CN211607921U - 可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，包括预处理系统、自动加料系统、自动翻料系统和自动倒料系统；预处理系统由顺序连接的储存搅拌槽、第一段蛟龙式输送机、过滤槽和第二段蛟龙式输送机组成；自动加料系统由储料筒、控制系统I、以及与控制系统I信号连接的出料阀和称重传感器组成；储料筒的筒底设有出料管；出料阀安装在出料管上；称重传感器位于储料筒的下方，用于检测料盆的重量，并发送至控制系统I；控制系统I用于将料盆的重量与设定重量进行比较，控制出料阀启闭。本实用新型的系统，结构简单，有效解决了现有技术中黑水虻养殖自动化程度较低、效率较低的问题，以及采用黑水虻生物处理湿垃圾时无法量化的问题。

Description

可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统

技术领域

本实用新型属于昆虫养殖技术领域，涉及一种可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统。

背景技术

黑水虻为现有联合国农粮组织推出《可食用昆虫报告》，力推在世界范围内用昆虫替代畜禽蛋白饲料的来源，黑水虻即为其中应用前景很广的一种。现有的黑水虻幼虫养殖不论规模大小都是以地面池养殖或是周转箱养殖为主，从没有人或企业以自动化系统做养殖，少数具有规模化养殖的除了有以大量周转箱养殖于集装箱内，还有挖地面池方式养殖于地面的，其技术存在的问题和缺点在于需求大量的人工，无法标准化作业，无法真正的规模化放大，及需求养殖面积巨大等。

中国因应人口大量需求，养殖业越来越发达，造成大量的养殖废弃物产生，现行处理禽畜粪污以鸡粪为例，大多以制作成鸡粪有机肥为主，而无论是那种技术，都需要长时间的发酵，时间动辄1～2个月，制作期间恶臭及环境的污染等周边问题造成扰民，需要大量的空间才能处理，因此处理的量无法在短时间内提高也是另外的一个课题，因应这个问题，国际及国内都有用黑水虻生物处理的技术，透过黑水虻的食腐特性将禽畜粪污如鸡粪转化成生物有机肥，但因养殖技术的局限，因此能处理的禽畜粪污也只能局限在一个范围，无法大量化处理。

中国因这几年富强起来，工业化及商业化的社会导致外食人口不断增加的结果，面临着大量的餐厨垃圾及现代食品加工下脚料问题，旧有的观念是拿来养猪，但非洲猪瘟的产生也让人正视这真正的问题而全面禁止。近年来餐厨垃圾的处理趋于现代化工艺处理，主要技术包括生产饲料、堆肥和厌氧发酵等技术，前两种只适合中小规模的处理量，而且有潜在的食物链短路风险和环境污染等风险，厌氧发酵技术则可以处理大量的餐厨垃圾，但却有三个问题和缺点，一是时间长，二是投资大难回收，三是留下的固体废弃物还要焚烧或掩埋造成二次污染，餐厨垃圾的最好解决方式国外还是以养殖黑水虻，透过黑水虻吃食转换为最好且最短时间的处理方式，但是黑水虻的生物处理餐厨垃圾或食品加工下脚料与处理禽畜粪便相同面临着无法量化的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术中黑水虻养殖自动化程度较低、效率较低以及难以实现黑水虻的规模化养殖的问题，同时解决现有技术中采用黑水虻生物处理餐厨垃圾、食品加工下脚料或禽畜粪便等湿垃圾时无法量化的问题，提供一种可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，包括预处理系统和自动加料系统；预处理系统由顺序连接的储存搅拌槽、第一段蛟龙式输送机、过滤槽和第二段蛟龙式输送机组成；预处理过程为：禽畜粪污、餐厨垃圾固体及食品加工下脚料输送至储存搅拌槽中，透过槽内大型搅拌机慢速搅拌均匀，储存搅拌槽下方接第一段蛟龙式输送机，透过第一段蛟龙式输送机将湿垃圾送至过滤槽，过滤槽内有过滤网片将鸡粪里的羽毛过滤，过滤完的鸡粪料透过第二段蛟龙式输送机送至储料筒中；自动加料系统由储料筒、出料阀、称重传感器和控制系统I组成，出料阀和称重传感器同时与控制系统I信号连接；储料筒的筒底设有出料管；出料阀安装在出料管上；称重传感器位于储料筒的下方，用于检测料盆的重量，并发送至控制系统I；控制系统I用于将料盆的重量与设定重量进行比较，并在料盆的重量达到设定重量时，关闭出料阀；在料盆的重量未达到设定重量时，打开出料阀。自动加料过程为：料盆达到储料筒的下方后，称重传感器检测料盆的重量，并将其发送至控制系统I，控制系统I将料盆的重量与设定重量进行比较，发现其未达到设定重量后，控制出料阀打开，此时料食从储料筒的出料管流出，进入料盆，加料过程中，料盆的重量不断增加，称重传感器不断将料盆的重量发送至控制系统I，控制系统I不断地将料盆的重量与设定重量进行比较，当料盆的重量达到设定重量时，控制系统I控制出料阀关闭，停止出料，自动加料过程结束。

