一种循环科技农业链接资源利用增值系统的制作方法

文档序号:15357444发布日期:2018-09-05 00:09阅读:172来源:国知局

本发明涉及一种农业系统,具体地,涉及一种循环科技农业链接资源利用增值系统。



背景技术:

现有的农业产业中,沼气发电、有机肥生产、土壤改良、种植有机农产品、多元养殖、农产品深加工等各项目尚未形成有机的统一系统,存在缺点是:资源形不成循环利用模式,每个单体项目多数是自行发展,不是协调发展,需要解决这一问题;产业链中涉及的几个单体项目中,每个都能够获得政府资金支持,但支持资金起到的作用很难影响其他项目,支持资金由于断链现象发生,起到效果不明显,有的项目得到支持资金还会有倒闭现象发生。

各项目本身也存在一定的缺点:a沼气项目发展:现阶段沼气发电够规模的很少(每天10万kw以上的),均是以户用沼气为主(广西一个省就有三百多万户),北方地区(黄河以北)沼气发展由于受冬季气温影响,更是没有形成规模化生产(包括户用沼气也很少)。沼气使用资源(秸秆、粪便、城市垃圾等生物质能源)得不到充分利用,目前也没有对生物质能源利用,有良好渠道解决。b有机肥生产:有机肥行业近些年兴起企业很多,但就使用原料来说,大多数是直接利用人畜粪便加工生产,第一生产技术均是经发酵后再添加微生物等成分使用,还会存留大量病源菌,造成对人们的健康影响;第二粪便等直接生产有机肥,还有很大一部分生物质能源没有被利用(每吨干物质粪便能发电1000多度),造成资源的浪费;第三有机肥销售难,由于农户施用有机肥每亩要800元以上,成本大于产出(没有形成规模体现不了经济价值)。c土壤改良治理和有机农产品种植:第一由于多年种植均施用化肥生产,造成土壤板结和存留对人体有害物质,所以土壤改良治理已列入国家重点议事日程(2017年发布了土十条政策);第二有机农产品种植生产,由于农户根本形不成规模,进入不了高端市场,所以发展缓慢。d养殖:现阶段的养殖饲草和饲料,饲草均是专种(玉米储青和饲草储青)供应,饲料主要成分为玉米,例如每2.5亩地所种饲草饲养1头牛,500斤饲料养1头猪(约0.4亩产量),成本很高,造成养殖业发展不好现象。e农产品深加工:由于农产品加工企业多数不是自家种地和饲养畜禽(除部分规模种植和养殖企业),粮食畜禽需要购买加工,第一成本高,第二可持续经营没保障。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种用于现代农业的循环生产系统,解决现存的各种问题。

为了达到上述目的,本发明提供了一种循环科技农业链接资源利用增值系统,其中,所述的系统包含:沼气发电单元,有机肥生产单元,土壤改良单元,种植有机农产品单元,多元养殖单元,产品深加工单元;各单元组成一个整体系统进行统一的管理运行;所述的有机肥生产单元采用沼气发电单元产生的沼渣作为原料;所述的土壤改良单元和种植有机农产品单元使用有机肥生产单元生产的有机肥,并采用沼气发电单元产生的沼液进行二次施肥;所述的产品深加工单元对种植有机农产品单元生产的农产品和多元养殖单元生产的的肉类进行深加工,产品深加工单元产生的加工废料和污水供沼气发电单元使用;所述的多元养殖单元的饲料是来自产品深加工单元的产物,种植有机农产品单元产生的秸秆和饲草也供多元养殖单元使用,种植有机农产品单元产生的剩余秸秆供沼气发电单元使用,多元养殖单元产生的粪便和污水也供沼气发电单元使用。

上述的循环科技农业链接资源利用增值系统,其中,所述的沼气发电单元的设计输出功率大于每天20万kw,利用土地小于或等于20万亩范围。

上述的循环科技农业链接资源利用增值系统,其中,所述的沼气发电单元利用原料量等于整体系统产生的原料量,所述的整体系统产生的原料量大于或等于每年6万吨秸秆,以及5万吨人畜干粪便。

