CN117085947A - 一种黑水虻虫粪分离设备及虫粪分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黑水虻虫粪分离设备及虫粪分离方法，包括底板，底板上设有用于盛装虫粪混合物的盒体，底板上设有用于将盒体内的虫粪混合物摊平的摊平装置；盒体的一侧设有网孔膜卷筒和密封膜卷筒，网孔膜卷筒上卷绕有网孔膜，网孔膜上设有可使黑水虻通过的孔洞；盒体的底部设有加热装置；在进行虫粪分离时，网孔膜从网孔膜卷筒上拉出后覆盖于虫粪混合物的上方，密封膜从密封膜卷筒上拉出后置于网孔膜的上方，密封膜和网孔膜之间形成留空层。本发明利用环境温度的改变诱导黑水虻爬入网孔膜和密封膜之间的留孔层中，实现黑水虻与虫粪的自主分离，分离过程中不产生机械性振动，降低了对黑水虻活体的伤害，进而降低了黑水虻的死亡率。

Description

一种黑水虻虫粪分离设备及虫粪分离方法

技术领域

本发明涉及黑水虻养殖技术领域，特别涉及一种黑水虻虫粪分离设备及虫粪分离方法。

背景技术

黑水虻为腐生性的水虻科昆虫，能够取食禽畜粪便和生活垃圾，生产高价值的动物蛋白饲料，因其繁殖迅速，生物量大，食性广泛、吸收转化率高，容易管理、饲养成本低，动物适口性好等特点，能够对其进行资源化利用，其幼虫被称为“凤凰虫”，成为与蝇蛆、黄粉虫、大麦虫等齐名的资源昆虫，在全世界范围内得到推广。

黑水虻原产于美洲，近些年传入我国，已广布于贵州、广西、广东、上海、江苏、浙江等地。黑水虻在实际应用中，被广泛应用于处理畜禽粪便（如鸡粪、猪粪及新鲜鸡粪等）、餐厨垃圾等易腐废废弃物。

现有的黑水虻养殖技术中，将黑水虻从小幼虫养殖成商品虫（幼虫长度大致在2厘米左右）后，需要将商品虫从养殖基质的排泄混料中分离,将筛选分离出的大幼虫经过清洗装置清洗后，再打包冷冻得到成品。传统的分离方式通常采用机械筛分的方式进行虫粪分离，但是传统的机械筛分方式往往需要在振动环境下才能实现筛分作业，这对于筛分原料的含水率、粉碎细度等均要求较高，同时振动过程中虫粪会对黑水虻活体造成较大的挤压，从而对黑水虻成虫造成较大的伤害，会导致部分黑水虻成虫在筛分过程中死亡，从而降低了黑水虻的存活率，持续地振动筛分，筛网表面会附着虫粪，降低后续筛分效果，进而影响养殖的经济效益。

比如：中国专利公开号CN219581036U、实用新型名称为一种黑水虻养殖用虫粪分离装置，该专利的技术方案如下：包括壳体、设置在壳体内部并用于将虫粪与虫体分离的筛板，以及用于驱动各个筛板往复振动的驱动组件；筛板自上而下设置有多个且均倾斜设置，位于上方的筛板沿从靠近到远离下方筛板的方向向上倾斜，筛板上被筛除的虫粪能够向壳体外部导出，位于最下方的筛板上的虫体能够向壳体外部导出；将虫体与虫粪的混合物放置在最上方的筛板上，在驱动组件的作用下实现筛板的往复振动以将虫体与虫粪的分离。

该实用新型专利就是利用振动筛分的方式实现黑水虻的虫粪分离。在虫粪分离过程中，振动会导致虫粪会对黑水虻活体造成较大的挤压，从而导致部分黑水虻在筛分过程中死亡，从而降低了黑水虻的存活率，影响养殖的经济效益。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的不足之处，提供一种黑水虻虫粪分离设备及虫粪分离方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种黑水虻虫粪分离设备，包括底板，底板上设有用于盛装虫粪混合物的盒体，底板上设有用于将盒体内的虫粪混合物摊平的摊平装置；

