一種可再生能源與農畜牧業有機生態資源循環利用系統的製作方法

2023-05-21 11:57:56

專利名稱：一種可再生能源與農畜牧業有機生態資源循環利用系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及環境保護、可再生能源、農業和畜牧業技術領域，特別是可再生能源與農業、畜牧業有機生態資源循環利用系統。
背景技術：
循環經濟是一種全新的經濟發展理念，發展農業循環經濟就是把循環經濟的基本原理應用於農業系統，找到實施農業可持續發展戰略的根本途徑，扭轉農村科技資源短缺，大量使用化學合成農藥、化肥，除草劑使生態惡化的局面。由於有機食品生產過程中嚴禁使用化學合成的農藥、化肥、除草劑，也不允許使用轉基因技術等等問題，這些問題都迫切要 求我們改變農業發展模式，發展生態農業循環經濟。按大產業模式綜合發展有機農業、畜牧業具有顯著的生態、經濟和社會綜合效益。首先，它可以幫助解決現代農業帶來的一系列問題，如減少化學合成農藥和化肥對環境的汙染，減少農村面源汙染，減少土壤侵蝕，保護農村、農田環境，增加生物種類的多樣性，進一步提高土地產出率。生產有機農副產品是未來農業發展的大趨勢，本發明集有機養殖、種植、環境保護，可再生能源循環利用於一體的大型現代有機農業產業技術體系，可以根本解決農業的兩個命脈問題，農業灌溉用水及安全的有機肥保障。

發明內容
本發明的目的是提供一種可再生能源與農業、畜牧業有機生態資源循環利用系統。該系統可有效的利用太陽能，生物質能技術，推廣節能、環保、循環利用和治理面源汙染。太陽能電池組件吸收日照輻射能量將其轉化為電能，通過逆變器進行控制和調節，將太陽能電池組件發出的直流電轉換為交流電，通過電纜連接驅動太陽能水泵，將江河、水庫或地下水源的水抽到缺水地區的池塘養魚、養水禽和灌溉農田。太陽能電力還可以供冷庫、有機食品加工廠和村莊用電，同時併入農村電網，當電力富餘時賣電給電網，當電力不足時向電網買電。除太陽能電力外，村莊還有一條農村電網專用線路供電，可以確保生態產業基地用電安全。畜牧養殖場、村莊糞汙和農田有機廢棄物，首先進入集糞加熱池，由太陽能熱水器和空氣源熱泵進行加熱，當溫度達到28°C時，發酵液通過汙泥泵打入厭氧發酵罐，發酵產生的沼氣經過脫硫和氣水分離後存入沼氣儲氣罐，沼氣可供村民日常生活用氣，當天陰和夜晚太陽能不能發電時，利用沼氣發電供給冷庫保鮮食品。沼氣發酵殘留物，沼液和沼渣經固液分離機分離，固體部分用於生產有機肥供基地農田使用。沼液用於生產有機液體農藥和有機液體肥，作為農作物病蟲害防治劑，農作物葉面噴施的優質有機肥，無土栽培營養液、浸種液等等。農田秸杆(幹麥草、幹稻草、玉米秸、花生莖殼葉、大豆殼莖、香蕉秸)等等，這些秸杆通過生物質顆粒燃料制粒機製成顆粒燃料，配套生物質顆粒燃料氣化爐替代煤炭、天然氣、液化氣等不可再生能源作為新型的能源供村民使用。農業基地生產的農副產品可根據季節物流情況，過剩的農副產品由基地食品加工廠就地加工成保鮮宜存放的有機食品供應市場。本發明解決了農業低成本用水問題，農業低成本優質有機肥問題，可再生能源循環利用問題，可最終實現農業、畜牧業汙染源「零排放」，徹底解決農業面源汙染嚴重的問題。形成資源循環利用的有機生態農業產業鏈，從根本上解決食品安全問題，確保人民身體健康。本發明的技術方案為太陽能電池組件通過電纜和逆變器相連，逆變器通過電纜連接太陽能水泵，太陽能水泵通過太陽能水泵吸管和楊水主、支管道連接江河或水庫或地下水源或水禽池或漁池或農田；逆變器通過電纜分別連接農村電網、冷庫和食品加工廠；農田通過運輸工具分別連接生物質顆粒燃料制粒機、村莊、畜牧養殖場、集糞加熱池；太陽能集熱器通過循環管連接熱水保溫箱、空氣源熱泵和集糞加熱池；畜牧養殖場通過糞汙輸送管道連接集糞加熱池，集糞加熱池通過汙泥泵連接厭氧發酵罐，厭氧發酵罐通過沼氣輸 送管連接脫硫氣水分離器，脫硫氣水分離器通過沼氣輸送管連接沼氣儲氣罐，沼氣儲氣罐通過沼氣輸送管分別連接村莊和沼氣發電機，沼氣發電機通過電纜分別連接冷庫、有機食品加工廠和空氣源熱泵，空氣源熱泵通過循環管連接熱水保溫箱；厭氧發酵罐通過排渣管道連接溢流沉澱池，溢流沉澱池通過潛汙泵連接固液分離機，固液分離機通過溜槽和沼液輸送管道分別連接固體有機肥生產車間和沼液有機農藥有機液肥生產車間；農田和畜牧養殖場通過運輸工具分別連接冷庫和有機食品加工廠。