利用黑水虻实现畜禽粪污快速减量及干化处理的设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种利用黑水虻实现畜禽粪污快速减量及干化处理的设备，包括粪污和辅料搅拌混合输送单元、布料及布黑水虻幼虫单元、粪污层叠式输送干化单元、粪污及虫沙震动分筛减量单元；该设备的自动化、模块化程度和空间利用率高，充分利用黑水虻幼虫食腐性、耐受高含水率以及活动中发热的特点，加速高含水率粪便的快速减量及干化处理，不仅能解决畜禽养殖场粪污快速无害化处理问题，而且还获得高品质有机肥和高蛋白饲料原料，可真正实现粪污变废为宝，成为养殖业主新的利润增长点。

【技术实现步骤摘要】
利用黑水虻实现畜禽粪污快速减量及干化处理的设备
本专利技术属于农业资源利用与生态环境保护领域，尤其涉及一种利用黑水虻快速减量并干化处理养殖粪污的自动化成套设备及其应用。
技术介绍
随着畜禽养殖规模越来越大，生产集约化程度越来越高，并与种植业日益脱节，产生的畜禽粪污、饲料残渣等在一定的时空范围内没有足够的土地进行干化，因此大量粪污不合理处理导致对大气、土壤和水环境造成严重污染，据统计，畜禽粪污排放已经成为农业的首要污染源，目前全国每年畜禽粪污的总排放量达到近40亿吨，总COD排放量达到1268万吨。传统的养殖粪污处理方式主要包括还田处理模式、堆肥模式及沼气发酵模式，这些处理模式在一定程度上缓解了粪污所带来的各种污染及环境压力，但也存在诸多的弊端：（1）利用固体粪便生产有机肥生产周期长，且因有机肥价格偏低，使得大多数养猪场无法承担收集和运输的成本；（2）液体粪污以厌氧发酵方式进行无害化处理，对设备有较高的要求，必须使用高耐腐蚀材料，使得投资成本大大提高；同时发酵处理也伴随着大量沼液、沼气和沼渣的产生，沼气发电后所产生的沼液沼渣处理也是一个头痛的事情，使得沼气工程并未从根本上解决养殖场污染物的去除问题，而大量的沼液还田存在远距离运输成本过高，难以实现大面积肥灌；沼液连续排放与季节性用肥相矛盾；沼液受到发酵原料、厌氧发酵效果和贮存期不够等多因素影响导致肥效不稳定；沼液营养物质含量偏低，达到作物需肥量的施用量大，容易导致农作物产生涝害等弊端。诸多因素使得养殖粪污难以得到合理有效的处理，因此，如何将养殖粪污就地无害化处理并转化为高附加值产品就成为一种社会和行业迫切需要和经济可行的途径，其中畜禽养殖粪污处理（特别是高湿粪污中水分的低成本高效去除）痛点问题已成为亟待解决的技术难题。黑水虻是一种腐生性的水虻科昆虫，能够取食畜禽粪便和生活垃圾，生产高价值的动物蛋白饲料，是目前粪污资源转化的研究热点。利用黑水虻处理后的粪便质地会变得松软，没有臭味，其存在有害菌的含量和种类明显下降，可以当有机肥进行使用；此外，黑水虻幼虫作为经济动物的饲料可使动物生长速度加快、抗病力增强、繁殖量大、存活力高,饲养效果明显道优于蚯蚓等饲料。目前通常利用4-6日龄的幼虫进行粪污、餐厨等废弃物处理。成虫及虫蛹大部分用于生产水产饲料的蛋白原料，少部分用于孵化产卵维持粪污处理。申请号为201821073380.1的中国专利公开了一种养殖场污水就地蒸发低成本处理方法，依靠蒸发水帘和排气风机加快污水水分蒸发；公开号为CN107517930A的专利公开了一种资源化无害化处理畜禽粪污的生态循环系统，向原始畜禽粪污中加入植物乳酸菌去除有害物，然后加入黑水虻虫卵，最终得到幼虫、蛹壳和虫卵，该文献利用黑水虻幼虫作为养殖食料，蛹壳制成甲壳素，虫粪作为有机肥；公开号CN109007284A的中国专利公开了一种利用黑水虻处理猪粪制备蛋白饲料的方法，制备步骤包括猪粪预处理、猪粪初发酵、猪粪复发酵、制备培养料、黑水虻培养、筛分和蛋白饲料制备，在解决猪粪污染环境问题的同时，增加了高蛋白饲料来源；公开号为CN109006699A的中国专利公开了一种黑水虻处理猪粪的生态养殖方法，包括幼虫处理、猪粪含水量处理和幼虫接种猪粪处理三个步骤，利用黑水虻早期幼虫处理规模化猪场产生的猪粪，但该专利需要对猪粪渣进行尿液分离，并需要加入草木灰、菌菇培养废角料、蔬菜根粉、植物多糖等原料制备等进行猪粪初发酵和复发酵，步骤繁琐；公开号CN106070073A的中国专利公开了一种基于黑水虻的鸡粪处理方法及系统，该系统可以使得鸡笼内的鸡粪通过鸡粪下落区直接掉落至黑水虻处理池中，并被黑水虻直接即时处理。此外，授权公告号CN208754920U公开了一种闭环式生物循环利用禽畜粪便的系统，该系统包括畜禽养殖场、粪便处理场、叶面肥制作池、黑水虻养殖场、牧草培育种植场，其中也提及了利用畜禽养殖场粪便发酵后沼渣用于黑水虻养殖。总体而言，以上专利均涉及利用黑水虻幼虫食腐特性来处理畜禽粪污的方法，但其所提供的技术方法难以快速解决养殖场大量的高湿粪污干化问题。