一种多层蝇蛆养殖装置及养殖方法与流程

本发明涉及蝇蛆养殖领域，尤其涉及一种多层蝇蛆养殖装置及养殖方法。

背景技术

作为蠕虫生物反应器的典型技术之一，蝇蛆养殖技术在畜禽粪便、餐余垃圾、食品加工残渣等有机废弃物处理与循环再利用方面，其“高效高值-环境友好”的技术优势日益受到社会各界广泛关注。

由于技术难度低、建设成本低廉、养殖管理简单等特性，地面平铺式养殖技术是目前有机废弃物养殖蝇蛆最为常见的技术模式。但是，此类技术模式存在如下不足：1)将供蝇蛆生长与转化的有机废弃物铺设在养殖场单一的地表面，养殖场空间利用率低，因此开展规模化养殖时需要更大的土地面积；2)当环境温度低于15℃时，蝇蛆生长与代谢显著下降、甚至死亡，而对地面加热升温则需要消耗大量能源，增加低温季节养殖成本；3)若采用一次性投喂有机废弃物的养殖方式，如果没有配套多次人工或机械翻垛的操作则造成有机废弃物转化与利用率低下、产量低、恶臭二次污染严重、虫-渣分离困难等技术问题；而“多次-少量”的投喂方式则增加养殖成本；4)收获老熟蝇蛆时仍需要大量人工搬运，而简易的机械收获设备难于清运老熟蝇蛆，遗漏蝇蛆就地孵化成苍蝇而造成严重的生物污染。当前，探索中的多层式养殖技术也存在诸多技术问题，如“一次投喂”养殖方式则难于开展有效的堆体翻垛、降低有机废弃物转化效能与产生严重的恶臭二次污染；“多次-少量”的投喂方式因受限于空间物理阻隔而难于实现机械化、显著增加人工成本等。

因此，若要在有限的土地面积上，开展全季节、高效能、清洁生产的规模化蝇蛆养殖，“高效高值-环境友好”地解决有机废弃物蝇蛆生物转化与循环再利用，需要创新一种具备“立体空间高效利用、低温季节高效保温、全程机械化高效运行、二次污染高效防控”等技术优势的养殖技术。

技术实现要素：

针对现有蝇蛆养殖过程中空间利用率低、低温季节不易养殖、机械化水平低及二次污染严重(如恶臭)等问题，本发明提供了一种创新的多层蝇蛆养殖装置及养殖方法，本发明使蝇蛆养殖可以机械化规模生产，减少人力耗费，提高养殖效率，最终达到立体空间高效利用，低温季节高效保温，全程机械化高效运行，二次污染高效防控的目的。

为达到上述目的，本发明所设计的多层蝇蛆养殖装置，包括若干层从上到下依次分布的养殖传送带，养殖传送带由电机驱动，在每层养殖传送带的两侧设有裙边型挡板，在每层养殖传送带的两端上下各设有一块可活动的隔板，四块隔板将整条养殖传送带划分为两个主体养殖床区和两个过渡区共四个区域；在每层养殖传送带的一端下方固定有倾斜的下料槽，相邻两层养殖传送带的下料槽交错设于装置两端，在下料槽顶部设有用于刷去传送带上残余物的电动毛刷，下料槽下方设有倾斜的回料槽，回料槽用于将堆体输送至下层养殖传送带上，下料槽下端与回料槽顶端间设有滚轮，最底层养殖传送带的下料槽构成装置的出料口，在每层养殖传送带的上方均安装有加热器，加热器下方安装洒水器，所述装置还包括电控器，电控器控制电机、加热器、洒水器及电动毛刷的开启与关闭。

上述技术方案中，所述的裙边型挡板可以采用pvc或橡胶制成，高度5-40cm；

所述的加热器可以采用红外灯、水暖管或电热管，采用可收放式安装。

采用上述装置进行蝇蛆养殖的方法：将有机废弃物(即物料)和刚孵后的幼蛆的混合物(即堆体)在顶层养殖传送带(即第一层)的主体养殖床区的一侧由布料机投入，电控器启动电机控制第一层养殖传送带运动，堆体均匀地分布在顶层养殖床区内；经过1～3天的蝇蛆生长，顶层中堆体已经比较稳定。开启电控器使上下两层养殖传送带等速反方向运动，经过下料槽自动滑入、滚轮即时翻垛、回料槽拐弯接受等连续过程，第一层养殖床区的堆体自动传送至第二层养殖床区；与此同时，第一层养殖传送带上可以开始新一轮的养殖投料与接种，换层过程中，为防止遗漏蝇蛆造成生物污染，启动电动毛刷将黏在第一层养殖传送带上的虫体和残留物刷落，自动进入下层养殖床区。

