[實用新型]一體式全閉環生態循環農業系統

有效

• 申請號: 201820901848.5
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN208545425U
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 劉泓江
• 申請（專利權）人: 劉泓江
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/00
• 代理公司: 北京中慧創科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

本實用新型提供了一種一體式全閉環生態循環農業系統，包括：在地面上建造的立體種植設施；設置在地下的厭氧發酵子系統；固液分離裝置與沼氣發電裝置，所述沼氣發電裝置與所述立體種植設施連接，用于向所述立體種植設施供電；余熱回收裝置，回收所述沼氣發電裝置產生的余熱，所述余熱回收裝置的熱輸出部件分別與所述水解酸化池和厭氧發酵池連接。本實用新型所述的農業系統所產生的沼氣全部用于發電，電能、余熱、CO₂也完全自用，成功實現了能源的多級利用。且采用地下式厭氧發酵子系統，大大降低了投資成本、縮短建設周期，同時有利于減少項目冬季運行過程中熱量的散失，降低了系統的運行能耗。

技術領域

本實用新型屬于現代農業技術領域，具體涉及一種可實現糞污、秸稈等農業廢棄物資源化、生態化、無害化、產業化治理的全閉環生態循環農業系統。

背景技術

目前，我國每年產生畜禽糞污的總量達到近40億噸，畜禽養殖業排放物化學需氧量達到1268萬噸，占農業源排放總量的96％，是造成農業面源污染的重要原因。這類畜禽糞污如果能夠有效處置、合理利用，就會變成寶貴的資源，同時也可以為加快畜牧產業轉型升級帶來契機。除了畜禽糞污外，我國每年產生農作物秸稈的量約為7億噸，這些秸稈的利用率僅有30％左右，這導致大量的秸稈沒有得到好的處置而最終只能被焚燒掉，在給農業生產造成障礙的同時也給大氣帶來了嚴重的污染。

在這種背景下，如何對畜禽糞污、秸稈等農業廢棄物進行資源化利用，是本領域關注的一個重點問題。現有技術中，對于糞便、秸稈等農業廢棄物進行處理時，通常會采用厭氧發酵工藝，如中國專利文獻CN101337838A公開了一種聯合厭氧發酵方法，其對包括生活垃圾、剩余污泥、糞便、餐廚垃圾、秸稈等在內的有機固體廢棄物進行預處理，獲得粒度小于5mm的有機物料，再經過切割泵、碳氮比調節、水分調節等手段獲得固含率為2-10％的均質均漿發酵底物。該發酵底物在水解酶作用下水解酸化，然后進入在35±3℃的中溫攪拌條件下進行15-25天周期的發酵，產出沼氣能源用于系統能量供應或輸出，沼液則經過陳化脫鹽后制成腐殖酸液態肥，沼渣制成腐殖質顆粒肥。

上述厭氧發酵方法將沼液制成液態肥，將沼渣制成顆粒肥，從而實現了發酵產物的利用。除了上述聯合厭氧發酵方法外，現有技術中中國專利文獻CN102260019A也公開了一種分離式兩相厭氧發酵裝置，其包括水解酸化反應裝置、厭氧發酵裝置、沼氣處理裝置和沼液氧化裝置，所述水解酸化反應裝置包括至少兩個并聯的水解酸化基本單元的水解酸化反應池和水解液收集池。該裝置設置有沼液氧化裝置，對沼液進行曝氣氧化后殺死其中的產甲烷菌，再將沼液回流至水解酸化池，用于彌補水解酸化池中的用水，防止了因回流液中含有甲烷導致甲烷外泄的問題。

上述現有技術中通過水解酸化、厭氧發酵工藝的聯合應用，可對糞便、秸稈等農業有機廢棄物進行有效處理，一定程度上實現了廢棄物的資源化利用。但是這一過程中涉及大量機械裝置的運行，會耗費大量的能源及原料，其與農業設施相結合使用時會大幅增加運營的成本，降低農業系統的經濟性能。

實用新型內容

本實用新型解決的是現有技術中的農業廢棄物資源化處理系統及工藝需要耗費大量的能源與原料，經濟性能較低的技術問題，進而提供一種可實現糞污、秸稈等農業廢棄物資源化、生態化、無害化、產業化治理的全閉環生態循環農業系統。

本實用新型解決上述技術問題采用的技術方案為：

一體式全閉環生態循環農業系統，包括：在地面上建造的立體種植設施；設置在地下的厭氧發酵子系統，所述厭氧發酵子系統進一步包括串聯設置的水解酸化池和厭氧發酵池；固液分離裝置，與所述厭氧發酵池連接設置，將完成厭氧發酵后的底物分離為沼渣與沼液；沼氣發電裝置，與所述厭氧發酵池的沼氣出口連通設置，所述沼氣發電裝置與所述立體種植設施連接，用于向所述立體種植設施供電；余熱回收裝置，回收所述沼氣發電裝置產生的余熱，所述余熱回收裝置的熱輸出部件分別與所述水解酸化池和厭氧發酵池連接。