上述的循环科技农业链接资源利用增值系统,其中,所述的沼气发电单元的厌氧发酵总容积大于4万立方米;共8-10个厌氧发酵仓连续循环使用,保证始终有5-6个厌氧发酵仓在满负荷供应沼气;所述的厌氧发酵仓设有发电机组循环热水进行增温运行。厌氧发酵仓均为钢筋混凝土结构,是目前国内最大规模设计典范。沼气发电(或燃气)单元在整个循环链中起到承上启下作用,在20万亩土地范围内,设计一个每天20万kw以上输出规模发电站,实现把所有可利用资源全部利用上(约6万吨秸秆,5万吨人畜干物质粪便),现阶段所有沼气项目均不能实现这一目的,就是改变了现在沼气发展模式,实现了规模化覆盖式发展目的(项目总设计要求每个市级做整体规划建设数量)。主要改变技术有:第一由于沼气发酵厌氧仓是连续大容积循环使用(8-10个总是有5-6个满负荷供应沼气),每天产气10万立方以上(目前全国没有此规模)。第二设计沼气厌氧发酵仓,使用发电机组循环热水进行增温运行,解决了黄河以北冬季不能生产沼气缺陷。第三解决了厌氧发酵仓内不能进行搅拌技术空白(现阶段几十立方容积的沼气池均不能进行搅拌)。第四沼气生产可以是经提纯后,直接供给城市或乡村使用燃气,辅助解决国家煤改气规划目的。

上述的循环科技农业链接资源利用增值系统,其中,所述的有机肥生产单元每年计划生产量大于或等于8万吨,所述的有机肥生产单元包括有机肥生产线,有机肥加工线,以及有机肥成品储存部;所述的有机肥生产线与沼气发电单元设置在同一区域,形成统一流水作业模式;有机肥加工线用于向有机肥内添加生物菌和添加其他有效成分,按各种有机肥生物指标分品种和有机含量生产;有机肥成品储存部设置分散在种植有机农产品单元的各种植区域的库存中。由于是使用沼渣做原料,生产有机肥的有机质含量比直接用粪便等多20-30%左右,生产工艺简化很多,基本不用进行发酵工艺处理,就是按有机肥等级品种,经沼渣检测各种微生物含量,再添加其他生物菌及固氮菌等,沼液经分离后,一小部分返回用于发酵厌氧菌菌源使用。

上述的循环科技农业链接资源利用增值系统,其中,所述的土壤改良单元按土壤检测现状,根据相应土壤标准在3-4年内治理达标。由于有充足有机肥施用和实现种植有机农产品目的,实施按土壤检测现状,由专业技术人员设计每年改良技术方案。

上述的循环科技农业链接资源利用增值系统,其中,所述的种植有机农产品单元与土壤改良单元组合成一个整体项目,全部土壤改良与种植,按土地面积分50几个基本种植队进行经营;种植有机农产品单元包括翻耕播种施肥、苗期中间管理、病虫害防治、收割、剩余秸秆收集粉碎储存等,全部采用机械化生产和半机械化生产。种植方法经过改良,由于充分通风透光好,比现有种植方法,第一不减产,第二利用蛋白肥技术,能种植出更优质有机农产品。

上述的循环科技农业链接资源利用增值系统,其中,所述的多元养殖单元的设计总量大于或等于6万只或头,设有建筑面积大于或等于20万平米的立体养殖场所,所述的立体养殖场所为大于或等于四层的钢结构建筑,采用自动喂养流水线,并具有自动清除粪便的功能。养殖品种有牛、羊、驴、猪、禽类等。第一由于循环农业设计养殖饲草、饲料均是种植附属品,又是有机食材,所以养殖畜禽肉蛋奶质量,比普通养殖质量好的多。第二饲草饲料来源没有成本,大大的降低了养殖成本,提高了经济效益。

上述的循环科技农业链接资源利用增值系统,其中,所述的产品深加工单元设有建筑规模大于或等于4万平米的深加工场所,采用洁净的彩钢结构,卫生达到国际标准;所述的深加工场所内设有粮食储存和晾晒车间;所述的产品深加工单元的加工包装生产规模为能够生产粮食类大于或等于12万吨,肉类大于或等于4万吨。由于原材料来源充足,是循环链接其它单元供给,流水生产有保障。设计包装除商标和外观设计外,主要技术就是包装食材采用充氮保鲜技术,达到加工成品为高端食材,能进入国际高端市场。

上述的循环科技农业链接资源利用增值系统,其中,所述的系统中,各单元除种植有机农产品单元以外分别设置在相互距离2km的范围内。

本发明提供的循环科技农业链接资源利用增值系统具有以下优点:

本发明能够解决多种专业断链问题,实现资源循环利用效果,实现相互协调发展,解决和增加国家或政府支持资金效益问题。

附图说明

图1为本发明的循环科技农业链接资源利用增值系统的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

如图1所示,本发明提供的循环科技农业链接资源利用增值系统,包含:沼气发电单元,有机肥生产单元,土壤改良单元,种植有机农产品单元,多元养殖单元,产品深加工单元;各单元组成一个整体系统进行统一的管理运行。系统中各单元除种植有机农产品单元以外分别设置在相互距离2km的范围内。

有机肥生产单元采用沼气发电单元产生的沼渣作为原料;土壤改良单元和种植有机农产品单元使用有机肥生产单元生产的有机肥,并采用沼气发电单元产生的沼液进行二次施肥;产品深加工单元对种植有机农产品单元生产的农产品和多元养殖单元生产的的肉类进行深加工,产品深加工单元产生的加工废料和污水供沼气发电单元使用;多元养殖单元的饲料是来自产品深加工单元的产物,种植有机农产品单元产生的秸秆和饲草也供多元养殖单元使用,种植有机农产品单元产生的剩余秸秆供沼气发电单元使用,多元养殖单元产生的粪便和污水也供沼气发电单元使用。

沼气发电单元的设计输出功率大于每天20万kw,占地小于或等于20万亩土地范围。沼气发电单元利用原料量等于整体系统产生的原料量,整体系统产生的原料量大于或等于每年6万吨秸秆,以及5万吨人畜干粪便。沼气发电单元的厌氧发酵总容积大于4万立方米;共8-10个厌氧发酵仓连续循环使用,保证始终有5-6个厌氧发酵仓在满负荷供应沼气;厌氧发酵仓设有发电机组循环热水进行增温运行。

有机肥生产单元每年计划生产量大于或等于8万吨,有机肥生产单元包括有机肥生产线,有机肥加工线,以及有机肥成品储存部;有机肥生产线与沼气发电单元设置在同一区域;有机肥加工线用于向有机肥内添加生物菌和添加其他有效成分;有机肥成品储存部设置分散在种植有机农产品单元的各种植区域的库存中。

土壤改良单元按土壤检测现状,根据相应土壤标准在3-4年内治理达标。

种植有机农产品单元与土壤改良单元组合成一个整体项目,种植有机农产品单元包括翻耕播种施肥、苗期中间管理、病虫害防治、收割、剩余秸秆收集粉碎储存等,全部采用机械化生产和半机械化生产。

多元养殖单元的设计总量大于或等于6万只或头,设有建筑面积大于或等于20万平米的立体养殖场所,立体养殖场所为大于或等于四层的钢结构建筑,采用自动喂养流水线,并具有自动清除粪便的功能。

产品深加工单元设有建筑规模大于或等于4万平米的深加工场所,采用洁净的彩钢结构,卫生达到国际标准;深加工场所内设有粮食储存和晾晒车间;产品深加工单元的加工包装生产规模为能够生产粮食类大于或等于12万吨,肉类大于或等于4万吨。

下面结合实施例对本发明提供的循环科技农业链接资源利用增值系统做更进一步描述。

实施例1

一种循环科技农业链接资源利用增值系统,包含沼气发电单元,有机肥生产单元,土壤改良单元,种植有机农产品单元,多元养殖单元,产品深加工单元;各单元组成一个整体系统进行统一的管理运行。系统中各单元除种植有机农产品单元以外分别设置在相互距离2km的范围内。

有机肥生产单元采用沼气发电单元产生的沼渣作为原料;土壤改良单元和种植有机农产品单元使用有机肥生产单元生产的有机肥,并采用沼气发电单元产生的沼液进行二次施肥;产品深加工单元对种植有机农产品单元生产的农产品和多元养殖单元生产的的肉类进行深加工,产品深加工单元产生的加工废料和污水供沼气发电单元使用;多元养殖单元的饲料是来自产品深加工单元的产物,种植有机农产品单元产生的秸秆和饲草也供多元养殖单元使用,种植有机农产品单元产生的剩余秸秆供沼气发电单元使用,多元养殖单元产生的粪便和污水也供沼气发电单元使用。

沼气发电单元的设计输出功率大于每天20万kw,利用土地小于或等于20万亩范围。沼气发电单元利用原料量等于整体系统产生的原料量,整体系统产生的原料量大于或等于每年6万吨秸秆,以及5万吨人畜干粪便。沼气发电单元的厌氧发酵总容积大于4万立方米;共8-10个厌氧发酵仓连续循环使用,保证始终有5-6个厌氧发酵仓在满负荷供应沼气;厌氧发酵仓设有发电机组循环热水进行增温运行。厌氧发酵仓均为钢筋混凝土结构,是目前国内最大规模设计典范。