作为优选的方案：

如上所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，还包括自动翻料系统；在养殖区内的黑水虻在设定的时间到的时候，需要进行翻料的动作，目的在将料盆内料源均匀翻动，因应黑水虻吃食习惯，让其在设定时间内吃食完成，每个料盆在养殖区15天的时间里都会有设定好数次的翻料；自动翻料系统包括供气装置、送气管、翻料爪耙、驱动装置和控制系统II；翻料爪耙包括多个耙齿，耙齿上设有气流通道，气流通道的入口通过送气管与供气装置连接，出口朝向耙齿的迎土面(即耙齿工作时朝向料食的面，以保证耙齿工作时气流能够进入料食内部，发挥辅助翻料和为幼虫提供新鲜空气的作用，否则气流容易逸散，难以进入料食内部发挥作用)；供气装置用于供气；驱动装置用于驱动翻料爪耙作往复运动；供气装置和驱动装置与控制系统II连接，控制系统II用于控制供气装置和驱动装置的启闭。

本实用新型的自动翻料系统的翻料动作一部分依靠耙齿运动完成，另一部分依靠气流冲击完成，相对于仅依靠耙齿运动完成的翻料动作，本实用新型的翻料系统的翻料速度更快，翻料效率更高。本实用新型的自动翻料系统，以机器取代人力，最高效化地为养殖黑水虻进行翻料动作，节省人力及时间的消耗，达到规模化养殖的目的，解决了人工翻料耗费人力且效率不高、翻料不均匀的问题。

本实用新型的自动翻料系统，有效解决了现有技术在养殖昆虫幼虫时需要按时进行人工翻料且耗时耗力、效率低下的问题，设定好时间参数，系统定时自动地做出完整的翻料动作，适用于规模化养殖。自动化翻料的过程为：控制系统II按设置好的时间推送料盆到达指定位置，控制系统II发送指令将料盆移到横移升降机上，通过控制系统II的指令横移升降机移到指定位置，控制系统II发送指令使供气装置作业，通过送气管将空气打入翻料爪耙，控制系统II发出指令让翻料爪耙开始在料盆里前后耙，并将空气打入料盆底部，两组动作完成后，翻料完成，横移升降机直接利用传送带驱动装置将料盆送回养殖区。

相较于现有技术的人工翻料，单人一天8小时可以翻动60盆每盆150公斤大小的黑水虻养殖盆，而本实用新型的自动翻料系统翻动每盆300公斤料盆只需要3分钟，每小时可以翻动20盆，8小时全计算可以翻动160盆，大约是人工的5倍速度。

如上所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，翻料爪耙还包括耙柄和耙头，耙柄的一端与驱动装置连接，另一端与耙头垂直连接，耙齿设置在耙头上，即耙柄主要起到连接耙头和传递力的作用，耙齿设置在耙头上，翻料爪耙的结构不限于此，此种结构较为简单，因为作为本实用新型的优选；耙齿的表面覆盖有防腐涂层，起到保护耙齿的作用，防止氧化生锈，增加其使用寿命，减少对黑水虻幼虫的影响。

如上所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，所有的耙齿等间距排布，各耙齿上都设有气流通道。设置耙齿等间距排布以及各耙齿上都设有气流通道的目的是为了实现气流通道的均匀排布，进而实现均匀翻料。

如上所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，耙齿上设有气动喷嘴，气流通道为气动喷嘴的内部通孔。

如上所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，耙齿上设有通孔，气流通道为耙齿上的通孔；耙头为中空结构，所有的耙齿上的通孔通过耙头相互连通，此种结构较为简单，仅需一根进气管即可同时连通所有的通孔和供气装置。

本实用新型通过在耙齿上增加气动喷嘴或者在耙齿上开孔形成了气流通道，增加气动喷嘴的优点在于无需对耙齿的已有结构进行调整，仅增加气动喷嘴即可，其不足之处在于，增加的气动喷嘴一定程度上增加了耙齿的重量；在耙齿上开孔的优点在于减轻了耙齿的重点，翻料动作更加轻松，其不足之处在于，需要对耙齿的已有结构进行调整。本实用新型的保护范围不限于此，还可以通过其它方式形成气流通道。

