一种基于高分子塑料降解研究用的黄粉虫生物降解研究装置的制作方法

本发明涉及高分子塑料技术领域，具体为一种基于高分子塑料降解研究用的黄粉虫生物降解研究装置。

背景技术：

高分子塑料在日常生活中拥有很多的优点，例如轻质、防水、抗腐蚀、绝缘和耐用等性质，但是其也具有明显的缺点，高分子塑料本身容易老化，而且一次性使用的产品比较多，这些废弃物分类困难，回收成本高，经济上不合算，而若是直接丢弃，在自然环境中非常难易降解，污染严重，针对高分子塑料降解的问题至今依旧是一个被广泛研究的问题，黄粉虫是在高分子塑料降解研究过程中被发现的可以消化塑料并且降解塑料的生物，其在食用过程中将塑料咀嚼，然后利用肠道内的胞外酶分解成小分子，这些小分子产物在多种酶菌和黄粉幼虫自身酶的作用下，进一步降解并同化形成幼虫自身组织，残留的泡沫碎片与部分降解中间产物，混合部分肠道微生物，以虫粪的形态排泄出体内，在虫粪中泡沫塑料可能还会进一步继续降解，但是目前对与这一过程中，在黄粉虫食用塑料的过程中会产生部分碎屑沉淀，并且会排出粪便降解塑料，塑料在黄粉虫食用、体内降解吸收和体外降解三个部分必然效率和效果并不相同，而现有技术则比较笼统的研究其整体的降解过程，例如一定数量的黄粉虫在一定时间内对一定量的塑料进行降解，时间到后观察塑料整体被消耗多少，这种方式不太精确，比如黄粉虫体内依旧含有塑料，并且不会持续不断的食用塑料，存在消化的过程，而体外排泄粪便存在降解作用是持续的，但是也存在一定的量的限度，这些对于将来实际运用中具有极大的影响，黄粉虫在处理高分子塑料过程中存在多个紧密相关联的阶段，这些阶段在现有技术中难以区分开各自对降解塑料所产生的影响，研究不明确，不方便为实际运用中提供更高效的降解方法，可能会影响后续实际的降解实用过程的效率，所以需要一种基于高分子塑料降解研究用的黄粉虫生物降解研究装置。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于高分子塑料降解研究用的黄粉虫生物降解研究装置，解决了黄粉虫在处理高分子塑料过程中存在多个紧密相关联的阶段，这些阶段在现有技术中难以区分开各自对降解塑料所产生的影响，研究不明确，不方便为实际运用中提供更高效的降解方法，可能会影响后续实际的降解实用过程的效率的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于高分子塑料降解研究用的黄粉虫生物降解研究装置，包括用于减少外界干扰方便降解研究工作进行的试验壳体、用于进行划分不同因素产生降解效果的降解研究组合机构和用于促进黄粉虫粪便与不同形状塑料尽可能充分接触的腔内填埋混合机构，所述降解研究组合机构设置在实验壳体内部，所述腔内填埋混合机构设置在降解研究组合机构上。

优选的，所述降解研究组合机构包括顶部隔板、中间隔板、底部隔板、两个顶部木质筛、两个中部支撑板、两个一次粪板和两个二次粪板，所述顶部隔板的表面与试验壳体的内壁固定连接，所述中间隔板的表面与试验壳体的内壁固定连接，所述底部隔板的表面与试验壳体的内壁固定连接，所述中间隔板位于顶部隔板和中间隔板之间。

优选的，所述顶部隔板的两个侧面均固定连接有一个顶部木质筛，所述中间隔板的两个侧面均固定连接一个中间支撑板，所述顶部隔板的左侧设置为颗粒塑料消化区，所述顶部隔板的右侧设置为块状塑料消化区，所述中间隔板的左侧面、左侧一次粪板的上表面和左侧顶部隔板的下表面设置为左侧粪区，所述中间隔板的右侧面、右侧一次粪板的上表面和右侧顶部隔板的下表面设置为右侧粪区，所述中间隔板的左侧面、左侧中间支撑板的上表面和左侧一次粪板的下表面之间设置有颗粒塑料一次粪解区，所述中间隔板的右侧面、右侧中间支撑板的上表面和右侧一次粪板的下表面之间设置有块状塑料一次粪解区，两个所述二次粪板的上方设置有二次粪区，所述底部隔板的左侧面和左侧二次粪板的下方设置有颗粒塑料二次粪解区，所述底部隔板的右侧面和右侧二次粪板的下方设置有块状塑料二次粪解区。

