集生态养殖、种植及粪液处理一体化的循环系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611025397.5 (22)申请日 2016.11.17 (71)申请人 绵阳市自创科技有限公司 地址 621000 四川省绵阳市涪城区御中路 66号 （西部现代物流城） (72)发明人 刘京国 刘小洪 余波 徐开均 (74)专利代理机构 四川省成都市天策商标专利 事务所 51213 代理人 龚海月 (51)Int.Cl. A01K 1/01(2006.01) A01G 1/00(2006.01) A01K 67/033(2006.01) A01K 63/00(2017。

2、.01) C02F 1/44(2006.01) C02F 1/00(2006.01) C02F 1/38(2006.01) A61L 9/22(2006.01) C05F 15/00(2006.01) (54)发明名称 集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环 系统 (57)摘要 本发明公开了一种集生态养殖、 种植及粪液 处理一体化的循环系统， 其养殖圈舍中的粪便废 水排入粪便废水集中池， 然后被污水泵泵入固液 分离站中利用不锈钢网和沙石进行固液分离， 同 时用固液分离器将固体抽出后与生活废料混合 制作有机肥， 生活废料在混合前利用破碎机破 碎， 分离后的液体进入农作物种植区和/或经济 林种植。

3、区的地下渗透管道中， 经过农作物的吸收 净化， 进入蚯蚓养殖池， 然后渗透进入养殖水池 中， 养殖水池中的水用于圈舍清洗， 实现水资源 循环利用， 固液分离站中的沼气被收集储存和使 用。 本发明的循环系统无臭气排出， 能实现资源 循环再利用， 即解决了污染问题， 又能实现经济 收入， 最终实现经济发展的高效循环。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 106688900 A 2017.05.24 CN 106688900 A 1.一种集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统， 其特征在于包括生态养殖系 统、 粪液处理系统和生态种植系统， 所述生态养殖系统包括蚯蚓养殖池(3)、 养殖水。

4、池(2)、 养殖圈舍(1)和粪便废水集中池(4)， 养殖圈舍(1)底部铺设粪便废水收集管道(5)， 粪便废 水收集管道(5)通入粪便废水集中池(4)； 养殖水池(2)与养殖圈舍(1)之间设置引水的管 道， 蚯蚓养殖池(3)的对立两侧设置渗透墙面(6)， 其中第一侧渗透墙面底部与养殖水池边 连接使渗透水直接排入养殖水池； 所述粪液处理系统包括固液分离站(7)和有机肥制作站 (8)， 所述固液分离站(7)密封， 内部被不锈钢滤网(9)分为上下两部分， 上部分为盛装废液 的水池， 下部分填满沙石， 固液分离站(7)顶部设置第一沼气出口(10)， 粪便废水集中池(4) 与固液分离站(7)之间通过管道连。

5、通， 该管道靠近废水集中池的一端设置污水泵(11)， 固液 分离站(7)内还设置固液分离器(12)； 有机肥制作站(8)包括混合机(13)、 输送机(14)和破 碎机(15)， 所述破碎机(15)具有一个用于添加生活废料的入口(16)， 破碎机(15)的出料口 与混合机(13)的进料口通过输送机(14)连接， 固液分离器(12)的固体出口端连接至混合机 (13)的进料口， 从混合机中排出的固体物料作为有机肥使用于生态种植系统， 所述有机肥 制作站底部铺设管道(17)， 该管道的起始端与固液分离站(7)的底部连通， 该管道的末端连 通至生态种植系统的渗透管道(18)， 该渗透管道埋设在农作物种植。

6、区和/或经济林种植区 (19)的地下， 渗透管道(18)的起始端端口附近设置第二沼气出口(20)， 渗透管道(18)的末 端连通至蚯蚓养殖池的第二侧渗透墙面。 2.根据权利要求1所述的集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统， 其特征在于 所述粪便废水集中池(4)与固液分离站(7)之间的管道从固液分离站顶部通入固液分离站 中。 3.根据权利要求1所述的集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统， 其特征在于 所述固液分离站(7)下部分填充的沙石包括细沙(21)和粒径在10100mm范围内的粗砂石 (22)， 细沙铺于粗砂石上。 4.根据权利要求1所述的集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的。

