一种黑水虻养殖用饲料制作一体化处理系统的制作方法

1.本发明涉及黑水虻养殖设备技术领域，具体涉及一种黑水虻养殖用饲料制作一体化处理系统。


背景技术：

2.黑水虻(hermetia illucens l.)，腐生性的水虻科昆虫，在适宜的环境中，35天即可完成一个世代；一对黑水虻一生可产卵近千粒，从卵到成熟幼虫，个体增长近4000倍，是一种可以资源化生产的水虻科昆虫，相应的科学研究已经证实了黑水虻在禽畜粪便的处理、动物蛋白饲料的生产以及生物柴油的制取方面具有重要用途；但是目前黑水虻的养殖方式比较粗放，基本处于土法养殖阶段，没有成套的机械设备或者完整的工艺流程设计，完全依靠人工经验及勤劳程度对养殖过程进行控制，人力及管理成本消耗巨大，且养殖风险较高，难以规模化养殖；黑水虻养殖的养殖饲料一般为餐厨垃圾，但是餐厨垃圾内通常含有碗碎片、玻璃片等，并且餐厨垃圾内的油脂较多，在餐厨垃圾处理时，需要拆分出碎片和玻璃片等，并且将油脂分离进行回收，以避免油脂浪费的问题。
3.现有技术中提出了利用黑水虻处理餐厨垃圾的设备和方法（cn107497833a），能够对餐厨垃圾进预处理及对黑水虻进行喂养的问题，能够达到工业大规模应用的需求；但申请人发现，该方案中的采用先沥水，再用磁选机将餐厨垃圾中的金属物质分离并去除的方式具有局限性；餐厨垃圾中不仅具有金属物质，还可能包含有陶瓷等材质的碗碎片及玻璃碎片等，仅采用磁选机，无法将陶瓷碎片与玻璃碎片去除；并且申请人采用沥水传动机的成本较高，结构复杂。有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

4.本发明目的在于提供一种黑水虻养殖用饲料制作一体化处理系统，能够实现黑水虻饲料的自动化生产，并且能够去除餐厨垃圾中较重的硬质材料，结构简单并且成本降低。
5.本发明通过下述技术方案实现：一种黑水虻养殖用饲料制作一体化处理系统，包括筛分箱，包括筛分箱，所述筛分箱的侧壁的顶部设置有进料口，筛分箱内设置有阶梯拦网，阶梯拦网顶部与筛分箱顶板相间隔；所述阶梯拦网的前侧设置有转轮，所述阶梯拦网从进料口至出料口高度逐渐增加；所述筛分箱底板远离进料口的一端设置有出料口，所述出料口与固液分离箱连通；还包括破碎消毒箱，所述破碎消毒箱内还设置有破碎腔、分离腔，分离腔内设置有液态收集腔，破碎腔的进口与固液分离箱的出口连通，液态收集腔与油水分离箱连通，分离腔的固体腔与发酵箱连通；所述固液分离箱的底部与油水分离箱连通；现有技术中制作黑水虻养殖饲料时，只是进行了简单的沥水和破碎处理，而申请人研究发现，餐厨垃圾中的细菌较多，若直接用于饲养黑水虻，则会对黑水虻的生长起到一定的影响，因此需要对餐厨垃圾进行杀菌处理；并且现有技术是采用先沥水再采用磁选机挑出金属物质，而申请人研究发现，磁选机无法分离陶瓷和玻璃等材料，而陶瓷和玻璃的硬度较大，在后续的餐厨垃圾的破碎过程中，可能会对破碎刀片产生损伤，造成破碎装置的使用寿命缩
