CN106747692A - 基于种养结合的牧场粪肥生产系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于种养结合的牧场粪肥生产系统，其包括粪便收集单元、粪肥预处理单元、粪肥加工单元以及粪肥再利用单元，粪便收集单元用于收集粪便至集粪池，粪肥预处理单元利用固液分离机对集粪池内的粪便进行固液分离，得到固体部分以及液体部分，粪肥加工单元将所述固体部分制作成固体有机肥或牛床垫料，将所述液体部分通过厌氧发酵制作成液体有机肥，粪肥再利用单元将所述牛床垫料以及固体有机肥铺撒至牛舍内和/或将剩余固体有机肥及液体有机肥施用至配套种植区或出售。本发明减少了养殖业的投入与排放，克服了牧场传统粪尿收集、处理、利用过程中存在的环境污染问题，也能为牧场带来粪肥的收益，具有良好的经济效益及生态效益。

Description

基于种养结合的牧场粪肥生产系统及方法

技术领域

本发明属于畜牧领域，特别涉及一种基于种养结合的牧场粪肥生产系统及方法。

背景技术

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，牧场养殖业也得到了大力发展。特别是近年来，牧场养殖业普遍采用规模化、集约化的发展模式。但是，与我国牧场养殖业快速发展所不匹配的是牧场粪尿的舍内收集、运输、处理利用等环节的低效，导致牧场的环境污染问题越来越严重，已经成为困挠牧场发展的主要问题之一。因此，如何对粪尿进行有效处理利用，粪尿转化为粪肥进行利用已成为牧场普遍关注和亟待解决的问题。

近年来，国家在大力推广和支持规模化、集约化畜禽养殖业的同时，出台了《畜禽规模养殖污染防治条例》、《中华人民共和国环境保护法》、《土壤污染防治行动计划》等法律法规，鼓励和支持采取粪肥还田等方法对畜禽养殖废弃物进行综合利用，实现种养结合。

基于此，本发明提供一种基于种养结合的牧场粪肥生产系统及方法。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于种养结合的牧场粪肥生产系统及方法。

本发明是这样实现的：

具体地，本发明提供一种基于种养结合的牧场粪肥生产系统，其包括粪便收集单元、粪肥预处理单元、粪肥加工单元以及粪肥再利用单元，所述粪便收集单元用于收集牧舍及挤奶厅内的粪便至集粪池，所述粪肥预处理单元利用固液分离机对集粪池内的粪便进行固液分离，得到固体部分以及液体部分，所述粪肥加工单元将所述固体部分制作成固体有机肥或牛床垫料，将所述液体部分通过厌氧发酵制作成液体有机肥，所述粪肥再利用单元将所述牛床垫料以及固体有机肥铺撒至牛舍内和/或将剩余固体有机肥及液体有机肥施用至配套种植区或出售。

优选地，所述粪便收集单元包括牧舍粪便收集装置、挤奶厅粪便收集装置以及集粪池，所述牧舍粪便收集装置、挤奶厅粪便收集装置分别通过粪沟与所述集粪池连接，所述粪沟内部设置有粪污清理装置，所述粪便收集单元用于将牧舍以及挤奶厅内部的粪便收集至集粪池。

具体地，本发明提供一种基于种养结合的牧场粪肥生产方法，其包括以下步骤：

S1、牧舍粪便收集：牛粪尿产生后，通过设置在牧舍粪道内的刮板或冲洗装置将牧舍内的粪便收集至粪沟，进一步通过设置在所述粪沟内部的清理装置将粪沟内的粪便冲洗至集粪池；

S2、挤奶厅粪便收集：牛粪尿产生后，通过设置在挤奶厅冲洗池内的冲洗装置将牛粪尿冲洗收集至冲洗池，并通过冲洗泵泵送至粪沟，进一步通过设置在所述粪沟内部的清理装置将粪沟内的粪便冲洗至集粪池；

