一种蝇蛆蚯蚓养殖自动控制反应器及培养方法技术

本发明专利技术涉及蝇蛆、蚯蚓养殖的自动控制生物反应器及其固态培养方法，通过对反应器温度、湿度的控制可以有效促进蝇蛆及蚯蚓生长，缩短生长周期。同时在蝇蛆及蚯蚓成熟阶段通过控制光照及温度调节促进动物向收集器移动，从而实现有效分离，降低分离成本。该生物反应器包括反应器底、反应器透光窗、反应器顶部、加料部分、蝇蛆及蚯蚓收集器、强制通风装置、过程自动化控制装置以及热交换器组成。该发明专利技术的方法可以实现蝇蛆及蚯蚓的自动化养殖、适用于规模放大，并且该反应器具有结构简单、操作方便、经营成本低、对环境友好的特点。

Automatic control of a reactor for breeding maggots and earthworms and cultivation method

Automatic control bioreactor and the solid culture of the invention relates to a method for breeding maggots and earthworms, through control of the reactor temperature and humidity can effectively promote the maggot and earthworm growth, shorten the growth period. At the same time through the control in the stage of maggot and earthworm mature light and temperature regulation to promote animal collector movement, so as to achieve effective separation, reduce the separation cost. The reactor comprises a reactor bottom of reactor and the light transmission window, the top of the reactor, the feeding part, maggot and earthworm collector, forced ventilation device, automatic control device and a heat exchanger. Application of automation breeding, the method of the invention can realize the maggot and earthworm in scale, and the reactor has the advantages of simple structure, convenient operation, low operating costs, the characteristics of environment friendly.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于蝇蛆、蚯蚓饲养繁殖
，具体涉及蝇蛆蚯蚓养殖自动控制反应 器及培养方法。
技术介绍
城市化的快速发展，畜禽养殖的集约化，使得畜禽粪便、城市厨房垃圾、城市生 活污泥呈现出集中堆置的状态，并且远离农田，其中很大部分没有作为有机肥利用。 另外，迅速增加的人口以及人类活动力度增大，使得环境的自净能力减弱。如能使这 些废弃物经过无害化处理，成为优质有机肥，则不仅减轻了环境污染，而且极有利于 农业的良性发展。蝇蛆、蚯蚓均能消化或减轻环境污染物的处理压力、农业废弃物的堆放问题，并 使之转化为有机肥并收获大量蝇蛆及蚯躬l。蛆粪、蚓粪是优质有机肥，适合作各种花 卉、农作物等的肥料。蝇蛆及蚯顿均是优质动物蛋白，是饲料和食品的理想原料。蝇 蛆、蚯蚓养殖可以形成一个独立产业，它能担负城市和农业废弃物资源化利用的任务。 在悉尼奥运会上，160万条蚯蚓为奥运村的垃圾处理立下了汗马功劳。此外，悉尼还动 用数千万条蚯蚓清除全城垃圾，再将垃圾转化为高质量的肥料。2008年北京奥运会马 术比赛即将在香港举行，香港从内地购买了8000万条蚯顿，以处理每天奥运马厩排出 的废弃物，蚯蚓排出的粪便又是最好的有机肥料，实现废物循环利用，以保护香港的 生态环境。蝇蛆具有多食性，形形色色的腐败发酵有机物，都是它的美味佳肴，广泛摄食人 的食品、畜禽分泌物与排泄物、厨房下脚料及垃圾中有机物等。蚯蚓喜食腐质的有机 废弃物成为优质的生物有机肥，有机废弃物通过蚯蚓的消化系统在蚯蚓肠道中的蛋白 酶、脂肪分解酶、纤维酶、淀粉酶的作用下转化成为自身或其他生物易于利用的活性 物质，同时产生蚯蚓蛋白和氨基酸对环境不产生二次污染。蚯顿体含多种氨基酸、酶 类和活性物质有很好的经济价值和药用价值。据国内外对蝇蛆营养成份的分析，蝇蛆含粗蛋白55 65%，脂肪2.6~12%。无论从 原物质，或是干粉来比较，蝇蛆的粗蛋白含量都和鲜鱼、鱼粉及肉骨粉相近或略高。 蝇蛆的营养成分亦较为全面，含有动物所需要的多种氨基酸，其每一种氨基酸含量都 高于鱼粉。自然界中，苍蝇是传播疾病的重要媒介害虫，能给人、畜传染多种疾病， 但自身并不染病。苍蝇对恶劣环境具有极强的适应能力和有效的防御机制，只要有万 分之一浓度的苍蝇抗菌物质，就可以杀死多种病菌，其效力是目前人类已发现的任何 一种抗菌素所无法比拟的。专利01106191.X、 01106190.1、 01106192.8公开了抗菌肽 药物的合成及蝇蛆的繁殖方法。