短的问题；因此，申请人经过研究后，提出了一种黑水虻养殖用饲料制作一体化处理系统，能够实现黑水虻饲料的自动化生产，并且能够去除餐厨垃圾中较重的硬质材料，具体的实现方式如下：在对餐厨垃圾进行固液分离之前，利用餐厨垃圾中具有水分和油脂等液态物质的特性，并且玻璃碎片、陶瓷碎片和金属制品等物质的密度较大并且质量较重，设置筛分箱并且在将筛分箱的进料口设置在侧壁的下方，当餐厨垃圾被通入到筛分箱后，只能沿筛分箱底板流动，餐厨垃圾内的较重的玻璃碎片和陶瓷碎片会在重力作用下沉淀到筛分箱底部，此时在筛分箱内设置具有一定高度的阶梯拦网，该阶梯拦网可供颗粒较大的餐厨垃圾穿过，当液面过高时餐厨垃圾也可绕过阶梯拦网进入到出料口所在的一侧，阶梯拦网则可将沉淀到筛分箱底部的陶瓷碎片、玻璃碎片等较重的物质拦下，对餐厨垃圾进行了初步的分离；并且在阶梯拦网的前侧设置有转轮，所述进料口略高于转轮的转轴轴线；当进料口设置在转轮的左侧时，转轮顺时针旋转，在实际使用过程中，通入到筛分箱内的餐厨垃圾，先会对转轮形成一定的冲击，而转轮顺时针旋转，转轮的叶片将餐厨垃圾中较重的碎片或食物颗粒下排，当较重的碎片到达筛分箱底部后，沿底部向出料口的方向移动，在移动过程中即使在浮力或者固体颗粒的作用下使碎片上浮，也会被阶梯拦网拦下；设置所述阶梯拦网相较于直接设置一个较高的拦网而言，阶梯拦网的每一层台阶均对较重的碎片有阻碍的作用，能够对碎片起到逐级减速的作用，避免较重碎片上浮并越过最高的拦网的问题；在对餐厨垃圾进行初步分离后，餐厨垃圾进入到固液分离箱内，将固态的食物残渣与水和油脂等液态物质分离，分离后的固态的食物残渣进入到破碎腔中进行粉碎和消毒；粉碎后食物残渣进入到分离腔中，分离腔可对粉碎后的食物残渣进行二次固液分离，固态的部分进入到发酵箱中进行发酵和消毒；液态的部分同固液分离箱中分离出的液态部分可流入至油水分离箱中，油水分离箱对带有油脂的废水进行分离，将油脂进行回收或者进行下一步加工；因此本方案能够实现黑水虻饲料的自动化生产，并且能够去除餐厨垃圾中较重的硬质材料，结构简单并且成本降低；在现有技术中，并未提出完整的黑水虻饲料制作流程及设备，仅是对餐厨垃圾进行简单的粉碎和沥水加工；但未经过发酵和消毒处理的饲料对黑水虻的生长起到一定限制和危害作用，若未进行消毒和杀菌对车间内的工作人员的健康也会造成一定的影响；现有技术中均是采用先固液分离，再对餐厨垃圾中的金属和硬质物进行分离，而本方案未先进行固液分离，而是利用较重的物体能够在液态物质中沉淀的特性，设置简单的阶梯拦网或者挡板即可将沉淀后的玻璃或陶瓷碎片等较重物质去除，具有实质性特点。
6.进一步地，所述固液分离箱内设置有伸缩过滤板，伸缩过滤板的两端的侧面设置有滚珠；固液分离箱的内壁的两侧竖直设置有导轨，所述滚珠与导轨配合并沿导轨滑动，在自然状态下，所述伸缩过滤板为倾斜状态，较高的一端位于所述出料口的下方，伸缩板较低的一端与固液分离箱的出口对准，所述出口开设在固液分离箱的侧壁且位于导轨之间；所述伸缩过滤板的下方设置有第一弹性支撑件和第二弹性支撑件，所述第一弹性支撑件高于第二弹性支撑件，第一弹性支撑件位于伸缩过滤板较高的一端的下方，第二弹性支撑件位于伸缩过滤板较低的一端的下方。本方案在固液分离箱内设置有伸缩过滤板，伸缩过滤板的两端设置有可供伸缩过滤板滑动的导轨，可在导轨的底端设置弹簧，弹簧的长度不同，利用弹簧对伸缩过滤板进行支撑以保证伸缩过滤板在初始状态下为倾斜状态；并在伸缩板的两端的下方分别设置有弹性支撑件，在自然状态下，弹性支撑件与伸缩过滤板的底面未发
