CN113229222A - 黑水虻空间多层自动养殖系统及养殖方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种黑水虻空间多层自动养殖系统及养殖方法，其包括养殖托盘、饲料装盘机、托盘输送机、托盘码垛机、盘垛输送机组、盘垛拆盘机、翻盘倒料机、物料输送机、筛分机、系统控制器、养殖托盘调温装置、盘垛换向输送机以及投种装置；本发明的设备机型小、功能工艺齐备，可实现将黑水虻养殖由平面池养殖模式扩展为立体养殖模式，相较于平面池养模式省地90%以上，养殖过程全程自动化，用工少，劳动强度低，效率高，养殖成本低，经济效益好，环保性强，可进行规模化、工厂化、清洁环保养殖，有利于产业化推广，更有利于项目在土地资源紧缺的城市落地。

Description

黑水虻空间多层自动养殖系统及养殖方法

技术领域

本发明属于黑水虻养殖技术及设备领域，具体涉及一种能够大幅度提高黑水虻养殖效率、降低养殖人工投入和养殖成本的黑水虻空间多层自动养殖系统及养殖方法。

背景技术

据相关机构统计测算，当前我国城市每年产生排放的生活垃圾超过4亿吨，而其中超过50%是厨余垃圾。随着我国生活垃圾强制分类制度在全国范围内的实施，每年将有超过2亿吨的巨量厨余垃圾被分类出来。由于厨余垃圾水分含量高、易腐烂发臭，如何环保处理处置好如此巨量的厨余垃圾，做到既消除其污染隐患，又能对其进行资源化循环利用，将事关生活垃圾分类和生态文明建设成效。

目前，社会上针对厨余垃圾的环保处理与资源化利用主要进行厌氧产沼、好氧制肥和黑水虻养殖等几种技术工艺的探索。而由于具备更好的经济效益预期，使得黑水虻的养殖方兴未艾，世界各地均有不少企业和个人在进行产业化养殖的探索与尝试。当前，黑水虻幼虫的饲养大多采用池养、盒养和桶养三种模式，一般养殖规模稍大的基本采用平面池养的模式。

随着黑水虻在用于处理城镇厨余垃圾上的探索逐渐增多，探索实践过程中也发现了制约行业发展的主要技术问题：一是建池平面养殖需要占用较大的场地，在寸土寸金的城市及周边，获取足够的项目用地十分困难，项目难以落地；二是养殖过程产生大量臭气，平面养殖占用空间大，臭气收集处理量大，成本高，难以做到清洁环保生产；三是人工进料、布料、收料(虫)，用工多，劳动强度大，效率低，难以实现规模化、工厂化生产，生产成本高，难以实现大规模、产业化推广。

因此，要大规模推广黑水虻养殖并将其发展成为处理处置厨余垃圾的主要技术路途及一个有经济前景的产业，土地集约型、机械自动化、环保高效养殖模式的探索建立势在必行。

发明内容

本发明的目的在于解决现有黑水虻养殖技术工艺方面存在的不足，提供一种效率更高、成本更低的黑水虻空间多层自动养殖系统及养殖方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种黑水虻空间多层自动养殖系统，包括养殖托盘、饲料装盘机、托盘输送机、托盘码垛机、盘垛输送机组、盘垛拆盘机、翻盘倒料机、物料输送机、筛分机和系统控制器；养殖饲料通过所述饲料装盘机装入所述养殖托盘内；所述养殖托盘通过所述托盘输送机输送；所述养殖托盘通过所述托盘码垛机码成盘垛；所述养殖托盘的盘垛通过所述盘垛输送机组输送；所述养殖托盘通过所述盘垛拆盘机从盘垛中拆出；所述养殖托盘内的黑水虻幼虫和虫粪及料渣通过所述翻盘倒料机从所述养殖托盘中倒出；黑水虻幼虫和虫粪及料渣混合物通过所述物料输送机输送至所述筛分机筛分分离；所述饲料装盘机、托盘输送机、托盘码垛机、盘垛输送机组、盘垛拆盘机、翻盘倒料机、物料输送机及筛分机依次连接安装；所述养殖托盘通过所述托盘输送机在所述饲料装盘机、所述托盘码垛机、所述盘垛输送机组、所述盘垛拆盘机和所述翻盘倒料机之间流转循环；所述饲料装盘机、托盘输送机、托盘码垛机、盘垛输送机组、盘垛拆盘机、翻盘倒料机、物料输送机、筛分机与系统控制器电连接；还包括养殖托盘调温装置；所述调温装置安装于所述盘垛输送机组的侧面；所述调温装置是冷/热风机/扇或/和冷/热雾化器。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现：

