利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的方法及系统。其中，所述系统通过餐厨垃圾预处理设备、传送分装设备、生物饲育仓、仓位环境控制装置、定时装置、分离车间和繁育中心实现黑水虻幼虫到成虫的完整生命循环，并在幼虫到达适宜阶段时利用黑水虻幼虫吸收餐厨垃圾中的蛋白质、淀粉等营养物质，对餐厨垃圾进行回收再利用。本发明专利技术能够通过黑水虻幼虫体内所形成的蛋白质高效提取饲料用营养物质，实现餐厨垃圾的无害化处理。

【技术实现步骤摘要】
利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的方法及系统
本专利技术涉及餐厨垃圾处理
，具体而言涉及一种利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的方法及系统。
技术介绍
目前针对餐厨垃圾的主流处理方式有三种:卫生填埋、焚烧和堆肥。卫生填埋的方式，其成本最低，但是占地面积大。而且填埋方式下，餐厨垃圾易腐败，发酵，发臭，餐厨垃圾中的有害物质还易造成土壤污染。卫生填埋方式处理效果较差。焚烧的方式，一般采用热解气化焚烧技术，其设备简单，应用范围广，还可以利用焚烧所产生的热能进行发电。但是焚烧方式具有成本高，易在焚烧过程中造成二次污染的缺陷。堆肥处理方式，其占地面积大，污染也大，在经济方面不很划算。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的方法及系统，本专利技术利用黑水虻对餐厨垃圾进行无害化处理，能够高效地将餐厨垃圾中的蛋白质、淀粉等营养物质转移至黑水虻幼虫体内，从而通过黑水虻幼虫体内所形成的蛋白质高效提取饲料用营养物质。本专利技术具体采用如下技术方案。首先，为实现上述目的，提出一种利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的系统，其包括：餐厨垃圾预处理设备，其用于对餐厨垃圾进行固液分离，对分离出的固体垃圾进行粉碎，并在粉碎过程向固体垃圾中混入复合微生物制剂，获得黑水虻培养基；传送分装设备，其连接餐厨垃圾预处理设备的输出端，用于接收餐厨垃圾预处理设备所输出的黑水虻培养基，并将黑水虻培养基按照预设份量s分别分装至对应的处理盘中，然后分别通过传送带将各个处理盘运输至相应位置；生物饲育仓，其连接所述传送分装设备，所述生物饲育仓的内部设置有多层仓储空间，每层仓储空间内又分别设置有n列m行仓位，其中，同一列或同一行的各仓位之间由仓位轨道连接，各层仓储空间之间由提升机连接，所述生物饲育仓用于接收传送分装设备上所运输的处理盘，并将同一时段内接收的处理盘按照接收顺序通过提升机运输至同一层仓储空间内，并在该仓储空间内按照处理盘的接收顺序分别将各处理盘通过所述仓位轨道推送至相应的仓位中；仓位环境控制装置，其分别设置在生物饲育仓内，用于调节各仓位中处理盘所处的环境温度、环境湿度；定时装置，其分别记录生物饲育仓内各层仓储空间所对应的接收处理盘的时间，按照预设的更新周期，依次触发生物饲育仓将相应的各个处理盘通过仓位轨道推送至升降机，然后通过升降机将所述处理盘运输至传送分装设备上更新黑水虻培养基或将所述处理盘运输至分离车间；所述分离车间，其接收传送分装设备所运输的处理盘，从处理盘中清出虫料混合物，对其中的黑水虻进行2-3天的预熟，然后按照设定的挑选比例，挑选出部分老熟幼虫，并将其余老熟幼虫通过机械装置与黑水虻培养基进行分离，对分离出的幼虫进行清洗、干燥处理；繁育中心，其内部设置有种植棚，所述种植棚内种植有木花卉，并且，所述种植棚内提供有适宜幼虫羽化的温度、湿度条件，用于供挑选出的老熟幼虫羽化、产卵，通过收集虫卵进行孵化从而向处理盘补充适宜数量的黑水虻。