CN113600546A - 一种昆虫外表清洁流水线设备及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种昆虫外表清洁流水线设备，包括清洗模块、输送模块和自动控制系统，清洗模块包括沿流水线推进方向依次设置的第一浸洗机、涡流清洗机和超声清洗机；输送模块用于将待清洗昆虫依次输送至第一浸洗机、涡流清洗机和超声清洗机；自动控制系统与清洗模块和输送模块通讯连接，以实现流水线设备的自动化运行。待清洗昆虫经过机械化、全自动的流水线式设备进行层层清洁处理，彻底清除了昆虫外表面污物与杂质，满足昆虫后续深加工处理要求，提高了昆虫清洗的效率及质量，降低人力需求和工作强度。本发明还提出一种昆虫外表清洁流水线工艺，针对昆虫外表特点，通过多种清洁方式协同的昆虫外表清洁流水线，能够有效清除昆虫表面污物及杂质。

Description

一种昆虫外表清洁流水线设备及工艺
技术领域
本发明属于环境保护领域，涉及昆虫饲养工艺中的昆虫清洗，特别是涉及一种适用于昆虫外表面清洁的流水线设计。
背景技术
近年来，随着我国经济的迅速发展，人民生活水平得到了显著提高。随之而来的是固体废弃物年产量迅速增长的问题，有机废弃物(如餐厨垃圾、禽畜粪便、污泥等)作为固体废弃物的主要组成之一，易对环境和人类健康造成威胁。目前常采用填埋、焚烧、厌氧发酵、生物转化等技术手段，对有机废弃物进行处理。
利用食腐性昆虫(如黑水虻、黄粉虫、家蝇等，通常指昆虫幼虫)对有机固体废弃物进行生物转化，实现有机废弃物的资源化、减量化、无害化已被证明为一条可行的途径。因其转化率高、经济效益好、降低碳排放对环境友好的特点，食腐性昆虫被用于餐厨垃圾、粪便、污泥等有机废弃物的处理中，如专利号为CN102580985A的利用黄粉虫处理餐厨垃圾的技术、专利号为CN104920788A的利用家蝇蝇蛆转化餐厨剩余物的技术以及专利号为CN211581262U的利用黑水虻处理畜禽粪便的技术等等。处理后所得的昆虫富含脂肪、蛋白质等营养物质，微量元素以及微量可替代抗生素的物质(如抗菌肽、甜菜碱等)，具有深加工后作为优质油脂及蛋白质添加剂(如宠物饲料添加剂、家禽饲料、鱼虾饲料等)的潜力与经济价值，并具备减少抗生素施用的优点。
使用有机废弃物、饲料饲养的昆虫，可利用昆虫生物习性进行部分分离(分离后的昆虫通常指昆虫幼虫)，但其外表面通常带有部分污物。由于昆虫外表通常呈现出大量褶皱，单凭普通冲洗的方式难以保证清洁效率。目前昆虫饲养工艺流水线中，例如专利号为CN112997968A的专利公开的“一种利用黑水虻养殖处理餐厨垃圾的集约化生产系统”、专利号为CN213523513U的专利公开的“一种黑水虻自动化养殖架”等，都鲜见装备有用于昆虫外表面清洁的流水线。清洁环节机械化、自动化水平低下，效果不佳等问题严重制约着昆虫产品后续深加工，影响着昆虫产品昆虫后续产品的质量和经济效益。因此，发展适用于昆虫外表清洁的彻底高效，机械化、自动化水平高的的流水线显得尤其迫切。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于有机废弃物昆虫生物反应器收获的昆虫进行外表清洁的流水线设备及工艺，以解决上述现有技术存在的昆虫清洁环节机械化、自动化水平低下，清洗效果不佳等问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种昆虫外表清洁流水线设备，包括：
清洗模块，所述清洗模块包括沿流水线推进方向依次设置的第一浸洗机、涡流清洗机和超声清洗机；其中，所述第一浸洗机用于浸泡并软化待清洗昆虫的表面污物，所述涡流清洗机用于清洗所述待清洗昆虫的部分表面软化污物，所述超声清洗机用于清洗所述待清洗昆虫的表面褶皱残余污物；
输送模块，所述输送模块包括沿流水线推进方向设置的输送机，所述输送机用于将待清洗昆虫依次输送至所述第一浸洗机、所述涡流清洗机和所述超声清洗机；
自动控制系统，所述自动控制系统与所述清洗模块和所述输送模块通讯连接，以控制所述清洗模块和所述输送模块的自动化运行。
可选的，所述清洗模块还包括第二浸洗机，所述第二浸洗机用于清洗经所述超声清洗机清洗后的昆虫，以完成昆虫清洗并得到清洁昆虫；所述输送机沿流水线推进方向延伸至所述第二浸洗机。
可选的，所述昆虫外表清洁流水线设备还包括动力模块，以为各设备的运行提供动力；所述动力模块可为常规电缆供电，也可使用蓄电池、燃油发电机驱动或太阳能等。