如上所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，耙齿包括齿尖、齿体、连接部和齿根，齿体和齿根分别连接在连接部两端，齿体顶端连接齿尖；耙齿整体呈弯折状，以利于翻料，齿体的表面设有凹槽，以减轻重量。

如上所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，供气装置为气泵或空气压缩机，驱动装置为电机，本实用新型的保护范围不限于此，其它能够发挥供气作用的供气装置以及其它能够发挥驱动作用的驱动装置都可适用于本实用新型。

如上所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，自动翻料系统还包括横移升降机，横移升降机用于带动料盆移动，横移升降机与控制系统II连接，控制系统II还用于控制横移升降机移动至指定位置。

如上所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，还包括自动倒料系统；在养殖区待上15天的黑水虻，正常已经将料源完全吃食干净，不再吃食，控制系统在时间到时将已经待上15天的黑水虻吃食完成的料盆送至自动倒料系统，透过设备将盆内所有倒料倾泻出，连接输送机后端振动筛将黑水虻虫与吃食完转化完成的生物有机肥分开，完成黑水虻幼虫阶段的养殖；自动倒料系统由辊筒、支架、制动设备、电机和控制系统III组成，电机与控制系统III信号连接；辊筒安装在支架上；制动设备固定在辊筒上，用于夹持和固定料盆；电机与辊筒连接，用于驱动辊筒围绕其自身中心轴转动；控制系统III用于控制电机的启闭；自动倒料过程为：首先将料盆通过制动设备固定在辊筒上(可人工操作，也可以通过控制系统III控制)，然后控制系统III控制电机开启带动料盆旋转至料盆盆口朝下后，控制系统III控制电机关闭，保持一段时间，最后控制系统III控制电机开启带动料盆旋转至料盆盆口朝上后，控制系统III控制电机关闭，此时料盆复位，倒料过程结束。

本实用新型的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统大大提高了黑水虻幼虫养殖量的放大，以现行设备来说，已经可以每日投幼虫小虫7.6公斤，形成循环养殖，每日可取得黑水虻幼虫大虫1350公斤到2700公斤(按处理吃食料源不同而有所不同)。每年产出黑水虻幼虫492吨到985吨。而且自动化产线的发明可以按空间立体化方式放大数倍至数十倍。解决了现代化养殖黑水虻无法大量化规模化的问题。

本实用新型的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统可以大规模的解决禽畜粪污、餐厨垃圾、食品加工下脚料之大量废弃物，现有技术不论是哪种都有着根本性的问题，能大规模处理的沼气发电、厌氧发酵发电都有最后固状物体残留需要以掩埋或焚烧再处理一次的确实，其他做堆肥等则是有着时间长，处理不完全成为二次污染等问题，本发明确切解决此根本问题，不仅仅处理时间短，能规模化处理，处理完没有需再次处理的二次污染问题。

特别需要注意的是，本实用新型的“自动”特指某些动作如加料、翻料、倒料的自动化，即进行相应的动作时无需人工直接操作翻料爪耙等执行机构即为本实用新型强调的“自动”，本实用新型利用控制系统实现了“自动”，控制系统可以由人操控，也可以由软件操控，都可适用于本实用新型。

有益效果：

(1)本实用新型的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，可以按照需求增加生产线，提高数十倍速度；

(2)本实用新型的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，避免了人工翻料会出现翻料不均匀的问题，搭配供气装置能够完整而均匀地翻动料盆；

(3)本实用新型的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，结构简单，有效解决了现有技术中黑水虻养殖自动化程度较低、效率较低的问题，有利于实现黑水虻的规模化养殖，同时解决了现有技术中采用黑水虻生物处理餐厨垃圾、食品加工下脚料或禽畜粪便时无法量化的问题。

附图说明

图1为本实用新型的自动翻料系统的结构示意图；

图2为本实用新型的自动加料系统的结构示意图；

图3为本实用新型的自动倒料系统的结构示意图；

图4为本实用新型的预处理系统的结构示意图；

其中，1-供气装置，2-送气管，3-翻料爪耙，3.1-耙齿，3.2-耙头，3.3-耙柄，4-驱动装置，5-控制系统II，6-横移升降机，7-储料筒，8-出料阀，9-称重传感器，10-控制系统I，11-辊筒，12-支架，13-制动设备，14-电机，15-控制系统III，16-储存搅拌槽，17-第一段蛟龙式输送机，18-过滤槽，19-第二段蛟龙式输送机。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，包括预处理系统、自动加料系统、自动翻料系统和自动倒料系统；