除了从苍蝇体内提取上述抗菌物质以作药用外， 97116490.8、 99115309.X、 99115312.X、 98112782.7、 200610048004.2、 CN1699405、 CN1868298等专利公丌了蝇蛆蛋白的提取及蛋白饲料的制备方法。对于蝇蛆体内的几 丁质、凝集素、溶菌酶等物质的分离和纯化均有文献或专利报道。并且对于蝇蛆体内 提取的几丁质经过硫酸化后能够有效地抑制HIV (爱滋病毒)对人体淋巴细胞的感染， 以及凝集素治疗多种肿瘤的研究亦比较多，因此丌发蝇蛆养殖产业具有广阔的应用前 景。蚯蚓是一种软体多汁、蛋白质含量达70%的软体动物。对于蚯蚓的开发研究很多， 专利CN1640292、 C菌1019603、 CN1031172等分别公丌的从蚯蚓中提取的蛋白及作 蛋白饲料的方法。并且蚯蚓在环保、饲料、肥料、医药、保健品、化妆品等方面的深 入开发和应用亦很多。①药用利用蚯蚓提取抗癌新药，治疗心脑血管疾病，还有地龙糖浆、地龙酒、地龙接骨丹等。②蛋白饲料蚯蚓含蛋白质(70%左右干品)是蓄禽兽的蛋白饲料，可用來喂鸡、鸭类、牛蛙、甲鱼、珍禽等，发展我国蓄禽、水产事 业。③处理城市生活垃圾化废为肥，世界各国都在丌展利用蚯蚓处理生活垃圾解决环境污染问题。④改良土壤蚯蚓粪是优质肥料可以用它改良土壤的理化性质，养殖蚯 蚓的场地三年后能变为高产农田。⑤蚯蚓粪的利用它是优质有机肥料是园林绿化、草坪花卉、生产绿色无公害的蔬菜食品首选肥料。对于蝇蛆、蚯蚓的饲养装置也有部分文献报道，专利CN1080993C、 CN200959774Y 、 CN1149013C 、 CN1050498C 、 CN2580761Y 、 CN2777970Y 、 CN2455069Y、 CN101069497A、 CN201036293Y、 CN1085040A、 CN2765475Y等专利分别公开了蝇蛆、蚯蚓饲养装置，但是这些装置在温控、湿度控制等方面无法实现在 线控制，并且对于蝇蛆及蚯蚓培养结束后与饲养原料的分离过程复杂。蝇蛆、蚯蚓有着相似的生活习性，喜钻孔、喜阴暗、喜潮湿、喜安静、喜温暖、 喜甜酸味，怕强光、怕震动、怕水浸泡、怕闷气，终日隐居于孳生物的避光黑暗处。 在适宜温度下(蚯蚓13°C~28°C——最适温度25°C 、蝇蛆34~40°C )控制湿度在65~80% 时生长效果最好。针对上述装置的不足我们根据蝇蛆、蚯顿的特点设计制作了一个自动化控制的蝇 蛆、蚯蚓养殖生物反应器。
技术实现思路
'本专利技术的目的本专利技术的主要目的是提供一个能够实现自动化控制的并且能够 规模化养殖蝇蛆及蚯蚓的装置，从^J使得蝇蛆、蚯蚓自动化、规模化养殖成为现实， 并且使有机废弃垃圾得到合理的循环利用，美化生态环境。本专利技术的思路对蝇蛆、蚯蚓进行规模化养殖，不仅能合理有效处理有机废弃 物而且使其高值化得到蚓粪等高效生态肥，同时得到高附加值的蝇蛆、蚯蚓蛋白及饲 料，推动废物综合利用，为生态经济的发展贡献力量。本专利技术针对蝇蛆、蚯蚓的生活习性进行设计，具体思路如下①喜钻孔、喜阴暗 该反应器处于整体封闭状态，保证了其生长的阴暗条件，并且培养料层高度合适，为 其运动、钻孔提供便利；②喜潮湿该反应器通过湿度控制器进行控制，并且反应器 下部分布有气体分布器给生物提供空气，当湿度低于65%时，使空气通过雾化水器以 增加空气湿度，从而为物料加湿，当湿度高于80%不断通入干燥空气以调节；③喜温 暖该反应器通过热交换器调节通入空气的温度，从而控制整个料层温度处于生物生 长适宜温度；④喜甜酸味通过调节加入反应器物料的成分來调节其中的味道； 怕 强光当蝇蛆及蚯蚓到成熟期时，通过打丌反应器侧面推拉窗体，并以灯光等强光向 反应器内部照射，以使蝇蛆及蚯蚓向接收仓(窗体对面)移动； 喜安静、怕震动 蝇蛆、蚯蚓排泄物较多时，通过机械轻度搅动促使其向上移动，同时排泄物通过搅动落入反应器下部的接收仓。操作过程首先通过加料口 7将物料及蝇蛆后蚯蚓加入反应器筒体12中，通过 布料器13将物料铺平并混合均匀；关上有机玻璃窗4后丌始培养，通过热电偶及湿度 仪3的显示决定是否需要改变温度和湿度，如果温度低于培养温度，外部热交换器调 节外部空气进气口 21的温度，由进气器19分散进入反应器内部以调节温度，若湿度低于培养所需湿度通过加湿空气进入进气器19以调节；培养一定时间后若需将部分代 谢物排出，先通入热空气将蝇蛆及躯蚓赶入上层物料层，再通过转动排污器17将细小 代谢物通过筛网18排入代谢物收集盘1中；当蝇蛆及蚯弼l培养结束时，通过外部空气 进气口 21通入热空气强迫其向上移动，同时打丌有机玻璃窗加上强光剌激其向反应器一侧的料仓16移动，同时转动排料手轮14使蝇蛆及蚯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蝇蛆、蚯蚓养殖的自动控制生物反应器，包括：　反应器由反应器底、反应器透光窗、反应器顶部、加料部分、蝇蛆及蚯蚓收集器、强制通风装置、过程自动化控制装置以及热交换器组成，所述反应器底部包括废弃物收集盘（１）、支架（２）和扫污器（１７） ；所述的反应器透光窗包括透光有机玻璃窗（４）、窗卡子（５）和窗盖（６）；反应器顶部包括搅拌电机（９）、转轴（８）、轴承（１０）和布料器（１３）；所述的加料部分包括加料斗和盖（７）；所述的蝇蛆及蚯蚓收集器包括排料手轮（１４）、排料器（１５）和料仓（１６）；所述的强制通风装置包括筛网（１８）、进气器（１９）和外部空气进口（２１）；所述的过程自动化控制装置包括热电偶及湿度仪安装件（３）和进气量控制（２１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪章，张建兴，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]