沼气发电(或燃气)单元在整个循环链中起到承上启下作用,在20万亩土地范围内,设计一个每天20万kw以上输出规模发电站,实现把所有可利用资源全部利用上(约6万吨秸秆,5万吨人畜干物质粪便),现阶段所有沼气项目均不能实现这一目的,就是改变了现在沼气发展模式,实现了规模化覆盖式发展目的(项目总设计要求每个市级做整体规划建设数量)。主要改变技术有:第一由于沼气发酵厌氧仓是连续大容积循环使用(8-10个总是有5-6个满负荷供应沼气),每天产气10万立方以上(目前全国没有此规模)。第二设计沼气厌氧发酵仓,使用发电机组循环热水进行增温运行,解决了黄河以北冬季不能生产沼气缺陷。第三解决了厌氧发酵仓内不能进行搅拌技术空白(现阶段几十立方容积的沼气池均不能进行搅拌)。第四沼气生产可以是经提纯后,直接供给城市或乡村使用燃气,辅助解决国家煤改气规划目的。

有机肥生产单元每年计划生产量大于或等于8万吨,有机肥生产单元包括有机肥生产线,有机肥加工线,以及有机肥成品储存部;有机肥生产线与沼气发电单元设置在同一区域,形成统一流水作业模式;有机肥加工线用于向有机肥内添加生物菌和添加其他有效成分,按各种有机肥生物指标分品种和有机含量生产;有机肥成品储存部设置分散在种植有机农产品单元的各种植区域的库存中。

由于是使用沼渣做原料,生产有机肥的有机质含量比直接用粪便等多20-30%左右,生产工艺简化很多,基本不用进行发酵工艺处理,就是按有机肥等级品种,经沼渣检测各种微生物含量,再添加其他生物菌及固氮菌等,沼液经分离后,一小部分返回用于发酵厌氧菌菌源使用。

土壤改良单元按土壤检测现状,根据相应土壤标准在3-4年内治理达标。由于有充足有机肥施用和实现种植有机农产品目的,实施按土壤检测现状,由专业技术人员设计每年改良技术方案。

种植有机农产品单元与土壤改良单元组合成一个整体项目,全部土壤改良与种植,按土地面积分50几个基本种植队进行经营;种植有机农产品单元包括翻耕播种施肥、苗期中间管理、病虫害防治、收割、剩余秸秆收集粉碎储存等,全部采用机械化生产和半机械化生产。种植方法经过改良,由于充分通风透光好,比现有种植方法,第一不减产,第二利用蛋白肥技术,能种植出更优质有机农产品。

多元养殖单元的设计总量大于或等于6万只或头,设有建筑面积大于或等于20万平米的立体养殖场所,立体养殖场所为大于或等于四层的钢结构建筑,采用自动喂养流水线,并具有自动清除粪便的功能。养殖品种有牛、羊、驴、猪、禽类等。第一由于循环农业设计养殖饲草、饲料均是种植附属品,又是有机食材,所以养殖畜禽肉蛋奶质量,比普通养殖质量好的多。第二饲草饲料来源没有成本,大大的降低了养殖成本,提高了经济效益。

产品深加工单元设有建筑规模大于或等于4万平米的深加工场所,采用洁净的彩钢结构,卫生达到国际标准;深加工场所内设有粮食储存和晾晒车间;产品深加工单元的加工包装生产规模为能够生产粮食类大于或等于12万吨,肉类大于或等于4万吨。由于原材料来源充足,是循环链接其它单元供给,流水生产有保障。设计包装除商标和外观设计外,主要技术就是包装食材采用充氮保鲜技术,达到加工成品为高端食材,能进入国际高端市场。

