自然创造工艺设备是基于黑水虻蛋白工艺流程自主研发的配套设备,主要包含:虫卵孵化及幼虫培育系统、自动化育虫系统、卸料输送系统、分选系统、清洗加工系统、通风除臭系统和仓储系统7大部分。

设备涵盖了从虫卵孵化到最终的产品加工,全流程的配套设备,并提供了全流程的环境控制系统设备,保证了项目能够在环保方面合规的同时也保证了项目现场良好的工作环境。

设备基于模块化设计,能够满足不同处理规模大小、不同现场环境和不同产出物要求等各类需求,实现了真正的普适性。设备本身研发的出发点即为实现全自动、稳定生产,全线设备只需在控制端进行人工操作,并且已有项目证明能够实现多天连续稳定生产。

虫卵孵化及幼虫培育系统
自动化育虫系统
输送系统
分选系统
加工系统
通风除臭系统
仓储系统
虫卵和幼虫是自动化育虫的基础。而黑水虻虫卵和低龄幼虫的抗逆性较差,其生长极易受到外界环境条件的影响。虫卵和低龄幼虫培育质量一方面会影响后端黑水虻制品的产出量,另一方面会影响厨余垃圾处理量,从而影响整个系统的稳定性和连续性。因此,需要对虫卵和低龄幼虫培育环节进行精细化的管理和控制。
低龄幼虫培育

在低龄幼虫培育环节,自然创造通过设施将低龄幼虫培育系统与外界环境相隔离开来,避免外界环境条件波动对低龄幼虫生长发育产生影响,提高低龄幼虫培育的效率。

低龄幼虫培育系统内配备有温度、湿度控制系统,可对低龄幼虫培育系统内的温度和湿度进行精细化控制,保证幼虫在最适温度、最适湿度条件下生长,降低低龄幼虫的死亡率,提高低龄幼虫培育的质量。


低龄幼虫培育系统内设置有多层立体式层架可用于放置培育盒,立体式的结构可以减少占地面积,也便于技术人员的管理操作。


此外,在虫卵孵化和低龄幼虫培育环节还配备有生产数据记录系统,通过对虫卵质量、虫卵孵化时间、低龄幼虫加料质量、低龄幼虫培育时间等关键信息的记录和分析可以辅助后续自动化育虫系统生产。

虫卵孵化

在虫卵孵化环节,自然创造通过恒温恒湿孵化箱来孵化虫卵,保证虫卵在最适温度、最适湿度条件下孵化,降低虫卵损耗率,提高孵化效率。

自动化育虫系统包括加料系统、升降转运系统、虫库和出料系统四部分,这四部分受中心控制系统的统一控制。通过设施将自动化育虫系统与外界环境相隔离开来,通过通风系统营造出一个微负压空间,这样可以避免臭气外泄对环境造成污染;也便于通风除臭系统将臭气统一收集、集中处理;还有利于对自动化育虫系统中的温度、湿度进行管理控制。
加料系统

加料系统的主要功能为将预处理完成的厨余固渣自动添加到对应的养殖盒中。在中心控制系统的控制下,加料系统将一定量的厨余固渣自动添加到养殖盒中,加料完成自动停止并对加料质量进行记录。

升降转运系统

升降转运系统的主要功能为将养殖盒通过提升、下降、推出等动作组合转运至指定位置。在中心控制系统的控制下,升降转运系统根据中心控制系统的内设程序,将每一个养殖盒转运到对应的位置。每一个养殖盒的运动轨迹由中心控制系统的内设逻辑确定。

虫库

虫库是所有养殖盒的承载空间,虫库为立体层架式,养殖盒放置于各层的层架内。通过升降转运系统,养殖盒得以在虫库内按照预设的轨迹进行运动。立体层架式虫库可以降低占地面积,提高自动化育虫系统的处理效率。

出料系统

出料系统的主要功能为在完成一个养殖周期后,将养殖盒内的物料倒出。并将物料传送到输送系统内。在中心控制系统的控制下,出料系统按照预设时间和速度运转。

中心控制系统
中心控制系统是自动化育虫系统的大脑,通过中心控制系统实现自动加料、自动转运和自动出料,减少对人工的依赖,降低成本,提高自动化育虫系统生产的稳定性和连续性。

输送系统的主要功能为将出料系统输出的物料传送至分选系统,便于下一步分选加工。传统的输送系统由于黑水虻幼虫的逃逸容易导致皮带卡死故障,在本系统中,通过特有结构可以有效防止输送系统皮带卡死,降低系统的故障率,提高稳定性。

分选系统的主要功能为对输送系统传送的物料进行分选,将黑水虻虫粪、黑水虻幼虫和杂质分离开来,便于后续分别对黑水虻虫粪和黑水虻幼虫进行加工处理。

高效分离机
高效分离机主要利用黑水虻幼虫的生理习性把黑水虻幼虫和黑水虻虫粪分离开来。高效分离机与传统的风选机和筛分机相比,具有分离效率高,分离效果好的特点。通过高效分离机与风选机、筛分机组合使用可以大幅提高分选效率。
风选机