可选的，如上任一所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的系统，其中，所述复合微生物制剂包含有嗜热脂肪芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、嗜热链球菌、巨大芽孢杆菌、弯曲芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、人苍白杆菌、和铜绿假单胞菌，其中，所述的嗜热脂肪芽孢杆菌的菌数占总菌数的百分比为3％～5％，所述铜绿假单胞菌的菌数占总菌数的百分比为3％～5％，所述嗜热链球菌的菌数占总菌数的百分比为10％～15％，所述巨大芽孢杆菌的菌数占总菌数的百分比为20％～25％，所述弯曲芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、人苍白杆菌、和铜绿假单胞菌的菌数共同占总菌数的百分比为50％，且弯曲芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、人苍白杆菌、和铜绿假单胞菌之间各菌数的占比在1：1：1：2～1：2：1：2之间。可选的，如上任一所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的系统，其中，每一个所述处理盘，其均分别设置为扁平的长方形托盘结构，每一个托盘的底面积为1.5平方米，其四周的外侧边缘分别形成有下部设置开口的导向槽；所述仓位轨道设置为相互平行的两根，两根仓位轨道的表面设置有驱动轮组，处理盘架设在两根相互平行的仓位轨道之间，且所述驱动轮组的顶端能够与处理盘两侧导向槽的内壁贴合，使得所述驱动轮组滚动时能够驱动所述导向槽沿仓位轨道方向前进或后退。可选的，如上任一所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的系统，其中，所述仓位环境控制装置包括加湿喷头、加热管、控制单元、温度传感器和湿度传感器：所述加湿喷头和加热管分别设置在生物饲育仓内各层仓储空间中，所述加湿喷头用于喷淋水雾以调节仓储空间内部湿度，所述加热管用于输出热能以调节仓储空间内部温度；所述温度传感器和湿度传感器分别设置在生物饲育仓内各层仓储空间中，用于分别采集各层仓储空间内部温度和湿度；所述控制单元，其输入端分别连接各所述温度传感器和湿度传感器，其输出端分别连接所述加湿喷头及加热管，用于根据温度传感器和湿度传感器所采集的各层仓储空间内部温度和湿度，输出驱动信号驱动加湿喷头及加热管工作。可选的，如上任一所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的系统，其中，所述控制单元用于按照以下步骤保持各层仓储空间内部温度在30～60℃范围内，并按照以下步骤保持各层仓储空间内部湿度在30％～75％范围内：步骤a1，以预设的间隔周期获取温度传感器所采集到的层仓储空间内部温度T，并获取湿度传感器所采集到的层仓储空间内部湿度V，计算本间隔周期i内的等效环境变量Xi＝T+0.2V/100×6.16×eT/(23.7+T)-0.65V；步骤a2，计算本次的等效环境变量Xi与上一间隔周期所对应的等效环境变量Xi-1之间的差值为ΔX；步骤a3，计算温度调节量ΔT和湿度调节量ΔV，其中，ΔT＝KpΔX+KiXi+Kd(Xi-Xi-1+Xi-2)，其中，Kp为预先设定的比例系数，Ki为预先设定的积分例系数，Kd为预先设定的微分系数；步骤a4，按照ΔT/T的比例在T<30℃时增加加热管工作驱动信号的占空比，或按照ΔT/T的比例在T>50℃时减小加热管工作驱动信号的占空比；按照ΔV/V的比例在V<30％时增加加湿喷头工作驱动信号的占空比，或按照ΔV/V的比例在V>60％时减小加湿喷头工作驱动信号的占空比。