用于有机固体废弃物处理的蝇蛆幼虫养殖系统的制作方法

本实用新型涉及固废处理技术领域，特别涉及一种用于有机固体废弃物处理的蝇蛆幼虫养殖系统。

背景技术：

随着工农业的发展和人类生活水平的提高，产生的固体废弃物也越来越多，其中有机固体废弃物占有相当的比例。有机固体废弃物主要包括畜禽粪便、生活污水处理剩余污泥、食品生产废弃物、餐厨垃圾、餐余垃圾等，有机固体废弃物中含有大量的致病菌能够传播疾病，在堆积的过程中容易产生高浓度渗滤液，严重污染环境，同时还会发酵产生沼气，具有潜在的危险。因此，如何使有机固体废弃物达到无害化、资源化和稳定化处理是目前亟待解决的问题之一。

常规处理有机固体废弃物的技术手段主要包括堆肥处理用作肥料、加工成饲料、制成燃料和焚烧等，虽然能在一定程度上解决废弃物环境污染，但不可避免又会产生新的环境问题。有学者创造性的引入资源型昆虫幼虫如黄粉虫、黑水虻和白星花金龟等，用于处理各类有机固体废弃物，逐渐形成蝇蛆生物转化技术。

蝇蛆生物转化技术是利用各类蝇蛆幼虫体的生长代谢过程，在适宜的条件下将有机固体废弃物转化为虫体生物量并显著改善有机物生化性状，收获丰富的虫体蛋白和均匀稳定的类腐殖质化合物，其中虫体蛋白可用于替代动物饲料，而类腐殖质化合物则是非常好的有机肥料。

现有的蝇蛆幼虫体养殖主要采用筐式养殖，基本处在中小型的科学研究阶段。筐式养殖需要人工喂料及搬运，人工需求量大，处理能力小，比较粗放；筐式养殖的饲料厚度受限，且无法保证同一批次的蝇蛆幼虫都在同等的温度、湿度和通风条件下进食，因此饲养出来的幼虫大小参差不齐，不利于后期的虫粪分离；筐式养殖所占空间较大，通风困难，幼虫分解食物产生的废气无法及时排走，从而导致整个养殖环境非常恶劣。因此蝇蛆生物转化技术没有用于规模较大的有机固体废弃物处理中，使该技术推广受限。

技术实现要素：

本实用新型的目的是开发一套集输送、拌料和通风于一体的机械化饲养蝇蛆幼虫的养殖系统，用于处理各类有机固体废弃物，使其达到减量化、资源化和稳定化处理，并能解决日益严重的环境污染问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种用于有机固体废弃物处理的方法。

基于上述问题，本实用新型提供的技术方案之一是：

用于有机固体废弃物处理的蝇蛆幼虫养殖系统，包括若干条平行布置的养殖输送线，相邻两条所述养殖输送线之间设有至少一平行移载机构，所述平行移载机构设置在所述养殖输送线长度方向的端部；

所述养殖输送线上设有若干个滚桶养殖器，所述养殖输送线宽度方向至少一侧设有用于推动所述滚桶养殖器沿所述养殖输送线长度方向滚动的驱动系统；

所述养殖输送线宽度方向的两侧分别设置通风系统，所述滚桶养殖器可沿所述养殖输送线长度方向滚动，所述滚桶养殖器滚动一段距离后，所述滚桶养殖器两端的通风口分别与所述通风系统对接，当所述滚桶养殖器从所述养殖输送线一端滚动至另一端，所述平行移载机构将所述滚桶养殖器移载至另一条所述养殖输送线；

还包括PLC控制装置，所述驱动系统、平行移载机构分别与所述PLC控制装置电连接。

在其中的一个实施例中，所述养殖输送线包括机架、沿所述机架长度方向布置的输送轨道、设置在所述输送轨道之间的顶升定位机构，所述顶升定位机构与所述PLC控制装置电连接。

在其中的一个实施例中，所述输送轨道包括相互平行的第一齿条和第一限位支撑，所述第一限位支撑设置在所述第一齿条的内侧，所述滚桶养殖器外壁上设有与两条第一齿条啮合的两个输送齿圈，所述第一限位支撑的上端抵靠在所述滚桶养殖器的外壁上。

