一种利用电剌激分离蚯蚓的方法以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种利用电剌激分离蚯蚓的方法以及装置，该装置包括至少两层上下堆叠的蚯蚓生物反应器，各蚯蚓生物反应器均包括上部敞口的反应器箱体，该反应器箱体具有网格状箱底，反应器箱体的两侧壁均设有导电电极片，顶层反应器箱体的导电电极片与供电电源的输出端相连，该导电电极片的底部与下一层反应器箱体中对应侧导电电极片连接。采用本发明专利技术适用于蚯蚓电剌激分离的蚯蚓生物反应器，其材料来源简捷、易于制作，可以进行有机废弃物蚯蚓处理的规模化处置操作，并且综合考虑了蚯蚓的生物学特性、工厂化作业及操作的简便性，具有结构合理、简单实用等优点。

A method and device for separating earthworms by electric stimulation

【技术实现步骤摘要】
一种利用电剌激分离蚯蚓的方法以及装置
本专利技术涉及蚯蚓生物反应器
，具体为一种适用于电剌激分离蚯蚓的蚯蚓消解有机废弃物反应器。
技术介绍
现代农业规模化、集约化发展水平不断提高，满足了人们日益增长的消费需求，同时也产生了大量秸秆、尾菜、畜禽粪便等现代农业发展的附属物，对人类生活及周围生态环境已经造成了严重的威胁。如何有效地实现有机废弃物的减量化、无害化和资源化，已成为当前社会重点关注的问题之一。蚯蚓是环境卫士，不仅可以将有机废弃物转化成为对作物生长有益的肥料，还可以收获蚯蚓，获得可观的经济效益。为此，利用蚯蚓处理有机废弃物已是一种新型的生态处理技术，同时，迫于有机废弃物数量巨大的压力，蚯蚓生物处理技术的规模化与集约化发展一直是我国各级政府及科研人员的关注焦点。现阶段我国蚯蚓处理生物有机废弃物技术比较成熟，但是蚯蚓活体与蚓粪分离一直是蚯蚓处理废弃物能力提高的关键技术瓶颈，在一定程度上影响了蚯蚓处理有机废弃物潜力发挥。目前，有关蚯蚓活体与蚓粪分离的方法主要包括：人工法、光剌激法、滚轮振动法、诱捕法和泥浆分离法等进行分选蚯蚓和蚓粪，上述方法均有各自的缺点，要么分选过程耗时费力，要么分离效果不理想，要么装备结构复杂且成本较高，在众多公开报道的装备或技术方法中，成熟应用于生产实际的实例几乎没有。因此，在规模化条件下，科学系统地研发一种利用电剌激分离蚯蚓的简单易行方法，可以有效解决蚓-粪分离效率低下与有机废弃物需规模化快速处置压力大的矛盾问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对规模化条件下，蚯蚓生物处理有机废弃物迫切需要配套适用于蚓-粪快速电剌激分离装置及方法的问题，提出一种利用电剌激分离蚯蚓的方法以及装置。本专利技术的技术方案是：一种利用电剌激分离蚯蚓的方法，该方法包括以下步骤：步骤1、将两蚯蚓生物反应器上下堆叠；上层蚯蚓生物反应器内为蚯蚓对有机废弃物料消解处理结束的反应器，包括；蚯蚓活体、蚓粪和处理后的有机废弃物料；下层为仅含有机废弃物料，未经消解处理的反应器；步骤2、将顶层蚯蚓生物反应器两侧壁的导电电极片与供电电源的输出端相连；步骤3、在顶层蚯蚓生物反应器的上方悬挂辅助性光源；步骤4、启动供电电源进行电剌激，通过电和光剌激，将上层蚯蚓生物反应器内的蚯蚓活体从上层向下层蚯蚓生物反应器驱离，实现上层蚯蚓生物反应器内蚯蚓活体与蚓粪的分离。进一步地：在步骤4之后，在下层蚯蚓生物反应器内，由上层进入的蚯蚓活体对于有机废弃物料进行一定时间的消解处理，之后再置于未进行消解处理、仅含有机废弃物料的蚯蚓生物反应器之上，重复步骤S2-S4，进行蚯蚓与蚓粪的剌激分离，如此不断批量化循环作业。