优选的，两个所述顶部木质筛的表面均镶嵌有震动器，所述一次粪板的表面与试验壳体的内壁固定连接，所述二次粪板的表面与试验壳体的内壁固定连接，所述一次粪板的表面和二次粪板的表面均呈倾斜状，所述顶部隔板的表面开设有合并槽，所述合并槽的内壁插接有分隔板，两个所述一次粪板的表面表面均开设有一次分配槽，所述一次分配槽的内壁插接有一次分配杆，两个所述一次分配杆之间插接有一次集料板，所述一次集料板的下表面与中间隔板的上表面滑动连接，两个所述二次粪板的表面均开设有二次分配槽，所述二次分配槽的内壁插接有二次分配杆，两个所述二次分配杆之间插接有二次集料板，所述二次集料板的下表面与底部隔板的上表面滑动连接，左侧所述中间支撑板的表面开设有欲落槽，所述欲落槽的内壁铰接有倾斜档杆。

优选的，所述腔内填埋混合机构包括分料细网、电动伸缩杆、拖网拉杆和自适应伸缩管，所述颗粒塑料一次粪解区、颗粒塑料二次粪解区、块状塑料一次粪解区和块状塑料二次粪解区内均设置有分料细网，位于颗粒塑料一次粪解区内的分料细网的表面与倾斜档杆的表面固定连接，位于颗粒塑料一次粪解区和颗粒塑料二次粪解区内的分料细网被颗粒塑料覆盖且不接触中间支撑板，位于块状塑料一次粪解区和块状塑料二次粪解区内的分料细网接触到块状塑料的上表面。

优选的，每一个所述分料细网的上方均设置一个电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的表面呈倾斜状，所述电动伸缩杆的一端固定连接有拖网拉杆，所述拖网拉杆的一端与自适应伸缩管的表面固定连接，所述分料细网的表面开设有拉槽，所述拖网拉杆的表面与拉槽的内壁滑动连接，所述自适应伸缩管的内壁滑动连接有两个自适应伸缩杆，两个所述自适应伸缩杆之间固定连接有连接弹簧。

优选的，所述试验壳体的表面铰接有两个一次操作门，试验壳体的表面铰接有两个二次操作门，试验壳体的表面铰接有两个一次粪门，试验壳体的表面铰接有一个二次粪门，两个所述一次操作门分别对应颗粒塑料一次粪解区和块状塑料一次粪解区，两个所述二次操作门分别对应颗粒塑料一次粪解区和块状塑料一次粪解区，两个所述一次粪门分别对应左侧粪区和右侧粪区，所述二次粪门对应二次粪区，所述一次操作门的表面、二次操作门的表面、一次粪门的表面和二次粪门的表面均套接有集气管，所述集气管的表面安装有控制阀，所述一次操作门的表面、二次操作门的表面、一次粪门的表面和二次粪门的表面均固定安装有扣锁，且均通过扣锁与试验壳体的表面固定连接。

(三)有益效果

(1)本发明通过设置特殊的降解研究组合机构，可以针对黄粉虫咀嚼、消化以及不同粪便对塑料，甚至是不同塑料产生的降解作用进行快速的研究分析，可以多角度多方向研究的同时将复杂的过程简单化，极大的提高了研究的效率，并且与现有技术相比，研究更加明确，方便为采用何种方式进行塑料更高效降解的研究提供更加准确的数据。

(2)本发明通过设置腔内填埋混合机构，可以不在人为干扰的前提下，快速的将黄粉虫粪便与塑料进行合理的分布，尽可能的在塑料形态自身条件下促进粪便对塑料进行全面的接触，促进研究过程的提速，整个过程针对不同的研究条件可以同步进行，极大的的减少不相关因素的干扰。

(3)本发明根据黄粉虫对塑料降解的作用，从可能对塑料产生降解作用的各个因素出发，集中对比，高效促进，使得研究更加明确，从而有效的解决了黄粉虫在处理高分子塑料过程中存在多个紧密相关联的阶段，这些阶段在现有技术中难以区分开各自对降解塑料所产生的影响，研究不明确，不方便为实际运用中提供更高效的降解方法，可能会影响后续实际的降解实用过程的效率的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明试验壳体结构剖视图；

