CN1045017A - 粪便饲虫和昆虫体蛋白饲料的工厂化生产设施 - Google Patents

Abstract

粪便饲虫和昆虫体蛋白饲料的工厂化生产设施是针对大量人畜粪、便利用效率低，甚至难以处理造成环境污染之现状，采用工厂化生产方式把粪便集中养殖蝇蛆等食粪昆虫，由粪便中直接生产出动物性高蛋白的饲料，用作人工养殖鸡、鸭、蛙、鳖、鳗等食虫动物为人提供食物。蛆虫等的养殖具有周期短、效率高、成本低，生产设施简单、管理方便等优点，能以低投入获取高效益，既能成为一种新型的畜牧饲养业，又可从根本上解决粪便的出路，并以此解决粪便对环境的污染。

Description

本发明是利用粪便饲养蝇蛆等昆虫以获取高蛋白动物饲料的方法和工厂化生产设施，由此使粪便资源的利用由以往的低效、长周期间接变换成食物改成为高效、短周期直接变换成食物。

不论过去或现在，人类为维持生命所需的能源-食物都是直接或间接来源于植物，人们以农业和畜牧业的形式达到高效稳定地生产食物，过去，人和动物的***物作为植物肥料，积极参与和促进植物的生产，现在由于化学肥料的大量使用，使粪肥丧失了以往的地位，终于使城市量大集中的人粪基本上退出农业阵地，虽然现时粪便不回归植物并不会对农业造成威胁，但却会使城市生出麻烦，粪便如过于集中地到它原来不该去的地方，就会造成污染等不良的后果，因此，必须为粪便资源寻找新的出路，量大集中的粪便作为资料，可用作燃料或加工成固体肥料，但这要耗用能源，经济效益不高，产品本身与常规燃料与化学肥料无法匹敌，只能成为为了防污染的目的所作的一些处理手段而已。

从所周知，粪便通过回归土壤帮助植物生长的方式转化为食物，该植物性食物一部分为人直接食用，其另一部分为动物利用，再为人提供动物性食物。这里，人与动物食用植物性食物后，经过消化很快地排出粪便，而粪便通过农业方式再还原成食物需要数月乃至一年的时间，而况，粪便中能帮助植物生长的物质仅是占整体很小比例的氮、磷、钾等元素，而大量的纤维素等有机物并不十分积极参与此项工作，对于现在已逐渐不能见容于现代农业的粪水肥料，加工成固体肥料无非是改善施用条件而已，把粪便干化作燃料，建池发酵制沼气等形式都是利用其有机物蕴藏的热能，这些使用方式都是建立在防止粪便污染环境的基础上才有意义，才有效益，才值得投入资金，总之，这些方法只能算作处理粪便的措施，皆无法充分利用粪便资源的内在价值和为它拓展广阔的前途。

本发明则是利用自然界中以粪便为食料的蝇蛆等昆虫为中间媒介，创造条件让其大量滋生，吞食粪便长肥虫体变成高蛋白饲料，再用这些蛆虫喂养鸡、鸭、蛙、鳖等食虫动物为人提供荤食，由此形成一个周期短、效率高利用粪便较直接地变换出高蛋白食物的生产方式，使人与食物的关系链从原来的食物-→粪便-→植物-→食物的长周期中派生出一个食物-→粪便-→昆虫-→食物的短周期关系链，从而使人和动物的粪便成为人们食物来源的一个重要基地。