较佳地，所述黑水虻空间多层自动养殖系统，其还包括盘垛换向输送机；所述盘垛换向输送机连接在二台/组以上所述盘垛输送机组的端部，实现所述养殖托盘盘垛在所述盘垛输送机组上的180度换向输送。

较佳地，所述黑水虻空间多层自动养殖系统，其所述托盘码垛机依次通过所述盘垛输送机组、盘垛换向输送机、盘垛输送机组与所述盘垛拆盘机连接。

较佳地，所述黑水虻空间多层自动养殖系统，其所述饲料装盘机二台以上串连安装于所述盘垛拆盘机与所述托盘码垛机之间。

较佳地，所述黑水虻空间多层自动养殖系统，其所述养殖托盘侧面连接安装有盘垛透气分隔块。

较佳地，所述黑水虻空间多层自动养殖系统，其还包括投种装置；所述投种装置安装在所述饲料装盘机与所述托盘码垛机之间的所述托盘输送机上方，实现将黑水虻虫卵或/和幼虫自动投放到所述养殖托盘的饲料上。

本发明公开一种黑水虻空间多层自动养殖系统进行的黑水虻养殖方法，包括以下步骤：

S1：系统准备：启动所述黑水虻空间多层自动养殖系统，使设备处于工作状态；

S2：饲料装盘：将养殖饲料通过所述饲料装盘机装入所述养殖托盘内；

S3：投种：将黑水虻虫卵或孵化的幼虫定量投放到所述养殖托盘的饲料上方；

S4：养殖托盘码垛：将上述完成饲料装载和投种的所述养殖托盘通过所述托盘码垛机逐盘码成2层以上的盘垛；

S5：盘垛输送(养殖周期)：所述养殖托盘的盘垛逐垛从所述托盘码垛机通过所述盘垛输送机组连续或间歇输送4~10天，盘垛输送至所述盘垛拆盘机，黑水虻幼虫养殖至预蛹的养殖过程周期完成；

S6：盘垛拆垛：将完成养殖过程周期的所述养殖托盘通过所述盘垛拆盘机从盘垛中逐个地拆出，通过所述托盘输送机向所述翻盘倒料机输送；

S7：翻盘倒料：将从盘垛中拆出的所述养殖托盘逐盘通过所述翻盘倒料机翻转，将所述养殖托盘中的黑水虻幼虫和虫粪及料渣混合物一并倒出，通过所述翻盘倒料机下方的所述物料输送机往所述筛分机输送，清空后的所述养殖托盘经所述托盘输送机输送回S2循环使用；

S8：虫与粪料分离：黑水虻幼虫和虫粪及料渣混合物通过所述筛分机筛分，完成黑水虻幼虫与虫粪及料渣的分离，分别收集利用；如此完成一个黑水虻空间多层自动养殖系统自动养殖作业过程。

较佳地，所述黑水虻空间多层自动养殖系统进行的黑水虻养殖方法，其还包括S5中通过所述调温装置给所述盘垛输送机组上的所述养殖托盘降温或加热升温；

还包括S2中所述养殖托盘仅加入部分饲料，S5中所述养殖托盘盘垛在所述盘垛输送机组输送过程中，通过所述盘垛拆盘机拆出，再经所述饲料装盘机进行二至五次饲料补料。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明黑水虻空间多层自动养殖系统及养殖方法至少具有以下优点及有益效果之一：