可选的，位于所述涡流清洗机与所述超声清洗机之间的所述输送机为第一输送段，所述第一输送段配置有第一高压喷枪，用于脱除所述涡流清洗机清洗完毕且未到达所述超声清洗机的所述待清洗昆虫的表面附着污水。
可选的，位于所述超声清洗机与所述第二浸洗机之间的所述输送机为第二输送段，所述第二输送段配置有第二高压喷枪，用于脱除所述超声清洗机清洗完毕且未到达所述第二浸洗机的所述待清洗昆虫的表面附着污水。
可选的，还包括回水模块，所述回水模块包括多条回水管路，所述第一输送段、所述第二输送段和所述第二浸洗机均通过一所述回水管路与所述涡流清洗机连接，以实现对所述第一高压喷枪的喷淋污水、所述第二高压喷枪的喷淋污水以及所述第二浸洗机的清洗污水的回收利用。
可选的，还包括用于收集所述清洁昆虫的存储装置，所述输送机沿流水线推进方向延伸至所述存储装置；
位于所述第二浸洗机和所述存储装置之间的所述输送机为第三输送段，所述第三输送段配置有高压风枪，用于在所述清洁昆虫到达所述存储装置之前吹干所述清洁昆虫的表面水分。
可选的，所述第三输送段通过一所述回水管路与所述涡流清洗机连接，以实现对所述第三输送段水分的回收利用。
可选的，所述第一浸水机、所述涡流清洗机、所述超声清洗机、所述第二浸水机和所述存储装置沿流水线推进方向依次布置，且所述输送机依次贯穿所述第一浸水机、所述涡流清洗机、所述超声清洗机、所述第二浸水机和所述存储装置，以将待清洗昆虫依次输送至各个设备，完成各个清洗环节。昆虫由输送机进行输送，无人工参与作业。
可选的，所述第一浸水机与所述涡流清洗机之间、所述涡流清洗机与所述超声清洗机之间、所述超声清洗机与所述第二浸水机之间以及所述第二浸水机和所述存储装置之间均设置一所述输送机，从而实现整个设备的流水线式运行。
可选的，所述输送机为带式输送机、直线抖动筛或刮板传送器。
可选的，所述输送机为带式输送机，即采用输送带输送昆虫，其可为现有的平式输送(传输)带、斜式输送(传输)带或刮板输送(传输)带。可以根据布置场地的差异，选配不同类型的输送(传输)带。
可选的，所述第一浸水机、所述涡流清洗机、所述超声清洗机和所述第二浸水机均可为振荡清洗机、超声波清洗机、涡流清洗机、高压清洗机或气泡清洗机中的一种，可根据不同的有机废弃物类型选择合适的清洗机类型。
可选的，所述第一浸水机、所述涡流清洗机、所述超声清洗机、所述第二浸水机、所述第一高压喷枪、所述第二高压喷枪上均配置有流量监测模块，所述流量监测模块包括出水流量计、进水流量计、阀门和泵；所述流量监测模块与所述自动控制系统通讯连接，以提升设备标准化并提高操作精度。
可选的，所述第一浸水机、所述涡流清洗机、所述超声清洗机、所述第二浸水机、所述第一高压喷枪和所述第二高压喷枪并联于一进水管，所述进水管外接清洁水源；所述第一浸水机、所述涡流清洗机、所述超声清洗机、所述第二浸水机、所述第一高压喷枪和所述第二高压喷枪的进水管路上均设置有所述进水流量计和阀门(可以是电磁阀)；所述第一浸水机、所述涡流清洗机、所述超声清洗机和所述第二浸水机的出水管路上，以及所述第一输送段、所述第二输送段和所述第三输送段的排水管路上，均设置有所述出水流量计和阀门(可以是电磁阀)。
可选的，所述自动控制系统能够对设备运行进行集中控制，实现设备的自动化运行，可以是单片机或计算机。
同时，本发明提出一种昆虫外表清洁流水线工艺，包括：
软化待清洗昆虫的表面污物；
清洗所述待清洗昆虫的部分表面软化污物，并脱除所述待清洗昆虫的表面附着污水；
清洗所述待清洗昆虫的表面褶皱残余污物，并脱除所述待清洗昆虫的表面附着污水；
浸洗所述待清洗昆虫以得到清洁昆虫，吹去所述清洁昆虫的表面水分后，将所述清洁昆虫储存。
可选的，所述待清洗昆虫为由昆虫生物反应器收获的昆虫幼虫。
可选的，所述待清洗昆虫为表面附着或粘有污物(饵料或废弃物，如粪便、餐厨垃圾等)的昆虫。
可选的，可以根据待清洗昆虫附着污物多少，在前端相应增减清洗环节。可增加的清洗环节有：砂洗、盐洗、高压喷洗等。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提出的昆虫外表清洁流水线设备，结构设置合理，集浸洗机、涡流清洗机、超声清洗机一体，机械化程度高，可依次经初洗、精洗两个阶段将待清洗昆虫清洗干净；分离后的昆虫(通常指昆虫幼虫)，即待清洗昆虫经过机械化、全自动的流水线式设备进行层层清洁处理，彻底清除了昆虫外表面污物与杂质，制备成满足后续深加工处理要求的虫体，提高了昆虫清洗的效率及质量，降低人力需求、降低工作强度、提高产品质量。