进一步地：当步骤4获取的下层蚯蚓生物反应器内的蚯蚓密度高于所需的蚯蚓量时，先收获部分蚯蚓，再向未进行蚯蚓生物消解的蚯蚓生物反应器中分离。进一步地：在步骤4之后，上层的蚯蚓生物反应器直接做为蔬菜盆钵栽培载体。进一步地：所述步骤1中，待处理的有机废弃物料在蚯蚓反应器中的装填高度为20～25cm。进一步地：所述步骤1中，蚯蚓生物反应器内安装数据采集器，前述数据采集器采用环境因子传感器，包括含水率传感器、电导率传感器和pH值传感器。进一步地：所述步骤4中，控制待分离物料含水率为40～60％；供电电源输出的电流为2～10mA，开通时间为200～500ms，关断时间为28000～35000ms；开通时间优选为300ms，关断时间优选为30000ms。进一步地：所述步骤3中，辅助性光源放置在上层蚯蚓生物反应器的正上方20～30cm处，安放白炽灯光源，光照强度≥500Lx。进一步地：对应于步骤1、将下层蚯蚓生物反应器更换为空闲周转箱；相应的步骤4、启动供电电源进行电剌激30～45分钟，通过电和光剌激，将上层蚯蚓生物反应器内的蚯蚓活体从上层向下层周转箱驱离，实现上层蚯蚓生物反应器内85％蚯蚓活体的分离获取。一种利用电剌激分离蚯蚓的方法所采用的装置，该装置包括至少两层上下堆叠的蚯蚓生物反应器，各蚯蚓生物反应器均包括上部敞口的反应器箱体，该反应器箱体具有网格状箱底，反应器箱体的两侧壁均设有导电电极片，顶层反应器箱体的导电电极片与供电电源的输出端相连，该导电电极片的底部与下一层反应器箱体中对应侧导电电极片连接。本专利技术的有益效果：1、本方法设计结合了蚯蚓受电剌激后的生理生化反应与活动特征，可根据环境因素即含水率变化，调控电场作用的输出效果，电场发生参数可随影响因素的变化而优化。2、本专利技术解决了人工分离蚯蚓过程耗时费力、分选效果不理想和分选环境不卫生等问题，提高了蚯蚓分离效率、节约劳务用工投入、降低养殖成本。3、本专利技术的有机废弃物料在生物反应器内经蚯蚓处理后，连同反应器一起可直接用于蔬菜盆钵栽培载体，形成一种微生物—蚯蚓—作物共生的基质载体。4、本专利技术设计合理可行、操作简便，提高了蚯蚓处理有机废弃物处理效率，进而提高了该行业经济效益，分离效率较常规人工方法提高了60.4％。有益效果十分显著，具有良好的应用推广前景。本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中蚯蚓生物反应器的结构示意图；图3为图2的侧视图；图4为电剌激不同作用方式对蚯蚓分离效率的影响；图5为电剌激不同作用强度对蚯蚓分离效率的影响；图6为电剌激不同作用周期对蚯蚓分离效率的影响；图7为电剌激不同作用时长对蚯蚓分离效率的影响；图8为物料厚度对电剌激分离蚯蚓效率的影响；图9为物料含水率对电剌激分离蚯蚓效率的影响；图10为电剌激分离蚯蚓与人工分离的效果比较；图11为光剌激对电剌激分离蚯蚓的辅助效果图。图中：1、网格状箱底；2、反应器箱体；3、金属连接片；4、导电电极片；5、透气孔；6、供电电源。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。