发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种腐食性昆虫养殖风干***及其方 法,可以同时进行昆虫养殖和风干,有效地降低了凤凰虫养殖成本。
本发明采用的技术方案为:
一种腐食性昆虫养殖风干***,所述的腐食性昆虫养殖风干***可以实现 养殖和风干两种操作,包括养殖平台和风干***,所述的养殖平台包括底部密 封层和若干昆虫养殖层,所述的昆虫养殖层包括透气支撑板和设置在透气支撑 板四周的挡板,所述的风干***包括设置在透气支撑板下部的风干进风口,所 述的风干进风口与热风管进口连接,所述的热风管内流通风干作用的相对干热 风。
优选地:所述的养殖平台的最上面一层设置有上盖。
优选地:所述的腐食性昆虫养殖风干***还包括通风***,所述的通风系 统包括设置在透气支撑板上部或下部的养殖进风口和设置在透气支撑板上部的 出风口,所述的养殖进风口与养殖进风管连接,所述的进风管内流通控制养殖 空间温湿度、氧气含量的气体。
优选地:除最上层外所述的昆虫养殖层均设置有养殖进风口、出风口和风 干进风口,所述的养殖进风管设置有养殖进风阀门,出风管设置有出风阀门, 所述的热风管上设置有干热风进风阀门。
优选地:所述的腐食性昆虫养殖风干***还包括温湿度传感器和控制***, 所述的养殖进风阀门和热风进风阀门均为电动阀,所述的养殖进风阀门和热风 进风阀门分别与所述的控制***连接。
优选地:所述的出风口设置有温湿度传感器。
优选地:所述的昆虫养殖层还包括支撑布(或支撑网)、左滚筒、右滚筒和 滚筒动力机构,所述的挡板包括前挡板、后挡板、左挡板和右挡板,所述的支 撑布与所述的透气支撑板接触,所述的支撑布的两端分别缠绕在左滚筒和右滚 筒上,所述的左滚筒和右滚筒固定在框架上,所述的左滚筒和右滚筒分别与所 述滚筒动力机构连接,所述的滚筒动力机构可以驱动左滚筒和右滚筒转动,所述的左挡板和/或右挡板为活动结构,可以打开和关闭,所述的左挡板和右挡板 关闭时将支撑布与所述的透气支撑板压紧密封。
优选地:所述的滚筒动力机构包括直线导轨、导轨电机、滚筒电机、设置 在滚筒一端的被动齿轮和设置在所述滚筒电机一端的主动齿轮,所述的滚筒电 机固定在直线导轨的滑块上,所述的导轨电机驱动导轨直线导轨运动。
优选地:所述的左挡板和/或右挡板分别通过转轴固定在框架上,所述的转 轴连接有转轴动力机构。
本发明也提供了一种腐食性昆虫养殖风干方法,采用本发明的所述的腐食 性昆虫养殖风干***,包括以下步骤:
(1)将腐食性昆虫幼虫和饲料一起放置在昆虫养殖层,控制温湿度、需氧 量等,进行腐食性昆虫饲养;
(2)当饲养结束,如果需要风干时,关闭需要风干层以及相邻下层的养殖 进风口,关闭相邻下层出风口,打开相邻下层的风干进风口,干热风穿过风干 层,从风干层出风口流出,进行饲养残余物和幼虫的原位风干;
(3)风干过程中,幼虫受热会在饲养残余物中翻动,起到对物料的疏松、 翻动和搅拌作用,可大幅度地提高烘干效率。
优选地:所述的步骤(2)中采取间歇风干的模式,风干一段时间,停止 一段时间,交替进行,风干时成熟幼虫从下层向上层翻动,在停止过程中,成 熟幼虫从上层往下层翻动,如此反复操作将风干层物料疏松翻动,使其透气性 更好,更有利于风干效率提高。
优选地:所述的干热风为高压干热风。
本发明的有益效果:
本发明的腐食性昆虫养殖风干***可以同时进行养殖和风干操作,一套设备 可以完成两种不同操作,可以有效地降低设备投资,降低养殖成本。
本发明的腐食性昆虫养殖风干***中昆虫养殖层与一般干燥装置相比,表面 积更大,有利于饲养残余物和幼虫展开,可以有效地提高热效率,降低成本。
本发明运行时:干热风的风压高于空气,根据阻力原理,大部分干热风会 通过从风干层下层流经风干层,然后从出风口排出。另外在养殖过程中,可以 控制养殖不同层养殖时间,使得风干层相邻层的物料剩余量大于风干层,使得 高压风通过非风干层时阻力更大,使其更容易流向风干层。假设正常养殖时物 料厚度为10cm,养殖后物料大约减少一半,厚度在5cm左右。