一是项目用地省，相较于平面池养模式省地90%以上，有利于项目在土地资源紧缺的城市落地；

二是空间多层立体工艺设计，养殖空间小，有利于对养殖臭气收集、经济完成除臭处理，项目更加环保；

三是可实现养殖过程的全程自动化，用工少，劳动强度低，效率高，养殖成本低，经济效益好；

四是可进行规模化、工厂化、清洁环保养殖，有利于产业化推广。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构主视示意图。

图2为本发明实施例一的结构俯视示意图。

图3为本发明实施例一的结构左视示意图。

图4为本发明实施例二的结构俯视示意图。

图5为本发明实施例三的结构俯视示意图。

图6为本发明实施例四的结构主视示意图。

【主要元件符号说明】

1：养殖托盘 2：饲料装盘机

3：托盘输送机 4：托盘码垛机

5：盘垛输送机组 6：盘垛拆盘机

7：翻盘倒料机 8：物料输送机

9：筛分机 10：调温装置

11：盘垛换向输送机 12：盘垛透气分隔块

13：投种装置 14：系统控制器。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的黑水虻空间多层自动养殖系统及养殖方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例一：

如附图1至图3所示，本发明实施例一的黑水虻空间多层自动养殖系统主要由养殖托盘1、饲料装盘机2、托盘输送机3、托盘码垛机4、盘垛输送机组5、盘垛拆盘机6、翻盘倒料机7、物料输送机8、筛分机9、调温装置10和系统控制器14构成；养殖饲料通过所述饲料装盘机2装入所述养殖托盘1内；所述养殖托盘1通过所述托盘输送机3输送；所述养殖托盘1通过所述托盘码垛机4码成盘垛；所述养殖托盘1盘垛通过所述盘垛输送机组5输送；所述养殖托盘1通过所述盘垛拆盘机6从盘垛中拆出；所述养殖托盘1内的黑水虻幼虫和虫粪及料渣通过所述翻盘倒料机7从所述养殖托盘1中倒出；黑水虻幼虫和虫粪及料渣混合物通过所述物料输送机8输送至所述筛分机9筛分分离；所述饲料装盘机23、托盘输送机、托盘码垛机4、盘垛输送机组5、盘垛拆盘机6、翻盘倒料机7、物料输送机8及筛分机9依次连接安装；所述养殖托盘1通过所述托盘输送机3在所述饲料装盘机2、所述托盘码垛机4、所述盘垛输送机组5、所述盘垛拆盘机6和所述翻盘倒料机7之间流转循环；所述调温装置10安装于所述盘垛输送机组5的侧面；所述饲料装盘机2、托盘输送机3、托盘码垛机4、盘垛输送机组5、盘垛拆盘机6、翻盘倒料机7、物料输送机8、筛分机9、调温装置10与系统控制器14电连接。

所述调温装置10是冷风机，用于在气温较高的夏天给所述盘垛输送机组5上的所述养殖托盘1散热降温，使盘内温度处于适宜黑水虻幼虫生长的25~30℃养殖温度区间。

所述托盘码垛机4和所述盘垛拆盘机6各设置三台，分别连接安装于三组长度相同、平行安装的所述盘垛输送机组5的两个端部。为了减小所述盘垛输送机组5的驱动动力，更加节能和降低生产成本，所述盘垛输送机组5由所述托盘码垛机4至所述盘垛拆盘机6方向成向下倾斜0.5%的坡度安装。所述托盘码垛机4是将所述养殖托盘由下往上抬升码垛的低位码垛设备；所述盘垛拆盘机6是从盘垛底部拆盘的低位拆盘设备。

实施例二：

请参阅图4所示，本发明实施例二的黑水虻空间多层自动养殖系统与实施例一相似，区别仅在于：

为了降低养殖系统的制造成本，减少养殖系统中所述托盘码垛机4和所述盘垛拆盘机6的安装使用量，养殖系统中增加设置安装盘垛换向输送机11；所述盘垛换向输送机11连接在四组平行安装的所述盘垛输送机组5的端部，其中二组所述盘垛输送机组5的输出端，二组所述盘垛输送机组5的输入端，实现所述养殖托盘1盘垛在所述盘垛输送机组5上由所述托盘码垛机4向所述盘垛拆盘机6输送过程中的180度换向输送，所述托盘码垛机4和盘垛拆盘机6在养殖系统的同一端安装和作业，以及所述饲料装盘机2和所述翻盘倒料机7也在养殖系统的同一端安装和作业。