此外，本发明提出的昆虫外表清洁流水线设备还设置了回水模块，在运行过程中可对不同清洗环节的排水进行回收利用，在节约资源的同时能够做到对车间无污染，实用性强。
本发明提出的昆虫外表清洁流水线工艺，针对昆虫外表特点，通过软化待清洗昆虫的表面污物、清洗昆虫表面软化污物、清洗昆虫褶皱残余污物、浸洗昆虫等多种清洁方式协同的昆虫外表清洁流水线，能够有效清除昆虫表面污物及杂质，符合昆虫后续产品的深加工要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所公开的昆虫外表清洁流水线设备的结构示意图；
图2为本发明实施例所公开的昆虫外表清洁流水线工艺的流程示意图；
图3为本发明实施例所公开的样例1设备工作示意图；
图4为本发明实施例所公开的样例2设备工作示意图。
其中，附图标记为：100、昆虫外表清洁流水线设备；1、第一浸洗机；2、涡流清洗机；3、超声清洗机；4、流水线推进方向；5、输送机；6、自动控制系统；7、第二浸洗机；8、第一输送段；9、第一高压喷枪；10、第二输送段；11、第二高压喷枪；12、回水模块；12.1～12.4、回水管路；13、存储装置；14、第三输送段；15、高压风枪；16、流量计；17.1～17.7、泵；18、待清洗昆虫；18.1、黑水虻幼虫；18.2、洁净昆虫；18.3、分离蝇蛆；18.4、洁净蝇蛆；
Ⅰ、初洗阶段；Ⅱ、精洗阶段。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的之一是提供一种适用于有机废弃物昆虫生物反应器收获的昆虫进行外表清洁的流水线设备，以解决现有技术存在的昆虫清洁环节机械化、自动化水平低下，清洗效果不佳等问题。
本发明的另一目的还在于提供一种适用于有机废弃物昆虫生物反应器收获的昆虫进行外表清洁的流水线工艺，以解决现有技术存在的昆虫清洗效果不佳等问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种昆虫外表清洁流水线设备100，主要包括清洗模块、输送模块和自动控制系统6。其中，清洗模块包括沿流水线推进方向4依次设置的第一浸洗机1、涡流清洗机2和超声清洗机3；其中，第一浸洗机1用于浸泡并软化待清洗昆虫18的表面污物，涡流清洗机2用于清洗待清洗昆虫18的部分表面软化污物，超声清洗机3用于清洗待清洗昆虫18的表面褶皱残余污物，该褶皱残余污物在第一浸洗机1内也得到了一定程度的软化。输送模块包括沿流水线推进方向4设置的输送机5，输送机5用于将待清洗昆虫18依次输送至第一浸洗机1、涡流清洗机2和超声清洗机3。自动控制系统6与清洗模块和输送模块通讯连接，以控制清洗模块和输送模块的自动化运行。
本实施例中，如图1所示，清洗模块还包括第二浸洗机7，第二浸洗机7用于清洗经超声清洗机3清洗后的昆虫，以浸洗方式为主，主要完成昆虫清洗并得到清洁昆虫；输送机5沿流水线推进方向4延伸设置至第二浸洗机7。
本实施例中，昆虫外表清洁流水线设备100还包括动力模块，以为设备内各模块的运行提供动力；动力模块可为常规电缆供电，也可使用蓄电池、燃油发电机驱动或太阳能等。
本实施例中，如图1所示，将位于涡流清洗机2与超声清洗机3之间的输送机5称为第一输送段8，第一输送段8配置有第一高压喷枪9，第一高压喷枪9优选为高压水枪，用于喷射高压水流，并作用于昆虫表面，以脱除涡流清洗机2清洗完毕且未到达超声清洗机3的待清洗昆虫18的表面附着污水。图1中，“8(9)”即表示该位置处设置有第一输送段8和第一高压喷枪9，该处标识既可以表示为第一输送段8，也可以表示为第一高压喷枪9。实际操作中，可优选第一高压喷枪9设置于第一输送段8的上方或斜上方。
本实施例中，如图1所示，位于超声清洗机3与第二浸洗机7之间的输送机5称为第二输送段10，第二输送段10配置有第二高压喷枪11，第二高压喷枪11优选为高压水枪，用于喷射高压水流，并作用于昆虫表面，以脱除超声清洗机3清洗完毕且未到达第二浸洗机7的待清洗昆虫18的表面附着污水。该污水中还含有一些颗粒物，一并被冲刷。图1中，“10(11)”即表示该位置处设置有第二输送段10和第二高压喷枪11，该处标识既可以表示为第二输送段10，也可以表示为第二高压喷枪11。实际操作中，可优选第二高压喷枪11设置于第二输送段10的上方或斜上方。
本实施例中，如图1所示，还包括用于收集清洁昆虫的存储装置13，输送机5沿流水线推进方向4延伸设置至存储装置13，作为优选方式，存储装置13可为一种箱盒结构，其内具备储存昆虫的条件，比如温度等。
