对废弃物的转化率高，因此适合用来处理有机废弃物。
基于昆虫转化有机废弃物建立循环经济产业链是该领域未来的重要发展方向。有机废弃物无害化处理越来越受到人们关注。食腐性昆虫转化农业有机废弃物的同时，既可以解决农业环境污染问题、又消除畜禽粪便中的病原菌对人类健康造成的威胁，实现资源的可以持续利用，具有良好的社会效益。因此，对有机废弃物进行无害化处理，资源化利用，防止和消除养殖场畜禽粪便污染，实现零排放，对保护生态环境，推动农业科持续发展和增强中国农产品市场竞争力具有十分重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种昆虫转化农业有机废弃物的装置，转化过程中信息化、自动化控制以提高农业有机废弃物转化率，降低生产成本，节约劳动力，实现畜禽粪便转化为生物有机肥和动物蛋白饲料，食腐性昆虫油脂可以作为昆虫源脂肪生物柴油。
本发明通过以下技术方案实现：
一种昆虫转化农业有机废弃物的装置，包括储粪池、固液分离池和具有多个转化槽的立体转化架，所述储粪池与固液分离池通过第一蛟龙运输机连接；固液分离池由滤网隔成固体储存池和液体储存池，固体储存池和液体储存池各设有一个排出口；所述固体储存池排出口置于蛟龙提升机的进料口上方，所述蛟龙提升机通过上料装置将有机废弃物送进转化槽；所述转化槽上方还设有翻抛系统和控制系统。
具体的，每个转化槽上方均设有上料装置，上料装置包括第二蛟龙运输机、驱动蛟龙运输机的上料电机，以及纵向运输管；蛟龙提升机的出料口位于顶层转化槽的上方、设有一个四通连接件，水平方向一端连接上料电机，另一端连接第二蛟龙运输机，下端连接纵向运输管；下方每一层的上料装置结构均和顶层一致；第二蛟龙运输机置于转化槽的上方，第二蛟龙运输机下侧开设有多个布料管，布料管通过三通连接件与第二蛟龙运输机连接，布料管下端开口即为布料口，布料管上设有阀门。
具体的，翻抛系统包括布料装置和驱动布料装置的拉力驱动装置，转化槽为内壁两侧上边沿设有转化槽滑轨的长方体凹槽；布料装置为多个四周均设有滑轮的长方形中空支架，所述滑轮置于转化槽滑轨中，长方形中空支架上安装有布料板，布料板通过转轴连接在长方形中空支架两端，转轴由翻抛电机驱动转动、两端固定于长方形中空支架两端，布料板的近两端上各垂直安装有收料板，所述收料板与转轴垂直；拉力驱动装置为多层对滚轮架，多层对滚轮架由金属架、每层放置的一对对滚轮、一个驱动电机和一个离合器组成，所述立体转化架顶部还设有一个U型槽口，U型槽口内装有导绳轮，每对对滚轮上的牵引绳均穿过导绳轮后穿入每层转化槽的滑轮和转化槽滑轨之间，所述驱动电机通过离合器与每对对滚轮连接；
具体的，所述控制系统为PLC控制系统，分别与第二蛟龙运输机和蛟龙提升机的电机、上料电机、翻抛电机和驱动电机电连接。
具体的，昆虫转化农业有机废弃物的装置还包括由液体储存池、抽气泵和喷水管组成的喷淋系统，液体储存池排出口置于蛟龙提升机的进料口上方，第二蛟龙运输机上设有多个喷水管，液体储存池还包括微生物发酵菌接口，喷水管上设置有抽气泵。
具体的，所述通气系统由风机，通风管组成，所述风机安装在立体转化架顶部，风机与通风管连接，通风管贯穿到立体转化架的最底层，通风管在每层转化槽内都设有一个通风口。
具体的，所述感应系统为温度湿度检测器，所述温度湿度检测器安装在每个转化槽内。
具体的，所述固体储存池和液体储存池的出料口处装有除臭装置，立体转化架外部覆盖的绝热材料。
更具体的，上述任一种昆虫转化农业有机废弃物的装置中，立体转化架的每层转化槽上安装有传送带，转化槽末端装有斜面装置，斜面装置与收集装置连接。