S3、粪肥预处理：将集粪池内的粪尿通过搅拌机搅拌均匀后，经进料泵提升至固液分离机进行固液分离，得到固液分离后的固体部分以及液体部分；

S4、粪肥加工：固体部分由传动装置输送至固肥生产车间或牛床垫料再生系统制作固体有机肥或牛床垫料，液体部分自流进入液体池，一部分用作收集粪尿的回冲水源，剩余部分泵送至存储塘进行厌氧发酵制作液体有机肥。

优选地，还包括S5、将制成的固体有机肥或牛床垫料作为牛床垫料铺撒至牛舍内，将多余的固体有机肥以及液体有机肥施用至牧场配套种植区或出售。

优选地，S3中搅拌时间为0.5-1h。

优选地，S4中加工成牛床垫料的步骤为：

固体部分由进料口进入不锈钢筒体内进行发酵升温，搅拌装置实现对不锈钢筒体内牛粪的搅拌作用，成品牛床垫料通过出料螺旋输送机输出。

优选地，所述不锈钢筒体的外部设置有保温板，用于对所述不锈钢筒体进行包裹保温。

优选地，所述不锈钢筒体内部设置有位置传感器以及温度传感器，分别用于监测所述不锈钢筒体内部的牛粪的高度以及温度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

①本发明的一种基于种养结合的牧场粪肥生产系统及方法，减少了养殖业的投入与排放，降低了碳排放；克服了牧场传统粪尿收集、处理、利用过程中存在的环境污染问题，其利用粪尿的流动性、可分离性以及粪尿自身所含有植物所需的营养成分属性，对其进行了有针对性的收集、处理利用，能够有效解决牧场粪尿对环境的污染问题，也能为牧场带来粪肥的收益，具有良好的经济效益及生态效益。

②本发明提供了一种对牧场牲畜粪尿进行处理的新方法，克服了之前单纯收集粪尿直接作为肥料使用的带来的局限性，为动物粪尿的处理使用提供了一种新思路，打破了固有的思想方式及技术壁垒。

③将粪尿加工成固体肥料及液体肥料，减少了直接施用所带来的环境危害，并且能够有效的提高作物的产量。

④本发明在肥料处理过程中，采用厌氧发酵，不需要添加菌料及投入其他设备，减少了大量生产成本，缩短了生产工艺。

附图说明

图1为本发明的结构示意框图；

图2为本发明的具体实施例的系统的方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明的系统及工作原理做进一步说明。

以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

具体地，本发明提供一种基于种养结合的牧场粪肥生产系统，如图1所示，其包括粪便收集单元1、粪肥预处理单元2、粪肥加工单元3以及粪肥再利用单元4，粪便收集单元1用于收集牧舍及挤奶厅内的粪便至集粪池，粪肥预处理单元2利用固液分离机对集粪池内的粪便进行固液分离，得到固体部分以及液体部分，粪肥加工单元3将所述固体部分制作成固体有机肥或牛床垫料，将所述液体部分通过厌氧发酵制作成液体有机肥，粪肥再利用单元4将所述牛床垫料以及固体有机肥铺撒至牛舍内和/或将剩余固体有机肥及液体有机肥施用至牧场。

优选地，粪便收集单元1包括牧舍粪便收集装置11、挤奶厅粪便收集装置12以及集粪池13，牧舍粪便收集装置11、挤奶厅粪便收集装置12分别通过粪沟与集粪池13连接，粪沟内部设置有粪污清理装置，粪便收集单元1用于将牧舍以及挤奶厅内部的粪便收集至集粪池。

在具体实施例中，牧舍粪便收集装置11可以采用刮板或清洗装置，清洗装置可以采用智能清洗装置。其包括控制模块、驱动模块以及清洗模块，控制模块控制所述驱动模块驱动清洗模块对牧舍进行冲洗。

具体地，本发明提供一种基于种养结合的牧场粪肥生产方法，该方法适用于牧场中养殖的牛、羊或驴等牲畜或其他动物，以牛为例，其包括以下步骤：

S1、牧舍粪便收集：牛粪尿产生后，通过设置在牧舍粪道内的刮板或冲洗装置将牧舍内的粪便收集至粪沟，进一步通过设置在所述粪沟内部的清理装置将粪沟内的粪便冲洗至集粪池；

