立体养殖结构的制作方法

立体养殖结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种立体养殖结构，包括：一第一槽体；一第二槽体，其经由一第一管路与第一槽体连接；一中层结构，其经由一第二管路与第一槽体连接：以及一上层结构，设置于中层结构的上方，包含：一藻类培养装置，其经由一第三管路与第一槽体连接。本实用新型的立体养殖结构可处理养殖动物所产生的废弃物，并重复使用经处理过后的水或气体。
【专利说明】立体养殖结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及养殖【技术领域】，特别涉及一种用于畜牧饲养的立体养殖结构。
【背景技术】
[0002]养猪需要一定的土地面积作为猪只活动空间，以及种植猪只所需的饲料和天然谷物。为解决畜牧养殖面积不足的问题，荷兰建筑团队MVRDV于2001年提出“猪城市”(pigcity)的概念，高622米的养猪塔包括了 40层的猪只养殖空间-猪公寓，每个猪公寓为一个边长为87公尺的正方形空间，供猪只生活。建筑物本身还加上处理厂、饲料厂等空间，另有中央屠宰场。该建筑物本身即为养猪产业的整合。碍于经费和技术考虑，目前本计划仅为概念式构想。
[0003]中国大陆同时也提出了立体化养猪模式，由塔里木大学动物科学学院的学者所提出。总共分成五层的立体化猪舍:共分为分娩层、种猪层、保育层、育肥层和候宰猪层。该构想为每年可以产出一万头肉猪的大型猪舍、每层面积为1000平方公尺，且每层猪只皆由专门人员进行管理。此种立体猪舍增加了单位面积的产量，并有专业分工可以科学管理养猪事业。缺点是此种猪舍需要投资人民币665万元，较适合大型公司的养猪事业。
[0004]此外，以养猪所产生之沼气进行发电的立体结构于1990年在中国大陆新疆提出。在猪舍下方设有容量达200立方公尺的地下发酵池，发酵出的沼气可达每日120立方公尺，以钢瓶储存之，并以汽电共生设备进行沼气发电。发酵池的猪粪发酵残留物可以用来喂鱼。
[0005]然而，除了固态与液态废弃物外，畜牧业还具有臭气(气态废弃物)污染的问题，但目前仍无文献揭露如何解决。此外，经处理的液体及气体也无法再回收利用。因此，畜牧业亟需一种低成本、环保的养殖结构。

【发明内容】

[0006]本实用新型的目的是提供一种立体养殖结构，以解决畜牧养殖面积不足的问题，并可处理所有形式的动物废弃物(包括，固态、液态与气态(臭气))，且可将经处理的气体与液体回收再利用。
[0007]本实用新型的一种立体养殖结构包括:
[0008]一第一槽体；
[0009]一第二槽体，其经由一第一管路与第一槽体连接；
[0010]一中层结构，其经由一第二管路与第一槽体连接:以及
[0011]一上层结构，其设置于中层结构的上方，并且包含:一藻类培养装置，其经由一第三管路与第一槽体连接。
[0012]优选地，第一槽体包含一固液分离槽及一液态肥料槽。
[0013]优选地，第二槽体为一固态发酵槽。
[0014]优选地，第一槽体与第二槽体制置于一底层结构，底层结构设置于中层结构的下方。[0015]优选地，底层结构还包括一第一层结构与一第二层结构，且第二层结构设置于第一层结构的上方，其中第一槽体设于第二层结构，第二槽体设于第一层结构。
[0016]优选地，本实用新型的立体养殖结构还包含一气体处理装置，其藉由一第四管路与第二槽体连接。
[0017]优选地，气体处理装置位于立体养殖结构外部或上层结构内。
[0018]优选地，中层结构设有一第五管路，该第五管路与该气体处理装置连接。
[0019]优选地，中层结构设有一第六管路，该第六管路与第三管路或藻类培养装置连接。
[0020]优选地，本实用新型的立体养殖结构还包括与气体处理装置连接的一发电机。
[0021]优选地，上层结构还包括一第三层结构与一第四层结构，且第四层结构设置于第三层结构的上方。
[0022]优选地，气体处理装置设于第三层结构，藻类培养装置设于该第四层结构。
[0023]优选地，中层结构具有一动物饲养空间。
[0024]优选地，中层结构设有一或多个风扇。
[0025]优选地，藻类培养装置为一藻类立体培养系统。
[0026]优选地，藻类培养装置设有一第七管路，该第七管路与中层结构连接。
[0027]优选地，第七管路具有一藻类过滤装置。