7、循环系统， 其特征在于 该循环系统为全密闭式循环系统。 5.根据权利要求4所述的集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统， 其特征在于 所述养殖圈舍(1)为全密闭型养殖圈舍， 养殖圈舍外设置电离空气除臭器(23)， 所述电离空 气除臭器(23)通过引风机(24)与养殖圈舍(1)连通， 养殖圈舍(1)还设置有新风系统。 6.根据权利要求1所述的集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统， 其特征在于 所述渗透管道(18)埋设深度为蚯蚓养殖池(3)深度的一半， 所述蚯蚓养殖池(3)池底的水平 高度高于养殖水池(2)水面的水平高度。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 106688900。

8、 A 2 集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统 技术领域 0001 本发明涉及养殖业粪便废水处理方法， 更具体地， 本发明涉及一种集生态养殖、 种 植及粪液处理一体化的循环系统。 背景技术 0002 规模化养殖模式代替持续千年的传统家庭养殖模式成为趋势， 这一变化给农村带 来高收益和一些问题， 其中最具有代表性的就是具有污染物和肥料双重身份的畜禽粪便， 处理得好， 它就是肥料， 并且可消除污染， 处理不好， 就是污染源， 并且浪费大量有机肥资 源。 目前养殖场处理粪便的方式主要有以下几种： 一、 粪便、 尿液和冲洗水全部贮存用于附 近田园耕地； 二、 粪便、 尿液、 冲洗水用于水压式沼。

9、气池， 即液体排放， 沉渣定期掏出作肥料； 三、 粪便收集作为有机肥， 尿液、 冲洗水用于制沼气后排放； 四、 粪便收集作有机肥， 尿液、 冲 洗水利用厌氧消化系统处理后用于林地和农田； 五、 粪便、 尿液与圈舍下部池体中的农作物 粉碎料一起发酵用于有机肥。 上述方法中， 将粪便尿液不做处理直接排放或者稍作处理再 排放的方法均对环境有较大的污染， 或者损失大量的有机肥， 如方法一、 二、 三， 方法四是目 前较为实用的方法， 利用了有机肥并解决了污染问题， 但是对于大的养殖场来说， 为了保持 清洁卫生， 需要大量的冲洗水， 所产生的粪便、 尿液、 冲洗水混合物量大， 采用上述方法较难 快速处理。

10、， 并且冲洗水大量使用后外排， 除了流失一部分有机肥外， 由于水不能循环使用， 还造成大量的水资源浪费， 方法五同样未解决这些问题。 将粪液处理、 生态化养殖和农作物 种植一体化， 既可以高效利用有机肥， 又可以解决水分流失大的问题， 然而目前并没有比较 成熟的一体化工艺。 发明内容 0003 本发明克服了现有技术的不足， 提供一种集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的 循环系统， 以期望可以解决畜禽养殖场的粪便废水污染大、 资源浪费重， 水资源不能重复利 用、 养殖场周边气味重的问题。 0004 为解决上述的技术问题， 本发明的一种实施方式采用以下技术方案： 0005 一种集生态养殖、 种植及。

11、粪液处理一体化的循环系统， 包括生态养殖系统、 粪液处 理系统和生态种植系统， 所述生态养殖系统包括蚯蚓养殖池、 养殖水池、 养殖圈舍和粪便废 水集中池， 养殖圈舍底部铺设粪便废水收集管道， 粪便废水收集管道通入粪便废水集中池； 养殖水池与养殖圈舍之间设置引水的管道， 蚯蚓养殖池的对立两侧设置渗透墙面， 其中第 一侧渗透墙面底部与养殖水池边连接使渗透水直接排入养殖水池； 所述粪液处理系统包括 固液分离站和有机肥制作站， 所述固液分离站密封， 内部被不锈钢滤网分为上下两部分， 上 部分为盛装废液的水池， 下部分填满沙石， 固液分离站顶部设置第一沼气出口， 粪便废水集 中池与固液分离站之间通过管道。

12、连通， 该管道靠近废水集中池的一端设置污水泵， 固液分 离站内还设置固液分离器； 有机肥制作站包括混合机、 输送机和破碎机， 所述破碎机具有一 个用于添加生活废料的入口， 破碎机的出料口与混合机的进料口通过输送机连接， 固液分 说 明 书 1/4 页 3 CN 106688900 A 3 离器的固体出口端连接至混合机的进料口， 从混合机中排出的固体物料作为有机肥使用于 生态种植系统， 所述有机肥制作站底部铺设管道， 该管道的起始端与固液分离站的底部连 通， 该管道的末端连通至生态种植系统的渗透管道， 该渗透管道埋设在农作物种植区和/或 经济林种植区的地下， 渗透管道的起始端端口附近设置第二沼气。