本实施例中，如图1所示，位于第二浸洗机7和存储装置13之间的输送机5称为第三输送段14，第三输送段14配置有高压风枪15，高压风枪15为一种气枪结构，用于喷射高压气流，并作用于昆虫表面，以在清洁昆虫到达存储装置13之前吹干清洁昆虫的表面水分。实际操作中，可优选高压风枪15设置于第三输送段14的上方或斜上方。
本实施例中，如图1～2所示，还包括回水模块12，回水模块12包括多条回水管路，第一输送段8、第二输送段10、第二浸洗机7和第三输送段14分别通过回水管路12.1、回水管路12.2、回水管路12.3、回水管路12.4与涡流清洗机2连接，以实现对第一高压喷枪9的喷淋污水、第二高压喷枪11的喷淋污水、第二浸洗机7的清洗污水以及第三输送段14水分的回收利用。通过在运行过程中对不同清洗环节的排水(污水)进行回收利用，在节约资源的同时能够做到对车间无污染。
本实施例中，如图1所示，第一浸水机1、涡流清洗机2、超声清洗机3、第二浸水机7和存储装置13沿流水线推进方向4依次布置，且输送机5依次贯穿第一浸水机1、涡流清洗机2、超声清洗机3、第二浸水机7和存储装置13，以将待清洗昆虫18依次输送至各个设备，完成各个清洗环节。昆虫由输送机5进行输送，无人工参与作业。
本实施例中，输送机5为带式输送机、直线抖动筛或刮板传送器。作为优选方式，输送机5设置为带式输送机，即采用输送带输送昆虫，其可为现有的平式输送(传输)带、斜式输送(传输)带或刮板输送(传输)带。可以根据布置场地的差异，选配不同类型的输送(传输)带。
本实施例中，第一浸水机1、涡流清洗机2、超声清洗机3和第二浸水机7均可为振荡清洗机、超声波清洗机、高压清洗机或气泡清洗机中的一种，可根据不同的有机废弃物类型选择合适的清洗机类型。
本实施例中，如图1所示，第一浸水机1、涡流清洗机2、超声清洗机3、第二浸水机7、第一高压喷枪9、第二高压喷枪11和高压风枪15上均配置有流量监测模块，流量监测模块包括流量计16、阀门和泵；流量监测模块与自动控制系统6通讯连接，以提升设备标准化并提高操作精度。
本实施例中，如图1所示，第一浸水机1、涡流清洗机2、超声清洗机3、第二浸水机7、第一高压喷枪9和第二高压喷枪11并联于一进水管，进水管外接清洁水源；第一浸水机1、涡流清洗机2、超声清洗机3、第二浸水机7、第一高压喷枪9和第二高压喷枪11的进水管路上均设置有流量计16、阀门(可以是电磁阀)和水泵，以控制上述各部件的进水流量。同时，高压风枪15上连接有进风管，进风管上设置有流量计16、阀门(可以是电磁阀)和泵17.7，泵17.7优选为一种高压气泵，其外接气源，以为高压风枪15供气。相应的，由于第一浸水机1、涡流清洗机2、超声清洗机3、第二浸水机7、第一高压喷枪9和第二高压喷枪11的工作原理的不同，分别对应的泵也是不同类型的，如图1所示，分别与第一浸水机1、涡流清洗机2、超声清洗机3和第二浸水机7对应的泵17.1、泵17.2、泵17.4以及泵17.6均优选为普通水泵即可，与第一高压喷枪9和第二高压喷枪11分别对应的泵17.3以及泵17.5均优选为高压水泵。泵17.1～泵17.6六个水泵并联于同一水源。
本实施例中，如图1所示，第一浸水机1、涡流清洗机2、超声清洗机3和第二浸水机7的出水管路上，以及第一输送段8、第二输送段10和第三输送段14的排水管路上，均设置有流量计16和阀门(可以是电磁阀)，以控制上述各部件的出水流量。为了加以区分，可以将设置在各进水管路上的流量计16称之为进水流量计，设置在各排水管路上的流量计16称之为出水流量计。
本实施例中，自动控制系统6能够对设备运行进行集中控制，实现设备的自动化运行，可以是单片机或计算机。在自动控制系统6的智能控制作用下，能够实现全流程机械化、自动化地对昆虫外表进行清洗。
本实施例提出的昆虫外表清洁流水线设备100集成有第一浸水机1、涡流清洗机2、超声清洗机3、第二浸水机7、高压喷枪、高压风枪、输送机5、流量监测模块以及自动控制系统6等在内的设备，主要流程如图2所示：首先将分离得到的待清洗昆虫18放置于进料口，经由输送机5将待清洗昆虫18输送至第一浸水机1，通过浸泡软化表面污物，便于后续清洁；浸洗后的待清洗昆虫18通过输送机5进入涡流清洗机2，对昆虫进行清洗，除去外表大部分污物；再通过第一高压喷枪9脱除昆虫表面附着污水，从而完成对昆虫的初洗阶段Ⅰ。之后进入昆虫精洗阶段Ⅱ，昆虫进入超声波清洗机3清洗，除去昆虫表面褶皱中残余污物；然后经由第二高压喷枪11脱除昆虫表面附着污水，最后进入第二浸水机7清洗得到彻底清洁的昆虫，彻底清洁的昆虫通过高压风枪15吹干表面水分，完成清洁作业。上述过程均由自动控制系统6统一控制，所有喷淋污水进入回水模块12集中处理，无需人工参与。