[0028]相对于现有技术，本实用新型的有益技术效果是，可大幅节省畜牧业养殖的面积，解决土地不足的问题，同时更进一步处理畜牧所产生的固态、液态及气态的废弃物，不仅不造成环境污染，而且还能将废弃物回收再利用，除此之外，还能产出新的附加价值，例如沼气发电或产出高经济价值的藻粉，达到低成本且环保的畜牧业养殖。
【专利附图】

【附图说明】
[0029]图1是本实用新型的立体养殖结构第一实施例的示意图；
[0030]图2是本实用新型的立体养殖结构第二实施例的示意图；
[0031]图3是本实用新型的立体养殖结构第三实施例的示意图；
[0032]图4是本实用新型的立体养殖结构第四实施例的示意图；
[0033]图5是本实用新型的立体养殖结构第五实施例的示意图。
[0034]【专利附图】

【附图说明】:100、200、300、400-立体养殖结构；110-底层结构；111-第一槽体；113-固液分离槽；115_液态肥料槽；117_第二槽体；118_气体处理装置；119_发电机；1101-第一层结构；1102_第二层结构；120-中层结构；121-饲养空间；130_上层结构；131-藻类培养装置；1301_第三层结构；1302_第四层结构；C1?C7-第一管路?第七管路；F-藻类过滤装置；P-泵；A-风扇。
【具体实施方式】
[0035]本实用新型是一种立体养殖结构，此立体养殖结构可适用于各种动物，特别是猪、牛、羊、驴及/或马等经济动物。
[0036]图1显示了本实用新型的立体养殖结构第一实施例，应注意的是，为了清楚描述本实用新型的特征，图1仅为本实用新型的简图，在实际应用时，本领域技术人员可依不同的需求增加或修改本实用新型的结构。[0037]如图1所示，立体养殖结构100具有中层结构120和上层结构130。一般来说，中层结构120可位于地面(如，地上I楼)，上层结构可位于地面上(如，地上2楼)。本实施例的立体养殖结构还包括第一槽体111及第二槽体117。第一槽体111包括固液分离槽113与液态肥料槽115。本实用新型的“固液分离槽113”并无特别限制，只要可将动物废弃物中的固体(如，大颗粒物质、固体团块)与液体分离即可，一般固液分离可分为机械(物理分离)、热分离、生物分离等。本实用新型的分离槽可为一沉淀池、分离栅、离心机、过滤装置、固液分离机等。在一实施例中，分离槽为一市售的固液分离机。因此，固液分离槽113可将动物废弃物分成固体废弃物与液态废弃物，液态废弃物被导入液态肥料槽115，而固体废弃物被导入第二槽体117。
[0038]液态肥料槽115可为一般的储存槽，用于收集、储存由固液分离槽113来的液态废弃物。在另一实施例中，液态肥料槽115可为一曝气池，其中具有活性污泥，活性污泥中含有各种好氧微生物，包括无色杆菌(Achromobarter)、黄杆菌(Flavobacterium)、产碱菌(Alcaligens)、杆菌(Bacillus)、球菌(Micrococcus)及 / 或绿胺杆菌(Pseudomonas)等。液态废弃物中的有机物质在曝气池中可被微生物分解，产生二氧化碳、氮氧化物、氧化磷、硫氧化物等氧化物。液态废弃物在曝气池中的停留时间为0.5小时以上，较佳为2?5小时以上，更佳为8小时以上。
[0039]第一槽体111与第二槽体117藉由第一管路Cl连接。第二槽体117为一固态发酵槽117，经固液分离槽113分离的固态废弃物可经由第一管路Cl输送至第二槽体117。
[0040]本实施例的第一槽体111与第二槽体117可设置于养殖结构的外部，例如与中层结构120同样设置于地面，而第一管路Cl及第二管路C2可为沟槽、管线、或任何可运输废弃物的结构。
[0041]本实用新型的所述的“第二槽体117或固态发酵槽117”并无特别限制，只要可产生沼气、甲烷即可。固态废弃物在固态发酵槽117进行水解、酸化以及甲烷作用，产生沼气。
[0042]发酵槽117中具有酸酵菌(fermentative bacteria)、产氢乙酸生成菌(hydrogen-producing acetogens)、耗氢乙酸生成菌(hydrogen-utilizingacetogens)、甲烧杆菌(Methanobacterium spp.)、甲烧球菌(Methanococcus spp.)、甲烧四连球菌(Methanosarcina spp.)、甲烧短杆菌属(Methanobrevibacter spp.)、甲烧球形菌(Methanosphaera spp.)、甲烧热杆菌(Methanothermobacter spp.)、甲烧热菌(Methanothermus spp.)