S2、挤奶厅粪便收集：牛粪尿产生后，通过设置在挤奶厅冲洗池内的冲洗装置将牛粪尿冲洗收集至冲洗池，并通过冲洗泵泵送至粪沟，进一步通过设置在所述粪沟内部的清理装置将粪沟内的粪便冲洗至集粪池；

S3、粪肥预处理：将集粪池内的粪尿通过搅拌机搅拌均匀后，经进料泵提升至固液分离机进行固液分离，得到固液分离后的固体部分以及液体部分；搅拌时间为0.5-1h。

S4、粪肥加工：固体部分由传动装置输送至固肥生产车间或牛床垫料再生系统制作固体有机肥或牛床垫料，液体部分自流进入液体池，一部分用作收集粪尿的回冲水源，剩余部分泵送至存储塘进行厌氧发酵制作液体有机肥。

优选地，还包括S5、将制成的固体有机肥或牛床垫料作为牛床垫料铺撒至牛舍内，将多余的固体有机肥以及液体有机肥施用至配套种植区或出售。

S4中加工成牛床垫料的步骤为：

固体部分由进料口进入不锈钢筒体内进行发酵升温，搅拌装置实现对不锈钢筒体内牛粪的搅拌作用，成品牛床垫料通过出料螺旋输送机输出。

优选地，所述不锈钢筒体的外部设置有保温板，用于对所述不锈钢筒体进行包裹保温。

优选地，所述不锈钢筒体内部设置有位置传感器以及温度传感器，分别用于监测所述不锈钢筒体内部的牛粪的高度以及温度。

具体实施例

如图1所示，本发明基于种养结合的牧场粪肥生产系统及方法，包括粪便收集单元、粪肥预处理及加工单元、粪肥利用及配套土地种植单元。

粪便收集单元收集牛舍内的牛粪尿和挤奶厅待挤区内的牛粪尿。其中，牛舍粪道内的刮板或水冲装置将粪尿由粪道收集至粪沟内，收集到粪沟内的粪尿则由回冲装置或刮斗清至集粪池内；挤奶厅待挤区内的牛粪尿产生后，冲洗池内的冲洗装置将牛粪尿冲洗收集至冲洗池，每天将多余的粪尿通过冲洗泵泵送至粪沟收集至集粪池内。

粪肥预处理及加工单元对牧场收集的粪尿进行集中的加工处理，使之成为粪肥。收集到集粪池内的粪尿由搅拌机搅拌均匀后，经进料泵提升至固液分离机进行固液分离；粪肥加工则是固液分离后的固体部分由皮带输送机等传动装置输送至固肥生产车间或牛床垫料再生系统制作固体有机肥或牛床垫料，固液分离后的液体部分自流进入污水池，一部分用作收集粪尿的回冲水源，剩下的部分经泵泵送至存储塘进行厌氧存储发酵制作液体有机肥。

粪肥利用及配套土地种植单元将上一单元制成的固体有机肥或牛床垫料、液体有机肥进行进一步的利用。其中，粪肥利用是将制成的固体有机肥/牛床垫料作为牛床垫料铺撒至牛舍内进行利用，多余的固体有机肥则作为有机肥施用于牧场周边配套土地或作为商品有机肥进行出售，经过厌氧存储制成的液体有机肥则作为有机肥施用于牧场周边配套土地或作为商品有机肥进行出售；配套土地种植一方面利用牧场生产的有机肥作为肥料使用，另一方面将生产的作物作为牧场的饲料来源为牧场所用，真正形成种养结合、生态循环。