在食粪昆虫中，蝇蛆以它的繁殖快、生长密集、适应性强、对粪便利用率高、虫体营养丰富等特点成为食粪昆虫中较佳的饲育对象，它们不避水旱，不怕脏、臭，吞食细菌而不得病，在很短的时间内就可把粪便吞食、消化、吸收、转化成高蛋白的饲料，这比粪便施给庄稼经光合作用生产出淀粉等食物要迅速得多，用它们来喂养鸡、鸭、蛙、鳖等就可转化为人的食物了，可以说，无此蛆虫的献身，以鱼肉类和以昆虫为食的牛蛙、甲鱼、鳗鱼等经济动物的养殖是很难达到满足人们需求地步的，只能作为特种经济动物而无法大众化，目前，除了粪便养蛆外，还没有更简便的途径可为这些动物提供更廉价的动物性饲料。对于人们熟悉的苍蝇，虽一直被视为害虫，但是实质上它在自然界的生态平衡中也起着积极的作用，它为大型动物的粪便起一定的消散作用，又为小型食虫动物提供食料，甚至蛆虫还能为动物的创伤作清腐消炎的手术。以它千百万年的生存进化史就足可为其在自然界中的地位作出证明，被人视为害虫是因为人们的卫生习惯受到它的干挠，以往使用放毒这种最不卫生的手段妄图消灭它来达到卫生的目的，虽起到了数量上的控制的作用，实质上根本难于达消灭的目的，其实只要注意居室卫生，加强室内防护，在居住区杜绝苍蝇的滋生之地，也就自然可以达到少蝇无蝇的目的，因此把灭蝇所化的人力物力改用到杜绝蝇蛆滋生之源上，就可不但在居住区杜绝了苍蝇的产生，又可根本上改善了环境卫生，最佳的杜绝蝇蛆繁殖之源的手段就是把粪便集中运走，并在合适的地方建厂对苍蝇开放，创造条件让它们高密度繁殖生长，吃光粪便，以此一箭双雕以达到较佳的社会效益和经济效益，由粪便喂养大的蛆虫在成蝇之前就让其为人类献身，用它作饲料进行人工饲养食虫动物。目前由于动物性饲料缺乏，一些食虫动物的人工养殖起步维艰，有活食习性的蛙类养殖更是连口也难开，但如把大量的人畜粪便繁殖的蝇蛆作为动物性饲料，那么这些食虫动物的人工饲养就可以大规模发展起来了。这样人们就能从消灭苍蝇变成利用苍蝇为人类生产出食物了。

蝇蛆的饲育在专设的饲育场、厂内进行，把城市中的人畜粪便由专用粪车、粪船送往饲育场、厂，投入饲蛆池或饲蛆槽内供各种日龄的蛆吞食，在合适的条件下，蛆虫能以很快的速度食粪成长，经一定时间就可分池分槽地采收成蛆，采收的蛆虫经漂洗后即可出厂或再加工成蝇蛹、蝇干、蛆粉及冷藏。养蛆除设施有些讲究外，蛆虫的饲养技术并不复杂，亦无需为它创优良环境，脏、臭、腐、烂之地正是它们的乐园，在粪便充足时，不会自动离粪外出逃亡，也不会有严重的疾病会造成集中死亡致使全厂失收无法继产。对于饲虫设施既可以用简单的池育：每池几天一个周期地饲养采收，又可以机械化饲蛆槽带流水线方式连续生产：从一头投入幼蛆或蝇卵，并加粪让槽带缓缓移动，中间加喂粪便，到另一头时已长壮可供采收，池育用的蛆池是用水泥等砌成的地池或由金属、塑料等制做的大型平底盆、池或盆的一边留有采收孔，在用大盆时几个盆可叠架在支架上以增加单位土地上的饲养面积。使用盆池时先堵上采收孔，把蝇卵幼蛆和粪便放入盆内，不时加粪保证蛆虫的食料供给，在足食情况下蛆会很快长大，采收前略饿一时使盆内余粪食尽，放开采收孔，用水冲洗，把蛆虫及残物经采收孔冲进洗蛆池，在洗蛆池内把蛆虫与杂物分开捞收，洗蛆池中的水可反复多次用于冲盆，不必考虑水质卫生，饲蛆池或盆的加粪由加粪机械完成。能连续产蛆的饲蛆槽带流水线是用橡胶、塑料等制做的边上带有弹性档边和传动链条的槽形软带，它成环状装在具有托滚链轮等的机架上，由架上的链轮带转槽带链条，使槽带回环移动。从架的一头向饲蛆槽带上加粪和幼蛆，并在中间加喂数次，移到架的另一头时蛆虫已喂肥长壮，在槽带下转时，由水把槽带上的蛆虫冲落到洗蛆池内。几付饲蛆槽带可上下安装在同一机架上以增加饲有面积，饲蛆槽带上接种蛆虫和加粪等都可由加料管道完成，由于蛆虫的生长周期虽短，但毕竟以日为计，因此，槽带的移动极为缓慢，故也可采用定期间歇短移方式把全程分很多次移完，同时加料、冲洗等都随之同步进行。为了给蛆虫的生长创造较佳的温度条件，蛆虫饲育车间可建成温室以尽量延长全年中自然温度饲育的时间，在气温较低时，可以用耗能方式或工厂余热等来提高室温，当然当气温太低，加温育蛆已不合算时，则可把那时的粪便用自然低温保存起来或作它用。在有条件的地方，也可用地下空间作饲育场所，这时保温问题就较易解决了，当然地洞中的空气会很恶劣，但此无碍蛆虫的成长，而人员进洞时有一定的防护手段即可。