风干的时候空气温度一般为30-70度,非风干层的幼虫会钻进物料内,避免 高温对她们的损害。另外在风干过程中,可以采用间歇风干的模式,风干一段 时间,停止一段时间,交替进行。停止时,成熟幼虫移动,将风干层物料疏松 翻动,使其更容易透气和干燥。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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作出创造 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。
实施例1
如图1所示,一种腐食性昆虫养殖风干***,所述的腐食性昆虫养殖风干 ***可以实现养殖和风干两种操作,包括养殖平台和风干***,所述的养殖平 台包括底部密封层4和若干昆虫养殖层9,本实施例中为一层昆虫养殖层9。所 述的昆虫养殖层9包括透气支撑板3和设置在透气支撑板3四周的挡板1,所述 的风干***包括设置在透气支撑板3下部的风干进风口2,所述的风干进风口2 与热风管18进口连接,所述的热风管18内流通风干作用的相对干热风。
养殖平台的上部没有设置上盖6,属于开放式饲养。该饲养方式为粗放型, 不利于对饲养环境的调控。本实施例的运行过程:
昆虫幼虫饲养过程中,风干进风口2关闭,饲养过程中为敞口式。饲养结 束,风干进风口2打开,如果干热风进行干燥,干热风从透气支撑板3下部进入,对昆虫养殖层9内的昆虫幼虫和虫粪进行风干处理。风干过程中,幼虫受 热会在饲养残余物中翻动,起到对物料的疏松、翻动和搅拌作用,可大幅度地 提高风干效率。
实施例2
如图2-4所示,本实施例与实施例1基本相同,不同点在于:养殖平台的上 部设置有上盖6,上盖6可以打开,进行进出料操作。本实施例中上盖6直接压 在挡板1上,通过自身的重力,达到密封的作用。当然也可以才去其它方式, 使上盖6与挡板1活动安装在一起,起到密封的作用。设置上盖6,使整个养殖 平台为一个密封整体,有利于对饲养环境进行精准控制,提高养殖效益。
腐食性昆虫养殖风干***还包括通风***,所述的通风***包括设置在透 气支撑板3上部或下部的养殖进风口5和设置在透气支撑板3上部的出风口7, 所述的养殖进风口5与养殖进风管15连接,所述的进风管内流通控制养殖空间 温湿度、氧气含量的气体。
本实施例的运行过程:如图2所示,正常养殖的时候,养殖进风口5打开, 风干进风口2关闭,所述的进风管内流通控制养殖空间温湿度、氧气含量的气 体,对养殖环境进行控制。如图3所示,需要风干的时候养殖进风口5关闭,风干进风口2打开,干热风从透气支撑板3下部进入,对昆虫养殖层9内的昆 虫幼虫和虫粪进行风干处理。
如图4所示,可以把本实施例的结构作为一个整体,进行多层养殖,提高 养殖密度。
实施例3
如图5所示,本实施例与实施例1基本相同,不同点在于:本实施例的养 殖平台的上部设置有上盖6,上盖6可以打开,进行进出料操作。本实施例中昆 虫养殖层9为6层。其养殖和风干过程和实施例基本相同,不同点在于:本实 施例采用同时风干两层,具体为同时风干第三层和第四层,风干操作时:第一 层、第五层和第六次正常通风,进行养殖操作。关闭第二到第四层的养殖进风 口5,关闭第二和第三层的出风口7,打开第二层的风干进风口2,干热风从第 二层的进风口进入,第二层的幼虫会钻进物料内,避免高温对她们的损害。干热风依此穿过第三层和第四层,从第四层的出风口7排出,对虫粪和昆虫幼 虫进行风干操作。
实施例4
实施例2和3均有多层养殖,但是养殖过程中的进出料需要将昆虫养殖层9 移动,分开之后,操作复杂。
如图6-12,所示,本实施例提供了一种腐食性昆虫养殖风干***,所述的 腐食性昆虫养殖风干***可以实现养殖和风干两种操作,包括养殖平台和风干 ***,所述的养殖平台包括底部密封层4和若干昆虫养殖层9,所述的昆虫养殖 层9包括透气支撑板3和设置在透气支撑板3四周的挡板1。
