自动翻垛蝇蛆养殖装置的制作方法

本发明属于环境保护领域，涉及一种自动翻垛蝇蛆养殖装置，可用于有机固体废弃物生物转化，适用于畜禽养殖场、餐厨垃圾处理场/中转站、市政污泥、以及废弃食品/粮食等废弃物的生物生态处理。

背景技术：

从生物质与循环经济的理论及技术来讲，类似畜禽粪便的有机固体废弃物属于生物质转化潜力及其资源化利用价值相对较高的固体废弃物。由于嗜好取食尸腐性有机废弃物的习性，变态性发育双翅目蝇蛆是生物转化与降解有机废弃物的天然生物反应器。所以，通过蝇蛆养殖技术来处理有机废弃物，其降解效能高、资源再生快的技术优势受到了社会各界广泛的关注。

现有的蝇蛆养殖技术主要是采用地面平铺式或盆容器的养殖模式来进行，其特点是建设成本低、养殖管理简单、技术难度低，但此类养殖模式机械化水平低、人工成本相对较高，且单位处理负荷占地面积大。

创新立体养殖技术，在有限的土地空间内，研发“规模化、集约化、机械化”的新一代废弃物蝇蛆养殖与处理技术已成为业界的共识。在平均室温15℃以上的养殖环境中，从孵化后的幼蛆至化蛹前的成熟蝇蛆一般需要4-8天，即废弃物蝇蛆生物转化周期，为提高蝇蛆产量与废弃物降解效率，通常采用“一次下料期间翻垛”或者“少量多次”的养殖投喂方式。相对于地面平铺式蝇蛆养殖模式而言，在立体养殖技术模式下，由于受立体结构的物理阻挡上述两种投喂方式均难于通过现有的机械设备与技术来完成，尤其是对不同养殖层内堆体物料，及时、有效且低成本地翻垛。另外，创新经济型、高效且自动化的翻垛技术的同时，也有必要对特定的立体养殖结构进行“个性化”的设计，从而提高废弃物蝇蛆生物转化效率、降低操作成本、防范二次环境污染（如恶臭或成蝇逃逸）。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种自动翻垛蝇蛆养殖装置，可解决现有蝇蛆养殖过程中效能低，人工成本高，二次污染严重（如恶臭）等规模化生产的技术问题，使蝇蛆养殖达到规模化、集约化、机械化的水平，减少人力耗费，提高养殖效率。

为解决上述技术问题，本发明提供的自动翻垛蝇蛆养殖装置，它包括支架以及自下而上设置于支架上的多层水平养殖区，所述水平养殖区包括电机、传送带以及顺次置于传送带上的多个养殖器皿，水平养殖区的末端设有出料口，所述出料口固定于支架上，出料口与水平养殖区之间设有电动毛刷；每层水平养殖区上方设有固定于支架上的横梁，横梁上设有与养殖器皿相对应的翻垛装置；所述支架上设有电控器，电机、电动毛刷分别与电控器电连接。占地面积小，实现机械化控制。

作为优选，所述翻垛装置包括竖板和斜板，竖板的一端与横梁连接，竖板的另一端与斜板相连，斜板的另一侧设有耙齿，竖板与斜板的夹角α为110-160°，所述斜板的下端面设有缓冲装置，竖板与横梁的连接处设有压缩装置。当耙齿与养殖器皿的侧壁接触时，所述缓冲装置使整个耙齿向上抬升以翻过养殖器皿的侧壁。

作为优选，所述养殖器皿为由百褶裙式隔板围成的上端开口的半封闭空间，所述百褶裙式隔板的材质为PVC或者橡胶。

作为优选，所述缓冲装置为弧形板，弧形板的两侧分别与斜板的两侧相连，弧形板的中部向下凸起。其材料为镀铬金属或硬质合金，具有光滑耐磨的特点。

作为优选，所述缓冲装置为若干个金属球，若干个金属球顺次设置于斜板的下端面。其材料为镀铬金属或硬质合金。

作为优选，所述缓冲装置为刚性板，所述刚性板的一侧与斜板的一侧相连，刚性板的另一侧与耙齿的下端部相连。

作为优选，所述压缩装置为扭簧。所述扭簧的弹力大于堆体的阻力，小于耙齿和百褶裙式隔板的相互作用力。当耙齿与堆体接触，扭簧的弹力能够保持耙齿竖直；当耙齿与百褶裙式隔板接触，扭簧形变，使得竖板倾斜，耙齿抬升，顺利通过百褶裙式隔板，降低耙齿对百褶裙式隔板的机械损伤。

作为优选，所述横梁上设有与养殖器皿相对应的加热器和洒水器，所述加热器和洒水器与电控器电连接。当冬季温度过低时，可开启加热器，提高堆体温度，确保蝇蛆正常生长及物料高效转化与降解。在蝇蛆养殖过程中，由于蝇蛆-微生物相互作用导致堆体温度升高，堆体含水量下降，可启动洒水器补充水分，确保蝇蛆正常生长及废弃物高效转化与降解。

采用以上结构后，本发明的自动翻垛蝇蛆养殖装置与现有技术相比，具有以下优点：

（1）在物料转化方面，本发明通过设置翻垛装置实现自动翻垛，可快速促进温度与水分的调控，能够最大程度地保障蝇蛆的正常生长与代谢，提高物料的降解与生物转化，从而有效地避免因废弃物降解不彻底而大量排放恶臭气体。此外，本发明使用半封闭空间，出料时经电动毛刷清理，能够最大程度减少养殖区的残留虫体，降低成蝇逃逸的生物污染，高效防控养殖场所的二次污染；

