本實用新型屬于環(huán)境保護領域,涉及一種自動翻垛蠅蛆養(yǎng)殖裝置,可用于有機固體廢棄物生物轉化,適用于畜禽養(yǎng)殖場、餐廚垃圾處理場/中轉站、市政污泥、以及廢棄食品/糧食等廢棄物的生物生態(tài)處理。
背景技術:
從生物質與循環(huán)經(jīng)濟的理論及技術來講,類似畜禽糞便的有機固體廢棄物屬于生物質轉化潛力及其資源化利用價值相對較高的固體廢棄物。由于嗜好取食尸腐性有機廢棄物的習性,變態(tài)性發(fā)育雙翅目蠅蛆是生物轉化與降解有機廢棄物的天然生物反應器。所以,通過蠅蛆養(yǎng)殖技術來處理有機廢棄物,其降解效能高、資源再生快的技術優(yōu)勢受到了社會各界廣泛的關注。
現(xiàn)有的蠅蛆養(yǎng)殖技術主要是采用地面平鋪式或盆容器的養(yǎng)殖模式來進行,其特點是建設成本低、養(yǎng)殖管理簡單、技術難度低,但此類養(yǎng)殖模式機械化水平低、人工成本相對較高,且單位處理負荷占地面積大。
創(chuàng)新立體養(yǎng)殖技術,在有限的土地空間內,研發(fā)“規(guī)?;?、集約化、機械化”的新一代廢棄物蠅蛆養(yǎng)殖與處理技術已成為業(yè)界的共識。在平均室溫15℃以上的養(yǎng)殖環(huán)境中,從孵化后的幼蛆至化蛹前的成熟蠅蛆一般需要4-8天,即廢棄物蠅蛆生物轉化周期,為提高蠅蛆產(chǎn)量與廢棄物降解效率,通常采用“一次下料期間翻垛”或者“少量多次”的養(yǎng)殖投喂方式。相對于地面平鋪式蠅蛆養(yǎng)殖模式而言,在立體養(yǎng)殖技術模式下,由于受立體結構的物理阻擋上述兩種投喂方式均難于通過現(xiàn)有的機械設備與技術來完成,尤其是對不同養(yǎng)殖層內堆體物料,及時、有效且低成本地翻垛。另外,創(chuàng)新經(jīng)濟型、高效且自動化的翻垛技術的同時,也有必要對特定的立體養(yǎng)殖結構進行“個性化”的設計,從而提高廢棄物蠅蛆生物轉化效率、降低操作成本、防范二次環(huán)境污染(如惡臭或成蠅逃逸)。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題是,提供一種自動翻垛蠅蛆養(yǎng)殖裝置,可解決現(xiàn)有蠅蛆養(yǎng)殖過程中效能低,人工成本高,二次污染嚴重(如惡臭)等規(guī)?;a(chǎn)的技術問題,使蠅蛆養(yǎng)殖達到規(guī)?;⒓s化、機械化的水平,減少人力耗費,提高養(yǎng)殖效率。
為解決上述技術問題,本實用新型提供的自動翻垛蠅蛆養(yǎng)殖裝置,它包括支架以及自下而上設置于支架上的多層水平養(yǎng)殖區(qū),所述水平養(yǎng)殖區(qū)包括電機、傳送帶以及順次置于傳送帶上的多個養(yǎng)殖器皿,水平養(yǎng)殖區(qū)的末端設有出料口,所述出料口固定于支架上,出料口與水平養(yǎng)殖區(qū)之間設有電動毛刷;每層水平養(yǎng)殖區(qū)上方設有固定于支架上的橫梁,橫梁上設有與養(yǎng)殖器皿相對應的翻垛裝置;所述支架上設有電控器,電機、電動毛刷分別與電控器電連接。占地面積小,實現(xiàn)機械化控制。
作為優(yōu)選,所述翻垛裝置包括豎板和斜板,豎板的一端與橫梁連接,豎板的另一端與斜板相連,斜板的另一側設有耙齒,豎板與斜板的夾角α為110-160°,所述斜板的下端面設有緩沖裝置,豎板與橫梁的連接處設有壓縮裝置。當耙齒與養(yǎng)殖器皿的側壁接觸時,所述緩沖裝置使整個耙齒向上抬升以翻過養(yǎng)殖器皿的側壁。
作為優(yōu)選,所述養(yǎng)殖器皿為由百褶裙式隔板圍成的上端開口的半封閉空間,所述百褶裙式隔板的材質為PVC或者橡膠。