本发明提供的循环科技农业链接资源利用增值系统,能够解决多种专业断链问题,实现资源循环利用效果,实现相互协调发展,解决和增加国家或政府支持资金效益问题。

具体来说,包括以下效果:解决多种专业断链问题:循环科技农业链接设计,是以20万亩土地范围为一个闭合循环链项目,要求是由一个项目公司投资经营(其中有农户按土地数量投资),解决各单项目有断链现象发生,解决农民就业问题,解决农民土地产出价值低问题;实现资源循环利用效果:如循环链中沼气发电(或燃气)产出沼渣,完全用作生产有机肥,沼液又是优质液体肥可作为二次施肥,有机肥完全用于改良土壤和种植有机农产品,有机农产品果实用于农产品深加工,部分秸秆(谷草、玉米)用于多元养殖,部分秸秆用于沼气发电,谷草、玉米秸秆用于养殖牛羊驴马等,深加工附属料用于养殖猪鸡等(加工豆饼有60%作为蛋白肥返回种植高档有机粮食),多元养殖肉类进行农产品深加工,畜禽粪便污水用于沼气发电,农产品深加工废料及污水返回用于沼气发电,整个循环链闭合资源返回(沼气发电或燃气)。实现相互协调发展效果:第一沼气项目:所用原料,实现其他循环链无偿供给,成本降低而且实现美化环境目的,沼渣又为有机肥生产提供充足优质原料(每年8万吨左右),沼液又能直接进行二次施肥(每年15万立方以上,又相当于2万吨有机肥),另外沼气发电作为清洁能源,减少对大气污染90%(比燃煤),又能形成分布式发电网络直接供给用户使用(减少长距离输电),与风能和太阳能发电相互弥补后,能加大清洁能源比例15-20%(实现全国清洁能源所占比例达到50%)。第二有机肥生产项目:使用沼渣沼液解决了沼气生产污染问题,有机肥又为改良土壤和种植有机农产品提供了充足肥料,按每20万亩土地有8万吨优质有机肥和15万吨液体肥,就能实现在10年内根本改良土壤达到80%国际标准,在国家及政府认可本设计链接情况下,就能以重复复制和覆盖形式,实现全国土地快速改良治理目的,如果不是循环链设计形式,土壤改良按当前状况进行,最少推迟10年以上,所以循环科技农业链接设计,为实现土壤改良治理起到了决定性推动性作用。第三土壤改良和种植有机农产品:为有机肥生产行业,搭设了一个稳定持久销售平台,解决了现阶段有机肥销售难问题,由于土壤质量改良治理达到了国际标准,所以有机农产品也会相应种植出国际标准,有机农产品的增值效应又为农民增加了收入(最低增值5-8倍),种植链接设计的主要种植品种谷子、玉米、大豆又为养殖业提供了优质充足饲料来源,从而降低了养殖业成本,扩大了养殖业规模(一个循环链设计养殖畜禽6万头、只),达到了经济最大化效果,剩余秸秆为沼气生产提供生产原料(约占40%)。第四多元养殖:利用了大部分种植加工附属品,由于种植加工附属品均为优质有机食料,相对提高了养殖畜禽肉蛋奶质量,也相应增加了养殖业经济价值。养殖产生粪便和污水给沼气发电提供了近30%的原料,对沼气项目起到了很大作用,相反沼气项目又为养殖废物提供了消解去处,也实现了养殖厂区环境卫生达标目的。第五农产品深加工:通过精细加工和包装设计,通过国际标准质量体系认证,国际标准有机农产品质量认证,实现高标准、国际标准品牌效应,搭建国内外销售网络平台,再次实现农产品增值目的。农产品深加工废料和污水返回沼气生产作为原料(约占10%,其余不足部分由20万亩其它种植供给)。以上整个循环链的协调发展效果,还会随着实施进一步深入扩大。解决和增加国家或政府支持资金效益问题:支持资金起到以点带面作用,例如支持资金支持了沼气项目,那也就等于支持了整个链接其它项目,现阶段国家对生物质能源利用(秸秆和人畜粪便等),环境保护(本项目设计第一沼气发电对净化空气起到了很大作用,第二利用秸秆和粪便美化了环境),有机肥生产,土壤改良治理,功能农业,高端农业,养殖业等都有资金扶持政策,本设计循环链接项目,基本全部涵盖以上国家支持各项目,也就是本设计链接项目,增加了国家支持资金宏观调控效益;国家支持资金得到促使全面发展和社会进步效果,循环链接项目设计,在20万亩土地范围内有效资源得到充分利用,环境污染得到治理,清洁能源精华了空气,土壤得到覆盖式根本改良和修养,农产品产量质量得到增加(包括养殖),农产品经济价值得到大幅度增长,农民受益得到成倍回报(农户按土地投资后分红超过原普通产值几倍价值),农民就业又有了新的天地,区域经济实现翻番效果,城乡一体化国家计划得到进一步实现,潜在社会效益有多方面随同实现。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

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