13、出口， 渗透管道的末端连 通至蚯蚓养殖池的第二侧渗透墙面。 0006 上述集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统中， 所述粪便废水集中池与 固液分离站之间的管道从固液分离站顶部通入固液分离站中。 0007 上述集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统中， 所述固液分离站下部分 填充的沙石包括细沙和粒径在10100mm范围内的粗砂石， 细沙铺于粗砂石上。 0008 上述集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统为全密闭式循环系统。 0009 上述集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统中， 所述养殖圈舍为全密闭 型养殖圈舍， 养殖圈舍外设置电离空气除臭器， 所述电离空气除臭器通过。

14、引风机与养殖圈 舍连通， 养殖圈舍还设置有新风系统。 0010 上述集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统中， 所述渗透管道埋设深度 为蚯蚓养殖池深度的一半， 所述蚯蚓养殖池池底的水平高度高于养殖水池水面的水平高 度。 0011 与现有技术相比， 本发明至少具有以下有益效果： 本发明以改善环境污染、 改善人 类生活质量为目的， 最终让山更绿、 水更清、 空气更新鲜， 让人们生活在没有污染的环境里， 吃上更放心更绿色的生态肉食和蔬菜， 让人们的生活垃圾统一处理变废为宝， 从而给人们 提供一个没有污染的优质生活环境。 本发明的循环系统整体为全密闭式的， 即可作屯水灌 溉， 又能满足植物生长的。

15、营养， 还能起到对水土流失的保护作用， 无臭气排出， 从而达到净 化空气、 使水能达到循环再利用， 即解决了污染问题， 又能实现经济收入， 最终实现经济发 展的高效循环。 附图说明 0012 图1为本发明所述集生态养殖、 种植及粪液处理一体化的循环系统的结构示意图。 具体实施方式 0013 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合实施例， 对本发明 进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于 限定本发明。 0014 如图1所示， 本发明所述循环系统， 包括生态养殖系统、 粪液处理系统和生态种植 系统， 所述生态养殖系统包括蚯蚓养殖。

16、池3、 养殖水池2、 养殖圈舍1和粪便废水集中池4， 养 殖圈舍1底部铺设粪便废水收集管道5， 粪便废水收集管道5通入粪便废水集中池4； 养殖水 池2与养殖圈舍1之间设置引水的管道， 蚯蚓养殖池3的对立两侧设置渗透墙面6， 其中第一 侧渗透墙面底部与养殖水池边连接使渗透水直接排入养殖水池； 所述粪液处理系统包括固 液分离站7和有机肥制作站8， 所述固液分离站7密封， 内部被不锈钢滤网9分为上下两部分， 上部分为盛装废液的水池， 下部分填满沙石， 固液分离站7顶部设置第一沼气出口10， 粪便 废水集中池4与固液分离站7之间通过管道连通， 该管道靠近废水集中池的一端设置污水泵 说 明 书 2/4 。

17、页 4 CN 106688900 A 4 11， 固液分离站7内还设置固液分离器12； 有机肥制作站8包括混合机13、 输送机14和破碎机 15， 所述破碎机15具有一个用于添加生活废料的入口16， 破碎机15的出料口与混合机13的 进料口通过输送机14连接， 固液分离器12的固体出口端连接至混合机13的进料口， 输送机 可以采用皮带输送机。 从混合机中排出的固体物料作为有机肥使用于生态种植系统， 所述 有机肥制作站底部铺设管道17， 该管道的起始端与固液分离站7的底部连通， 该管道的末端 连通至生态种植系统的渗透管道18， 该渗透管道埋设在农作物种植区和/或经济林种植区 19的地下， 渗透管。

18、道18的起始端端口附近设置第二沼气出口20， 渗透管道18的末端连通至 蚯蚓养殖池的第二侧渗透墙面。 0015 固液分离器的主要作用是将粪便废液中的固液分离， 固液分离器可以采用如格栅 除污机、 螺旋分离器等现有设备。 其分离出的固体出口设计位置较高， 固体可利用管道和自 身重力掉入混合机中。 0016 上述渗透墙面是指允许水透过但不允许固体物质移动的墙面， 如利用砖作主要墙 体， 墙体上留多个孔， 用不锈钢网覆盖孔， 还可在不锈钢网上固定覆盖一层渗透膜； 或者如 果蚯蚓饵料颗粒较大， 本身不易移动， 可直接用不锈钢网作墙面主体， 钢网孔径根据蚯蚓饵 料进行选择， 并且根据需要选择是否需要添加。