盒体的一侧设有网孔膜卷筒和密封膜卷筒，网孔膜卷筒上卷绕有网孔膜，密封膜卷筒上卷绕有密封膜，网孔膜上设有可使黑水虻通过的孔洞；

盒体的底部设有加热装置；

在进行虫粪分离时，网孔膜从网孔膜卷筒上拉出后覆盖于虫粪混合物的上方，密封膜从密封膜卷筒上拉出后置于网孔膜的上方，密封膜和网孔膜之间形成留空层。

作为优选，所述网孔膜上的孔洞的总面积占网孔膜整体面积的20%-25%。

作为优选，所述加热装置为铺设在盒体内底部的电热丝。

作为优选，所述底板上设有固定罩，密封膜卷筒和网孔膜卷筒设置在固定罩内；固定罩上朝向盒体的一侧设有出膜口。

作为优选，所述盒体的侧面设有抽气管，抽气管连接抽气泵。

作为优选，还包括机架，机架上设有层板，底板滑动连接在层板上，底板上设有齿条，层板上设有第一电机，第一电机的输出轴上设有齿轮，齿轮与齿条啮合。

作为优选，所述摊平装置包括第一导轨、伺服移动装置、移动架，第一导轨和伺服移动装置分别设置在盒体的两侧并沿着盒体的长度方向设置；移动架的一端与伺服移动装置相连，移动架的另一端滑动连接在第一导轨上；移动架上转动连接有转轴，转轴的一端与第二电机的输出轴相连，第二电机固定在移动架上；转轴上设有若干个摊料杆。

一种黑水虻虫粪分离方法，包括如下具体步骤：

步骤1）、通过第一电机驱动底板移动至接料位，将虫粪混合物放入至盒体中，然后通过第一电机驱动底板移动至分离工作位；

步骤2）、通过第二电机驱动转轴旋转至工作角度位，此时转轴上的摊料杆与盒体底面垂直；伺服移动装置驱动移动架沿着盒体的长度方向移动，通过摊料杆将盒体中的虫粪混合物摊平；随后通过第二电机驱动转轴旋转至收起角度位，转轴到达收起角度位后，转轴上的摊料杆与盒体底面平行；

步骤3）、将网孔膜卷筒上的网孔膜拉出并使网孔膜覆盖于盒体内的虫粪混合物上方；将密封膜卷筒上的密封膜拉出，将密封膜覆盖于网孔膜上，并在网孔膜和密封膜之间留出留空层；

步骤4）、加热装置开启，加热装置的加热温度高于黑水虻的适宜生活温度；通过加热装置的加热促使黑水虻通过网孔膜上的孔洞爬入网孔膜与密封膜之间的留空层中；

步骤5）、将密封膜与网孔膜从盒体上移除。

作为优选，步骤4）中，加热装置的加热温度为40℃-47℃。

作为优选，步骤3）中，网孔膜覆盖至虫粪混合物上后，通过抽气管将网孔膜与虫粪混合物上表面之间的空气抽出，使网孔膜与虫粪混合物之间形成低气压，促使网孔膜与虫粪混合物的上表面贴合；

步骤4）中，在密封膜的两端分别连接进风管和排风管，进风管连接鼓风机；通过鼓风机向留空层中鼓入降温空气。

本发明的有益效果是：本发明利用环境温度的改变诱导黑水虻爬入网孔膜和密封模之间的留孔层中，实现黑水虻与虫粪的自主分离，分离过程中不对黑水虻施加强迫性的外力促使其分离，也不产生机械性振动，降低了对黑水虻活体的伤害，进而降低了黑水虻在虫粪分离过程中的死亡率，提升了黑水虻养殖的经济效益。