在育蛆过程中，有时难免会有蛆虫翻越盆沿槽边企图落地化蝇，这些逃亡者不可让其得逞以至厂容失控，但人工较难防止和处理，然而可在厂内散养一些鸡鸭，这些动物不必训练就可以本能地追捕这些逃蛆，并给予消灭。

洗蛆池内的水经多次冲蛆后，还可放入专用池内繁育孑孓，此虫与蛆一样具备繁育密度高，生长速度快的特点，把整个育池上用窗纱网好，并在网内放些血水之类以便少许雌蚊吸食产卵自繁，池水定期过滤，把孑孓过滤出来，孑孓是鱼类的很好饵料。最后把养过孑孓的肥水或洗蛆水由管道排往农田、林牧地作为肥水施放给植物，此时粪便中残留的氮磷钾等元素最终回归土壤，使粪便利用完成了最后的使命。

本发明利用蝇蛆等昆虫的生活习性和繁殖优势，用粪便作原料进行动物性高蛋白饲料的生产，它生产设备简单，工艺单纯，生产条件要求不高，耗能较少，能使粪便很快变成食物，该食物不但营养丰富，又能摒除掉粪中的病菌、寄生虫卵。有害物质等，而粪便中的氮磷钾等元素最终仍能回归土壤供给植物。这种活着的高蛋白饲料可为食虫动物的人工饲养开创广阔的前景，以此形成一个粪便养虫，虫育动物，动物供人食用，人畜粪便再养虫的闭式循环，使粪便能以较短的周期为人提供食物。蛆虫、蝇蛹等产品又可方便地制成干品或冷冻以便久储远运。粪便饲虫的规模可大可小，饲养用设备可简可繁，资金投入可多可少，与之相配套的食虫动物饲养业又多已有成熟的技术，仅为缺少饲料而不能扩大规模，粪便养虫就可为饲养特种经济动物打下基础，使牛蛙、甲鱼、鳗鱼等动物能降格为大众化食品成为可能。由此还可因为利用粪便有较高的经济效益，而促使便粪对环境的污染得到根治，从而形成一种能化害为利并有较好的经济效益的新型畜牧养殖业，为人类的食物来源开辟一个新天地。

本发明的一些具体形式和局部结构，将作图例加以说明，请参见附图。

附图1、人畜粪便在人类生活及自然界中的循环示意图。

附图2、人畜粪便在加入人工粪便育虫后的新循环示意图。

附图3、工厂化粪便养虫的生产流程示意图。

附图4、盆、池式养蛆设施示意图。

附图5、粪便养蛆用的喂粪机结构示意图。

附图6、养蛆盆构造示意图。

附图7、盆式养蛆用养蛆盆架示意图。

附图8、槽带式养蛆设施示意图。

附图9、养蛆用槽带构造示意图。

附图10、槽带式养蛆用槽带机架示意图。

附图1所示为以往的食物与粪便在自然界中的循环示意，（1）表示植物，由植物（1）直接生产出食物（2）中的粮油果蔬。植物的茎叶、块根果实等供动物（3）食用，由动物（3）提供食物（2）中的肉类脂肪等供人类食用，人与动物的粪便（4）又通过农业等方式回归给植物（1），形成一个循环。