同时，本实施例提出一种昆虫外表清洁流水线工艺，主要包括如下步骤：
软化待清洗昆虫18的表面污物；
清洗待清洗昆虫18的部分表面软化污物，并脱除待清洗昆虫的表面附着污水；
清洗待清洗昆虫18的表面褶皱残余污物，并脱除待清洗昆虫的表面附着污水；
浸洗待清洗昆虫18以得到清洁昆虫，吹去清洁昆虫的表面水分后，将清洁昆虫储存。
本实施例中，待清洗昆虫18优选为由昆虫生物反应器收获的昆虫幼虫。待清洗昆虫18的表面附着或粘有污物(饵料或废弃物，如粪便、餐厨垃圾等)。
本实施例中，可以根据待清洗昆虫附着污物多少，在前端本实施例流水线工作之前相应增减清洗环节。可增加的清洗环节有：砂洗、盐洗、高压喷洗等。
下面基于上述昆虫外表清洁流水线设备100对该昆虫外表清洁流水线工艺作具体说明：
(1)启动泵17.1、泵17.2、泵17.4以及泵17.6，向第一浸洗机1、涡流清洗机2、超声清洗机3、第二浸洗机7内注水，直至设定水位。
(2)启动输送机5，将分离所得待清洗昆虫18输送至第一浸洗机1中浸泡与软化待处理，第一浸洗机1的进水管路和出水管路上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，在自动控制系统6的控制下，第一浸洗机1在工作过程中同时进水与排水，且保持水位稳定。
(3)由输送机5将第一浸洗机1处理后的昆虫输送入涡流清洗机2。
(4)启动涡流清洗机2，对昆虫进行初洗，得到表面大致洁净的昆虫；涡流清洗机2工作期间，其出水管路和进水管路上的流量计16以及与涡流清洗机2相连的各回流管路上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，在自动控制系统6的控制下，涡流清洗机2在工作过程中同时进水与排水，且保持水位稳定。
(5)启动第一高压喷枪9和泵17.3，由输送机5将涡流清洗机2处理后的昆虫输送至超声清洗机3的同时，使用第一高压喷枪9喷射的高压水流对昆虫表面进行喷洗，脱除表面污水。在此期间，连接于第一高压喷枪9的进水管路上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，在自动控制系统6的控制下，使泵17.3稳定运行在设定参数下，喷洗污水经由回水管路12.1进入涡流清洗机2中。
(6)启动超声清洗机3，对昆虫进行清洗，得到洁净昆虫。连接于启动超声清洗机3的出水管路和进水管路上的流量计16将进水与出水的流量信号实时反馈至自动控制系统6，在自动控制系统6的控制下，超声清洗机3在工作过程中同时进水与排水，且保持水位稳定。
(7)启动第二高压喷枪11和泵17.5，由输送机5将超声清洗机3处理后的昆虫输送至第二浸洗机7，同时使用第二高压喷枪11对昆虫进行喷洗，脱除表面污水。与第二高压喷枪11连接的进水管路上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，控制泵17.5稳定运行在设定参数下，喷洗污水经由回水管路12.2进入涡流清洗机2中。
(8)昆虫在第二浸洗机7中对表面细小污物进一步洗脱，得到洁净昆虫。连接于第二浸洗机7的进水管路和出水管路上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，在自动控制系统6的控制下，第二浸洗机7在工作过程中同时进水与排水，且保持水位稳定。第二浸洗机7的部分排水通过回水管路12.3进入涡流清洗机2中。
(9)启动高压风枪15和泵17.7，高压风枪15用于在将第二浸洗机7处理后的昆虫输送出流水线的同时吹干昆虫表面水分，完成昆虫外表清洁操作。与高压风枪15连接的进风管上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，控制泵17.7稳定运行在设定参数下，高压风枪15所在第三输送段14的污水经由回水管路12.4进入涡流清洗机2中。
实际操作中，可以根据预计处理量的大小，相应增减涡流清洗机2和超声清洗机3的容量以及输送机5的传输速度。作为一种优选方式，可进行如下设置：涡流清洗机2和/或超声清洗机3容量为100～2000L，对应涡流清洗机2或超声清洗机3内传输的输送机5的传输速度为0.2～2.0m/s。也可以根据负荷选用涡流清洗机2和/或超声清洗机3容量为100～2800L，对应的设置输送机5的传输速度为0.1～2.6m/s。