所述的昆虫养殖层9还包括支撑布14、左滚筒11、右滚筒26和滚筒动力 机构22,所述的挡板1包括前挡板24、后挡板17、左挡板13和右挡板28,所 述的支撑布14与所述的透气支撑板3接触,所述的支撑布14的两端分别缠绕 在左滚筒11和右滚筒26上,所述的左滚筒11和右滚筒26固定在框架8上, 所述的左滚筒11和右滚筒26分别与所述滚筒动力机构22连接,所述的滚筒动 力机构22可以驱动左滚筒11和右滚筒26转动,所述的左挡板13和/或右挡板 28为活动结构,可以打开和关闭,所述的左挡板13和右挡板28关闭时将支撑 布14与所述的透气支撑板3压紧密封。左挡板13和/或右挡板28分别通过转轴 12固定在框架8上,所述的转轴12连接有转轴12动力机构。本实施例中左挡板13为活动结构,右挡板28为固定结构。转轴12动力机构的作用为带动挡板 开启和关闭,可以选择现有技术中的动力设备,如液压缸。本实施例采用微型 电机19。
滚筒动力机构22的作用下带动滚筒转动,实现支撑布14的收放。可以是 每层的两端都有带自动离合器的动力电机,或者每层的两端都是伺服电机。但 是这种结构设备笨重,成本高。本实施例中采用的滚筒动力机构22包括直线导 轨29、导轨电机32、滚筒电机30、设置在滚筒一端的被动齿轮10和设置在所 述滚筒电机30一端的主动齿轮31,所述的滚筒电机30固定在直线导轨29的滑 块上,所述的导轨电机32驱动导轨直线导轨29运动。运行过程中:导轨电机 32带动滑块做直线运动,进而带动滚筒电机30运动到需要运动的滚筒时,滚筒 一端的被动齿轮10和设置在所述滚筒电机30一端的主动齿轮31啮合,导轨电 机32停止运动,滚筒电机30启动,进而带动滚筒的转动,进行支撑布14的收 放。
所述的风干***包括设置在透气支撑板3下部的风干进风口2,所述的风干 进风口2与热风管18进口连接,所述的热风管18内流通风干作用的相对干热 风。
养殖平台的最上部设置有上盖6。
腐食性昆虫养殖风干***还包括通风***,所述的通风***包括设置在透 气支撑板3上部或下部的养殖进风口5和设置在透气支撑板3上部的出风口7, 所述的养殖进风口5与养殖进风管15连接,所述的进风管内流通控制养殖空间 温湿度、氧气含量的气体。本实施例中出风口7设置在在透气支撑板3上部。
养殖进风口5、出风口7和风干进风口2的设置个数可以根据实际需要设置, 如每层设置,或者间隔一层、两侧设置。为了实现对养殖和风干的精准控制, 本实施例采用的方案为:除最上层外所述的昆虫养殖层9均设置有养殖进风口5、出风口7和风干进风口2,所述的养殖进风管15设置有养殖进风阀门25,出风 管设置有出风阀门,所述的热风管18上设置有干热风进风阀门23。本实施例中 养殖进风口5和风干进风口2设置在本发明***的一边的两侧,另一边的两侧 设置有两个出风口7,分别为养殖出风口和风干出风口。所述的养殖出风口设置 在养殖出风管20上,在养殖出风管20上设置有养殖出风阀门21,所述的风干出风口设置在风干出风管16上,在风干出风管16上设置有风干出风阀门27。 本实施中,饲养时打开养殖出风阀门21,关闭风干出风阀门27,风干时打开养 风干风阀门,关闭养殖出风阀门21。
也可以采用养殖进风口5和风干进风口2设置在本发明***的一边的同一 侧,另一边的一侧设置有一个出风口。
腐食性昆虫养殖风干***还包括温湿度传感器和控制***,所述的养殖进 风阀门25和热风进风阀门均为电动阀,所述的养殖进风阀门25和热风进风阀 门分别与所述的控制***连接,所述的温湿度传感器设置在出风口处。为了更 好的控制养殖环境,可以在昆虫养殖层9设置温湿度传感器、溶氧传感器等(图中未显示),属于常规设置,根据需要安装在合适位置即可,进行养殖环境的控 制。除了上述温湿度传感器本实施例中在出风口设置温湿度传感器,设置该温 湿度传感器的目的是测定风干时,出风口的温湿度,入股出风口的温湿度低, 达不到热量充分利用的目的,该处出风口的阀门关闭,使热风继续向上流动, 从上一个出风口排出,进而达到热量充分利用的目的。
控制***选择可编程单片机或PLC控制器,本实施例采用可编程单片机。
本实施例的风干过程与实施例3类似,不在说明。
本实施例的进出料过程为:
进料过程:控制***控制转轴12动力机构,打开该层的左挡板13,进料机 构的进料口伸入到昆虫养殖层9,导轨电机32带动滑块做直线运动,进而带动 滚筒电机30运动到需要运动的右滚筒26时,右滚筒26一端的被动齿轮10和 设置在所述滚筒电机30一端的主动齿轮31啮合,导轨电机32停止运动,滚筒 电机30启动,进而带动滚筒的转动,进行支撑布14的收放,进料机构运动, 把物料输送到支撑布14上,支撑布14在滚筒的带动下向右运动,把物料从左 运到右,一边布料,一边运动,即完成物料的布料操作。