一种上述所述昆虫转化农业有机废弃物的装置的使用方法，其特征在于：通过所述控制系统通过控制第二蛟龙运输机、蛟龙提升机的电机、上料电机、翻抛电机和驱动电机实现将有机废弃物从储粪池运输到转化槽中，再向转化槽中接入食腐性昆虫的幼虫进行转化，同时进行翻转、喷淋、通气、温度调节的自动化操作。
本发明具有以下有益效果：
1)直接利用有机废弃物；
2)本发明通过自动化，机械化，信息化控制有机废物转化以及昆虫养殖，整个转化过程中实现无人操作从而降低了人工成本；
3)本发明实现布料、收料、通风一体化，大幅度简化转化装置构成，操作简单，设备成本低。
附图说明
图1为本发明装置有机废物运输的流程示意图；
图2为两组三层转化槽对应的上料装置的结构示意图；
图3为一层转化槽对应的翻抛系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步地详细说明：
如图1所述，一种昆虫转化农业有机废弃物的装置，包括储粪池1、固液分离池和具有三个转化槽3a的立体转化架，储粪池1与固液分离池通过第一蛟龙运输机连接；固液分离池由滤网2a隔成固体储存池2b和液体储存池2c，固体储存池2b和液体储存池2c各设有一个排出口；固体储存池2b排出口和液体储存池2c均置于蛟龙提升机5的进料口上方，有机废弃物由蛟龙提升机5通过上料装置将送进转化槽3a；另外，转化槽3a上方还设有翻抛系统7和控制系统8，立体转化架的每层转化槽3a上安装有传送带，转化槽末端装有斜面装置，斜面装置与收集装置连接。
如图2所示，上料装置包括第二蛟龙运输机4、驱动第二蛟龙运输机4的上料电机6a，以及纵向运输管6b；蛟龙提升机5的出料口设有一个四通连接件5a，水平方向一端连接上料电机6a，另一端连接第二蛟龙运输机4，下端连接纵向运输管6b；第二蛟龙运输机4置于转化槽3a的上方，第二蛟龙运输机4下侧开设有三个布料管4a，布料管4a通过三通连接件4b与第二蛟龙运输机4连接，布料管4a下端开口即为布料口，布料管4a上设有阀门4a1。
如图3所示，翻抛系统7包括布料装置7a和驱动布料装置的拉力驱动装置，转化槽3a为内壁两侧上边沿设有转化槽滑轨3a1的长方体凹槽；布料装置7a为三个四周均设有滑轮7a1的长方形中空支架，每个长方形中空支架对应每个转化槽3a的上方进行设置，所述滑轮7a1置于转化槽滑轨3a1中，长方形中空支架上安装有布料板7a2，布料板7a2通过转轴7a3连接在长方形中空支架两端，转轴7a3由翻抛电机7c驱动转动、两端固定于长方形中空支架两端，布料板7a2的近两端上各垂直安装有收料板7a4，所述收料板7a4与转轴7a3垂直；拉力驱动装置为三层对滚轮架，三层对滚轮架由金属架、每层放置的一对对滚轮7b1、一个驱动电机7b2和一个离合器7b3组成，立体转化架顶部还设有一个U型槽口3b，U型槽口3b内装有导绳轮3b1，每对对滚轮7b1上的牵引绳7b4均穿过导绳轮3b1后穿入每层转化槽3a的滑轮7a1和转化槽滑轨3a1之间，所述驱动电机7b2通过离合器7b3与每对对滚轮7b1连接。一对对滚轮7b1可以控制一层转化槽3a上相应的长方形中空支架循环往复运动并且只需要一个驱动电机，通过一个离合控制三个对滚轮，实现高效化，多层次化。当牵引绳7b4牵引长方形中空支架时，可达到除了翻抛、通风、降温以及搅拌作用同时又不伤害昆虫幼虫，保持昆虫幼虫继续转化的良好效果。
控制系统8为PLC控制系统，分别与第二蛟龙运输机4和蛟龙提升机5的电机、上料电机6a、翻抛电机7c和驱动电机7b2电连接。