附图说明

图1为黑水虻虫粪分离设备其中一个方向的结构示意图。

图2为黑水虻虫粪分离设备另一个方向的结构示意图。

图3为黑水虻虫粪分离设备的正视图。

图4为黑水虻虫粪分离设备的局部结构示意图。

图5为摊平装置的结构示意图。

图6为网孔膜和密封膜覆盖在虫粪混合物上时的示意图。

图中：1、机架，2、层板，3、底板，4、挡板结构，5、盒体，6、固定罩，7、出膜口，8、移动架，9、摊料杆，10、第一电机，11、网孔膜卷筒，12、密封膜卷筒，13、第一导轨，14、伺服移动装置，15、电热丝，16、第二导轨，17、齿条，18、齿轮，19、转轴，20、第二电机，21、网孔膜，22、密封膜，23、虫粪混合物，24、留空层，25、抽气管，26、排风管，27、进风管。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1至图6所示，一种黑水虻虫粪分离设备，包括机架1、底板3。机架1上设有层板2，层板2呈水平方向设置，层板2沿着机架1的设置方向依次排列布设。

底板3滑动连接在层板2上。其中，层板2上设与第二导轨16，底板3滑动连接在第二导轨16上并可沿着第二导轨16滑动。底板3上设有齿条17，齿条17与第二导轨16的方向平行，层板2上设有第一电机10，第一电机10的输出轴上设有齿轮18，齿轮18与齿条17啮合。通过电机驱动齿轮18旋转，通过齿轮18与齿条17之间的配合带动底板3沿第二导轨16移动。底板3在接料位和分离工作位之间移动。当底板3处于接料位时，底板3局部伸出于层板2，便于接料。当底板3处于分离工作位时，底板3完全处于层板2上。底板3的四周边缘处设置有向上翻折的挡板结构4。

底板3上设有用于盛装虫粪混合物23的盒体5，底板3上设有用于将盒体5内的虫粪混合物23摊平的摊平装置。其中，摊平装置包括第一导轨13、伺服移动装置14、移动架8，第一导轨13和伺服移动装置14分别设置在盒体5的两侧并沿着盒体5的长度方向设置。移动架8为龙门式结构，移动架8的一端与伺服移动装置14相连，移动架8的另一端滑动连接在第一导轨13上。移动架8上转动连接有转轴19，转轴19的一端与第二电机20的输出轴相连，第二电机20固定在移动架8上。转轴19上设有若干个摊料杆9。摊料杆9之间相互平行，且摊料杆9与转轴19垂直。通过伺服移动装置14驱动移动架8沿盒体5的长度方向移动。通过第二电机20驱动转轴19在工作角度位和收起角度位之间转动。当转轴19旋转至工作角度位时，此时转轴19上的摊料杆9与盒体5底面垂直；当转轴19旋转至收起角度位时，转轴19上的摊料杆9与盒体5底面平行。

盒体5的一侧设有网孔膜卷筒11和密封膜卷筒12，网孔膜卷筒11上卷绕有网孔膜21，密封膜卷筒12上卷绕有密封膜22，网孔膜21上设有可使黑水虻通过的孔洞。孔洞的直径与黑水虻成虫的长度一致。网孔膜21上的孔洞的总面积占网孔膜21整体面积的20%-25%。密封膜22上不设置孔洞。

底板3上设有固定罩6，密封膜卷筒12和网孔膜卷筒11设置在固定罩6内。固定罩6上朝向盒体5的一侧设有出膜口7。网孔膜卷筒11上的网孔膜21和密封膜卷筒12上的密封膜22均可从出膜口7中通过。

盒体5的底部设有加热装置。加热装置为铺设在盒体5内底部的电热丝15，电热丝15以蛇形盘管状布设在盒体5内的底部。盒体5的侧面设有抽气管25，抽气管25连接抽气泵。

在进行虫粪分离时，网孔膜21从网孔膜卷筒11上拉出后覆盖于虫粪混合物23的上方，密封膜22从密封膜卷筒12上拉出后置于网孔膜21的上方，密封膜22和网孔膜21之间形成留空层24。