在本实施例中，利用发明基于种养结合的牧场粪肥生产方法对牛粪进行处理，节约大量成本，并能带来非常大的经济效益，以牧场全群存栏3000头牛为例，牧场全牛群为3000头，其中泌乳奶牛1420头，牧场日产粪尿量约为180t，牧场年需牛床垫料约为2600t。经过本专利的方法进行生产后，首先保证牧场年需2600t的需要之后，每年还可以生产固体有机肥3560t和液体有机肥48100t，用于配套种植区进行施肥或者直接售出，获得更多的经济效益，并且能够对环境进行更好的保护。另外，本发明的方法不仅适用于牛场，同样适用于猪场，鸡场等。对此做的相应改进都将纳入本专利的保护范围之内。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种基于种养结合的牧场粪肥生产系统，其特征在于：其包括粪便收集单元、粪肥预处理单元、粪肥加工单元以及粪肥再利用单元，所述粪便收集单元用于收集牧舍及挤奶厅内牲畜的粪便至集粪池，所述粪肥预处理单元利用固液分离机对集粪池内的粪便进行固液分离，得到固体部分以及液体部分，所述粪肥加工单元将所述固体部分制作成固体有机肥或牛床垫料，将所述液体部分通过厌氧发酵制作成液体有机肥，所述粪肥再利用单元将所述牛床垫料以及固体有机肥铺撒至牛舍内和/或将剩余固体有机肥及液体有机肥施用至配套种植区或出售。

2.根据权利要求1所述的基于种养结合的牧场粪肥生产系统，其特征在于：所述粪便收集单元包括牧舍粪便收集装置、挤奶厅粪便收集装置以及集粪池，所述牧舍粪便收集装置、挤奶厅粪便收集装置分别通过粪沟与所述集粪池连接，所述粪沟内部设置有粪污清理装置，所述粪便收集单元用于将牧舍以及挤奶厅内部的粪便收集至集粪池。

3.一种基于种养结合的牧场粪肥生产方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1、牧舍粪便收集：牲畜粪尿产生后，通过设置在牧舍粪道内的刮板或冲洗装置将牧舍内的粪便收集至粪沟，进一步通过设置在所述粪沟内部的清理装置将粪沟内的粪便冲洗至集粪池；

S2、挤奶厅粪便收集：牲畜粪尿产生后，通过设置在挤奶厅冲洗池内的冲洗装置将牲畜粪尿冲洗收集至冲洗池，并通过冲洗泵泵送至粪沟，进一步通过设置在所述粪沟内部的清理装置将粪沟内的粪便冲洗至集粪池；

S3、粪肥预处理：将集粪池内的粪尿通过搅拌机搅拌均匀后，经进料泵提升至固液分离机进行固液分离，得到固液分离后的固体部分以及液体部分；

S4、粪肥加工：固体部分由传动装置输送至固肥生产车间或牛床垫料再生系统制作固体有机肥或牛床垫料，液体部分自流进入液体池，一部分用作收集粪尿的回冲水源，剩余部分泵送至存储塘进行厌氧发酵制作液体有机肥。

4.根据权利要求3所述的基于种养结合的牧场粪肥生产方法，其特征在于：还包括S5、将制成的固体有机肥或牛床垫料作为牛床垫料铺撒至牛舍内，将多余的固体有机肥以及液体有机肥施用至牧场。

5.根据权利要求3所述的基于种养结合的牧场粪肥生产方法，其特征在于：S3中搅拌时间为0.5-1h。

6.根据权利要求3所述的基于种养结合的牧场粪肥生产方法，其特征在于：S4中加工成牛床垫料的步骤为：

固体部分由进料口进入不锈钢筒体内进行发酵升温，搅拌装置对不锈钢筒体内牛粪的均匀搅拌，成品牛床垫料通过出料螺旋输送机输出。

7.根据权利要求6所述的基于种养结合的牧场粪肥生产方法，其特征在于：所述不锈钢筒体的外部设置有保温板，用于对所述不锈钢筒体进行包裹保温。

8.根据权利要求7所述的基于种养结合的牧场粪肥生产方法，其特征在于：所述不锈钢筒体内部设置有位置传感器以及温度传感器，分别用于监测所述不锈钢筒体内部的牛粪的高度以及温度。