太陽能電池組件吸收日照輻射能量將其轉化為電能，通過逆變器進行控制和調節，將太陽能電池組件發出的直流電轉換為交流電，通過電纜連接驅動太陽能水泵，並根據日照強度的變化實時調節輸出頻率，實現最大功率點跟蹤，最大限度的利用太陽能將江河、水庫、地下水源的水抽到高位灌溉農田和養殖魚類、水禽。太陽能電力與農村電網互補用於農業基地的其它項目用電。農業基地畜牧養殖場的廢棄物經過集糞池加熱輸入厭氧發酵罐發酵後產生沼氣、沼電、沼肥循環應用於農業基地生產有機食品。農田不易被發酵處理的秸杆通過生物質顆粒燃料制料機製成顆粒燃料，配套生物質顆粒燃料氣化爐作為新型的能源供村民使用。


圖I為本發明的可再生能源與有機生態資源循環利用系統框圖。圖中各標號依次表示太陽能電池組件I、電纜2、逆變器3、電纜4、太陽能水泵5、江河或水庫或地下水源6、太陽能水泵吸管7、揚水主管道8、揚水支管道9、揚水支管道10、揚水支管道11、水禽池12、魚池13、農田14、電纜15、電纜16、電纜17、農村電網18、村莊19、運輸工具20、生物質顆粒燃料制粒機21、運輸工具22、運輸工具23、運輸工具24、運輸工具25、糞汙輸送管道26、運輸工具27、太陽能集熱器28、循環管29、熱水保溫箱30、循環管31、畜牧養殖場32、糞汙輸送管道33、集糞加熱池34、汙泥泵35、厭氧發酵罐36、沼氣輸送管37、脫硫氣水分離器38、沼氣輸送管39、沼氣儲氣罐40、沼氣輸送管41、沼氣輸送管42、沼氣發電機43、電纜44、空氣源熱泵45、循環管46、電纜47、排渣管道48、溢流沉澱池49、潛汙泵50、固液分離機51、溜槽52、固體有機肥生產車間53、農田施肥設施54、沼液輸送管道55、沼液有機農藥有機液肥生產車間56、農田管網設施57、運輸工具58、冷庫59、有機食品加工廠60、運輸工具61。
具體實施例方式如圖I所示，本系統由太陽能電池組件I、逆變器3、太陽能水泵5、江河或水庫或地下水源6、太陽能水泵吸管7、揚水主管道8、揚水支管首9、10、11、水禽池12、魚池13、農田14、農村電網18、村莊19、運輸工具20、生物質顆粒燃料制粒機21、運輸工具22、運輸工具23、運輸工具24、運輸工具25、糞汙輸送管道26、運輸工具27、太陽能集熱器28、循環管29、熱水保溫箱30、循環管31、畜牧養殖場32、糞汙輸送管道33、集糞加熱池34、汙泥泵35、厭氧發酵罐36、沼氣輸送管37、脫硫氣水分離器38、沼氣輸送管39、沼氣儲氣罐40、沼氣輸送管41、沼氣輸送管42、沼氣發電機43、空氣源熱泵45、循環管46、排渣管道48、溢流沉澱池49、潛汙泵50、固液分離機51、溜槽52、固體有機肥生產車間53、農田施肥設施54、沼液輸送管道55、沼液有機農藥有機液肥生產車間56、農田管網設施57、運輸工具58、冷庫59、有機食品加工廠60、運輸工具61和連接件構成；太陽能電池組件I通過電纜2和逆變器3·相連，逆變器3通過電纜4連接太陽能水泵5，太陽能水泵5通過太陽能水泵吸管7和揚水主管道8、揚水支管道9、揚水支管道10、揚水支管道11分別連接江河或水庫或地下水源6和水禽池12、魚池13、農田14。逆變器3通過電纜15連接冷庫59和有機食品加工廠60。逆變器3通過電纜16連接農村電網18和村莊19，村莊19通過電纜17連接農村電網18。農田14通過運輸工具20連接生物質顆粒燃料制粒機21，生物質顆粒燃料制粒機21通過運輸工具22連接村莊19。農田14通過運輸工具23連接村莊19，村莊19通過糞汙輸送管道26連接集糞加熱池34。農田14通過運輸工具24連接畜牧養殖場32，畜牧養殖場32通過運輸工具25連接村莊19，農田14通過運輸工具27連接集糞加熱池34。太陽能集熱器28通過循環管29連接熱水保溫箱30，熱水保溫箱30通過循環管31連接集糞加熱池34。畜牧養殖場32通過糞汙輸送管道33連接集糞加熱池34，集糞加熱池34通過汙泥泵35連接厭氧發酵罐36，厭氧發酵罐36通過沼氣輸送管37連接脫硫氣水分離器38，脫硫氣水分離器38通過沼氣輸送管39連接沼氣儲氣罐40，沼氣儲氣罐40通過沼氣輸送管41連接村莊19。