在其中的一个实施例中，所述顶升定位机构包括顶升机构和若干个等间距布置的定位支撑组件；所述顶升机构包括若干个直线轴承、连杆、若干个曲柄、推杆和第一驱动装置，所述连杆横向设置在直线轴承上端，所述定位支撑组件竖直设置在所述连杆上，所述推杆设置在所述连杆的下方并与所述连杆相互平行，所述曲柄的下端铰接在所述推杆上而上端抵靠在所述连杆上，所述曲柄的折弯部铰接在所述机架上，所述推杆与所述第一驱动装置传动连接。

在其中的一个实施例中，所述驱动系统包括与所述养殖输送线相互平行的驱动杆、及连接至所述驱动杆的升降组件和平移组件，所述驱动杆上竖直设有若干个拨叉；

所述升降组件包括设置在所述机架上并沿所述驱动杆长度方向布置的若干个安装座、若干个凸轮、抬升杆及第二驱动装置，所述抬升杆与所述驱动杆相互平行，所述凸轮周向上设有用于放置所述驱动杆的凹槽，所述凸轮一端铰接在所述安装座上而另一端铰接在所述抬升杆上，所述抬升杆与所述第二驱动装置传动连接；

所述平移组件包括传动杆、第一链条、第一滑块、第三驱动装置、及位于所述抬升杆下方并沿所述抬升杆长度方向依次布置的第一固定板、第二固定板和第三固定板，第三驱动装置固定在所述第二固定板上，所述第一滑块与所述第三驱动装置传动连接，所述第一链条一端固定在所述第一固定板上部，所述第一链条的另一端依次绕过所述第一滑块上的滑轮、所述第一固定板下部的齿轮、第三固定板下部的齿轮、第三固定板上部的齿轮后固定在所述滑块上，所述传动杆上端固定在所述驱动杆上，所述传动杆的下端通过传动件与位于所述第一滑块和所述第三固定板上部之间的所述第一链条传动连接。

在其中的一个实施例中，所述平行移载机构包括支座、设置在所述支座上的导轨、及滑动设置在所述导轨上的滑动组件，所述导轨沿所述支座长度方向布置，所述滑动组件的底部与传动链条组件传动连接；

所述传动链条组件包括第二链条、第二滑块和第四驱动装置，所述第四驱动装置设置在所述支座长度方向的中部，所述第二滑块与所述第四驱动装置传动连接，所述第四驱动装置驱动所述第二滑块沿所述支座长度方向移动；

所述支座长度方向的两端分别设置第一固定部、第二固定部，所述第二链条一端固定在所述第一固定部上部，所述第二链条的另一端依次绕过所述第二滑块上的滑轮、所述第一固定部下部的齿轮、所述第二固定部下部的齿轮、所述第二固定部上部的齿轮后固定在所述第二滑块上，所述滑动组件底部与位于所述第二滑块和所述第二固定部上部之间的所述第二链条传动连接。

在其中的一个实施例中，所述滑动组件包括底座，所述底座的底部设有与所述导轨匹配的滚轮，所述底座上设有两组对称设置的滑动限位装置，所述滑动限位装置包括第二齿条和设置在所述第二齿条内侧的第二限位支撑，所述底座上还设有用于支撑滚桶养殖器的伸缩支撑。

在其中的一个实施例中，所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置为气缸、油缸或电力驱动装置。

在其中的一个实施例中，所述滚桶养殖器包括滚桶，所述滚桶一端设有进出料门，所述进出料门可拆卸设置在所述滚桶上，所述滚桶的两端分别设有连通至所述通风系统的通风口，所述滚桶的内壁上设有螺旋翅片，所述滚桶的外壁上设有两圈输送齿圈。

在其中的一个实施例中，所述滚桶采用聚乙烯或聚丙烯材料制成。

基于上述问题，本实用新型提供的另一技术方案是：

用于有机固体废弃物处理的方法，包括以下步骤：

(1)将收集的有机固体废弃物进行分选，剔除非有机固定废物，然后将有机固体废物破碎至粒度较小的颗粒，添加麸皮、米糠粉、锯末、秸秆粉、酵母粉、熟石灰、EM、小苏打中的一种或多种作为辅料，搅拌均匀得到混合料；