、甲烧暖球菌(Methanocaldococcus spp.)、甲烧炎菌(Methanotorris spp.)、甲烧球菌(Methanococcus spp.)、甲烧热球菌(Methanothermococcus spp.)、甲烧粒菌(Methanocorpusculum spp.)、甲烧囊菌(Methanoculleus spp.)、甲烧泡菌(Methanofollis spp.)、产甲烧菌(Methanogeniumspp.)、甲烧裂叶菌(Methanolacinia spp.)、甲烧微菌(Methanomicrobium spp.)、甲烧盘菌(Methanoplanus spp.)、甲烧螺菌(Methanospirillum spp.)、甲烧石乐菌(Methanocalculus spp.)、甲烧绳菌(Methanolinea spp.)、甲烧鬃菌(Methanosaetaspp.)、甲烧发菌(Methanothrix spp.)、盐甲烧球菌(Halomethanococcus spp.)、甲烧微球菌(Methanimicrococcus spp.)、甲烧类球菌(Methanococcoides spp.)、甲烧盐菌(Methanohalobium spp.)、甲烧嗜盐菌(Methanohalophilus spp.)、甲烧叶菌(Methanolobus spp.)、甲烧食甲基菌(Methanomethylovorans spp.)、甲烧咸菌(Methanosalsum spp.)、甲烧八迭球菌(Methanosarcina spp.)、甲热球菌(Methermicoccus spp.)、甲烧火菌(Methanopyrus spp.)等,利用这些兼氧与厌氧微生物将复杂的高分子转化为甲烷、二氧化碳、硫化氢等气体。
[0043]第二槽体117中的温度介于30?601:，较佳为35?551:。发酵槽中的pH值介于5?8，较佳为6.5?7.5。固态废弃物在第二槽体117中的反应(停留时间)为0.5天以上，较佳为I天以上，更佳为10天至30天。事实上，此领域技术人员可根据发酵槽的型式、微生物的种类、及固态废弃的成分来调整发酵的条件(如，温度、PH值、时间等)，以获得最大量的沼气。
[0044]第二槽体117与“气体处理装置118/发电机119”以第四管路C4连接。第二槽体117所产生的沼气可经由第四管路C4输送至气体处理装置118。气体处理装置118可去除沼气中的二氧化碳、硫化氢等，提升并纯化沼气中甲烷的浓度。发电机119则可利用此经纯化的沼气进行发电。本实用新型的“发电机119”为任何形式的沼气发电机。沼气发电机系利用燃烧沼气(甲烷)产生高温、高压空气，推动涡轮，供发电机发电。本发明的发电系统，并无特别限制，可为任何一种市售沼气发电机。
[0045]在沼气发电的过程中，会产生二氧化碳、水蒸气、热能等副产物。气体处理装置118亦可去除沼气发电中所产生的二气化碳，产生干净的气体。此干净的气体可藉由第八管路CS输送至中层结构120，进行回收再利用，也可直接释放至外界(图中未显示)。
[0046]中层结构120可包括一动物饲养空间121 (参见图1)，也可本身即为动物饲养空间(图中未显示)。饲养空间121可依照饲养不同的动物，而有不同的设备及设计。应注意的是，中层结构可仅饲养一种动物，也可同时饲料二种以上的动物。例如，中层结构120或饲养空间121可为猪/牛/马舍。
[0047]中层结构120及/或饲养空间121具有第二管路C2、第五管路C5、与第六管路C6，其中第二管路C2连接第一槽体111，第五管路C5连接气体处理装置118/发电机119，第六管路C6连接第三管路C3，或可直接连接藻类培养装置131。
[0048]中层结构120及/或饲养空间121所产生的动物废弃物可藉由第二管路C2输送至第一槽体111，并在第一槽体111中分为固态及液态废弃物。
[0049]中层结构120及/或饲养空间121所产生的气态废弃物(臭气)可藉由第五管路C5输送至气体处理装置118，经气体处理装置118处理去除气态废弃物中的二氧化碳及硫化氢后，并利用甲烷进行发电；也可藉由第六管路C6输送至第三管路C3或藻类培养装置131，将气态废气物融入液态肥料液中，可作为藻类培养装置131中藻类的碳、氮及琉源。而中层结构120可设有一或多个风扇A，不仅可保持饲养空间121的空气流通，更可通过风扇A将饲养空间121的气态废弃物导入第六管路C6。