沼氣儲氣罐40通過沼氣輸送管42連接沼氣發電機43，沼氣發電機43通過電纜44連接空氣源熱泵45，空氣源熱泵45通過循環管46連接熱水保溫箱30，沼氣發電機43通過電纜47分別連接冷庫59和有機食品加工廠60。厭氧發酵罐36通過排渣管道48連接溢流沉澱池49，溢流沉澱池49通過潛汙泵50連接固液分離機51，固液分離機51通過溜槽52連接固體有機肥生產車間53，固體有機肥生產車間53通過農田施肥設施54連接農田14。固液分離機51通過沼液輸送管道55連接沼液有機農藥有機液肥生產車間56，沼液有機農藥有機液肥生產車間56通過農田管網設施57連接農田14。農田14通過運輸工具58分別連接冷庫59和有機食品加工廠60。畜牧養殖場32通過運輸工具61分別連接冷庫59和有機食品加工廠60。本系統運行過程如下太陽能電池組件吸收日照輻射能量將其轉化為電能，通過電纜連接逆變器對系統的運行進行控制和調節，將太陽能電池組件發出的直流電轉換為交流電，通過電纜驅動太陽能水泵將江河、水庫、地下水源的水抽到高處灌溉農田，養魚、養水禽。太陽能電力與農村電網互補可供冷庫、有機食品加工廠和村民用電。農田不易被發酵處理的秸杆通過生物質顆粒燃料制粒機製成顆粒燃料，配套生物質顆粒燃料氣化爐替代煤炭、天然氣、液化氣供村民使用。太陽能電池組件利用農田架空鋪設，作為農業大棚設施使用。太陽能電池組件下的土地可種植不需要日照的喜陰植物和藥材，立體使用，節約土地。農田有機廢棄物、村莊糞汙、畜牧養殖場糞汙經厭氧發酵產生沼氣供村民生活之需，沼氣在夜晚和無日照天氣情況下由沼氣發電機發電供冷庫使用。當氣溫下降時由沼氣發電機發電供給空氣源熱泵對集糞加熱池加溫。沼氣發酵殘留物，沼渣可製成有機肥，沼液製成液體農藥和液體有機肥供基地農田使用。農田及畜牧養殖場生產的初級產品由冷庫保鮮周轉供應市場。富餘的農產品由基地有機食品加工廠經過深加工後供應市場。·
權利要求
1.一種可再生能源與農畜牧業有機生態資源循環利用系統，其特徵在於其構成為 太陽能電池組件通過電纜和逆變器相連，逆變器通過電纜連接太陽能水泵，太陽能水泵通過太陽能水泵吸管和楊水主、支管道連接江河或水庫或地下水源或水禽池或漁池或農田；逆變器通過電纜分別連接農村電網、冷庫和食品加工廠；農田通過運輸工具分別連接生物質顆粒燃料制粒機、村莊、畜牧養殖場、集糞加熱池；太陽能集熱器通過循環管連接熱水保溫箱、空氣源熱泵和集糞加熱池；畜牧養殖場通過糞汙輸送管道連接集糞加熱池，集糞加熱池通過汙泥泵連接厭氧發酵罐，厭氧發酵罐通過沼氣輸送管連接脫硫氣水分離器，脫硫氣水分離器通過沼氣輸送管連接沼氣儲氣罐，沼氣儲氣罐通過沼氣輸送管分別連接村莊和沼氣發電機，沼氣發電機通過電纜分別連接冷庫、有機食品加工廠和空氣源熱泵，空氣源熱泵通過循環管連接熱水保溫箱；厭氧發酵罐通過排渣管道連接溢流沉澱池，溢流沉澱池通過潛汙泵連接固液分離機，固液分離機通過溜槽和沼液輸送管道分別連接固體有機肥生產車間和沼液有機農藥有機液肥生產車間；農田和畜牧養殖場通過運輸工具分別連接冷庫和有機食品加工廠。
全文摘要
本發明是一種可再生能源與農畜牧業有機生態資源循環利用系統。該系統的構成為太陽能電池組件通過電纜和逆變器相連，逆變器通過電纜連接太陽能水泵，太陽能水泵通過楊水管道連接江河、水庫和農田。逆變器通過電纜分別連接農村電網、冷庫和食品加工廠。農田分別連接物生質顆粒燃料制粒機、村莊和集糞加熱池。太陽能集熱器通過循環管連接保溫熱水箱、空氣源熱泵和集糞加熱池。畜牧養殖場通過管道和泵連接集糞加熱池、厭氧發酵罐、脫硫氣水分離器、儲氣罐、沼氣發電機、溢流沉澱池，固液分離機、固體有機肥生產車間、液體有機農藥有機液肥生產車間。農田和畜牧養殖場分別連接冷庫和有機食品加工廠。本發明可再生能源循環利用，可最終實現農業、畜牧業汙染源「零排放」，徹底解決農業面源汙染嚴重的問題。
文檔編號C02F11/04GK102924135SQ20121038379
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者莊天寶, 羅加謙, 邵榮, 莊懿, 陳冰 申請人:中國水電顧問集團昆明勘測設計研究院, 莊天寶