19、渗透膜。 0017 为了使进入固液分离站7的粪便废水能够充分进行沼气发酵， 并且新进入固液分 离站的粪便废水不影响固液分离站中原有粪便废水的固液分离， 所述粪便废水集中池4与 固液分离站7之间的管道从固液分离站顶部通入固液分离站中。 0018 粪便废水进入固液分离站7之后， 要在固液分离站中进行固液分离， 固液分离主要 依靠位于固液分离站中的不锈钢滤网和沙石， 不锈钢滤网将粪便废水中的大颗粒拦截， 通 过不锈钢滤网进入到下层的废液通过细沙和砂石进一步进行固液分离， 液体从砂石下部流 出， 固体被拦截在固液分离站上部， 随后被固液分离器抽出。 所述固液分离站7下部分填充 的沙石包括细沙21和粒径。

20、在10100mm范围内的粗砂石22， 细沙铺于粗砂石上。 细沙可以采 用常规建筑用细沙， 细沙组成的沙床， 能够过滤掉大部分固体颗粒， 砂石作为细沙沙床的根 基， 能够起到固定沙床的作用， 并且砂石更有利于上部液体下流后从砂石底部一侧的管道 排出。 固液分离器把固液分离站中的干料分离到混合机中， 再把人们的生活废料通过入口 16添加到破碎机里面， 经过破碎后， 通过输送机11把破碎后的垃圾输送到混合机中与固液 分离站中分离出的干料进行混合制作有利于农作物生长的有机肥。 固液分离站中的废液经 管道进入地下渗透管道， 经过农作物种植区和/或经济林种植区19、 蚯蚓养殖池3和养殖水 池2的依次净化后。

21、， 从养殖水池排出的水达到排放标准， 可将养殖水池中的水引入圈舍中对 圈舍进行冲洗， 从而达到循环使用。 0019 固液分离站中的沼气可以通过第一沼气出口10和第二沼气出口20进行集中收集、 存储使用。 0020 为了防止臭气外溢， 污染周边空气， 放置粪便废液外排， 因此该循环系统为全密闭 式循环系统。 如所述养殖圈舍1为全密闭型养殖圈舍， 养殖圈舍外设置电离空气除臭器23， 所述电离空气除臭器23通过引风机24与养殖圈舍1连通， 养殖圈舍1还设置有新风系统。 新 风系统是常规设备， 可直接在市面购买， 它能够给圈舍引入舍外新鲜的空气， 而舍内的浊气 并不直接排出， 而是利用电离空气除臭器除。

22、臭后再排出。 电离空气除臭器可以选用东莞市 绿河环保设备有限公司、 南通润泽环境工程技术有限公司等企业生产的相关产品， 引风机 说 明 书 3/4 页 5 CN 106688900 A 5 根据圈舍体积、 风量大小选择型号。 引风机把圈舍里面的臭气引入电离空气除臭器进行电 离除臭， 从而达到排放出来的空气的净化。 粪便废水集中池4、 固液分离站7都是封闭的， 而 渗透管道18埋于地下， 相当于被土壤封闭， 废水经过前期的分离净化后， 得到相对净化的水 进入蚯蚓养殖池， 此时水中还有部分的营养被蚯蚓利用后水分排入养殖继续被鱼、 水生植 物等利用营养成分。 0021 蚯蚓体内含水量达到80左右， 。

23、喜湿、 怕干， 要求养殖池含水量在60以上， 蚯蚓 养殖池中其余为固体饵料， 蚯蚓养殖已有成熟的现有技术可参照， 此处不再赘述。 为了使经 过农作物种植区和/或经济林种植区19净化的水能够自动流入蚯蚓养殖池3中， 蚯蚓养殖池 3的地理位置不可过高， 应当与农作物种植区和/或经济林种植区19相当或者略低， 同时， 为 了时渗透水能够均匀地进入蚯蚓养殖池的上部和下部， 保证蚯蚓养殖池中饵料的含水量较 均匀， 因此将所述渗透管道18埋设深度设为蚯蚓养殖池3深度的一半， 所述蚯蚓养殖池3池 底的水平高度高于养殖水池2水面的水平高度。 0022 尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述， 但是， 应该理解， 本领 域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式， 这些修改和实施方式将落在本申请公 开的原则范围和精神之内。 更具体地说， 在本申请公开的范围内， 可以对主题组合布局的组 成部件和/或布局进行多种变型和改进。 除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外， 对于本领域技术人员来说， 其他的用途也将是明显的。 说 明 书 4/4 页 6 CN 106688900 A 6 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 7 CN 106688900 A 7 。