预处理系统的示意图如图4所示，由顺序连接的储存搅拌槽16、第一段蛟龙式输送机17、过滤槽18和第二段蛟龙式输送机19组成；

自动加料系统的示意图如图2所示，由储料筒7、出料阀8、称重传感器9和控制系统I10组成，出料阀8和称重传感器9同时与控制系统I10信号连接；储料筒7的筒底设有出料管；出料阀8安装在出料管上；称重传感器9位于储料筒7的下方，用于检测料盆的重量，并发送至控制系统I10；控制系统I10用于将料盆的重量与设定重量进行比较，并在料盆的重量达到设定重量时，关闭出料阀8；在料盆的重量未达到设定重量时，打开出料阀8；

自动翻料系统的示意图如图1所示，包括供气装置1、送气管2、翻料爪耙3、驱动装置4、控制系统II 5和横移升降机6；

翻料爪耙3包括多个耙齿3.1、耙柄3.3和耙头3.2，各耙齿3.1上都设有气流通道，气流通道的入口通过送气管2与供气装置1连接，出口朝向耙齿3.1的迎土面，所有的耙齿3.1等间距排布；其中，耙齿3.1上设有通孔，气流通道为耙齿3.1上的通孔，耙头3.2为中空结构，所有的耙齿3.1上的通孔通过耙头3.2相互连通；

耙柄3.3的一端与驱动装置4连接，另一端与耙头3.2垂直连接，耙齿3.1设置在耙头3.2上；

供气装置1为气泵或空气压缩机，用于供气，将空气打入翻料爪耙3；

驱动装置4为电机，用于驱动翻料爪耙3作往复运动；

供气装置1和驱动装置4与控制系统II 5连接，控制系统II 5用于控制供气装置1和驱动装置4的启闭；

横移升降机6用于带动料盆移动，横移升降机6与控制系统II 5连接，控制系统II5还用于控制横移升降机6移动至指定位置；

自动倒料系统的示意图如图3所示，由辊筒11、支架12、制动设备13、电机14和控制系统III 15组成，电机14与控制系统III 15信号连接；辊筒11安装在支架12上；制动设备13固定在辊筒11上，用于夹持和固定料盆；电机14与辊筒11连接，用于驱动辊筒11围绕其自身中心轴转动；控制系统III 15用于控制电机14的启闭。

Claims (9)

1.可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，其特征是：包括预处理系统和自动加料系统；预处理系统由顺序连接的储存搅拌槽、第一段蛟龙式输送机、过滤槽和第二段蛟龙式输送机组成；自动加料系统由储料筒、出料阀、称重传感器和控制系统I组成，出料阀和称重传感器同时与控制系统I信号连接；储料筒的筒底设有出料管；出料阀安装在出料管上；称重传感器位于储料筒的下方，用于检测料盆的重量，并发送至控制系统I；控制系统I用于将料盆的重量与设定重量进行比较，并在料盆的重量达到设定重量时，关闭出料阀；在料盆的重量未达到设定重量时，打开出料阀。

2.根据权利要求1所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，其特征在于，还包括自动翻料系统，自动翻料系统包括供气装置、送气管、翻料爪耙、驱动装置和控制系统II；翻料爪耙包括多个耙齿，耙齿上设有气流通道，气流通道的入口通过送气管与供气装置连接，出口朝向耙齿的迎土面；供气装置用于供气；驱动装置用于驱动翻料爪耙作往复运动；供气装置和驱动装置与控制系统II连接，控制系统II用于控制供气装置和驱动装置的启闭。

3.根据权利要求2所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，其特征在于，翻料爪耙还包括耙柄和耙头，耙柄的一端与驱动装置连接，另一端与耙头垂直连接，耙齿设置在耙头上；耙齿的表面覆盖有防腐涂层。

4.根据权利要求3所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，其特征在于，所有的耙齿等间距排布，各耙齿上都设有气流通道。

5.根据权利要求4所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，其特征在于，耙齿上设有气动喷嘴，气流通道为气动喷嘴的内部通孔。

6.根据权利要求4所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，其特征在于，耙齿上设有通孔，气流通道为耙齿上的通孔；耙头为中空结构，所有的耙齿上的通孔通过耙头相互连通。

7.根据权利要求2所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，其特征在于，供气装置为气泵或空气压缩机，驱动装置为电机。

8.根据权利要求2所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，其特征在于，自动翻料系统还包括横移升降机，横移升降机用于带动料盆移动，横移升降机与控制系统II连接，控制系统II还用于控制横移升降机移动至指定位置。

9.根据权利要求1所述的可生物处理湿垃圾的自动化养殖黑水虻系统，其特征在于，还包括自动倒料系统，自动倒料系统由辊筒、支架、制动设备、电机和控制系统III组成，电机与控制系统III信号连接；辊筒安装在支架上；制动设备固定在辊筒上，用于夹持和固定料盆；电机与辊筒连接，用于驱动辊筒围绕其自身中心轴转动；控制系统III用于控制电机的启闭。

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