生接触；本方案在实际的使用过程中，当经初步分离后的餐厨垃圾从出料口进入到固液分离箱中后，先到达伸缩过滤板较高的一端，并将伸缩过滤板较高的一端下压；由于伸缩过滤板可伸缩，因此一端被下压后另一端不会同步运动，当伸缩过滤板较高的一端下压后与设置在其下方的第一弹性支撑件接触并对第一弹性支撑件造成挤压后，在第一弹性支撑件和导轨内弹簧的弹力作用下，伸缩过滤板较高的一端可上行；再由于本身伸缩过滤板就为倾斜状态，因此餐厨垃圾可沿伸缩过滤板移动至固液分离箱的出口，并且由于伸缩过滤板上设置有过滤孔，则餐厨垃圾后的液态物质能够穿过伸缩过滤板，而餐厨垃圾中的固态颗粒则会停留在伸缩过滤板的上方；当餐厨垃圾移动至较低的一端时，将伸缩过滤板较低的一端下压，下压至与第二弹性支撑杆接触时，第二弹性支撑杆对伸缩过滤板起到支撑作用，能够使伸缩过滤板上行；伸缩过滤板又会在餐厨垃圾重力和自身的重力作用下向下移动；也就是说当餐厨垃圾到达伸缩过滤板上方时，能够利用第一弹性支撑杆、第二弹性支撑杆和轨道内弹簧的弹力作用，在保证伸缩过滤板始终倾斜的前提下能够不断往复上行和下行，类似于震动，并在震动的过程中能够使液态物质与餐厨垃圾中的固态物质进行分离，利用惯性作用将餐厨垃圾中的液态水尽可能地甩出；并且在伸缩过滤板的不断震动下，能够加快固体残渣在伸缩过滤板的移动速度，无需采用输送带和震动机等设备，即可实现持续不断的震动，并尽可能加快餐厨垃圾的固液分离；需要说明的是伸缩过滤板的倾斜程度较大，即使伸缩过滤板未震动，位于伸缩过滤板上的餐厨垃圾也能够在重力作用下沿伸缩过滤板倾斜向下移动；伸缩过滤板的长度可自动进行调节，使伸缩过滤板两端的滚珠始终与导轨配合，避免发生脱离；申请人在研究过程中发现，上述方案虽然能够实现餐厨垃圾的自动的固液分离并将固体残渣排出到下一加工装置，但弹性过滤板的震动较小，因此餐厨垃圾在弹性过滤板上的移动速度还是较慢的，因此申请人做出了进一步地改进：在弹性过滤板中部的下方设置有支撑杆，支撑杆的顶端与弹性过滤板铰接，当弹性过滤板较高的一般被下压时，较低的一端上行；当弹性过滤板较高的一端上行时，较低的一端下行，震动的幅度较大，能够使位于弹性过滤板较低位置的固体残渣尽快排出；因此，本方案结构简单，并且能够加快固体分离的速度，并且震动幅度越大，固液分离的效果也会越好，取得了意料不到的技术效果。优选的，可在弹性过滤板较高一侧下方设置有凸轮，当凸轮旋转时对弹性过滤板起到上推的作用，能够保证弹性过滤板能够不断远动，并且能够起到限制弹性过滤板下行的最低位置的作用；当凸轮的转动轴线始终高于支撑杆的顶端时，能够保证弹性过滤板始终倾斜。
7.进一步地，所述伸缩过滤板上设置有套管，套管的中部设置有板体，板体的两侧均为空腔，伸缩过滤板插入到套管两侧的空腔内，空腔内还设置有第二弹簧，第二弹簧的一端与板体相连，另一端与伸缩过滤板的端部连接，伸缩过滤板端部设置有限位板，所述限位板能够限制伸缩过滤板伸出套管的长度。本方案提出了一种伸缩过滤板的伸缩结构，采用两块伸缩过滤板和套管，将两块伸缩过滤板的端部分别插入到套管的两端，套管内设置有弹簧，利用弹簧可压缩和拉伸的特性，实现伸缩过滤板在力作用下的拉伸，结构简单。
8.进一步地，所述破碎箱内设置有转轴，转轴上设置有螺旋引导板和多个破碎刀片，螺旋引导板的外边缘与破碎箱内壁间的距离，沿进口水平指向出口的方向逐渐减小。本方案提供了一种破碎装置，现有技术中对餐厨垃圾的破碎装置中一般带有破碎刀片的转轴为竖直设置，因此在具体使用过程中，需要从上至下将餐厨垃圾倒入到破碎装置内，当餐厨垃