图3为本发明图2中a处结构放大图；

图4为本发明自适应伸缩管结构剖视图；

图5为本发明一次操作门结构正视图。

其中，1试验壳体、2降解研究组合机构、21顶部隔板、22中间隔板、23底部隔板、24顶部木质筛、25中部支撑板、26一次粪板、27二次粪板、28颗粒塑料消化区、29块状塑料消化区、210左侧粪区、211右侧粪区、212颗粒塑料一次粪解区、213块状塑料一次粪解区、214二次粪区、215颗粒塑料二次粪解区、216块状塑料二次粪解区、217震动器、218合并槽、219分隔板、220一次分配槽、221一次分配杆、222一次集料板、223二次分配槽、224二次分配杆、225二次集料板、226欲落槽、227倾斜档杆、3腔内填埋混合机构、31分料细网、32电动伸缩杆、33拖网拉杆、34自适应伸缩管、35拉槽、36自适应伸缩杆、37连接弹簧、4一次操作门、5二次操作门、6一次粪门、7二次粪门、8集气管、9控制阀、10扣锁。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明实施例提供一种基于高分子塑料降解研究用的黄粉虫生物降解研究装置，包括用于减少外界干扰方便降解研究工作进行的试验壳体1、用于进行划分不同因素产生降解效果的降解研究组合机构2和用于促进黄粉虫粪便与不同形状塑料尽可能充分接触的腔内填埋混合机构3，降解研究组合机构2设置在实验壳体内部，腔内填埋混合机构3设置在降解研究组合机构2上。

降解研究组合机构2包括顶部隔板21、中间隔板22、底部隔板23、两个顶部木质筛24、两个中部支撑板25、两个一次粪板26和两个二次粪板27，顶部隔板21的表面与试验壳体1的内壁固定连接，中间隔板22的表面与试验壳体1的内壁固定连接，底部隔板23的表面与试验壳体1的内壁固定连接，中间隔板22位于顶部隔板21和中间隔板22之间，顶部隔板21的两个侧面均固定连接有一个顶部木质筛24，中间隔板22的两个侧面均固定连接一个中间支撑板25，顶部隔板21的左侧设置为颗粒塑料消化区28，顶部隔板21的右侧设置为块状塑料消化区29，中间隔板22的左侧面、左侧一次粪板26的上表面和左侧顶部隔板21的下表面设置为左侧粪区210，中间隔板22的右侧面、右侧一次粪板26的上表面和右侧顶部隔板21的下表面设置为右侧粪区211，中间隔板22的左侧面、左侧中间支撑板25的上表面和左侧一次粪板26的下表面之间设置有颗粒塑料一次粪解区212，中间隔板22的右侧面、右侧中间支撑板25的上表面和右侧一次粪板26的下表面之间设置有块状塑料一次粪解区213，两个二次粪板27的上方设置有二次粪区214，底部隔板23的左侧面和左侧二次粪板27的下方设置有颗粒塑料二次粪解区215，底部隔板23的右侧面和右侧二次粪板27的下方设置有块状塑料二次粪解区216，两个顶部木质筛24的表面均镶嵌有震动器217，一次粪板26的表面与试验壳体1的内壁固定连接，二次粪板27的表面与试验壳体1的内壁固定连接，一次粪板26的表面和二次粪板27的表面均呈倾斜状，顶部隔板21的表面开设有合并槽218，合并槽218的内壁插接有分隔板219，两个一次粪板26的表面表面均开设有一次分配槽220，一次分配槽220的内壁插接有一次分配杆221，两个一次分配杆221之间插接有一次集料板222，一次集料板222的下表面与中间隔板22的上表面滑动连接，两个二次粪板27的表面均开设有二次分配槽223，二次分配槽223的内壁插接有二次分配杆224，两个二次分配杆224之间插接有二次集料板225，二次集料板225的下表面与底部隔板23的上表面滑动连接，左侧中间支撑板25的表面开设有欲落槽226，欲落槽226的内壁铰接有倾斜档杆227。