附图2表示在人工利用粪便养虫的情况下形成的新循环形式，此循环中把粪便与植物之间的直接联系拉开了，粪便（4）通过蝇蛆（5）等昆虫的吞食消化，仅以蛆虫粪水的形式回归给植物（1），粪便的一部分变换成了虫体这种高蛋白，蛆虫（5）供食虫动物（6）食用后为食物（2）提供肉类。由此在图1自然循环中派生了一个粪便（4）-→蝇蛆（5）-→动物（6）-→食物（2）-→人-→粪便（4）的新循环圈和一个粪便（4）-→蝇蛆（5）-→食虫动物（6）-→动物粪便（4）的闭式小循环，大大缩短了粪便与食物之间的转换过程，并形成了一种新的肉类食品生产方式。

图3所示即为工厂化粪便养虫的生产流水线示意图，粪便经粪车等运至工厂，装入储粪仓（7），储粪仓（7）内的粪便经送料机（8）送到输料仓（9）内，再通过输粪机（10）送入喂粪机（11），再由喂粪机（11）把粪送到养蛆设施中的槽带（12）上，槽带上养大长肥的蛆虫在一头经冲洗水管（13）把蛆虫冲下经集蛆槽（14）落入洗蛆池（15）内采收蛆虫，整个流水线可分室装置，在厂房（16）上装有强迫或自然通风的高烟囱（17），以排放臭气，至于蛆虫的储、运、养殖经济动物，深开发加工及蝇种的繁育、蝇卵的采集、厂房的温控等都未在图中表述。

图4所示为盆池式养蛆的设施示意，它由喂粪机（11）养蛆盆及池（18）和养蛆盆架（19）、冲洗水管（13）等组成，数个养蛆盆（18）叠装在养蛆盆架（19）上，在盆及池下方，设置洗蛆池（15）。把蝇卵或幼蛆投放盆池（18）内，由喂粪机（11）不时向盆内送入粪料，任蛆虫食用成长，长成后，由冲洗水管（13）放水，蛆虫及杂物等由盆、池底部的排放管（20）随水流冲出落入洗蛆池（15）内，平时排放孔用塞子塞住。

图5所示即为一种喂粪机的构造示意图，该机由受粪漏斗（21）输粪管道（22）、送粪器（23）、支架（24）、传送装置（25）等组成，由输粪机把粪便送入受粪漏斗（21），经几根输粪管道（22）使粪滑进送粪器（23），粪便在送粪器（23）内的螺旋轴（26）的推送下，经伸在养蛆盆或养蛆槽上方的送粪器管道上的长孔（50）掉落到养蛆盆或养蛆槽上供蛆虫食用，送粪器（23）上的螺旋轴（24）经皮带轮或链轮等由传动装置（25）带动。传动装基（25）由减速器、电机、电控等组成可形成间歇转动或以很慢的速度连续转动。

图6所示为养蛆盆的构造示意图，此盆可由金属、塑料、玻璃钢等材料制造，为底部不平有孔浅盆，孔处于盆底的最低处，在盆底背面，底孔处带有螺母座（27），以拧接排放管（20），底面上还装有卡座（28）以便卡装到养蛆盆架上面。

图7所示为按装养蛆盆的养盆架，它由支柱（29）、横撑杆（30）、架盆横杆（31）等组成，架盆横杆（31）在横杆压板（32）的协助下可在支柱（29）上任意位置固定，以便于调节盆与盆之间的间距以便摆放冲洗水管，喂粪机等设备。