圾在破碎装置的内腔中经过积累后再进行旋转，并且破碎后还需要采用其他装置，将已经粉碎后的餐厨垃圾排出；可见现有的破碎装置无法边加料边排出，否则会出现破碎不均的问题，只能一次性处理一部分，分为多次进行破碎；而本方案中，将破碎装置中的转轴横向设置，并在转轴上设置破碎刀片和螺旋导向板，螺旋导向板对餐厨垃圾的运动方向有一定的导向作用，并且固体残渣从固液分离箱进入到破碎腔是持续性的，并非是先将固体残渣先收集起来，再将固体残渣倒入到破碎箱内，因此本方案采用横向设置的转轴是为了适应餐厨垃圾的持续性进料，以及持续性排出的问题；减少了现有的对固体残渣进行收集、运输、再投入到下一设备的工序，具有实质性特点。
9.进一步地，所述破碎消毒箱内设置有第一储药腔，所述第一储药腔位于破碎腔的下方；第一储药腔与破碎腔通过弹力板进行分隔，所述弹力板上安装有多个雾化喷头，雾化喷头的抽药管伸入到第一储药腔的消毒溶液中。利用雾化喷头将消毒溶液处理为雾状后，由下至上喷出，能够保证喷出的溶液足够细，甚至能够在空气中漂浮，能够增大餐厨垃圾中的固体残渣与消毒溶液之间的接触的面积和机会；保证消毒的均匀性；并且利用转轴在旋转过程中会搅动破碎腔内的空气，带动空气中的雾化的消毒溶液快速流动；并且采用由下至上喷射的方式，能够对积累在弹力板表面的固体残渣起到松动的作用，避免固体残渣黏附在弹性板上表面的问题；优选的可将弹力板设置为倾斜状态，以引导固体残渣的运动方向；优选的，可将雾化喷头的喷射方向始终偏向于破碎腔的出口端，破碎腔的侧壁和顶面也可设置雾化喷头；并且雾化喷头的抽水管的部分延伸入破碎腔中，需要说明的是，雾化喷头的喷射压力较大，当雾化喷头在喷射时，能做在水压的作用下不断无规律摆动，能够进一步增大消毒溶液与固态残渣的接触面积，并且能够对螺旋引导板起到一定的冲洗作用，避免过多的颗粒黏附到螺旋引导板表面和破碎刀片表面。
10.进一步地，所述弹力板包括固定板和活动板，固定板的侧边与第一储药腔内壁固定，固定板和活动板之间设置有第一弹簧。申请人发现，由于转轴上的螺旋引导板与破碎腔底板间存在间隙，因此部分固体残渣可能会停留在弹力板上方，长期积累可能会堵塞雾化喷头，甚至结成块状，无法排出；因此本方案将破碎腔底板设置为弹力板，当转轴带动固体残渣旋转，固体残渣在离心的作用下撞击弹力板，弹力板在弹簧的作用下可受力升降，因此当固体残渣撞击弹力板时，可再次将固体残渣弹性；在实际使用过程中，多个固体残渣不断对弹力板发生撞击，也就是说弹力板始终处于震动状态，因此能够避免固体残渣黏附在弹力板上方的问题，也能够加快固体残渣排出破碎腔。
11.进一步地，所述液态收集腔由过滤网、竖直板和分离腔底板及侧壁围成，所述过滤网为液态收集腔的入口，所述过滤网的一侧与破碎腔的出口的底边相连，竖直板的底端与分离腔底板相连，并将底板进行分隔。当破碎后的固体残渣从破碎腔中排出时，可能含后原本的水分及消毒溶液中过多的水分，因此从破碎腔中排出后，固体残渣首先运动至液态收集腔的过滤网上方，固体残渣无法穿过过滤网，而固体残渣中携带的少量水分可穿过过滤网进入到液态收集腔中，位于过滤网上方的固体残渣受到持续排出的固体残渣的推力作用，可从固体腔掉落至发酵箱中。
12.进一步地，所述液态收集腔与油水分离箱连通，固液分离箱的底部与油水分离箱连通，油水分离箱内设置有气浮机，气浮机的两侧设置有隔板，隔板的顶端与油水分离箱顶板相连，隔板的底端与油水分离箱底板相间隔，位于隔板之间的油水分离箱的侧壁上开设
有排油口。从餐厨垃圾中分离出的液态物质中含有较多的油脂，可采用气浮法将油脂分离并进行收集处理，减少油脂的浪费。
13.进一步地，所述分离腔内的固体腔与发酵箱连通，发酵箱的底部设置有搅拌机，发酵箱的底部设置有第二储药腔，第二储药腔内设置有喷药组件，通过喷药组件能够将储药腔内的药物喷入到发酵箱中。将喷药组件设置在发酵箱的底部，并利用发酵箱内原本设置的搅拌机的搅拌作用，使发酵效果变好的同时还能够使药物与固体残渣的接触面积增大。