出料过程:控制***控制转轴12动力机构,打开该层的左挡板13,出料机 构的进料口伸入到昆虫养殖层9,导轨电机32带动滑块做直线运动,进而带动 滚筒电机30运动到需要运动的左滚筒11时,左滚筒11一端的被动齿轮10和 设置在所述滚筒电机30一端的主动齿轮31啮合,导轨电机32停止运动,滚筒 电机30启动,进而带动滚筒的转动,进行支撑布14的收放,把物料从支撑布 14上输送出来,通过进料口进出出料机构内,即完成出料。
除了上述结构,也可以采用左右挡板均为活动结构,在养殖平台的两端分 别设置进料机构和出料机构,同时实现进料和出料操作,可以有效地提高设备 利用率。
实施例5
一种腐食性昆虫养殖风干方法,采用实施例5的腐食性昆虫养殖风干***, 包括以下步骤:
(1)将腐食性昆虫幼虫和饲料一起放置在昆虫养殖层9,控制温湿度、需 氧量等,进行腐食性昆虫饲养;
(2)当饲养结束,如果需要风干时,关闭需要风干的昆虫养殖层9以及相 邻下层的昆虫养殖层9的养殖进风口5,关闭相邻下层的养殖出风出风口,打开 相邻下层的干热风进风口,干热风穿过需要风干的昆虫养殖层9,从风干的昆虫 养殖层9的风干出粪口流出,进行饲养残余物和幼虫的原位风干;
(3)风干过程中,幼虫受热会在饲养残余物中翻动,起到对物料的疏松、 翻动和搅拌作用,可大幅度地提高烘干效率。
步骤(2)中采取间歇风干的模式,风干一段时间,停止一段时间,交替进 行,风干时成熟幼虫从下层向上层翻动,在停止过程中,成熟幼虫从上层往下 层翻动,如此反复操作将风干层物料疏松翻动,使其透气性更好,更有利于风 干效率提高。
干热风为高压干热风。本发明中的高压干热风的压力主要是与本发明的腐 食性昆虫养殖风干***的外部压力来说的,只要高于它的压力即可。一般压力 越高与有利于干热风的流动。但是太高也会在成风干成本增加,一般根据实际 需要设定即可。
风干效果试验:
原料采用凤凰虫养殖10天的原料:含水率61.6%,凤凰虫幼虫和虫粪的比 例为1:2。每种烘干方式采用100kg原料进行试验,每种实验方式重复5次。
烘干方式1:将虫粪不分离,直接采用滚筒干燥机干燥至含水量为25%,然 后进行筛分,得虫粪和凤凰虫幼虫,计算能耗和凤凰虫幼虫量。
烘干方式2:采用实施例2的单层结构,昆虫养殖层9面积为5平方米,将 100kg原料均匀的铺在昆虫养殖层9内,采用47℃,风压为1210pa,风干方式: 持续通风风干,将虫粪和凤凰虫幼虫分别干燥至含水量为25%,计算能耗和凤 凰虫幼虫收率。
烘干方式3:采用实施例2的单层结构,昆虫养殖层9面积为5平方米,将 100kg原料均匀的铺在昆虫养殖层9内,采用47℃,风压为1210pa,风干方式 采用风干3min,停止2min,交替进行,将虫粪和凤凰虫幼虫分别干燥至含水量 为25%,计算能耗和凤凰虫幼虫收率,具体见下表。
|
能耗(Kw·h) |
凤凰虫幼虫量(kg) |
风干方式1 |
28.25+0.29 |
25.10+0.25 |
风干方式2 |
11.80+0.14** |
28.93+0.15** |
风干方式3 |
10.56+0.22**# |
28.25+0.28** |
注:“*”,显著差异,P<0.05;“**”,极显著差异,P<0.01vs风干方式1。 “#”,显著差异,P<0.05;“##”极显著差异,P<0.01vs风干方式2。
由上表可知,采用本发明的方式进行风干,相比传统方式,节能139%以上 具有良好的效果。采用本发明的间歇方式,相比一直风干方式,节能12%,具 有显著性。
对于凤凰虫幼虫量来说,采用本发明的方式,凤凰虫幼虫量收率增加12% 以上,具有显著性。可见本发明的装置和方法对于凤凰虫幼虫的养殖和干燥具 有明显的优势。
虽然上文已经描述了本发明的实施例,但对于本领域的技术人员而言,在 不偏离本发明的原理和精神的情况下所做的修改和替换,均属于本发明要求保 护的范围。