风选机主要是利用物料与轻质杂质之间悬浮速度的差别,借助风力来除杂。风选的目的是清除物料中混杂的虫皮、辣椒皮及纤维等轻质物质。

筛分机

筛分机主要利用黑水虻虫粪、黑水虻幼虫和杂质间的颗粒粒径的差异来实现分选,通过多层筛网将大直径杂质、中直径黑水虻幼虫和小直径黑水虻虫粪分离开来。筛分机每层筛网设有防堵清理装置,避免筛网堵塞;筛分机的垂直振动小,有效降低了动静比和基础动荷载,较传统振动筛而言,提高了筛网寿命和筛分精度。

通过加工系统可将黑水虻幼虫加工为冻鲜虫、干虫及其他昆虫制品。

冻鲜虫可直接用于水产养殖,冻鲜虫是冻杂鱼的完美替代品,通过投喂冻鲜虫可减少水体污染,减少抗生素的使用;干虫可作为饲料的原料添加到鸡饲料、水产饲料、宠物饲料等饲料产品中。加工系统主要包括清洗机、冻鲜虫加工设备、干虫加工设备和其他加工设备。
清洗机

清洗机采用水浴式气泡清洗加高压喷淋来实现黑水虻幼虫的清洗。通过气泡在释放过程中产生的翻腾效果,使黑水虻幼虫在水中发生不规则的强烈翻转运动,将黑水虻幼虫表面附着物去除。清洗过程模拟了人工清洗基本动作,有效避免了清洗过程中产生的碰、磕、划伤等对黑水虻幼虫的损伤现象。

冻鲜虫加工设备
冻鲜虫加工时,将黑水虻幼虫从进料口加入,黑水虻幼虫进入预加工槽中,热量通过管路进入内外筒之间的夹套中,将内筒加热,同时也将黑水虻幼虫加热。黑水虻幼虫在螺旋推进器的作用下,边加热边前进,达到工艺要求的温度及时间后,黑水虻幼虫由出料口输出,根据各种黑水虻幼虫加工的工艺要求,冻鲜虫加工设备可实现预加工温度、预加工时间的调整。为检查加热的黑水虻幼虫温度是否达到工艺要求,在设备上装有温度表,可随时查看加工情况。
干虫加工设备

干虫加工设备包括微波烘干和低温烘干两种:

1、 微波烘干是利用微波幅射加热,使物料中的水分吸热汽化,从而带动食品物料组织膨化的一种常压膨化技术。微波膨化由于其加热速度快,食品受热时间短,较好地保留了制品原有的风味。微波烘干后的黑水虻干虫色泽金黄,风味浓郁,具有较高的经济价值。


2、低温烘干通过空气能热泵来对黑水虻幼虫进行干燥,这种热泵干燥较为温和,接近自然干燥。在干燥过程中,黑水虻表面水分的蒸发速度与内部水分向表面迁移速度比较接近,可有效保留黑水虻虫体内的营养成分。低温烘干设备相比微波烘干设备具有加工量大,加工效率高,能耗低的特点。

通风除臭系统遍及整个工艺流程,负责废/臭气的收集、处理,保证气体排出达到排放标准,也保证现场环境更加友好。
负压系统

整个自动化育虫系统通过设施营造出一个微负压空间,使自动化育虫系统和环境条件相隔离开来。一方面,可以避免臭气外泄对环境造成污染,对人体造成伤害;另一方面,便于通风除臭系统将臭气统一收集、集中处理。

UV光解设备

UV光解是利用紫外灯对挥发性有机物(VOCs)进行近距离照射,破坏化学键,氧化一部分的挥发性有机物为二氧化碳、水和氯化氢;同时将部分的大分子挥发性有机物裂解为小分子化合物,其中小分子化合物大多数均为含C-O、C﹦O的小分子化合物。

喷淋塔

喷淋塔是一种塔式气液传质设备,塔顶装有液体喷淋器,喷淋器使液体分散成细小液滴下降,臭气通过通风管道传输到喷淋塔内,臭气以逆流方式与液滴接触传质。通过喷淋塔对臭气进行酸洗、碱洗、氧化等可有效将臭气分解为小分子物质。

生物除臭设备
生物除臭设备以生物填料为载体,使微生物在适宜的环境下,在生物填料表面形成生物膜。生物膜中的微生物利用臭气中的无机和有机物作为碳源和能源,通过降解恶臭物质维持其生命活动,并将恶臭物质分解成二氧化碳、水、矿物质等物质,达到净化恶臭气体的目的。
仓储系统包括速冷冻库、冷藏库和干虫仓储系统,保证了产品的质量稳定和安全储存。
冷冻库
冷冻库主要用于加工后冻鲜虫的速冻,冷冻库的降温温差大,降温速度快,可以高效的将虫体冻实。
冷藏库

冷藏库主要用于冻实后黑水虻冻鲜虫的储藏,冷藏库也具有一定的冷冻能力,只是因为冷量配置余量较小,冷冻能力有限。直接将加工好的冻鲜虫放入冷藏库可能冻不实,进而导致虫体腐败和变质。

干虫仓储系统
黑水虻干虫被储存于干燥阴凉、洁净、通风性能良好的仓库,避免阳光直射。防止干虫受潮、被有害物质污染及其他损害。