(2)将混合料放入滚桶养殖器中，加入一定量的蝇蛆幼虫并敷设在混合料的上方，将滚桶养殖器移至养殖输送线，开启驱动系统使滚桶养殖器沿养殖输送线往前滚动，滚动过程中混合料与蝇蛆幼虫充分混合，向前滚动一定距离后，关闭驱动系统，等待下一个滚桶养殖器上线，同时启动通风系统，保持滚桶养殖器内温度和湿度平稳，待养殖输送线布置足够数量的滚桶养殖器后，启动PLC控制装置，自动进行输送和通风切换，一个循环后卸料，通过筛分将蝇蛆幼虫与处理残余分开，蝇蛆幼虫进入新的滚桶养殖桶继续养殖，如此循环几次，待幼虫长大后停止，进行下一批次的蝇蛆幼虫养殖。

在其中的一个实施例中，所述蝇蛆幼虫为黑水虻、黄粉虫和白星花金龟中的一种。

在其中的一个实施例中，所述的有机固体废弃物为餐厨废弃物、餐余垃圾、畜禽粪便或食品加工废弃物中一种或多种。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1.采用本实用新型的技术方案，采用滚桶式蝇蛆幼虫养殖系统，一方面可以提高有机固定废物的处理效率，另一方面可以提高蝇蛆幼虫的养殖效率，保证同一批次的蝇蛆幼虫个体成长的均一性，便于处理后蝇蛆幼虫的分离，提高蝇蛆幼虫的利用率；

2.采用本实用新型的技术方案，在滚桶养殖器两端通风口连接进风系统和出风系统，可保证滚桶养殖器内通风，提高蝇蛆幼虫的养殖效率，同时蝇蛆幼虫在分解有机物过程中产生的臭气可通过出风系统排至废气处理装置处理后排放，减少空气污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型用于有机固体废弃物处理的蝇蛆幼虫养殖系统实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的部分结构示意图；

图3为本实用新型实施例中滚桶养殖器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中顶升定位机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中驱动系统的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中平行移载机构的结构示意图；

其中：

1、机架；

2、养殖输送线；2-1、第一齿条；2-2、第一限位支撑；

3、滚桶养殖器；3-1、滚桶；3-2、进出料门；3-3、通风口；3-4、螺旋翅片；3-5、输送齿圈；

4、顶升定位机构；4-1、直线轴承；4-2、连杆；4-3、定位支撑组件；4-3a、第一立杆；4-3b、第一支撑杆；4-4、曲柄；4-5、推杆；4-6、第一驱动装置；

5、驱动系统；5-1、驱动杆；5-2、拨叉；5-2a、第二立杆；5-2b、第二支撑杆；5-3、安装座；5-4、凸轮；5-5、抬升杆；5-6、第二驱动装置；5-7、传动杆；5-8、第一链条；5-9、第一滑块；5-10、第三驱动装置；5-11、第一固定板；5-12、第二固定板；5-13、第三固定板；5-14、传动件；

6、平行移载机构；6-1、支座；6-2、导轨；6-3、滑动组件；6-3a、底座；6-3b、第二齿条；6-3c、第二限位支撑；6-4、传动链条组件；6-4a、第二链条；6-4b、第二滑块；6-4c、第四驱动装置；

7、通风系统；

8、伸缩支撑。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型而不限于限制本实用新型的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

参见图1-6，为本实用新型实施例的结构示意图，提供一种用于有机固体废弃物处理的蝇蛆幼虫养殖系统，包括两条平行布置的养殖输送线2，养殖输送线2的两端分别设有平行移载机构6，应该理解，根据实际需要可以设置若干条平行布置的养殖输送线2，相邻两条养殖输送线2之间设有至少一平行移载机构6，平行移载机构6设置在养殖输送线2长度方向的端部，本实用新型在此不做限制。

养殖输送线2上设有若干个滚桶养殖器3，养殖输送线2宽度方向至少一侧设有用于推动所述滚桶养殖器3沿所述养殖输送线2长度方向滚动的驱动系统5。

在养殖输送线2宽度方向的两侧分别设置通风系统7，通风系统7包括分别设置在养殖输送线2宽度方向两侧的进风系统和出风系统，滚桶养殖器3可沿养殖输送线2长度方向滚动，滚桶养殖器3滚动一段距离后，滚桶养殖器3两端分别与通风系统7连通对接以便于使滚桶养殖器3内部保持通风，蝇蛆幼虫处理有机固体废物过程中产生的废气通过出风系统排至废气处理装置处理后排放，当滚桶养殖器3从养殖输送线2一端滚动至另一端，平行移载机构6将滚桶养殖器3移载至另一养殖输送线2。