[0050]上层结构130具有藻类培养装置131。本实用新型的“藻类培养装置131”为任何可培养藻类的装置，例如，藻池及/或立体培养系统(如，可参照台湾专利1243205)。藻类培养装置131中含有藻类培养基(如，f2、Walne、K、GPM培养基等)、以及各种藻类生长所需的营养成分。藻类培养装置131的温度为10?40°C，较佳为20?30°C，最佳为22?29°C。藻类的照光状态可为12小时照光，12小时不照光，也可24小时连续照光。事实上，本领域技术人员可根据藻类培养装置的型式、及藻的种类来调整藻类的生长条件(如，二氧化碳浓度、培养基成分、温度、PH值、照光时间、照光强度等)，以获得最大量的藻类(藻液)。
[0051]藻类培养装置131可位于室内或室外。在室内，可有效地控制藻类培养装置的温度、PH值、照光时间等、照光强度，以获得最佳的藻类培养条件。在室外，可利用自然阳光照射作为藻类所需光源，可大幅降低能源的使用。因此，藻类培养装置131可分别为于室内及室外，以因应季节更替使藻类生长有最佳的条件。
[0052]藻类培养装置131中具有各种藻类，包括，但不限于，红藻(Rhodophyta)，如海红丝藻(Polysiphonia)；褐藻(Heteromontophyta)，如马有藻(Sargassum)等；绿藻(Chlorophyta),如原球藻(Protococcus)、水绵(Spirogyra)、间生藻(Oedogonium)、新月藻(Closterium)、石药(ulva)、小球藻(Chlorella)、拟球藻(Nannochloropsis);娃藻(Diatom);甲藻(Ceratium);蓝藻(Cyanobacteria),如螺旋藻(Spirulina)等。
[0053]藻类培养装置131藉由第三管路C3与第一槽体111连接。第一槽体111的液态废气物可藉由第三管路C3输送至藻类培养装置131，由于液态废气物具有许多碳/氮有机物质或微量元素，可作为藻类培养装置131中藻类的营养源。
[0054]此外，藻类培养装置131可藉由第七管路C7与中层结构连接。藻类培养装置131中经处理的液体可经由第七管路C7导入中层结构120回收再利用，作为畜牧养殖所需要的水源。第七管路C7可具有一藻类过滤装置F。藻类过滤装置F可为一滤膜，孔径较佳依藻类培养装置131中的藻类而定，并不特别限制，只要能过滤藻类即可。
[0055]图2显示了本实用新型的立体养殖结构第二实施例，本实施例的立体养殖结构200包括底层结构110、中层结构120、与上层结构130 ;其中第一槽体111与第二槽体117是置于底层结构110。在图2中，为方便了解本实用新型的结构，使用与图1相同的符号来表示相同的组件，且相同的内容及结构不再赘述。
[0056]图3显示了本实用新型的立体养殖结构的第三实施例，其底层结构110具有第一层结构1101与第二层结构1102，且第二层结构1102位于第一层结构1101的上方。在该实施例中，第一层结构1101可位于地下2楼B2F，而第二层结构1102可位于地下I楼BlFJn图2所示。在另一实施例中，第一层结构1101与第二层结构1102可位于同一楼层，如地下I楼(未图示)。
[0057]第一层结构1101具有第一槽体111。第一槽体111包括固液分离槽113与液态肥料槽115。第二层结构1102具有第二槽体117，第二槽体117为一固态发酵槽117。第一槽体111与第二槽体117藉由管路Cl连接，使固态废弃物可藉由管路Cl由第一槽体111输送至第二槽体117。
[0058]中层结构120可具有一动物饲养空间121 (参见图2)，也可本身即为动物饲养空间(图中未显示)。饲养空间121与第一槽体111藉由第二管路C2连接，使动物废弃物可藉由第二管路C2由动物饲养空间121输送至第一槽体111。
[0059]上层结构130具有第三层结构1301与第四层结构1302，且第四层结构1302位于第三层结构1301的上方。在一实施例中，第三层结构1301可位于2楼(2F)，而第四层结构1302可位于3楼或顶楼，如图2所示。在另一实施例中，第三层结构1301与第四层结构1302可皆位于同一楼层(图中未显示)。
[0060]第三层结构1301具有气体处理装置118/发电机119。气体处理装置118利用第四管路C4与第二槽体117连接，并利用第五管路C5与中层结构120及/或饲养空间121连接。因此，第二槽体117所产生沼气与饲养空间121所产生的气态废气物(臭气)可输送至气体处理装置118。如上所述，气体处理装置118可去除沼气与气态废气物(臭气)中的硫化氢与二氧化碳等，经纯化的沼气再进行沼气发电。同样地，经气体处理装置118处理后所产生的干净气体，可藉由管路CS输送至中层结构120，进行回收再利用，也可直接释放至外界(图中未显示)。
