[实用新型]一体式全闭环生态循环农业系统

说明书

本实用新型提供了一种一体式全闭环生态循环农业系统，包括：在地面上建造的立体种植设施；设置在地下的厌氧发酵子系统；固液分离装置与沼气发电装置，所述沼气发电装置与所述立体种植设施连接，用于向所述立体种植设施供电；余热回收装置，回收所述沼气发电装置产生的余热，所述余热回收装置的热输出部件分别与所述水解酸化池和厌氧发酵池连接。本实用新型所述的农业系统所产生的沼气全部用于发电，电能、余热、CO₂也完全自用，成功实现了能源的多级利用。且采用地下式厌氧发酵子系统，大大降低了投资成本、缩短建设周期，同时有利于减少项目冬季运行过程中热量的散失，降低了系统的运行能耗。

技术领域

本实用新型属于现代农业技术领域，具体涉及一种可实现粪污、秸秆等农业废弃物资源化、生态化、无害化、产业化治理的全闭环生态循环农业系统。

背景技术

目前，我国每年产生畜禽粪污的总量达到近40亿吨，畜禽养殖业排放物化学需氧量达到1268万吨，占农业源排放总量的96％，是造成农业面源污染的重要原因。这类畜禽粪污如果能够有效处置、合理利用，就会变成宝贵的资源，同时也可以为加快畜牧产业转型升级带来契机。除了畜禽粪污外，我国每年产生农作物秸秆的量约为7亿吨，这些秸秆的利用率仅有30％左右，这导致大量的秸秆没有得到好的处置而最终只能被焚烧掉，在给农业生产造成障碍的同时也给大气带来了严重的污染。

在这种背景下，如何对畜禽粪污、秸秆等农业废弃物进行资源化利用，是本领域关注的一个重点问题。现有技术中，对于粪便、秸秆等农业废弃物进行处理时，通常会采用厌氧发酵工艺，如中国专利文献CN101337838A公开了一种联合厌氧发酵方法，其对包括生活垃圾、剩余污泥、粪便、餐厨垃圾、秸秆等在内的有机固体废弃物进行预处理，获得粒度小于5mm的有机物料，再经过切割泵、碳氮比调节、水分调节等手段获得固含率为2-10％的均质均浆发酵底物。该发酵底物在水解酶作用下水解酸化，然后进入在35±3℃的中温搅拌条件下进行15-25天周期的发酵，产出沼气能源用于系统能量供应或输出，沼液则经过陈化脱盐后制成腐殖酸液态肥，沼渣制成腐殖质颗粒肥。

上述厌氧发酵方法将沼液制成液态肥，将沼渣制成颗粒肥，从而实现了发酵产物的利用。除了上述联合厌氧发酵方法外，现有技术中中国专利文献CN102260019A也公开了一种分离式两相厌氧发酵装置，其包括水解酸化反应装置、厌氧发酵装置、沼气处理装置和沼液氧化装置，所述水解酸化反应装置包括至少两个并联的水解酸化基本单元的水解酸化反应池和水解液收集池。该装置设置有沼液氧化装置，对沼液进行曝气氧化后杀死其中的产甲烷菌，再将沼液回流至水解酸化池，用于弥补水解酸化池中的用水，防止了因回流液中含有甲烷导致甲烷外泄的问题。

上述现有技术中通过水解酸化、厌氧发酵工艺的联合应用，可对粪便、秸秆等农业有机废弃物进行有效处理，一定程度上实现了废弃物的资源化利用。但是这一过程中涉及大量机械装置的运行，会耗费大量的能源及原料，其与农业设施相结合使用时会大幅增加运营的成本，降低农业系统的经济性能。

实用新型内容

本实用新型解决的是现有技术中的农业废弃物资源化处理系统及工艺需要耗费大量的能源与原料，经济性能较低的技术问题，进而提供一种可实现粪污、秸秆等农业废弃物资源化、生态化、无害化、产业化治理的全闭环生态循环农业系统。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案为：

一体式全闭环生态循环农业系统，包括：在地面上建造的立体种植设施；设置在地下的厌氧发酵子系统，所述厌氧发酵子系统进一步包括串联设置的水解酸化池和厌氧发酵池；固液分离装置，与所述厌氧发酵池连接设置，将完成厌氧发酵后的底物分离为沼渣与沼液；沼气发电装置，与所述厌氧发酵池的沼气出口连通设置，所述沼气发电装置与所述立体种植设施连接，用于向所述立体种植设施供电；余热回收装置，回收所述沼气发电装置产生的余热，所述余热回收装置的热输出部件分别与所述水解酸化池和厌氧发酵池连接。