（2）在土地占用方面，本发明通过无关联多层养殖，在同一个地平面上，同时实现3-6层养殖，占地为原来的1/6-1/3，增加了空间资源利用率，显著节省土地面积，达到立体空间高效利用的目的；

（3）在养殖模式方面，本发明通过机械化运转，通过翻垛装置的工作，可以进行自动翻松、混匀堆体，且不损坏养殖器皿之间的隔板，不需要过多人工成本，可以将蝇蛆养殖转入大规模、自动化生产行列，降低人工成本，达到全程机械化高效运行的目的。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明俯视图；

图3为本发明缓冲装置结构示意图。

其中：1、支架，2、水平养殖区，3、电机， 4、传送带，5、养殖器皿,6、出料口，7、电动毛刷，8、横梁，9、电控器，10、竖板，11、斜板，12、耙齿，13、百褶裙式隔板，14、弧形板，15、金属球，16、刚性板，17、扭簧，18、加热器，19、洒水器。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1-3所示，本实施例提供的自动翻垛蝇蛆养殖装置，它包括支架1以及自下而上设置于支架1上的两层水平养殖区2，各层养殖区之间相互独立，所述水平养殖区2包括电机3、传送带4以及顺次置于传送带上的多个养殖器皿5，水平养殖区2的末端设有出料口6，所述出料口6固定于支架1上，出料口6与水平养殖区2之间设有电动毛刷7；每层水平养殖区2上方设有固定于支架1上的横梁8，横梁8上设有与养殖器皿5相对应的翻垛装置、加热器18和洒水器19；所述支架1上设有电控器9，电机3、电动毛刷7、加热器18和洒水器19分别与电控器9电连接。

所述翻垛装置包括竖板10和斜板11，竖板10的一端与横梁8连接，竖板10的另一端与斜板11相连，斜板11的另一侧设有耙齿12，竖板10与斜板11的夹角α为110-160°，所述斜板11的下端面设有缓冲装置，竖板10与横梁8的连接处设有压缩装置扭簧17。

所述养殖器皿5为由百褶裙式隔板13围成的上端开口的半封闭空间，所述百褶裙式隔板13的材质为PVC或者橡胶。

所述缓冲装置为弧形板14或若干个金属球15或刚性板16中的一种。弧形板14的两侧分别与斜板11的两侧相连，弧形板14的中部向下凸起；若干个金属球15顺次设置于斜板11的下端面；刚性板16的一侧与斜板11的一侧相连，刚性板16的另一侧与耙齿12的下端部相连。

有机废弃物为含水量80%的高校食堂餐厨垃圾，按餐厨垃圾：稻糠粉重量比5：1比例混合，用于养殖蝇蛆。

夏季与冬季的蝇蛆养殖周期不同：夏季温度高于25℃时，蝇蛆生长较快，养殖周期为4天；冬季室内白天气温平均低于15°时，蝇蛆生长速度减缓，养殖周期为8天，通过加热器的加热作用，能够将其周期提高到4天。

夏季养殖周期为4天时，所以采用八个养殖器皿5，其中四个养殖器皿5的开口朝上，另外四个养殖器皿5的开口朝下。首先将餐厨垃圾和幼蛆投放在传送带前端的第一养殖器皿内，经过1天的蝇蛆生长与物料转化，第一养殖器皿内的堆体已达到相对稳定的条件，此时开启传送带，向前侧移动，传送速度3m/分，当第一养殖器皿内的堆体经过翻垛装置时，堆体与耙齿相互接触，耙齿在堆体中划出多根间隙，使得堆体被翻松，孔隙度增大，虫体被翻出后，会向负趋光方向运动，最终达到堆体混匀的目的。同时在新传送出的第二养殖器皿内进行新的布料和接种。以此类推，每完成1天的养殖，进行新的布料、接种以及传送带的前移。经过四天养殖与物料转化，第一养殖器皿内的虫体已经成熟（化蛹前2天），需要进行虫-渣分离。此时，通过电控器开启传送带，速度3m/分，同时开启电动毛刷，将第一养殖器皿内的堆体传动到出料口，末端堆体由于重力作用跌落进出料口出料，粘附在皮带上的物料和虫体由电动毛刷刷落。同时，在新的养殖器皿内进行布料和接种。整个过程，循环使用，重复养殖。夏季温度高，在换区翻垛后，由于干燥引起物料水分流失大，采用洒水器进行水分的补充。测试表明，本案可获得新鲜蝇蛆的产量为300kg/t，餐厨垃圾降解率平均为60%。

冬季时，温度过低，一般养殖周期为8天。经过测试，在加热器的作用下，冬季养殖同样可以达到6天为周期的模式。所以采用单平面三养殖器皿的模式，每一个养殖器皿停留两天。此时，安装在养殖器皿上方的加热器将开始工作，其离养殖器皿距离为50cm，功率为300W。通过定时器间隙4小时自动“开-关”加热，使得堆体表面温度达到15℃时，堆体内温度能够稳定到25℃以上，足以保证虫体的存活、生长，提高蝇蛆对餐厨垃圾转化与降解率。此外，加热器会导致水分蒸发加速，所以要根据实际情况适当补充水分。与夏季养殖模式一样，整个过程，循环使用，重复养殖。测试表明，本案可获得新鲜蝇蛆的产量平均为290kg/t，餐厨垃圾降解率平均达到57%。