一般而言，黑水虻幼虫取食粪污转化效率高的含水率范围通常在70%左右，但大部分种类的畜禽养殖场（如猪、牛、鸭等）粪污含水率均高于80%，甚至在某些饲养阶段粪污含水率接近90%（如肉鸭粪污），较高的含水率严重制约了黑水虻幼虫转化利用粪污的效率。此外，相比于传统的粪污处理方式，好氧堆肥因含水率调节控制在60%左右，需要添加更多的辅料；而厌氧发酵方式虽可达到无害化处理要求，但发酵后的沼液处理仍存在隐患。对于养殖粪污的处理，最佳方式应该实现就地快速减量并干化处理，这样可消除现有处理方式汇总粪水干化或达标排放处理的压力。因此，如何解决畜禽养殖粪污快速减量和干化处理问题，研究开发出低成本、高效的自动化处理设备显得尤为重要。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种利用黑水虻快速减量并干化处理养殖粪污的自动化成套设备及其应用，以就地解决高湿畜禽养殖粪污快速减量和干化处理问题。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种利用黑水虻快速减量并干化处理养殖粪污的自动化成套设备，包括以下相互连接的单元：（1）粪污和辅料搅拌混合输送单元所述粪污和辅料搅拌混合输送单元包括混合仓以及与混合仓连接的至少一个提升输送机；在粪污和辅料搅拌混合输送单元中，辅料与粪污分别经提升输送带输送至混合仓并充分混合均匀，使得物料混合后含水率为60%-75%；提升机输带为本领域常规装置，既可以通过人工设定提升输送机中粪污输送带和辅料输送带的输送速度以实现同步输送；也可以通过PLC控制系统根据新鲜粪污含水率情况调节粪污输送带和辅料输送带的输送速度，设定输送比例实现同步输送；本申请中，粪污是指从养殖舍收集清运未经处理的畜禽养殖粪污，通常是利用人工清运或机械刮粪板清理并通过清运车运输、粪污管道输送或泵提升输送至混合仓。该粪污来源于不同类型养殖场（如、生猪、奶牛、肉牛、羊、鸡和鸭等）所产生的禽畜粪污；所述辅料包括用于调节粪污含水率的风干辅料或上一批次经黑水虻幼虫处理后的虫沙，用以调整粪污的含水率。（2）布料及布黑水虻幼虫单元所述布料及布黑水虻幼虫单元为布料器；粪污及辅料在粪污和辅料搅拌混合输送单元中混合均匀后，通过管道输入布料及布黑水虻幼虫单元，并于布料及布黑水虻幼虫单元中同步接种黑水虻幼虫，并将他们均匀铺设于粪污层叠式输送干化单元中；布料及布黑水虻幼虫单元一端通过管道与粪污和辅料搅拌混合输送单元相连，另一端通过输送带与粪污层叠式输送干化单元连接。（3）粪污层叠式输送干化单元粪污层叠式输送干化单元包括至少一个层叠式输送带，叠式输送带一端（输入端）接纳由布料及布黑水虻幼虫单元输送的混合物，另一端通过输送带（输出端）与粪污及虫沙震动分筛减量单元相连；层叠式输送带将经布料及布黑水虻幼虫单元接种/混合后的粪污、辅料及黑水虻幼虫在层叠式输送带由上层至下层逐层下移，在此过程中粪污被幼虫进食消耗，同时粪污中多余水分经设置在输送带上翻耙装置作用、黑水虻幼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用黑水虻实现畜禽粪污快速减量及干化处理的设备，其特征在于，该自动化设备包括以下依次连接的粪污和辅料搅拌混合输送单元、布料及布黑水虻幼虫单元、粪污层叠式输送干化单元和粪污及虫沙震动分筛减量单元；/n所述粪污和辅料搅拌混合输送单元包括混合仓以及与混合仓连接的至少一个提升输送机；/n所述布料及布黑水虻幼虫单元为布料器；/n所述粪污层叠式输送干化单元包括至少一个层叠式输送带，叠式输送带输送端与布料及布黑水虻幼虫单元连接，输出端与粪污及虫沙震动分筛减量单元相连；/n所述粪污及虫沙震动分筛减量单元包括分离机。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用黑水虻实现畜禽粪污快速减量及干化处理的设备，其特征在于，该自动化设备包括以下依次连接的粪污和辅料搅拌混合输送单元、布料及布黑水虻幼虫单元、粪污层叠式输送干化单元和粪污及虫沙震动分筛减量单元；
所述粪污和辅料搅拌混合输送单元包括混合仓以及与混合仓连接的至少一个提升输送机；
所述布料及布黑水虻幼虫单元为布料器；
所述粪污层叠式输送干化单元包括至少一个层叠式输送带，叠式输送带输送端与布料及布黑水虻幼虫单元连接，输出端与粪污及虫沙震动分筛减量单元相连；
所述粪污及虫沙震动分筛减量单元包括分离机。


2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶小梅，杜静，孔祥平，李福鹏，吴振，王聪，王莉，朱飞，张应鹏，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32