同样地，第二层养殖传送带上的堆体经过1～3天的蝇蛆生长，按上述操作将第二层养殖传送带上的堆体自动传送至第三层，第二层同时可接受来自第一层的堆体。与此同时，第一层又开始新一轮的养殖投料与接种。这一步完成后，第一层为新的物料和幼蝇蛆，第二层为1～3天的堆体，第三层为2～6天的堆体；以此类推，直至传送到最底层养殖传送带上，当最后一层蝇蛆成熟但尚未化蛹时，将堆体从出料口输出，进行后续虫-渣分离。

当冬季温度过低时，可开启红外灯、水暖管或电热管等加热器，提高堆体温度，确保蝇蛆正常生长及物料高效转化与降解。

在蝇蛆养殖过程中，由于蝇蛆-微生物相互作用导致堆体温度升高，堆体含水量下降，可启动洒水器补充水分，确保蝇蛆正常生长及废弃物高效转化与降解。

上述设备操作过程中，用于驱动养殖传送带的电机可以为内置或外置电机，也可以采用共享电机实现不同层养殖传送带间的联动。电控器统一控制养殖装置系统内的传送带电机、加热器、洒水器及电动毛刷等设施的开启与关闭。在换层后，毛刷未能完全刷下的极少数的虫体和残渣会由于干燥后失去黏性，自然掉落到下一层。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1.在占地面积方面现有技术是在单一地面上投放物料，由于蝇蛆养殖周期为4～10天，所以占地面积很大，空间资源浪费严重。本发明通过多层养殖的方式，在同一个地平面上，同时实现3～6层养殖，占地为原来的1/6～1/3，增加了空间资源利用率，显著节省土地面积，达到立体空间高效利用的目的。

2.在养殖过程方面现有技术在冬季养殖时，由于地表温度难以改变，或提高地温成本过高，所以难于实现适宜的养殖温度。本发明通过可收放式加热器进行定向高效加温，提高养殖床区的局部温度，显著降低升温的能源成本，确保包括冬季在内的全季节效率养殖。

3.在养殖规模方面现有技术使用地面铺设和人工翻垛，使得生产规模只能控制在小规模的范围内。本发明通过机械化运转，换层过程柔和，不会造成虫体大量死亡，不需要过多人工成本，可以将蝇蛆养殖转入大规模、自动化生产行列，降低人工成本，达到全程机械化高效运行的目的。

4.在水分控制方面现有技术翻垛堆体时往往需要人工加水，规模大的会耗费大量人力。本发明通过洒水器的配置，可以通过机械分层控制其含水量，达到节省人力的目的。

5.在二次污染方面本技术通过温度与水分调控和及时翻垛，能够最大程度地保障蝇蛆的正常生长与代谢、提高物料的降解与生物转化，从而有效地避免因废弃物降解不彻底而大量排放恶臭气体。此外，本发明使用半封闭空间，每次换层经过重力作用和毛刷清理，能够最大程度减少养殖区外的残留虫体，降低成蝇逃逸的生物污染，高效防控养殖场所的二次污染。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明中养殖传送带的展开图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体的细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于此描述的其他实施方式，因此，本发明不受下面公开的具体实施实例的限制。

实施例1

如图1所示，本实施例描述的多层蝇蛆养殖装置，它包括三层养殖传送带，传送带宽度为1m、长为20m，养殖传送带层与层之间间隔60cm。整条传送带上有四个隔板110，将传送带分为四个区域，其中两个大的区域为养殖床区201，两个小的区域为连接区域202，养殖区为半封闭空间，边缘为pvc裙边挡板112，其高度为10cm；顶层和底层养殖传送带的左端下方、中间层养殖传送带的右端下方均固定有倾斜的下料槽，下料槽102下方设有倾斜的回料槽104,下料槽与回料槽的倾斜角度皆为120°，下料槽下端与回料槽顶端间设有滚轮103，养殖区101传送带与下料槽102相连，相连处设有电动毛刷109；每层养殖传送带上方设有可收放式的红外灯105，红外灯为可收放式，位于养殖区上方；洒水器106，位于红外灯下方。本案采用的有机废弃物为含水量78％的高校食堂餐厨垃圾，按餐厨垃圾：稻糠粉重量比5：1比例混合，用于养殖蝇蛆。

夏季与冬季的蝇蛆养殖周期不同：当夏季室内白天气温平均高于28°时，养殖周期为4天；当冬季室内白天气温平均低于10°时，养殖周期为8天。

夏季4天为周期时，采用上述三层蝇蛆养殖装置。首先将餐厨垃圾和幼蝇蛆投放至第一层。接下来，经过2天的蝇蛆生长与物料转化，第一层中堆体已经比较稳定。同时开启第一层与第二的传送机，但方向相向，速度为2.5m/分，缓慢地将堆体由第一层向第二层运输。堆体经过下料槽后，滑入回料槽，进入第二层。换层过程中，经过下料槽上的滚轮，将堆体自动翻垛，再次混匀；黏在第一层传送带上的虫体和物料由电动毛刷刷落。与此同时，第一层开始新一轮的养殖投料与接种。完成换层后第一层为新的餐厨垃圾和幼蝇蛆，第二层则为养殖2天后的堆体。