昆虫转化农业有机废弃物的装置还包括喷淋系统、通气系统；喷淋系统由液体储存池2c、抽气泵和喷水管组成，液体储存池2c排出口置于蛟龙提升机5的进料口上方，第二蛟龙运输机4上设有三个喷水管，可起到每处物料均匀喷洒的效果。液体储存池2c还包括微生物发酵菌接口，喷水管上设置有抽气泵。液体发酵池中的粪尿可加入乳酸菌中进行发酵。可根据需要实现喷洒水滴态的发酵液也喷洒雾态的发酵液，当发酵好之后通过抽气泵抽入发酵好的粪尿抽入管中，然后喷洒粪尿至转化槽3a上，既可以调节反应湿度又可以增加昆虫以及微生物反应所需的营养，提高转化效率。
通气系统由风机，通风管组成，风机安装在立体转化架顶部，风机与通风管连接，通风管贯穿到立体转化架的最底层，通风管在每层转化槽3a内都设有一个通风口。
昆虫转化农业有机废弃物的装置还包设有温度湿度检测器和除臭装置，所述温度湿度检测器安装在每个转化槽3a内，可以实时反馈每个转化槽3a的温度及湿度，便于进一步调节转化环境；除臭装置安装在固体储存池2b和液体储存池2c的出料口处，立体转化架外部覆盖的绝热材料。
该昆虫转化农业有机废弃物的装置的使用方法：
将农业生产所得的有机废弃物储存在储粪池1中，预处理之后，即开始准备上料和转化工作。
上料工作开始时，通过PLC控制系统，开启第一蛟龙运输机，使得有机废弃物通过第一蛟龙运输机送进固液分离池，滤网2a将有机废弃物分别储存在上部的固体储存池2b和下部的液体储存池2c，实现固液分离，固体储存池2b和液体储存池2c的两个排出口均置于蛟龙提升机5进料口的上方，于是将有机废弃物送进蛟龙提升机5。
通过PLC控制系统，开启蛟龙提升机5的电机，蛟龙提升机5将有机废弃物提升到上料装置中、即纵向运输管6b，纵向运输管6b通过四通连接件5a，在上料电机6a的驱动下，分别将有机废弃物运进每层转化槽3a上方的第二蛟龙运输机4中，由三通连接件4b进入转化槽3a上方的布料管4a。布料管4a的阀门4a1控制开关实行布料。
有机废弃物转移至转化槽后，接入食腐性昆虫的幼虫。
开启布料装置7a上的翻抛电机7c，使翻抛电机7c带动转轴7a3转动，进而使布料板7a2沿转轴7a3转动，当布料板7a2翻下时与有机废弃物接触，实现布料和翻抛功能；
转化结束后用控制驱动电机进行收集，腐熟的有机废弃物用于肥料制作，食腐性昆虫用于其它用途。
上料、转化、翻抛、喷淋、通气、感应都由控制系统控制。控制系统为已编号程序软件，整个转化过程中布料、收料、翻抛、通风、调节温湿度实现无人操作，均由电脑控制，尽可能保持昆虫幼虫转化的最佳环境。
Claims (8)
1.一种昆虫转化农业有机废弃物的装置，其特征在于：包括储粪池(1)、固液分离池和具有多个转化槽(3a)的立体转化架，所述储粪池(1)与固液分离池通过第一蛟龙运输机连接；固液分离池由滤网(2a)隔成固体储存池(2b)和液体储存池(2c)，固体储存池(2b)和液体储存池(2c)各设有一个排出口；所述固体储存池(2b)排出口置于蛟龙提升机(5)的进料口上方，所述蛟龙提升机(5)通过上料装置将有机废弃物送进转化槽(3a)；所述转化槽(3a)上方还设有翻抛系统(7)和控制系统(8)；
每个转化槽(3a)上方均设有上料装置，上料装置包括第二蛟龙运输机(4)、驱动第二蛟龙运输机的上料电机(6a)，以及纵向运输管(6b)；蛟龙提升机(5)的出料口位于顶层转化槽(3a)的上方、设有一个四通连接件(5a)，水平方向一端连接上料电机(6a)，另一端连接第二蛟龙运输机(4)，下端连接纵向运输管(6b)；下方每一层的上料装置结构均和顶层一致；第二蛟龙运输机(4)置于转化槽(3a)的上方，第二蛟龙运输机(4)下侧开设有多个布料管(4a)，布料管(4a)通过三通连接件(4b)与第二蛟龙运输机(4)连接，布料管(4a)下端开口即为布料口，布料管上设有阀门(4a1)；