作為優(yōu)選,所述緩沖裝置為弧形板,弧形板的兩側分別與斜板的兩側相連,弧形板的中部向下凸起。其材料為鍍鉻金屬或硬質合金,具有光滑耐磨的特點。
作為優(yōu)選,所述緩沖裝置為若干個金屬球,若干個金屬球順次設置于斜板的下端面。其材料為鍍鉻金屬或硬質合金。
作為優(yōu)選,所述緩沖裝置為剛性板,所述剛性板的一側與斜板的一側相連,剛性板的另一側與耙齒的下端部相連。
作為優(yōu)選,所述壓縮裝置為扭簧。所述扭簧的彈力大于堆體的阻力,小于耙齒和百褶裙式隔板的相互作用力。當耙齒與堆體接觸,扭簧的彈力能夠保持耙齒豎直;當耙齒與百褶裙式隔板接觸,扭簧形變,使得豎板傾斜,耙齒抬升,順利通過百褶裙式隔板,降低耙齒對百褶裙式隔板的機械損傷。
作為優(yōu)選,所述橫梁上設有與養(yǎng)殖器皿相對應的加熱器和灑水器,所述加熱器和灑水器與電控器電連接。當冬季溫度過低時,可開啟加熱器,提高堆體溫度,確保蠅蛆正常生長及物料高效轉化與降解。在蠅蛆養(yǎng)殖過程中,由于蠅蛆-微生物相互作用導致堆體溫度升高,堆體含水量下降,可啟動灑水器補充水分,確保蠅蛆正常生長及廢棄物高效轉化與降解。
采用以上結構后,本實用新型的自動翻垛蠅蛆養(yǎng)殖裝置與現(xiàn)有技術相比,具有以下優(yōu)點:
(1)在物料轉化方面,本發(fā)明通過設置翻垛裝置實現(xiàn)自動翻垛,可快速促進溫度與水分的調控,能夠最大程度地保障蠅蛆的正常生長與代謝,提高物料的降解與生物轉化,從而有效地避免因廢棄物降解不徹底而大量排放惡臭氣體。此外,本發(fā)明使用半封閉空間,出料時經(jīng)電動毛刷清理,能夠最大程度減少養(yǎng)殖區(qū)的殘留蟲體,降低成蠅逃逸的生物污染,高效防控養(yǎng)殖場所的二次污染;
(2)在土地占用方面,本發(fā)明通過無關聯(lián)多層養(yǎng)殖,在同一個地平面上,同時實現(xiàn)3-6層養(yǎng)殖,占地為原來的1/6-1/3,增加了空間資源利用率,顯著節(jié)省土地面積,達到立體空間高效利用的目的;
(3)在養(yǎng)殖模式方面,本發(fā)明通過機械化運轉,通過翻垛裝置的工作,可以進行自動翻松、混勻堆體,且不損壞養(yǎng)殖器皿之間的隔板,不需要過多人工成本,可以將蠅蛆養(yǎng)殖轉入大規(guī)模、自動化生產(chǎn)行列,降低人工成本,達到全程機械化高效運行的目的。
附圖說明
圖1為本實用新型結構示意圖;
圖2為本實用新型俯視圖;
圖3為本實用新型緩沖裝置結構示意圖。
其中:1、支架,2、水平養(yǎng)殖區(qū),3、電機, 4、傳送帶,5、養(yǎng)殖器皿,6、出料口,7、電動毛刷,8、橫梁,9、電控器,10、豎板,11、斜板,12、耙齒,13、百褶裙式隔板,14、弧形板,15、金屬球,16、剛性板,17、扭簧,18、加熱器,19、灑水器。
具體實施方式
下面通過實施例結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
如圖1-3所示,本實施例提供的自動翻垛蠅蛆養(yǎng)殖裝置,它包括支架1以及自下而上設置于支架1上的兩層水平養(yǎng)殖區(qū)2,各層養(yǎng)殖區(qū)之間相互獨立,所述水平養(yǎng)殖區(qū)2包括電機3、傳送帶4以及順次置于傳送帶上的多個養(yǎng)殖器皿5,水平養(yǎng)殖區(qū)2的末端設有出料口6,所述出料口6固定于支架1上,出料口6與水平養(yǎng)殖區(qū)2之間設有電動毛刷7;每層水平養(yǎng)殖區(qū)2上方設有固定于支架1上的橫梁8,橫梁8上設有與養(yǎng)殖器皿5相對應的翻垛裝置、加熱器18和灑水器19;所述支架1上設有電控器9,電機3、電動毛刷7、加熱器18和灑水器19分別與電控器9電連接。
