[发明专利]一种黑水虻处理有机废弃物的立体养殖系统有效

专利信息
申请号: 201910841493.4 申请日: 2019-09-06
公开(公告)号: CN110612944B 公开(公告)日: 2021-06-04
发明(设计)人: 何华;商远钢;李前君;张楠;李冲;王自业 申请(专利权)人: 北京中铁生态环境设计院有限公司
主分类号: A01K67/033 分类号: A01K67/033;C05F17/05;C05F9/04
代理公司: 北京冠和权律师事务所 11399 代理人: 张国香
地址: 100000 北京市大*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 黑水 处理 有机 废弃物 立体 养殖 系统
【权利要求书】:

1.一种黑水虻处理有机废弃物的立体养殖系统,所述黑水虻处理有机废弃物的立体养殖系统包括黑水虻育选端、有机废弃物处理端和终端产物筛选端,其特征在于:

所述黑水虻育选端用于对黑水虻进行孵化和甄选处理,其包括黑水虻孵化模块和孵化环境调整模块;

所述有机废弃物处理端用于通过黑水虻对有机废弃物进行分解发酵处理,其包括分解过程检测模块和分解环境调整模块;

所述终端产物筛选端用于对所述有机废弃物处理端进行所述分解发酵处理后得到的若干产物进行筛选处理,其包括产物分类模块和产物后加工模块;

所述分解发酵处理过程中,检测模块能根据检测得到的有机废弃物的情况自动确定分解过程的环境信息,并将所述环境信息传输至分解环境调整模块,所述分解环境调整模块根据所述环境信息自动调整环境情况;

首先,确定所述有机废弃物的动态浓度;

其中,c(t)为t时刻有机废弃物的浓度,Q为有机废弃物的瞬时排放量,s为有机废弃物的立体养殖系统的深度,t为动态时间,fx为有机废弃物向右方向的扩散系数,fy为有机废弃物向上方向的扩散系数,h为监测点距离立体养殖系统的左下角的横向距离,x为立体养殖系统的长度,vx为有机废弃物向右方向的流动速度,z为监测点距离立体养殖系统的左下角的纵向距离,y为立体养殖系统的宽度,vy为有机废弃物向上方向的流动速度,λ为预设有机废弃物的综合衰减系数;

其次,确定黑水虻分解有机废弃物的分解率;

其中,η为黑水虻分解有机废弃物的分解率,ΔG为单位面积黑水虻的增重,ΔGs为黑水虻的水分含有量,ΔGy为单位面积有机废弃物的减少量,ΔGys为有机废弃物的含水量;

然后,确定分解时所需通入空气含量;

其中,g(t)为t时刻时需给有机废弃物的立体养殖系统中所通入的空气的含量,Cb为预设标准的有机废弃物的浓度,T为当前温度,Pa为当前大气压强,Pb为标准大气压强,gb为预设的通入空气含量;最后,将实时得到的通入空气含量作为分解过程的环境信息传输至分解环境调整模块,所述分解环境调整模块实时控制通入空气含量为g(t)。

2.如权利要求1所述的黑水虻处理有机废弃物的立体养殖系统,其特征在于:

所述黑水虻孵化模块包括黑水虻卵筛选子模块和孵化过程检测子模块;

其中,

所述黑水虻卵筛选子模块包括卵完整性检测单元和卵分离单元;

所述卵完整性检测单元用于对关于黑水虻卵的若干不同图像进行像素分析处理,以确定黑水虻卵的完整性和可孵化性;

所述卵分离单元用于根据关于黑水虻卵的完整性和可孵化性的确定结果,分离得到具有可孵化性的黑水虻卵;

所述孵化过程检测子模块包括孵化过程图像采集单元、孵化过程热红外数据采集单元和孵化数据分析单元;其中,

所述孵化过程图像采集单元用于获取关于黑水虻卵在孵化过程的静态图像和/或动态图像;

所述孵化过程热红外数据采集单元用于获取关于黑水虻卵在孵化过程中的热红外变化数据;

所述孵化数据分析单元用于根据所述静态图像、所述动态图像和所述热红外变化数据,得到关于黑水虻卵当前的孵化过程表征数学模型。

3.如权利要求2所述的黑水虻处理有机废弃物的立体养殖系统,其特征在于:

所述孵化环境调整模块包括环境数据确定单元、温度调整单元、湿度调整单元、气体氛围调整单元和光照调整单元;其中,

所述环境数据确定单元用于根据所述孵化过程表征数学模型,获得关于黑水虻卵在不同孵化阶段对应的温度-孵化阶段变化曲线、湿度-孵化阶段变化曲线、气体氛围-孵化阶段变化曲线和光照-孵化阶段变化曲线;

所述温度调整单元、所述湿度调整单元、所述气体氛围调整单元和所述光照调整单元用于根据所述温度-孵化阶段变化曲线、所述湿度-孵化阶段变化曲线、所述气体氛围-孵化阶段变化曲线和所述光照-孵化阶段变化曲线分别调整所述黑水虻育选端中孵化环境对应的温度参数、湿度参数、气体氛围参数和光照参数。

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