腔内填埋混合机构3包括分料细网31、电动伸缩杆32、拖网拉杆33和自适应伸缩管34，颗粒塑料一次粪解区212、颗粒塑料二次粪解区215、块状塑料一次粪解区213和块状塑料二次粪解区216内均设置有分料细网31，位于颗粒塑料一次粪解区212内的分料细网31的表面与倾斜档杆227的表面固定连接，位于颗粒塑料一次粪解区212和颗粒塑料二次粪解区215内的分料细网31被颗粒塑料覆盖且不接触中间支撑板25，位于块状塑料一次粪解区213和块状塑料二次粪解区216内的分料细网31接触到块状塑料的上表面，每一个分料细网31的上方均设置一个电动伸缩杆32，电动伸缩杆32的表面呈倾斜状，电动伸缩杆32的一端固定连接有拖网拉杆33，拖网拉杆33的一端与自适应伸缩管34的表面固定连接，分料细网31的表面开设有拉槽35，拖网拉杆33的表面与拉槽35的内壁滑动连接，自适应伸缩管34的内壁滑动连接有两个自适应伸缩杆36，两个自适应伸缩杆36之间固定连接有连接弹簧37，试验壳体1的表面铰接有两个一次操作门4，试验壳体1的表面铰接有两个二次操作门5，试验壳体1的表面铰接有两个一次粪门6，试验壳体1的表面铰接有一个二次粪门7，两个一次操作门4分别对应颗粒塑料一次粪解区212和块状塑料一次粪解区213，两个二次操作门5分别对应颗粒塑料一次粪解区215和块状塑料一次粪解区216，两个一次粪门6分别对应左侧粪区210和右侧粪区211，二次粪门7对应二次粪区214，一次操作门4的表面、二次操作门5的表面、一次粪门6的表面和二次粪门7的表面均套接有集气管8，集气管8的表面安装有控制阀9，一次操作门4的表面、二次操作门5的表面、一次粪门6的表面和二次粪门7的表面均固定安装有扣锁10，且均通过扣锁10与试验壳体1的表面固定连接，塑料被降解容易产生二氧化碳气体，被集气管收集方便分析数据。

使用时，首先，可以将塑料破碎成颗粒状，颗粒状的塑料方便咀嚼，将其放在颗粒塑料消化区28区域，将大块未经破碎的塑料放在块状塑料消化区29，颗粒塑料和大块塑料重量相同，在颗粒塑料消化区28和块状塑料消化区29内部放相同数量的黄粉虫，在一定时间内观察塑料被食用的量，可以比较出不同状态的塑料被咀嚼消耗速度，震动器217不定时震动将粪便排放在左侧粪区210内和右侧粪区211内，可以观察在相同时间内食用不同形状塑料产生粪便的量，可以推测因塑料形状消化的速度，将分隔板219拉出来顶部隔板，顶部隔板21左右两侧的粪便会聚拢，然后拉出两个一次分配杆221和一次集料板222，粪便会均匀分布在中间隔板22的两侧，在颗粒塑料一次粪解区212内部放置颗粒塑料，在块状塑料一次粪解区213内部放置块状塑料，启动电动伸缩杆32，在颗粒塑料一侧，电动伸缩杆32拉动拖网拉杆33，拖网拉杆33带动自适应伸缩管34沿着倾斜方向提升并拉扯分料细网31，分料细网31孔距扯大，粪便沿着孔距和分料细网31被拉伸的斜面落在颗粒塑料上，收缩的分料细网31再将粪便覆盖在颗粒塑料下，粪便全面与塑料接触，在块状塑料一侧，粪便沿着孔距和分料细网31被拉伸的斜面落在颗粒塑料上，一段时间可以研究新鲜粪便对不同形状塑料降解的速度，也可以将一半新鲜粪便通过一次分配槽220放在颗粒塑料一次粪解区212或者块状塑料一次粪解区213内部，然后转动倾斜档杆227，将相同量的另一半的粪便通，一次分配槽220和欲落槽226落在二次粪区214内进行干燥，干燥后的粪便放在颗粒塑料二次粪解区215或者块状塑料二次粪解区216内，可以对比研究新鲜粪便和一段时间干燥粪便对不同形状塑料或者相同形状塑料的降解效果，在上述研究过程中，存在粪便干燥的步骤，在此步骤中，可将新鲜粪便集中二次粪区214内部，观察粪便自身降解粪便中含有塑料的速度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。