本实施例中，可以根据处理昆虫的大小，相应选用不同孔径的传输带。传输带孔径为0.2～4.5mm，也可选用根据昆虫大小及有机废弃物种类选用0.3～7.5mm孔径的传输带。
本实施例中，以根据处理昆虫的种类，相应增减涡流清洗机2中涡流叶片速度、超声清洗机3内超声功率(15～160w/cm2)、昆虫在各清洗机内的停留时间(0.5～25min)、各高压喷枪喷射压力(0.15～1.0Mpa)及高压风枪喷射压力(0.15～1.0Mpa)等。
本实施例提出的昆虫外表清洁流水线设备100适用于对有机废弃物昆虫生物反应器收获的昆虫外表进行流水线式清洁，例如：畜禽养殖场、餐厨垃圾处理场/中转站、市政污泥、以及废弃食品/粮食/蔬菜等废弃物的生物生态处理，为大规模昆虫生物转化工程提供技术支撑，也适用于昆虫养殖等过程中对昆虫的外表清洁环节。本实施例提出的昆虫外表清洁流水线设备及工艺将分离后的昆虫(通常指昆虫幼虫)，经过机械化、全自动的流水线式清洁处理，彻底清除昆虫外表面污物与杂质，制备成满足后续深加工处理要求的虫体，提高了昆虫清洗的效率及质量，降低了人力需求、工作强度，提高了昆虫产品质量。本实施例昆虫外表清洁流水线设备100的具体有益效果如下：
(1)显著提高机械化、自动化程度，降低人工成本、用工人数、用工强度。
(2)大幅度提高昆虫产品质量。收获的昆虫通过本昆虫清洁流水线的标准化清洁处理，得以满足后续深加工处理的质量要求；且本昆虫清洁流水线可复制性好，所有设备均可标准化、大规模生产。
(3)大幅降低用水量及清洁化程度。本昆虫清洁流水线通过将第一输送段8、第二输送段10、第二浸洗机7和第三输送段14的污水收集回流至对水质要求低、用水量大的涡流清洗机2，大幅度降低了涡流清洗机2用水；同时对污水进行收集，大幅度降低了有机废水对工作车间的地面以及空气污染，达到了节能环保的效果。
实施例2
本实施例选择黑水虻幼虫生物反应器，以餐厨垃圾作为转化有机废弃物为例，对上述实施例1中的昆虫外表清洁流水线设备及工艺进行详尽说明。
如图3所示，本实施例的昆虫外表清洁流水线设备100，配置有第一浸洗机1、涡流清洗机2、超声清洗机3以及第二浸洗机7共四台清洗机，两台高压喷枪，即第一高压喷枪9和第二高压喷枪11，一台高压风枪15。第一浸洗机1选用振荡清洗机，第一浸洗机1之前的输送机5选用电力驱动的刮板输送机，第一浸洗机1之后的各输送机5，包括第一输送段8、第二输送段10以及第三输送段14等均选用孔径3mm、电力驱动的平式传送带。另根据系统运行需要，配置流量计16若干以及泵若干，其中：泵17.1、泵17.2及泵17.6选用20SG2-8型水泵，额定流量为2m3/h，扬程为8m，功率为0.12kw；泵17.4选用15SG0.6-5型水泵，额定流量为0.6m3/h，扬程为5m，功率为0.04kw；泵17.3、泵17.5以及泵17.7均选用CDL1-2型高压泵，额定流量为1m3/h，扬程为11.5m，功率为0.37kw。
流水线第一次启动时，需要首先打开泵17.1、泵17.2、泵17.4及泵17.6，分别对振荡清洗机(第一浸洗机1)、涡流清洗机2、超声清洗机3及第二浸洗机7中注水至额定体积(本实例中均为1立方米)，将分离所得的黑水虻幼虫18.1放置入进料口中。此后，系统将在自动控制系统6的统一控制下实现自动运转。完成初始化后的系统运行流程如下：
(1)启动上述刮板输送机与振荡清洗机(第一浸洗机1)，使分离所得黑水虻幼虫18.1由进料口中输送至振荡清洗机(第一浸洗机1)进行浸泡与软化，第一浸洗机1的进水管路和出水管路上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，在自动控制系统6的控制下，第一浸洗机1在工作过程中同时进水与排水，且保持水位稳定。
(2)启动振荡清洗机(第一浸洗机1)与涡流清洗机2之间的平式传送带与涡流清洗机2(本实例中涡流清洗机2功率采用40w/cm2)，将初洗后的黑水虻幼虫18.1输送至涡流清洗机2进行清洗，同时涡流清洗机2出水管路和进水管路上的流量计16以及与涡流清洗机2相连的各回流管路上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，在自动控制系统6的控制下，涡流清洗机2在工作过程中同时进水与排水，且保持水位稳定在设定参数附近。