一种黑水虻虫粪分离方法，包括如下具体步骤：

步骤1)、通过第一电机10驱动底板3移动至接料位，将虫粪混合物23放入至盒体5中，然后通过第一电机10驱动底板3移动至分离工作位。

步骤2)、通过第二电机20驱动转轴19旋转至工作角度位，此时转轴19上的摊料杆9与盒体5底面垂直；伺服移动装置14驱动移动架8沿着盒体5的长度方向移动，通过摊料杆9将盒体5中的虫粪混合物23摊平；随后通过第二电机20驱动转轴19旋转至收起角度位，转轴19到达收起角度位后，转轴19上的摊料杆9与盒体5底面平行。

步骤3)、将网孔膜卷筒11上的网孔膜21拉出并使网孔膜21覆盖于盒体5内的虫粪混合物23上方；网孔膜21覆盖至虫粪混合物23上后，通过抽气管25将网孔膜21与虫粪混合物23上表面之间的空气抽出，使网孔膜21与虫粪混合物23之间形成低气压，促使网孔膜21与虫粪混合物23的上表面贴合；将密封膜卷筒12上的密封膜22拉出，将密封膜22覆盖于网孔膜21上，并在网孔膜21和密封膜22之间留出留空层24。

步骤4)、加热装置开启，加热装置的加热温度高于黑水虻的适宜生活温度；在密封膜22的两端分别连接进风管27和排风管26，进风管27和排风管26分别与网孔膜和密封膜之间的留孔层连通，风管27连接鼓风机；通过鼓风机向留空层24中鼓入降温空气，排风管用于将留空层内的多余空气排出；通过加热装置的加热促使黑水虻通过网孔膜21上的孔洞爬入网孔膜21与密封膜22之间的留空层24中。

其中，加热装置的具体加热温度为40℃-47℃。鼓风机向留空层24中鼓入的降温空气的温度为20℃-25℃，降温空气可以为满足该温度范围的周围空气；通过向留空层24鼓入降温空气，可使留空层24内的空气温度保持在20℃-25℃之间，该温度范围为适宜黑水虻生活的温度范围，而虫粪混合物23由于受到加热装置的加热作用，温度会逐渐高于黑水虻的适宜温度范围，在网孔膜21下方形成一个闷热且不适宜黑水虻生活的环境，使留空层24与虫粪混合物23之间形成明显的环境温度差别，并且在网孔膜21下方的氧气会被黑水虻不断消耗并形成一个缺氧环境，而留空层24中富含氧气，上述因素将有效促使黑水虻从虫粪混合物23中钻出并转移至留空层24中。

步骤5)、将密封膜22与网孔膜21从盒体5上移除。移除时，会连同留空层24中的黑水虻一起移除，盒体5中则留下粪便以及残余的饲料，从而实现了虫粪分离。

相较于现有的振动筛分的虫粪分离方式，本发明具有以下优点：

本发明利用环境温度的改变诱导黑水虻爬入网孔膜和密封膜之间的留孔层中，实现黑水虻与虫粪的自主分离，分离过程中不对黑水虻施加强迫性的外力促使其分离，也不产生机械性振动，降低了对黑水虻活体的伤害，进而降低了黑水虻在虫粪分离过程中的死亡率，提升了黑水虻养殖的经济效益。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种黑水虻虫粪分离设备，其特征在于，包括底板（3），底板（3）上设有用于盛装虫粪混合物（23）的盒体（5），底板（3）上设有用于将盒体（5）内的虫粪混合物（23）摊平的摊平装置；

盒体（5）的一侧设有网孔膜卷筒（11）和密封膜卷筒（12），网孔膜卷筒（11）上卷绕有网孔膜（21），密封膜卷筒（12）上卷绕有密封膜（22），网孔膜（21）上设有可使黑水虻通过的孔洞；

盒体（5）的底部设有加热装置；

在进行虫粪分离时，网孔膜（21）从网孔膜卷筒（11）上拉出后覆盖于虫粪混合物（23）的上方，密封膜（22）从密封膜卷筒（12）上拉出后置于网孔膜（21）的上方，密封膜（22）和网孔膜（21）之间形成留空层（24）。