然后，再经过1天蝇蛆生长，此时第一层为1天后的堆体，第二层为3天后的堆体，堆体稳定后需要进行换层。由于第一层需要2天的稳定，所以只需将第二层转至第三层，以提高物料的利用率及降解率。换层后，第一层仍为1天后的堆体，第二层无堆体，第三层为养殖3天后的堆体。

然后，再次经过1天蝇蛆生长。此时，第一层为2天后的堆体，第二层无堆体，第三层为4天后的堆体。第三层的蝇蛆已接近化蛹期，需要将堆体输出养殖区，同时第一层开始新一轮的养殖投料与接种。通过上述方式，将第一层换至第二层，将第三层的成熟堆体通过出料口107传送到分离区进行虫-渣分离；同时第一层开始新一轮的养殖投料与接种。整个过程，循环使用，重复养殖。测试表明，本案可获得新鲜蝇蛆的产量平均280kg/t，餐厨垃圾降解率平均达到55％(表1)。

上述使用过程中，传送带的驱动为内置电机或外置电机。在换层后的1～2天，毛刷未能完全刷下的极少数的虫体和物料会由于干燥后失去黏性，自然掉落到下一层的。夏季温度高，在换层后，由于干燥引起物料水分流失大，采用洒水器进行水分的补充。

冬季时，冬季温度过低，一般的养殖周期为8天，可采用四层蝇蛆养殖装置。此期间与夏季三层养殖(4天为一个养殖周期)的时间分布不一样，所以，冬季每层的蝇蛆养殖时间均设计为2天，至第四层准备将堆体输出养殖装置时累计养殖时间为8天。在离养殖床区高40cm处，平行、横向间隔40cm加装功率为150瓦红外灯管两排。通过定时器间隙3小时自动“开-关”加热，此时堆体表面温度达到15～20℃时，堆体内温度能达到20～30℃，足以保证虫体的存活、提高蝇蛆对餐厨垃圾的转化率与降解率。此类养殖方式换层相对简单，即每2天由上至下依次进行所有层换层与翻垛，同时开始第一层新一轮的养殖投料与接种以及成熟堆体经由出料口输出。整个过程，循环使用，重复养殖。测试表明，本案可获得新鲜蝇蛆的产量平均260kg/t，餐厨垃圾降解率平均达到52％(表1)。

表1：不同季节养殖比较

实施例2

如图1所示，本实施例采用三层蝇蛆养殖装置，大体结构与实施例1相同，但所用传送带宽度为1.5m、长为35m，养殖区层与层之间间隔50cm。pvc裙边挡板高度为10cm；下料槽与回料槽的倾斜角度皆为110°。本案采用的有机废弃物为含水量80％的新鲜猪场粪便，不掺杂其它辅助料。养殖时间为秋季，养殖周期为6天。可收放式红外灯105，位于养殖区上方；洒水器106位于红外灯下方，但在本案中均不开启。

首先将新鲜粪便和幼蝇蛆投放至第一层。接下来，经过2天的蝇蛆生长与物料转化，第一层中堆体已经比较稳定。开启第一层与第二的传送机，但方向相向，速度为3.0m/分，缓慢地将第一层堆体运输至下料槽后，滑入回料槽，进入第二层。换层过程中，经过下料槽上的滚轮，将堆体自动翻垛，再次混匀。黏在第一层传送带上的虫体和物料由电动毛刷刷落。与此同时，第一层开始新一轮的养殖投料与接种。完成换层后第一层为新鲜粪便和幼蝇蛆，第二层为养殖2天后的堆体。

然后，再经过2天蝇蛆生长，此第一层为2天后的堆体，第二层为4天后的堆体。堆体稳定后，按如上述步骤操进行堆体换层与翻垛，同时第一层开始新一轮的养殖投料与接种。

然后，再次经过2天蝇蛆生长。此时，第一层为2天后的堆体，第二层为4天堆体，第三层为6天后的堆体。此时，同时启动三层的传送机，设定同一转速，但相邻两组方向相反，将第三层的成熟堆体通过出料口107传送到分离区进行虫-渣分离。清空后的第三层随即接受原先第二层4天后的堆体，清空后的第二层随即接受原先第一层2天后的堆体，同时第一层开始新一轮的养殖投料与接种。整个过程，循环使用，重复养殖。测试表明，本案可获得新鲜蝇蛆的产量平均110kg/t，粪便降解率平均达到58％。

本发明的装置中每一层养殖区域对应不同蝇蛆养殖时期，层与层之间安装加热器用于保持温度，安装洒水器用于调控蝇蛆养殖区水分。层与层的堆体交替与翻垛搅拌采用下料槽、滚轮及回料槽等设施联动的斜槽式技术实现，养殖区由裙边型挡板及隔板形成半封闭设计，可防止虫体散落。该多层蝇蛆养殖装置，极大地节省了蝇蛆养殖占地，层与层的自动翻垛增加了物料的利用率，可实现连续使用循环养殖。