[0061]第四层结构1302具有藻类培养装置131。藻类培养装置131利用第三管路C3与第一槽体连接111。第一槽体111的液态废气物可藉由第三管路C3输送至藻类培养装置131，由于液态废气物具有许多有机物质或微量元素，因此可作为藻类培养装置131中藻类的营养源。
[0062]应注意的是，在本实用新型中，藻类培养装置131较佳位于饲养空间121的上方，而气体处理装置118及发电机119可在立体结构的外部(第I图、2图及第4图)，或在立体结构的室内，如上层结构130中(参见图3及图5)。
[0063]中层结构120及/或饲养空间121所产生的气态废弃物(臭气)，可被导入气体处理装置118，或是溶入液态废弃物中作为藻液的养分。此外，经处理的水或气体可被导回中层结构120做养殖时的再利用。
[0064]本实用新型作所揭露的各管路C1-C7，皆可视其需求而增设泵P，以作为传输液体或气体的动力来源。
[0065]图4和图5分别显示了本实用新型的第四实施例和第五实施例。
[0066]本实用新型的立体养殖结构，可有效地处理动物废弃物，将动物废弃物的有机物转化为沼气以进行发电，而液态废弃物可作为藻类的营养源，且经处理后的水或气体可导回养殖空间中进行再利用。
[0067]因此，本实用新型的之立体养殖结构是一种低成本、节能、环保、高效率的动物养殖结构。
[0068]特别说明的是，本实用新型以上列实施例为例，但不以此为限，任何于本领域普通技术人员，依其通常知识及现有技术，对于本实用新型任何组件、装置或结构，做任何的置换、增减或排列组合，以完成本实用新型之精神的，皆属于本实用新型的范畴。
【权利要求】
1.一种立体养殖结构，其特征在于，包括: 一第一槽体； 一第二槽体，其经由一第一管路与第一槽体连接； 一中层结构，其经由一第二管路与第一槽体连接:以及 一上层结构，其设置于中层结构的上方，并且包含:一藻类培养装置，其经由一第三管路与第一槽体连接。
2.如权利要求1所述的立体养殖结构，其特征在于，第一槽体包含一固液分离槽及一液态肥料槽。
3.如权利要求1所述的立体养殖结构，其特征在于，第二槽体为一固态发酵槽。
4.如权利要求1所述的立体养殖结构，其特征在于，第一槽体与第二槽体置于一底层结构，底层结构设置于中层结构的下方。
5.如权利要求4所述的立体养殖结构，其特征在于，底层结构还包括一第一层结构与一第二层结构，且第二层结构设置于第一层结构的上方，其中第一槽体设于第二层结构，第二槽体设于第一层结构。
6.如权利要求1所述的立体养殖结构，其特征在于，还包含一气体处理装置，其藉由一第四管路与第二槽体连接。
7.如权利要求6所述的立体养殖结构，其特征在于，气体处理装置位于立体养殖结构外部或上层结构内。
8.如权利要求6所述的立体养殖结构,其特征在于，中层结构设有一第五管路，该第五管路与该气体处理装置连接。
9.如权利要求1所述的立体养殖结构，其特征在于，中层结构设有一第六管路，该第六管路与第三管路或藻类培养装置连接。
10.如权利要求6所述的立体养殖结构，其特征在于，还包括与气体处理装置连接的一发电机。
11.如权利要求6所述的立体养殖结构,其特征在于,上层结构还包括一第三层结构与一第四层结构，且第四层结构设置于第三层结构的上方。
12.如权利要求11所述的立体养殖结构，其特征在于，气体处理装置设于第三层结构，藻类培养装置设于该第四层结构。
13.如权利要求1所述的立体养殖结构，其特征在于，中层结构具有一动物饲养空间。
14.如权利要求1所述的立体养殖结构，其特征在于，中层结构设有一或多个风扇。
15.如权利要求1所述的立体养殖结构，其特征在于，藻类培养装置为一藻类立体培养系统。
16.如权利要求1所述的立体养殖结构，其特征在于，藻类培养装置设有一第七管路，该第七管路与中层结构连接。
17.如权利要求16所述的立体养殖结构，其特征在于，第七管路具有一藻类过滤装置。
【文档编号】A01G33/00GK203646246SQ201320664030
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】阙壮群 申请人:远东生物科技股份有限公司