(3)启动涡流清洗机2与超声清洗机3之间的平式传送带和第一高压喷枪9，将涡流清洗后的黑水虻幼虫输送至超声清洗机3，输送途中使用第一高压喷枪9对黑水虻幼虫表面进行喷淋，冲刷污水进入回水管路12.1；同时启动超声清洗机3对黑水虻幼虫进行超声清洗，连接于启动超声清洗机3的出水管路和进水管路上的流量计16将进水与出水的流量信号实时反馈至自动控制系统6，在自动控制系统6的控制下，超声清洗机3在工作过程中同时进水与排水，且保持水位稳定。
(4)启动超声清洗机3与第二浸洗机7之间的平式传送带和第二高压喷枪11，将超声清洗后的黑水虻幼虫输送至第二浸洗机7进行漂洗，输送途中使用第二高压喷枪11对昆虫表面进行喷淋，冲刷污水进入回水管路12.2；同时，与第二高压喷枪11连接的进水管路上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，控制泵17.5稳定运行在设定参数下，冲刷污水经由回水管路12.2进入涡流清洗机2中。
(5)启动第二浸洗机7与储存装置13之间的平式传送带和高压风枪15，高压风枪15吹干黑水虻幼虫表面水分，污水进入回水管路12.4中，同时将第二浸洗机7处理后的洁净昆虫18.2输送至存储装置13，完成作业。
(6)循环(1)至(5)步骤，实现循环往复的黑水虻幼虫18.1的外表清洁作业。
上述工作过程中配置人工1～2人，每小时可完成400kg黑水虻幼虫18.1的外表皮清洁作业；传统人工作业方式在投入人工3～4人情况下，每小时仅能完成80kg且不彻底的清洁作业。本实施例使得黑水虻幼虫产品质量与作业效率大大提高。
实施例3
本实施例选择蝇蛆生物反应器，以餐厨垃圾作为转化有机废弃物为例，对上述实施例1中的昆虫外表清洁流水线设备及工艺进行详尽说明。与实施例2的不同之处在于：本实施例中第一浸洗机1为非振荡式，涡流清洗机2采用了气泡清洗机。
如图4所示，本实施例的昆虫外表清洁流水线设备100，配置有第一浸洗机1、涡流清洗机2、超声清洗机3以及第二浸洗机7共四台清洗机，两台高压喷枪，即第一高压喷枪9和第二高压喷枪11，一台高压风枪15。涡流清洗机2选用气泡清洗机，第一浸洗机1之前的输送机5选用电力驱动的刮板输送机，第一浸洗机1之后的各输送机5，包括第一输送段8、第二输送段10以及第三输送段14等均选用孔径3mm、电力驱动的平式传送带。另根据系统运行需要，配置流量计16若干以及泵若干，其中：泵17.1、泵17.2及泵17.6选用20SG2-12型水泵，额定流量为4m3/h，扬程为8m，功率为0.24kw；泵17.4选用15SG0.6-6型水泵，额定流量为0.9m3/h，扬程为5m，功率为0.08kw；泵17.3、泵17.5以及泵17.7均选用CDL1-4型高压泵，额定流量为1.6m3/h，扬程为10.5m，功率为0.55kw。
流水线第一次启动时，需要首先打开泵17.1、泵17.2、泵17.4及泵17.6，分别对振荡清洗机(第一浸洗机1)、涡流清洗机2、超声清洗机3及第二浸洗机7中注水至额定体积(本实例中均为1立方米)，将分离所得的黑水虻幼虫18.1放置入进料口中。此后，系统将在自动控制系统6的统一控制下实现自动运转。完成初始化后的系统运行流程如下：
(1)启动上述刮板输送机与第一浸洗机1，使分离所得分离蝇蛆18.3由进料口中输送至第一浸洗机1进行浸泡与软化，第一浸洗机1的进水管路和出水管路上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，在自动控制系统6的控制下，第一浸洗机1在工作过程中同时进水与排水，且保持水位稳定。
(2)启动第一浸洗机1与涡流清洗机2之间的平式传送带与涡流清洗机2(本实例中涡流清洗机2功率采用18w/cm2)，将初洗后的分离蝇蛆18.3输送至涡流清洗机2进行清洗，同时涡流清洗机2出水管路和进水管路上的流量计16以及与涡流清洗机2相连的各回流管路上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，在自动控制系统6的控制下，涡流清洗机2在工作过程中同时进水与排水，且保持水位稳定在设定参数附近。
(3)启动涡流清洗机2与超声清洗机3之间的平式传送带和第一高压喷枪9，将涡流清洗后的分离蝇蛆18.3输送至超声清洗机3，输送途中使用第一高压喷枪9对分离蝇蛆18.3表面进行喷淋，冲刷污水进入回水管路12.1；同时启动超声清洗机3对分离蝇蛆18.3进行超声清洗，连接于启动超声清洗机3的出水管路和进水管路上的流量计16将进水与出水的流量信号实时反馈至自动控制系统6，在自动控制系统6的控制下，超声清洗机3在工作过程中同时进水与排水，且保持水位稳定。