14.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本发明在油水分离前设置筛分箱，利用餐厨垃圾中含有液态物质，并且较重的玻璃碎片、陶瓷碎片等容易在液态物质中沉淀的特性，在筛分箱的底板上设置有阶梯拦网，即可去除餐厨垃圾中的较重的碎片。
15.2、本发明在油水分离箱内倾斜设置有伸缩过滤板，并利用弹性支撑件对弹性过滤板的两端进行支撑，利用餐厨垃圾的重力作用对弹性过滤板一端的下压，可使弹性支撑件对弹性过滤板对该端起到支撑作用，能够使弹性过滤板持续震动，利用震动使餐厨垃圾中的水分在惯性作用下分离，并且利用该震动能够使固体残渣在弹性过滤板上的移动速度更快。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：图1为本发明的结构示意图；图2为破碎消毒箱的结构示意图；图3为伸缩过滤板的结构示意图。
17.附图中标记及对应的零部件名称：1-筛分箱；101-进料口；102-出料口；103-转轮；104-阶梯拦网；2-固液分离箱；201-导轨；202-伸缩过滤板；2021-滚珠；2022-套管；2023-第二弹簧；203-第一弹性支撑件；204-第二弹性支撑件；205-凸轮；3-破碎消毒箱；31-破碎腔；311-进口；312-破碎刀片；313-螺旋引导板；32-分离腔；321-过滤网；322-出液口；323-液态收集腔；33-第一储药腔；331-雾化喷头；34-弹力板；341-第一弹簧；4-发酵箱；401-滑动挡板；402-搅拌机；403-第二储药腔；404-喷药组件；5-油水分离箱；501-隔板；502-气浮机；503-排油口；504-排水口。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
19.实施例1:参见图1至图3，一种黑水虻养殖用饲料制作一体化处理系统，包括筛分箱1、固液分离箱2、破碎消毒箱3、发酵箱4和油水分离箱5，还可包括废气处理箱和废水处理箱等，所述废气处理箱可将各个设备内的废气抽出进行集中处理；废水处理箱能够对已经经过油水分离后的废水进行进一步的处理，以避免水资源浪费。
20.参见图1，所述筛分箱1的左端的底部设置有进料口101，筛分箱1内设置有阶梯拦网103，阶梯拦网103的数量不限，阶梯拦网103的网孔可供物残渣穿过；筛分箱1底板右端设置有出料口102，所述出料口102也为固液分离箱2的入口；固液分离箱2内设置有伸缩过滤板202，伸缩过滤板202的左端始终低于右端，且其两端设置有滚珠2021，所述滚珠2021与设置在固液分离箱2内壁上的导轨201配合，滚珠2021能够在导轨201中竖直滑动；所述导轨201的底端可安装弹簧，弹簧对伸缩过滤板202起到支撑作用，以保证伸缩过滤板202始终倾斜，左侧导轨201内的弹簧的长度可短于右侧弹簧的长度；伸缩过滤板202左侧的下方设置有第二弹性支撑杆，伸缩过滤板202有侧的下方设置有第一弹性支撑杆，第一弹性支撑板和第二支撑板均由支撑柱和弹簧连接而成，弹簧设置在支撑柱的顶端；在自然状态下，第一弹性支撑板和第二支撑板的弹簧与伸缩过滤板202均为脱离状态。