图8所示为槽带式养蛆设施示意图，该设施由养蛆槽带（33），槽带机架（34）、冲洗水管（13）、喂粪机（11）等组成，多根环状的槽带（33）装在槽带机架（34）上，由架上的链滚轮（35）的连续或间歇带动下在架上移动，养蛆槽带（33）由机架（34）上的许多托滚（36）托住，槽带上放养蛆虫，粪便由喂粪机（11）连续或间断送上，幼蛆在槽带的一头投放，在槽带机架上转移到另一头时，蛆虫也已长大可采收，这时槽带经链滚轮（35）下转时，由冲洗水管（13）冲以高压水，把槽带上的蛆虫残物等一起冲下经集蛆槽（14）档集导流进下面的洗蛆池（15）内，在池内分洗采收蛆虫。

图9所示为养蛆槽带的构造示意图，该槽带由塑料、橡胶等制做，应具备相当的柔性和强度，槽带底部（37）可夹入纤维物、金属丝等以增强度，减少伸缩度，两槽边（38）则需要有较大的弹性，以适应在槽带机架两头的链滚轮上回转时能自动伸缩，槽带的两边装有链条（39），经槽带托架（40）把槽带与链条（39）组合一起，链条（39）与槽带机架上链滚轮上的链轮啮合，槽带底部（37）由机架上的托滚托住。槽带托架（40）起着使槽带成型的作用和使槽带和链条（39）组合一起的作用，槽带托架（40）两头的螺杆（41）实质上是一根可拧上螺母的链条销轴。

图10所示是按装养蛆槽带用的槽带机架结构示意。它由机架（42）、装于机架（42）上的托滚（36）、链滚轮（35）及传动装置等组成，在机架（42）某一头的链滚轮的轴加长装有皮带轮或链轮（43），成为带动槽带转动的主动轮，传动装置由皮带轮或链轮（43）、皮带或链条（44）、减速器（45）、电机等组成，减速器可经多级变速以便使槽带获得极为缓慢的转速，或由电控人工控制等方法使电机间歇开动使槽带定时定距前移，此类装置都未在图中画出，亦不再多加赘述。

Claims (9)

1、一种利用粪便为原料以工厂化流水线方式饲养蝇蛆等昆虫获得高蛋白饲料用以饲养动物为人类提供肉食的方法和生产设施，其特征在于：集中粪便设厂养蛆虫，以蛆虫饲育动物，由动物向人类提供荤食。蛆虫的饲养由盆式养蛆设施、槽带式养蛆设施、喂粪机、粪便输运机械及一些附属设备来完成。

2、根据权利要求1所述的生产设施，其特征是其盆式养蛆设施由养蛆盆养蛆盆架、喂粪机、冲洗水管为主组成，养蛆盆为一底部以排放孔为最低点的浅边盆。

3、根据权利要求1所述的生产设施，其特征是其槽带式养蛆设施由养蛆槽带、槽带机架、喂粪机、冲洗水管、集蛆槽为主组成。

4、根据权利要求1、2所述的生产设施，其特征是其养蛆盆架由支柱及配对成可在支柱上任一位置固定的架盆横杆和横杆压板为主组成。

5、根据权利要求1、3所述的生产设施，其特征是其养蛆槽带由槽带、槽带托架、链条组成的带有槽边的环带状槽圈。

6、根据权利要求1、5所述的生产设施，其特征是其槽带的底边具备相当的强度和较小的伸缩性，两槽边具有较大的弹性和伸缩能力。

7、根据权利要求1、5所述的生产设施，其特征是其槽带托架上两头装有带螺纹的链条销轴。

8、根据权利要求1、3所述的生产设施，其特征是其槽带机架由机架、链滚轮、托滚、传动机构为主组成，链滚轮的两头装有链轮。

9、根据权利要求1、2、3所述的生产设施，其特征是其喂粪机由受粪漏斗、输粪管道、送粪器、机架、传动装置为主组成，送粪器的送粪管道上开有长孔。

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