(4)启动超声清洗机3与第二浸洗机7之间的平式传送带和第二高压喷枪11，将超声清洗后的分离蝇蛆18.3输送至第二浸洗机7进行漂洗，输送途中使用第二高压喷枪11对分离蝇蛆18.3表面进行喷淋，冲刷污水进入回水管路12.2；同时，与第二高压喷枪11连接的进水管路上的流量计16将流量信号实时反馈至自动控制系统6，控制泵17.5稳定运行在设定参数下，冲刷污水经由回水管路12.2进入涡流清洗机2中。
(5)启动第二浸洗机7与储存装置13之间的平式传送带和高压风枪15，高压风枪15吹干分离蝇蛆18.3表面水分，污水进入回水管路12.4中，同时将第二浸洗机7处理后的洁净蝇蛆18.4输送至存储装置13，完成作业。
(6)循环(1)至(5)步骤，实现循环往复的分离蝇蛆18.3的外表清洁作业。
上述工作过程中配置人工1～2人，每小时可完成800kg分离蝇蛆18.3的外表皮清洁作业；传统人工作业方式在投入人工3～4人情况下，每小时仅能完成100kg且不彻底的清洁作业。本实施例使得分离蝇蛆产品质量与作业效率大大提高。
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种昆虫外表清洁流水线设备，其特征在于，包括：
清洗模块，所述清洗模块包括沿流水线推进方向依次设置的第一浸洗机、涡流清洗机和超声清洗机；其中，所述第一浸洗机用于浸泡并软化待清洗昆虫的表面污物，所述涡流清洗机用于清洗所述待清洗昆虫的部分表面软化污物，所述超声清洗机用于清洗所述待清洗昆虫的表面褶皱残余污物；
输送模块，所述输送模块包括沿流水线推进方向设置的输送机，所述输送机用于将待清洗昆虫依次输送至所述第一浸洗机、所述涡流清洗机和所述超声清洗机；
自动控制系统，所述自动控制系统与所述清洗模块和所述输送模块通讯连接，以控制所述清洗模块和所述输送模块的自动化运行。
2.根据权利要求1所述的昆虫外表清洁流水线设备，其特征在于，所述清洗模块还包括第二浸洗机，所述第二浸洗机用于清洗经所述超声清洗机清洗后的昆虫，以完成昆虫清洗并得到清洁昆虫；所述输送机沿流水线推进方向延伸至所述第二浸洗机。
3.根据权利要求2所述的昆虫外表清洁流水线设备，其特征在于，位于所述涡流清洗机与所述超声清洗机之间的所述输送机为第一输送段，所述第一输送段配置有第一高压喷枪，用于脱除所述涡流清洗机清洗完毕且未到达所述超声清洗机的所述待清洗昆虫的表面附着污水。
4.根据权利要求3所述的昆虫外表清洁流水线设备，其特征在于，位于所述超声清洗机与所述第二浸洗机之间的所述输送机为第二输送段，所述第二输送段配置有第二高压喷枪，用于脱除所述超声清洗机清洗完毕且未到达所述第二浸洗机的所述待清洗昆虫的表面附着污水。
5.根据权利要求4所述的昆虫外表清洁流水线设备，其特征在于，还包括回水模块，所述回水模块包括多条回水管路，所述第一输送段、所述第二输送段和所述第二浸洗机均通过一所述回水管路与所述涡流清洗机连接，以实现对所述第一高压喷枪的喷淋污水、所述第二高压喷枪的喷淋污水以及所述第二浸洗机的清洗污水的回收利用。
6.根据权利要求5所述的昆虫外表清洁流水线设备，其特征在于，还包括用于收集所述清洁昆虫的存储装置，所述输送机沿流水线推进方向延伸至所述存储装置；
位于所述第二浸洗机和所述存储装置之间的所述输送机为第三输送段，所述第三输送段配置有高压风枪，用于在所述清洁昆虫到达所述存储装置之前吹干所述清洁昆虫的表面水分。
7.根据权利要求6所述的昆虫外表清洁流水线设备，其特征在于，所述第三输送段通过一所述回水管路与所述涡流清洗机连接，以实现对所述第三输送段水分的回收利用。
8.根据权利要求5～7任意一项所述的昆虫外表清洁流水线设备，其特征在于，所述第一浸水机、所述涡流清洗机、所述超声清洗机、所述第二浸水机、所述第一高压喷枪、所述第二高压喷枪上均配置有流量监测模块，所述流量监测模块包括出水流量计、进水流量计、阀门和泵；
所述流量监测模块与所述自动控制系统通讯连接。
9.根据权利要求1～7任意一项所述的昆虫外表清洁流水线设备，其特征在于，所述输送机为带式输送机、直线抖动筛或刮板传送器。
10.一种昆虫外表清洁流水线工艺，其特征在于，包括：
软化待清洗昆虫的表面污物；
清洗所述待清洗昆虫的部分表面软化污物，并脱除所述待清洗昆虫的表面附着污水；
清洗所述待清洗昆虫的表面褶皱残余污物，并脱除所述待清洗昆虫的表面附着污水；
浸洗所述待清洗昆虫以得到清洁昆虫，吹去所述清洁昆虫的表面水分后，将所述清洁昆虫储存。
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