滚桶养殖器3包括滚桶3-1，优选的，滚桶3-1采用聚乙烯或聚丙烯材料制成，滚桶3-1一端设有进出料门3-2，进出料门3-2可拆卸设置在滚桶3-1上，滚桶3-1的两端分别设有连通至通风系统7的通风口3-3，例如一端设置连接至进风系统的进气口，另一端设有连接至出风系统的出气口，滚桶3-1的内壁上设有螺旋翅片3-4，滚桶3-1的外壁上设有两圈输送齿圈3-5。

还包括PLC控制装置，驱动系统5、平行移载机构6分别与所述PLC控制装置电连接。

养殖输送线3包括机架1、沿机架1长度方向布置且相互对称设置的两组输送轨道、设置在两组输送轨道之间的顶升定位机构4，顶升定位机构4与PLC控制装置电连接，顶升定位机构4的作用是使滚桶养殖器3之间保持一定的间距，同时确保滚桶养殖器3两端的通风口3-3与通风系统7对接。

输送轨道包括相互平行的第一齿条2-1和第一限位支撑2-2，第一限位支撑2-2设置在第一齿条2-1内侧，滚桶养殖器3外壁上的两个输送齿圈3-5与两条第一齿条2-1啮合，第一限位支撑2-2的上端抵靠在滚桶养殖器3外壁上。

顶升定位机构4包括顶升机构和若干个等间距布置的定位支撑组件；顶升机构包括若干个直线轴承4-1、连杆4-2、若干个曲柄4-4、推杆4-5和第一驱动装置4-6，连杆4-2横向设置在直线轴承4-1上端，定位支撑组件4-3竖直设置在连杆4-2上，推杆4-5设置在连杆4-2下方并与连杆4-2相互平行，曲柄4-4的下端铰接在推杆4-5上而上端抵靠在连杆4-2上，曲柄4-4的折弯部铰接在机架1上，推杆4-5与第一驱动装置4-6传动连接；定位支撑组件4-3包括竖直设置在连杆4-2上的第一立杆4-3a和设置在第一立杆4-3a顶端的第一支撑杆4-3b，第一支撑杆4-3b呈与滚桶养殖器3外壁匹配的凹陷弧状；第一驱动装置4-6驱动推杆4-5向上移动，推杆4-5带动曲柄4-4转动从而带动连杆4-2向上移动，定位支撑组件4-3向上移动至滚桶养殖器3下方，起到对滚桶养殖器3的定位作用，同时保证滚桶养殖器3两端通风口3-3与进风系统7/出风系统8对接；当需要滚动滚桶养殖器3时，第一驱动装置4-6恢复原位，推杆4-5带动曲柄4-4转动从而带动连杆4-2向下移动，定位支撑组件4-3向下移动，此时滚桶养殖器3在驱动系统5的作用下可沿养殖输送线2往前滚动。

驱动系统5包括与养殖输送线2互相平行的驱动杆5-1、及连接驱动杆5-1的升降组件和平移组件，驱动杆5-1上竖直设有若干个拨叉5-2。

升降组件包括设置在机架1上的并沿驱动杆5-1长度方向布置的若干个安装座5-3、若干个凸轮5-4、抬升杆5-5和第二驱动装置5-6，抬升杆5-5与驱动杆5-1相互平行，凸轮5-4周向上设有用于放置驱动杆5-1的凹槽，凸轮5-4一端铰接在安装座5-3上而另一端铰接在抬升杆5-5上，抬升杆5-5与第二驱动装置5-6传动连接。