2.根据权利要求1所述的一种黑水虻虫粪分离设备，其特征在于，所述网孔膜（21）上的孔洞的总面积占网孔膜（21）整体面积的20%-25%。

3.根据权利要求1所述的一种黑水虻虫粪分离设备，其特征在于，所述加热装置为铺设在盒体（5）内底部的电热丝（15）。

4.根据权利要求1所述的一种黑水虻虫粪分离设备，其特征在于，所述底板（3）上设有固定罩（6），密封膜卷筒（12）和网孔膜卷筒（11）设置在固定罩（6）内；固定罩（6）上朝向盒体（5）的一侧设有出膜口（7）。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种黑水虻虫粪分离设备，其特征在于，所述盒体（5）的侧面设有抽气管（25），抽气管（25）连接抽气泵。

6.根据权利要求5任意一项所述的一种黑水虻虫粪分离设备，其特征在于，还包括机架（1），机架（1）上设有层板（2），底板（3）滑动连接在层板（2）上，底板（3）上设有齿条（17），层板（2）上设有第一电机（10），第一电机（10）的输出轴上设有齿轮（18），齿轮（18）与齿条（17）啮合。

7.根据权利要求6所述的一种黑水虻虫粪分离设备，其特征在于，所述摊平装置包括第一导轨（13）、伺服移动装置（14）、移动架（8），第一导轨（13）和伺服移动装置（14）分别设置在盒体（5）的两侧并沿着盒体（5）的长度方向设置；移动架（8）的一端与伺服移动装置（14）相连，移动架（8）的另一端滑动连接在第一导轨（13）上；移动架（8）上转动连接有转轴（19），转轴（19）的一端与第二电机（20）的输出轴相连，第二电机（20）固定在移动架（8）上；转轴（19）上设有若干个摊料杆（9）。

8.一种黑水虻虫粪分离方法，基于权利要求7所述的黑水虻虫粪分离设备，其特征在于，包括如下具体步骤：

步骤1)、通过第一电机（10）驱动底板（3）移动至接料位，将虫粪混合物（23）放入至盒体（5）中，然后通过第一电机（10）驱动底板（3）移动至分离工作位；

步骤2)、通过第二电机（20）驱动转轴（19）旋转至工作角度位，此时转轴（19）上的摊料杆（9）与盒体（5）底面垂直；伺服移动装置（14）驱动移动架（8）沿着盒体（5）的长度方向移动，通过摊料杆（9）将盒体（5）中的虫粪混合物（23）摊平；随后通过第二电机（20）驱动转轴（19）旋转至收起角度位，转轴（19）到达收起角度位后，转轴（19）上的摊料杆（9）与盒体（5）底面平行；

步骤3)、将网孔膜卷筒（11）上的网孔膜（21）拉出并使网孔膜（21）覆盖于盒体（5）内的虫粪混合物（23）上方；将密封膜卷筒（12）上的密封膜（22）拉出，将密封膜（22）覆盖于网孔膜（21）上，并在网孔膜（21）和密封膜（22）之间留出留空层（24）；

步骤4)、加热装置开启，加热装置的加热温度高于黑水虻的适宜生活温度；通过加热装置的加热促使黑水虻通过网孔膜（21）上的孔洞爬入网孔膜（21）与密封膜（22）之间的留空层（24）中；

步骤5)、将密封膜（22）与网孔膜（21）从盒体（5）上移除。

9.根据权利要求8所述的一种黑水虻虫粪分离方法，其特征在于，步骤4)中，加热装置的加热温度为40℃-47℃。

10.根据权利要求8所述的一种黑水虻虫粪分离方法，其特征在于，步骤3)中，网孔膜（21）覆盖至虫粪混合物（23）上后，通过抽气管（25）将网孔膜（21）与虫粪混合物（23）上表面之间的空气抽出，使网孔膜（21）与虫粪混合物（23）之间形成低气压，促使网孔膜（21）与虫粪混合物（23）的上表面贴合；

步骤4)中，在密封膜（22）的两端分别连接进风管（27）和排风管（26），进风管（27）连接鼓风机；通过鼓风机向留空层（24）中鼓入降温空气。