翻抛系统(7)包括布料装置(7a)和驱动布料装置(7a)的拉力驱动装置，转化槽(3a)为内壁两侧上边沿设有转化槽滑轨(3a1)的长方体凹槽；布料装置(7a)为多个四周均设有滑轮(7a1)的长方形中空支架，所述滑轮(7a1)置于转化槽滑轨(3a1)中，长方形中空支架上安装有布料板(7a2)，布料板(7a2)通过转轴(7a3)连接在长方形中空支架两端，转轴(7a3)由翻抛电机(7c)驱动转动、两端固定于长方形中空支架两端，布料板(7a2)的两端上各垂直安装有收料板(7a4)，所述收料板(7a4)与转轴(7a3)垂直；拉力驱动装置为多层对滚轮架，多层对滚轮架由金属架、每层放置的一对对滚轮(7b1)、一个驱动电机和一个离合器组成，所述立体转化架顶部还设有一个U型槽口(3b)，U型槽口(3b)内装有导绳轮(3b1)，每对对滚轮(7b1)上的牵引绳(7b4)均穿过导绳轮(3b1)后穿入每层转化槽(3a)的滑轮(7a1)和转化槽滑轨(3a1)之间，所述驱动电机(7b2)通过离合器(7b3)与每对对滚轮(7b1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种昆虫转化农业有机废弃物的装置，其特征在于：所述控制系统(8)为PLC控制系统，与第二蛟龙运输机(4)、蛟龙提升机(5)的电机、上料电机(6a)、翻抛电机(7c)和驱动电机(7b2)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种昆虫转化农业有机废弃物的装置，其特征在于：还包括由液体储存池(2c)、抽气泵和喷水管组成的喷淋系统，液体储存池(2c)排出口置于蛟龙提升机(5)的进料口上方，第二蛟龙运输机(4)上设有多个喷水管，液体储存池(2c)还包括微生物发酵菌接口，喷水管上设置有抽气泵。
4.根据权利要求1所述的一种昆虫转化农业有机废弃物的装置，其特征在于：还包括由风机、通风管组成的通气系统，所述风机安装在立体转化架顶部，风机与通风管连接，通风管贯穿到立体转化架的最底层，通风管在每层转化槽(3a)内都设有一个通风口。
5.根据权利要求1所述的一种昆虫转化农业有机废弃物的装置，其特征在于：还包括温度湿度检测器，所述温度湿度检测器安装在每个转化槽(3a)内。
6.根据权利要求1所述的一种昆虫转化农业有机废弃物的装置，其特征在于：所述固体储存池(2b)和液体储存池(2c)的出料口处装有除臭装置，立体转化架外部覆盖绝热材料。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种昆虫转化农业有机废弃物的装置，其特征在于：所述立体转化架的每层转化槽(3a)上安装有传送带，转化槽(3a)末端装有斜面装置，斜面装置与收集装置连接。
8.一种如权利要求7中所述一种昆虫转化农业有机废弃物的装置的使用方法，其特征在于：所述控制系统(8)通过控制第二蛟龙运输机(4)、蛟龙提升机(5)的电机、上料电机(6a)、翻抛电机(7c)和驱动电机(7b2)实现将有机废弃物从储粪池(1)运输到转化槽(3a)中，再向转化槽(3a)中接入食腐性昆虫的幼虫进行转化，同时进行翻转、喷淋、通气、温度调节的自动化操作。
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