实施例三：

请参阅图5所示，本发明实施例三的黑水虻空间多层自动养殖系统与实施例一相似，区别仅在于：

为了满足养殖周期中分为二次向所述养殖托盘1添加饲料的工艺需要，养殖系统中所述饲料装盘机2设置安装二台，以串连形式安装于所述盘垛拆盘机6与所述托盘码垛机4之间。当所述养殖托盘1的盘垛在所述盘垛输送机组5上输送一定时间，黑水虻幼虫将所述养殖托盘1中的饲料消耗完，需要再一次向所述养殖托盘1中添加饲料时，系统将所述养殖托盘1从盘垛中逐盘拆出，通过增加设置的所述饲料装盘机2再次添加饲料，然后通过所述托盘码垛机4再次码垛，经所述盘垛输送机组5继续输送(养殖周期)，满足黑水虻生长需要。

实施例四：

请参阅图6所示，本发明实施例四的黑水虻空间多层自动养殖系统与实施例一相似，区别仅在于：

为了使所述养殖托盘1的盘垛在所述盘垛输送机组5上输送过程中(养殖周期中)盘内的热量更好的散发，所述养殖托盘1前后两个侧面分别连接安装有4个盘垛透气分隔块12，从而使所述养殖托盘1的盘垛在所述盘垛输送机组5上背靠背接触输送过程中，相邻两个盘垛间保持有设定的通风透气间隙。

为进一步减少养殖过程中的人工使用，提高效率和降低生产成本，养殖系统中还增加设置投种装置13；所述投种装置13安装在所述饲料装盘机2与所述托盘码垛机4之间的所述托盘输送机3上方，实现将黑水虻虫卵或/和幼虫自动投放到所述养殖托盘1的饲料上。

本发明的黑水虻空间多层自动养殖系统的养殖方法，包括以下步骤：

S1：系统准备：启动所述黑水虻空间多层自动养殖系统，使设备处于工作状态；

S2：饲料装盘：将养殖饲料通过所述饲料装盘机2装入所述养殖托盘1内；

S3：投种：将黑水虻虫卵或孵化的幼虫定量投放到所述养殖托盘1的饲料上方；

S4：养殖托盘码垛：将上述完成饲料装载和投种的所述养殖托盘1通过所述托盘码垛机4逐盘码成2层以上的盘垛；

S5：盘垛输送(养殖周期)：所述养殖托盘1盘垛逐垛从所述托盘码垛机4通过所述盘垛输送机组5连续或间歇输送4~10天，盘垛输送至所述盘垛拆盘机6，黑水虻幼虫养殖至预蛹的养殖过程周期完成；

S6：盘垛拆垛：将完成养殖过程周期的所述养殖托盘1通过所述盘垛拆盘机6从盘垛中逐个地拆出，通过所述托盘输送机3向所述翻盘倒料机7输送；

S7：翻盘倒料：将从盘垛中拆出的所述养殖托盘1逐盘通过所述翻盘倒料机7翻转，将所述养殖托盘1中的黑水虻幼虫和虫粪及料渣混合物一并倒出，通过所述翻盘倒料机7下方的所述物料输送机8往所述筛分机9输送，空的所述养殖托盘1经所述托盘输送机3输送回S2循环使用；

S8：虫与粪料分离：黑水虻幼虫和虫粪及料渣混合物通过所述筛分机9筛分，完成黑水虻幼虫与虫粪及料渣的分离，分别收集利用；如此完成一个黑水虻空间多层自动养殖系统自动养殖作业过程。