同时，本专利技术还提供一种利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的方法，其步骤包括：第一步，在种植棚内提供适宜黑水虻幼虫羽化的温度、湿度条件，供幼虫羽化、产卵，通过收集虫卵进行孵化从而获得适宜数量的黑水虻3龄幼虫；第二步，用于对餐厨垃圾进行固液分离，对分离出的固体垃圾进行粉碎，并在粉碎过程向固体垃圾中混入复合微生物制剂，获得黑水虻培养基；第三步，将黑水虻培养基按照预设份量s分别分装至对应的处理盘中，并在各处理盘中放入适宜数量的黑水虻3龄幼虫；第四步，分别通过传送带将各个处理盘运输至相应位置，将同一时段内接收的处理盘通过生物饲育仓内的提升机和仓位轨道运输至同一层仓储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的系统，其特征在于，包括：/n餐厨垃圾预处理设备(1)，其用于对餐厨垃圾进行固液分离，对分离出的固体垃圾进行粉碎，并在粉碎过程向固体垃圾中混入复合微生物制剂，获得黑水虻培养基；/n传送分装设备(2)，其连接餐厨垃圾预处理设备的输出端，用于接收餐厨垃圾预处理设备所输出的黑水虻培养基，并将黑水虻培养基按照预设份量s分别分装至对应的处理盘中，然后分别通过传送带将各个处理盘运输至相应位置；/n生物饲育仓(3)，其连接所述传送分装设备，所述生物饲育仓的内部设置有多层仓储空间(31)，每层仓储空间内又分别设置有n列m行仓位(32)，其中，同一列或同一行的各仓位之间由仓位轨道(33)连接，各层仓储空间之间由提升机(34)连接，所述生物饲育仓用于接收传送分装设备上所运输的处理盘，并将同一时段内接收的处理盘按照接收顺序通过提升机运输至同一层仓储空间内，并在该仓储空间内按照处理盘的接收顺序分别将各处理盘通过所述仓位轨道推送至相应的仓位中；/n仓位环境控制装置，其分别设置在生物饲育仓内，用于调节各仓位中处理盘所处的环境温度、环境湿度；/n定时装置(4)，其分别记录生物饲育仓内各层仓储空间所对应的接收处理盘的时间，按照预设的更新周期，依次触发生物饲育仓将相应的各个处理盘通过仓位轨道推送至升降机，然后通过升降机将所述处理盘运输至传送分装设备上更新黑水虻培养基或将所述处理盘运输至分离车间；/n所述分离车间(5)，其接收传送分装设备所运输的处理盘，从处理盘中清出虫料混合物，对其中的黑水虻进行2-3天的预熟，然后按照设定的挑选比例，挑选出部分老熟幼虫，并将其余老熟幼虫通过机械装置与黑水虻培养基进行分离，对分离出的幼虫进行清洗、干燥处理；/n繁育中心，其内部设置有种植棚，所述种植棚内种植有木花卉，并且，所述种植棚内提供有适宜幼虫羽化的温度、湿度条件，用于供挑选出的老熟幼虫羽化、产卵，通过收集虫卵进行孵化从而向处理盘补充适宜数量的黑水虻。/n...

【技术特征摘要】
1.一种利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的系统，其特征在于，包括：
餐厨垃圾预处理设备(1)，其用于对餐厨垃圾进行固液分离，对分离出的固体垃圾进行粉碎，并在粉碎过程向固体垃圾中混入复合微生物制剂，获得黑水虻培养基；
传送分装设备(2)，其连接餐厨垃圾预处理设备的输出端，用于接收餐厨垃圾预处理设备所输出的黑水虻培养基，并将黑水虻培养基按照预设份量s分别分装至对应的处理盘中，然后分别通过传送带将各个处理盘运输至相应位置；
生物饲育仓(3)，其连接所述传送分装设备，所述生物饲育仓的内部设置有多层仓储空间(31)，每层仓储空间内又分别设置有n列m行仓位(32)，其中，同一列或同一行的各仓位之间由仓位轨道(33)连接，各层仓储空间之间由提升机(34)连接，所述生物饲育仓用于接收传送分装设备上所运输的处理盘，并将同一时段内接收的处理盘按照接收顺序通过提升机运输至同一层仓储空间内，并在该仓储空间内按照处理盘的接收顺序分别将各处理盘通过所述仓位轨道推送至相应的仓位中；
仓位环境控制装置，其分别设置在生物饲育仓内，用于调节各仓位中处理盘所处的环境温度、环境湿度；