所述翻垛裝置包括豎板10和斜板11,豎板10的一端與橫梁8連接,豎板10的另一端與斜板11相連,斜板11的另一側設有耙齒12,豎板10與斜板11的夾角α為110-160°,所述斜板11的下端面設有緩沖裝置,豎板10與橫梁8的連接處設有壓縮裝置扭簧17。
所述養(yǎng)殖器皿5為由百褶裙式隔板13圍成的上端開口的半封閉空間,所述百褶裙式隔板13的材質為PVC或者橡膠。
所述緩沖裝置為弧形板14或若干個金屬球15或剛性板16中的一種?;⌒伟?4的兩側分別與斜板11的兩側相連,弧形板14的中部向下凸起;若干個金屬球15順次設置于斜板11的下端面;剛性板16的一側與斜板11的一側相連,剛性板16的另一側與耙齒12的下端部相連。
有機廢棄物為含水量80%的高校食堂餐廚垃圾,按餐廚垃圾:稻糠粉重量比5:1比例混合,用于養(yǎng)殖蠅蛆。
夏季與冬季的蠅蛆養(yǎng)殖周期不同:夏季溫度高于25℃時,蠅蛆生長較快,養(yǎng)殖周期為4天;冬季室內白天氣溫平均低于15°時,蠅蛆生長速度減緩,養(yǎng)殖周期為8天,通過加熱器的加熱作用,能夠將其周期提高到4天。
夏季養(yǎng)殖周期為4天時,所以采用八個養(yǎng)殖器皿5,其中四個養(yǎng)殖器皿5的開口朝上,另外四個養(yǎng)殖器皿5的開口朝下。首先將餐廚垃圾和幼蛆投放在傳送帶前端的第一養(yǎng)殖器皿內,經(jīng)過1天的蠅蛆生長與物料轉化,第一養(yǎng)殖器皿內的堆體已達到相對穩(wěn)定的條件,此時開啟傳送帶,向前側移動,傳送速度3m/分,當?shù)谝火B(yǎng)殖器皿內的堆體經(jīng)過翻垛裝置時,堆體與耙齒相互接觸,耙齒在堆體中劃出多根間隙,使得堆體被翻松,孔隙度增大,蟲體被翻出后,會向負趨光方向運動,最終達到堆體混勻的目的。同時在新傳送出的第二養(yǎng)殖器皿內進行新的布料和接種。以此類推,每完成1天的養(yǎng)殖,進行新的布料、接種以及傳送帶的前移。經(jīng)過四天養(yǎng)殖與物料轉化,第一養(yǎng)殖器皿內的蟲體已經(jīng)成熟(化蛹前2天),需要進行蟲-渣分離。此時,通過電控器開啟傳送帶,速度3m/分,同時開啟電動毛刷,將第一養(yǎng)殖器皿內的堆體傳動到出料口,末端堆體由于重力作用跌落進出料口出料,粘附在皮帶上的物料和蟲體由電動毛刷刷落。同時,在新的養(yǎng)殖器皿內進行布料和接種。整個過程,循環(huán)使用,重復養(yǎng)殖。夏季溫度高,在換區(qū)翻垛后,由于干燥引起物料水分流失大,采用灑水器進行水分的補充。測試表明,本案可獲得新鮮蠅蛆的產(chǎn)量為300kg/t,餐廚垃圾降解率平均為60%。
冬季時,溫度過低,一般養(yǎng)殖周期為8天。經(jīng)過測試,在加熱器的作用下,冬季養(yǎng)殖同樣可以達到6天為周期的模式。所以采用單平面三養(yǎng)殖器皿的模式,每一個養(yǎng)殖器皿停留兩天。此時,安裝在養(yǎng)殖器皿上方的加熱器將開始工作,其離養(yǎng)殖器皿距離為50cm,功率為300W。通過定時器間隙4小時自動“開-關”加熱,使得堆體表面溫度達到15℃時,堆體內溫度能夠穩(wěn)定到25℃以上,足以保證蟲體的存活、生長,提高蠅蛆對餐廚垃圾轉化與降解率。此外,加熱器會導致水分蒸發(fā)加速,所以要根據(jù)實際情況適當補充水分。與夏季養(yǎng)殖模式一樣,整個過程,循環(huán)使用,重復養(yǎng)殖。測試表明,本案可獲得新鮮蠅蛆的產(chǎn)量平均為290kg/t,餐廚垃圾降解率平均達到57%。