在本发明的黑水虻空间多层自动养殖系统的养殖方法的一个具体实施例中，利用生活垃圾分类后分出的厨余垃圾进行黑水虻的养殖，其养殖方法的具体步骤如下：

S1：系统准备：启动所述黑水虻空间多层自动养殖系统，使设备处于工作状态；

S2：饲料装盘：水分80%的厨余垃圾经过除杂及破碎制成厨余料浆，加入10%的玉米粉，制得水分75%的黑水虻养殖饲料，通过所述饲料装盘机2装入长、宽、高分别为2000mm、1500mm和200mm的所述养殖托盘1内，装料深度160mm；

S3：投种：通过人工将已经完成孵化的黑水虻幼虫200g定量投放到所述养殖托盘1的饲料上方；

S4：养殖托盘码垛：将上述完成饲料装载和投种的所述养殖托盘1通过所述托盘码垛机4逐盘码成15层的盘垛；

S5：盘垛输送(养殖周期)：所述养殖托盘1盘垛逐垛从所述托盘码垛机4通过所述盘垛输送机组5间歇式输送7天，盘垛输送至所述盘垛拆盘机6，黑水虻幼虫养殖至预蛹的养殖过程周期完成；

S6：盘垛拆垛：将完成养殖过程周期的所述养殖托盘1通过所述盘垛拆盘机6从盘垛中逐个地拆出，通过所述托盘输送机3向所述翻盘倒料机7输送；

S7：翻盘倒料：将从盘垛中拆出的所述养殖托盘1逐盘通过所述翻盘倒料机7翻转，将所述养殖托盘1中的黑水虻幼虫和虫粪及料渣混合物一并倒出，通过所述翻盘倒料机7下方的所述物料输送机8往所述筛分机9输送，空的所述养殖托盘1经所述托盘输送机3输送回S2循环使用；

S8：虫与粪料分离：黑水虻幼虫和虫粪及料渣混合物通过所述筛分机9筛分，完成黑水虻幼虫与虫粪及料渣的分离，分别收集利用，其中黑水虻幼虫进行烘干用于制备畜禽饲料，虫粪及料渣经好氧发酵制备有机肥料；如此完成一个黑水虻空间多层自动养殖系统自动养殖作业过程。

在本发明的黑水虻空间多层自动养殖系统的养殖方法的另一个具体实施例中，利用生活垃圾分类后分出的厨余垃圾进行黑水虻的养殖，其养殖方法的具体步骤与上一实施例相似，区别仅在于：

在南方的夏天进行黑水虻养殖，由于环境气温已经超出黑水虻适宜的25~30℃养殖温度范围，在 S5中通过所述调温装置10给所述盘垛输送机组5上的所述养殖托盘1降温，以保证黑水虻的正常生长；

另外，为避免一次性加入饲料料层过厚，养殖过程中饲料发酵温度过高，影响黑水虻的正常生长，在S2中仅加入30%饲料，其余70%在S5中所述养殖托盘1盘垛在所述盘垛输送机组5输送过程中，通过所述盘垛拆盘机6拆出，再经所述饲料装盘机2分别进行30%和40%比例的二次饲料补料。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许改动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种黑水虻空间多层自动养殖系统，包括养殖托盘、饲料装盘机、托盘输送机、托盘码垛机、盘垛输送机组、盘垛拆盘机、翻盘倒料机、物料输送机、筛分机和系统控制器；养殖饲料通过所述饲料装盘机装入所述养殖托盘内；所述养殖托盘通过所述托盘输送机输送；所述养殖托盘通过所述托盘码垛机码成盘垛；所述养殖托盘的盘垛通过所述盘垛输送机组输送；所述养殖托盘通过所述盘垛拆盘机从盘垛中拆出；所述养殖托盘内的黑水虻幼虫和虫粪及料渣通过所述翻盘倒料机从所述养殖托盘中倒出；黑水虻幼虫和虫粪及料渣混合物通过所述物料输送机输送至所述筛分机筛分分离；所述饲料装盘机、托盘输送机、托盘码垛机、盘垛输送机组、盘垛拆盘机、翻盘倒料机、物料输送机及筛分机依次连接安装；所述养殖托盘通过所述托盘输送机在所述饲料装盘机、所述托盘码垛机、所述盘垛输送机组、所述盘垛拆盘机和所述翻盘倒料机之间流转循环；所述饲料装盘机、托盘输送机、托盘码垛机、盘垛输送机组、盘垛拆盘机、翻盘倒料机、物料输送机、筛分机与系统控制器电连接；其特征在于：