定时装置(4)，其分别记录生物饲育仓内各层仓储空间所对应的接收处理盘的时间，按照预设的更新周期，依次触发生物饲育仓将相应的各个处理盘通过仓位轨道推送至升降机，然后通过升降机将所述处理盘运输至传送分装设备上更新黑水虻培养基或将所述处理盘运输至分离车间；
所述分离车间(5)，其接收传送分装设备所运输的处理盘，从处理盘中清出虫料混合物，对其中的黑水虻进行2-3天的预熟，然后按照设定的挑选比例，挑选出部分老熟幼虫，并将其余老熟幼虫通过机械装置与黑水虻培养基进行分离，对分离出的幼虫进行清洗、干燥处理；
繁育中心，其内部设置有种植棚，所述种植棚内种植有木花卉，并且，所述种植棚内提供有适宜幼虫羽化的温度、湿度条件，用于供挑选出的老熟幼虫羽化、产卵，通过收集虫卵进行孵化从而向处理盘补充适宜数量的黑水虻。


2.如权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的系统，其特征在于，所述复合微生物制剂包含有嗜热脂肪芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、嗜热链球菌、巨大芽孢杆菌、弯曲芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、人苍白杆菌、和铜绿假单胞菌，其中，所述的嗜热脂肪芽孢杆菌的菌数占总菌数的百分比为3％～5％，所述铜绿假单胞菌的菌数占总菌数的百分比为3％～5％，所述嗜热链球菌的菌数占总菌数的百分比为10％～15％，所述巨大芽孢杆菌的菌数占总菌数的百分比为20％～25％，所述弯曲芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、人苍白杆菌、和铜绿假单胞菌的菌数共同占总菌数的百分比为50％，且弯曲芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、人苍白杆菌、和铜绿假单胞菌之间各菌数的占比在1：1：1：2～1：2：1：2之间。


3.如权利要求1所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的系统，其特征在于，每一个所述处理盘，其均分别设置为扁平的长方形托盘结构，每一个托盘的底面积为1.5平方米，其四周的外侧边缘分别形成有下部设置开口的导向槽；
所述仓位轨道(33)设置为相互平行的两根，两根仓位轨道(33)的表面设置有驱动轮组，处理盘架设在两根相互平行的仓位轨道(33)之间，且所述驱动轮组的顶端能够与处理盘两侧导向槽的内壁贴合，使得所述驱动轮组滚动时能够驱动所述导向槽沿仓位轨道(33)方向前进或后退。


4.如权利要求3所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的系统，其特征在于，所述仓位环境控制装置包括加湿喷头、加热管、控制单元、温度传感器和湿度传感器：
所述加湿喷头和加热管分别设置在生物饲育仓内各层仓储空间(31)中，所述加湿喷头用于喷淋水雾以调节仓储空间(31)内部湿度，所述加热管用于输出热能以调节仓储空间(31)内部温度；
所述温度传感器和湿度传感器分别设置在生物饲育仓内各层仓储空间(31)中，用于分别采集各层仓储空间(31)内部温度和湿度；
所述控制单元，其输入端分别连接各所述温度传感器和湿度传感器，其输出端分别连接所述加湿喷头及加热管，用于根据温度传感器和湿度传感器所采集的各层仓储空间(31)内部温度和湿度，输出驱动信号驱动加湿喷头及加热管工作。


5.如权利要求4所述的利用黑水虻进行餐厨垃圾无害化处理的系统，其特征在于，所述控制单元用于按照以下步骤保持各层仓储空间(31)内部温度在30～60℃范围内，并按照以下步骤保持各层仓储空间(31)内部湿度在30％～7...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜瑞，郭忠婷，杜洁，薛端利，魏晨峻，宋文新，
申请(专利权)人：南京商业学校，
类型：发明
国别省市：江苏;32