21.参见图3，所述伸缩过滤板202上设置有套管2022，套管2022的中部设置有板体，板体的两侧均为空腔，伸缩过滤板202插入到套管2022两侧的空腔内，空腔内还设置有第二弹簧2023，第二弹簧2023的一端与板体相连，另一端与伸缩过滤板202的端部连接，伸缩过滤板202端部设置有限位板，所述限位板能够限制伸缩过滤板202伸出套管2022的长度。
22.参见图1和图2，固液分离箱2左侧的导轨201之间设置有出口，所述出口也为破碎分离箱的入口，所述破碎消毒箱3包括破碎腔31，破碎腔31的进口311与固液分离箱2的出口连通，所述破碎箱内设置有转轴，转轴上设置有螺旋引导板313和多个破碎刀片312，螺旋引导板313的外边缘与破碎箱内壁间的距离，从进口311端到出料端逐渐减小；所述破碎消毒箱3内设置有第一储药腔33，所述第一储药腔33位于破碎腔31的下方；第一储药腔33与破碎腔31通过弹力板34进行分隔，所述弹力板34上安装有多个雾化喷头331，雾化喷头331的抽药管伸入到第一储药腔33的消毒溶液中；所述弹力板34包括固定板和活动板，固定板的侧边与第一储药腔33内壁固定，固定板和活动板之间设置有第一弹簧341；所述破碎消毒箱3内还设置有分离腔32，分离腔32内设置有液态收集腔323，液态收集腔323由过滤网321、竖直板和分离腔32底板及侧壁围成，所述过滤网321为液态收集腔323的入口，所述过滤网321的一侧与破碎消毒箱3的出口的底边相连，竖直板的底端与分离腔32底板相连，并将底板进行分隔；所述液态收集腔323与油水分离箱5连通，固液分离箱2的底部与油水分离箱5连通，油水分离箱5内设置有气浮机502，气浮机502的两侧设置有隔板501，隔板501的顶端与油水分离箱5顶板相连，隔板501的底端与油水分离箱5底板相间隔，位于隔板501之间的油水分离箱5的侧壁上开设有排油口503；所述分离腔32内的固体腔与发酵箱4连通，发酵箱4的底部设置有搅拌机402，发酵箱4的底部设置有第二储药腔403，第二储药腔403内设置有喷药组件404，通过喷药组件404能够将储药腔内的药物喷入到发酵箱4中。
23.本实施例在具体使用时：先将餐厨垃圾通入到筛分箱1中，利用阶梯拦网103将较重的玻璃碎片和陶瓷碎片等去除，再进入到固液分离箱2中，在伸缩过滤板202的持续震动下，利用惯性作用将餐厨垃圾中的液态部分甩出，固体残渣沿伸缩过滤板202进入到破碎消毒箱3的破碎腔31内，破碎腔31将持续进入的固体残渣进行破碎，并且在破碎的过程中，第一储药腔33内的药物喷入到破碎腔31内，对固体残渣进行初步消毒；消毒和破碎后的固体残渣进入到分离腔32中，固体残渣到达过滤网321上方时，固体残渣携带的少量液态物质可穿过过滤网321进入到液态收集腔323，而另一部分则经固体腔的出口落入到发酵箱4内，发酵箱4入口设置有滑动挡板401，可将滑动挡板401滑动到入口下方，实现发酵箱4的封闭，发
酵箱4内设置有搅拌机402且其底部设置有第二储药腔403，第二储药腔403的药物通过喷药组件404，喷入到发酵箱4内；所述液态收集腔323和固液分离箱2内的液态物质均进入到油水分离装置中，采用气浮机502使油脂在隔板501之间累积，并通过排油口503将油脂抽出，废水则从排水口504流出；还可设置废气处理箱，可对饲料制作时，设备中产生的废气进行收集和处理，以实现黑水虻养殖饲料的一体化和自动化生产。
24.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。