还包括养殖托盘调温装置；所述调温装置安装于所述盘垛输送机组的侧面；所述调温装置是冷/热风机/扇或/和冷/热雾化器。

2.根据权利要求1所述黑水虻空间多层自动养殖系统，其特征在于：还包括盘垛换向输送机；所述盘垛换向输送机连接在二台/组以上所述盘垛输送机组的端部，实现所述养殖托盘盘垛在所述盘垛输送机组上的180度换向输送。

3.根据权利要求2所述黑水虻空间多层自动养殖系统，其特征在于：所述托盘码垛机依次通过所述盘垛输送机组、盘垛换向输送机、盘垛输送机组与所述盘垛拆盘机连接。

4.根据权利要求1所述的黑水虻空间多层自动养殖系统，其特征在于：所述饲料装盘机二台以上串连安装于所述盘垛拆盘机与所述托盘码垛机之间。

5.根据权利要求1所述的黑水虻空间多层自动养殖系统，其特征在于：所述养殖托盘侧面连接安装有盘垛透气分隔块。

6.根据权利要求1所述的黑水虻空间多层自动养殖系统，其特征在于：还包括投种装置；所述投种装置安装在所述饲料装盘机与所述托盘码垛机之间的所述托盘输送机上方，实现将黑水虻虫卵或/和幼虫自动投放到所述养殖托盘的饲料上。

7.一种利用权利要求1~6所述的黑水虻空间多层自动养殖系统进行的黑水虻养殖方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：系统准备：启动所述黑水虻空间多层自动养殖系统，使设备处于工作状态；

S2：饲料装盘：将养殖饲料通过所述饲料装盘机装入所述养殖托盘内；

S3：投种：将黑水虻虫卵或孵化的幼虫定量投放到所述养殖托盘的饲料上方；

S4：养殖托盘码垛：将上述完成饲料装载和投种的所述养殖托盘通过所述托盘码垛机逐盘码成2层以上的盘垛；

S5：盘垛输送(养殖周期)：所述养殖托盘的盘垛逐垛从所述托盘码垛机通过所述盘垛输送机组连续或间歇输送4~10天，盘垛输送至所述盘垛拆盘机，黑水虻幼虫养殖至预蛹的养殖过程周期完成；

S6：盘垛拆垛：将完成养殖过程周期的所述养殖托盘通过所述盘垛拆盘机从盘垛中逐个地拆出，通过所述托盘输送机向所述翻盘倒料机输送；

S7：翻盘倒料：将从盘垛中拆出的所述养殖托盘逐盘通过所述翻盘倒料机翻转，将所述养殖托盘中的黑水虻幼虫和虫粪及料渣混合物一并倒出，通过所述翻盘倒料机下方的所述物料输送机往所述筛分机输送，清空后的所述养殖托盘经所述托盘输送机输送回S2循环使用；

S8：虫与粪料分离：黑水虻幼虫和虫粪及料渣混合物通过所述筛分机筛分，完成黑水虻幼虫与虫粪及料渣的分离，分别收集利用；如此完成一个黑水虻空间多层自动养殖系统自动养殖作业过程。

8.根据权利要求7所述黑水虻空间多层自动养殖系统进行的黑水虻养殖方法，其特征在于：还包括S5中通过所述调温装置给所述盘垛输送机组上的所述养殖托盘降温或加热升温；

还包括S2中所述养殖托盘仅加入部分饲料，S5中所述养殖托盘盘垛在所述盘垛输送机组输送过程中，通过所述盘垛拆盘机拆出，再经所述饲料装盘机进行二至五次饲料补料。

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