一种利用电剌激分离蚯蚓的方法，该方法包括以下步骤：步骤1、将两蚯蚓生物反应器上下堆叠；上层蚯蚓生物反应器内为蚯蚓对有机废弃物料消解处理结束的反应器，包括；蚯蚓活体、蚓粪和处理后的有机废弃物料；下层为仅含有机废弃物料，未经消解处理的反应器；待处理的有机废弃物料在蚯蚓反应器中的装填高度为20～25cm；具体处理时，将待处理的有机废弃物原料装入蚯蚓生物反应器，将蚯蚓放入前述生物反应器内进行有机废弃物原料处理，得到处理结束的蚯蚓生物反应器；在前述处理结束的蚯蚓生物反应器下方叠加一层装有有机废弃物原料，且未经蚯蚓处理的蚯蚓生物反应器；步骤2、将顶层蚯蚓生物反应器两侧壁的导电电极片4与供电电源6的输出端相连；步骤3、在顶层蚯蚓生物反应器的上方悬挂辅助性光源1；辅助性光源1放置在上层蚯蚓生物反应器的正上方20～30cm处，安放白炽灯光源，光照强度≥500Lx；步骤4、启动供电电源6进行电剌激，通过电和光剌激，将上层蚯蚓生物反应器内的蚯蚓活体从上层向下层蚯蚓生物反应器驱离，实现上层蚯蚓生物反应器内蚯蚓活体与蚓粪的分离；当此时获取的下层蚯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用电剌激分离蚯蚓的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1、将两蚯蚓生物反应器上下堆叠；上层蚯蚓生物反应器内为蚯蚓对有机废弃物料消解处理结束的反应器，包括；蚯蚓活体、蚓粪和处理后的有机废弃物料；下层为仅含有机废弃物料，未经消解处理的反应器；步骤2、将顶层蚯蚓生物反应器两侧壁的导电电极片(4)与供电电源(6)的输出端相连；步骤3、在顶层蚯蚓生物反应器的上方悬挂辅助性光源(1)；步骤4、启动供电电源(6)进行电剌激，通过电和光剌激，将上层蚯蚓生物反应器内的蚯蚓活体从上层向下层蚯蚓生物反应器驱离，实现上层蚯蚓生物反应器内蚯蚓活体与蚓粪的分离。

【技术特征摘要】
1.一种利用电剌激分离蚯蚓的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1、将两蚯蚓生物反应器上下堆叠；上层蚯蚓生物反应器内为蚯蚓对有机废弃物料消解处理结束的反应器，包括；蚯蚓活体、蚓粪和处理后的有机废弃物料；下层为仅含有机废弃物料，未经消解处理的反应器；步骤2、将顶层蚯蚓生物反应器两侧壁的导电电极片(4)与供电电源(6)的输出端相连；步骤3、在顶层蚯蚓生物反应器的上方悬挂辅助性光源(1)；步骤4、启动供电电源(6)进行电剌激，通过电和光剌激，将上层蚯蚓生物反应器内的蚯蚓活体从上层向下层蚯蚓生物反应器驱离，实现上层蚯蚓生物反应器内蚯蚓活体与蚓粪的分离。2.根据权利要求1所述的利用电剌激分离蚯蚓的方法，其特征在于：在步骤4之后，在下层蚯蚓生物反应器内，由上层进入的蚯蚓活体对于有机废弃物料进行一定时间的消解处理，之后再置于未进行消解处理、仅含有机废弃物料的蚯蚓生物反应器之上，重复步骤S2-S4，进行蚯蚓与蚓粪的剌激分离，如此不断批量化循环作业。3.根据权利要求1所述的利用电剌激分离蚯蚓的方法，其特征在于：当步骤4获取的下层蚯蚓生物反应器内的蚯蚓密度高于所需的蚯蚓量时，先收获部分蚯蚓，再向未进行蚯蚓生物消解的蚯蚓生物反应器中分离。4.根据权利要求1所述的利用电剌激分离蚯蚓的方法，其特征在于：在步骤4之后，上层的蚯蚓生物反应器直接做为蔬菜盆钵栽培载体。5.根据权利要求1所述的利用电剌激分离蚯蚓的方法，其特征在于：所述步骤1中，待处理的有机废弃物料在蚯蚓反应器中的装填高度为20～25cm。6.根据权利要求1所述的利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海候，沈明星，孟祥国，熊迎军，陆长婴，金梅娟，陶玥玥，施林林，周新伟，
申请(专利权)人：苏州市农业科学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32