平移组件包括传动杆5-7、第一链条5-8、第一滑块5-9、第三驱动装置5-10、及位于抬升杆5-5下方并沿抬升杆5-5长度方向依次布置的第一固定板5-11、第二固定板5-12和第三固定板5-13，第三驱动装置5-10固定在第二固定板5-12上，第一滑块5-9与第三驱动装置5-10传动连接，第一链条5-8一端固定在第一固定板5-11上部，所述第一链条5-8的另一端依次绕过第一滑块5-9上的齿轮、第一固定板5-11下部的齿轮、第三固定板5-13下部的齿轮、第三固定板5-13上部的齿轮后固定在第一滑块5-9上，传动杆5-7上端固定在驱动杆5-1上，传动杆5-7的下端通过传动件5-14与位于第一滑块5-9和第三固定板5-13上部之间的第一链条5-8传动连接；当需要驱动滚桶养殖器3在养殖输送线2上滚动时，第二驱动装置5-6带动抬升杆5-5向上移动，抬升杆5-5带动凸轮5-4转动，凸轮5-4将驱动杆5-1抬升从而带动拨叉5-2上移，拨叉5-2与滚桶养殖器3两端通风口3-3接触，第三驱动装置5-10动作并驱动第一滑块5-9向前移动，第一滑块5-9带动第一链条5-8移动，传动杆5-7在传动件5-14带动下向前移动，拨叉5-2对滚桶养殖器3施力从而推动滚桶养殖器3向前滚动，滚桶养殖器3完成一次滚动，第二驱动装置5-6、第三驱动装置5-10动作恢复原位以便于下一次驱动滚桶养殖器3在养殖输送线2上滚动。

传动件5-14为两端具有开口的导套，传动件5-7固定在第一链条5-8上，传动杆5-7下端穿设在传动件5-14内并在升降组件的带动下上下移动。

拨叉5-2包括竖直设置在驱动杆5-1上的第二立杆5-2a、及设置在第二立杆5-2a顶端的第二支撑杆5-2b，第二支撑杆5-2b呈与通风口3-3匹配的凹陷弧状。

平行移载机构6包括支座6-1、设置在支座6-1上的导轨6-2、及滑动设置在导轨6-2上的滑动组件6-3，导轨6-2沿支座6-1长度方向布置，滑动组件6-3的底部与传动链条组件6-4传动连接；链条传动组件6-4包括第二链条6-4a、第二滑块6-4b和第四驱动装置6-4c，第四驱动装置6-4c设置在支座6-1长度方向的中部，第二滑块6-4b与第四驱动装置6-4c传动连接，第四驱动装置6-4c驱动第二滑块6-4b沿支座6-1长度方向移动；在支座6-1长度方向的两端分别设有第一固定部、第二固定部，第二链条6-4a一端固定在第一固定部上部，第二链条6-4a的另一端依次绕过第二滑块6-4b上的滑轮、第一固定部下部的齿轮、第二固定部下部的齿轮、第二固定部上部的齿轮后固定在第二滑块6-4a上，滑动组件6-3底部与位于第二滑块6-4a与第二固定部上部之间的第二链条6-4a传动连接。

具体的，滑动组件6-3包括底座6-3a，底座6-3a的底部设有与导轨6-2匹配的滚轮，在底座6-3a上设有两组对称设置的滑动限位装置，滑动限位装置包括第二齿条6-3b和设置在第二齿条6-3b内侧的第二限位支撑6-3c，在底座6-3a上还设有用于支撑滚桶养殖器3的伸缩支撑8。

本例中的第一驱动装置4-6、第二驱动装置5-6、第三驱动装置5-10、第四驱动装置6-4c可以为气缸、油缸或其他电力驱动装置。

用于有机固体废弃物处理的方法，包括以下步骤：

(1)将收集的有机固体废弃物进行分选，机固体废弃物为餐厨废弃物、餐余垃圾、畜禽粪便或食品加工废弃物中一种或多种，剔除非有机固定废物，然后将有机固体废物破碎至粒度较小的颗粒，添加麸皮、米糠粉、锯末、秸秆粉、酵母粉、熟石灰、EM(有效微生物)、小苏打中的一种或多种作为辅料，搅拌均匀得到混合料；

(2)将混合料放入滚桶养殖器中，加入一定量的蝇蛆幼虫并敷设在混合料的上方，蝇蛆幼虫为黑水虻、黄粉虫和白星花金龟中的一种，将滚桶养殖器移至养殖输送线，开启驱动系统使滚桶养殖器沿养殖输送线往前滚动，滚动过程中混合料与蝇蛆幼虫充分混合，向前滚动一定距离后，关闭驱动系统，等待下一个滚桶养殖器上线，同时启动通风系统，保持滚桶养殖器内温度和湿度平稳，待养殖输送线布置足够数量的滚桶养殖器后，启动PLC控制装置，自动进行输送和通风切换，一个循环后卸料，通过筛分将蝇蛆幼虫与处理残余分开，蝇蛆幼虫进入新的滚桶养殖桶继续养殖，如此循环几次，待幼虫长大后停止，进行下一批次的蝇蛆幼虫养殖。

上述实例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。