TW202304838A - 高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統 - Google Patents

Abstract

本發明係有關一種高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，包含乾式厭氧醱酵系統、沼渣堆肥系統以及蚯蚓養殖系統，其係將特定比例之牛糞便等主原料與果菜殘渣等調整材置於乾式厭氧醱酵系統之乾式厭氧醱酵槽內以產生沼氣、沼液與沼渣，且沼渣能直接餵養蚯蚓或透過沼渣堆肥系統翻堆以形成供蚯蚓食用之有機肥蚯蚓飼料，並使蚯蚓於食用後快速產出蚓糞土或蚓糞有機肥，以供有機耕作使用。

Description

高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統

本發明係有關一種產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，尤指利用乾式厭氧醱酵技術處理有機固態廢棄物並產出沼氣、沼渣與沼液，以藉由沼渣堆肥系統及蚯蚓養殖系統提供沼渣及有機肥蚯蚓飼料來飼養蚯蚓，進而快速產出蚓糞土或蚓糞有機肥者。

按，牛奶富含鈣質、維生素、礦物質…等豐富的營養價值，因而廣受國人喜愛，不論作為營養補充品或用於飲品調配、烘焙…等皆少不了它。根據統計，2018年國內酪農戶飼育之產乳牛共有6萬多頭，產乳量則逼近42萬公噸，除了乳牛外，含括食用肉牛及疫用牛隻之數量則有15萬多頭，由於成年牛隻每日約可排出30公斤糞便，因此，飼育牛隻所衍生之牛糞便數量亦相對龐大。傳統作法係將牛糞便去除尿液後以堆肥方式處理，但置於堆肥場翻堆醱酵需耗時3~6個月才能將有機物分解以形成有機肥料，是以，不僅需廣大堆肥場、堆肥過程耗時，且將牛糞便轉換為肥料再利用之效率亦不佳。

此外，蚯蚓為生長於土壤中的古老生物，牠能透過消化系統內之蛋白酶、脂防酶、纖維酶和澱粉酶的作用，迅速消化分解牛糞、果皮、豆渣…等有機固態廢棄物，並排泄出蚓糞土。由於蚓糞土富含大量微量元素、氨基酸、有機質及腐植質…等，因此，能作為有機肥與土壤調理劑，並可刺激植物的營養吸收，加速蛋白質的合成，促進植物生長，進而提升作物產能，且環保無臭味，而為有機耕作者廣為使用。

相關之先前技術，請參閱中國公告第CN101233835B號專利，係揭露一種「用牛糞和農作物秸稈養蚯蚓的方法」，其係以鮮牛糞、酒曲、玉米秸稈粉、糠殼粉及香菇菌苞的混合物於厭氧條件下醱酵，並於翻堆、添加水分且醱酵30天後得到蚯蚓飼料，而能用於養殖蚯蚓，且能達成牛糞再生利用之功效。

有鑑於傳統以堆肥方式處理飼育牛隻所產生之牛糞便，具有堆肥過程耗時及堆肥效率不佳之缺失。

是以，本發明之目的係透過將有機固態廢棄物經乾式厭氧醱酵技術將有機物分解，並使產出之沼渣或經堆肥後之有機肥蚯蚓飼料來飼養蚯蚓，以進一步產出蚓糞土或蚓糞有機肥供有機耕作使用。

為達前述目的，本發明提供一種高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，包含︰一乾式厭氧醱酵系統，該乾式厭氧醱酵系統係於至少一乾式厭氧醱酵槽內混合70~100%重量比之主原料以及0~30%重量比之調整材，並於30~60°環境下厭氧醱酵8~15天，以產出沼氣、沼液與沼渣；一沼渣堆肥系統，該沼渣堆肥系統接收乾式厭氧醱酵系統所產生之沼渣，並將沼渣進行好氧醱酵處理3~30天後形成有機肥蚯蚓飼料；以及一蚯蚓養殖系統，該蚯蚓養殖系統係以沼渣或有機肥蚯蚓飼料直接餵養蚯蚓，使蚯蚓食用沼渣或有機肥蚯蚓飼料後於5~15日分別產出蚓糞土或蚓糞有機肥。

基於上述，透過將牛糞便等有機固態廢棄物混合並經乾式厭氧醱酵技術分解有機物後，產生沼氣、沼液與沼渣，且沼渣則能直接餵養蚯蚓或透過沼渣堆肥系統翻堆以形成供蚯蚓食用之有機肥蚯蚓飼料，並使蚯蚓於食用後快速產出蚓糞土或蚓糞有機肥，以供有機耕作使用，進而於處理有機固態廢棄物之同時，增進蚓糞土或蚓糞有機肥之產出效率，同時達成使廢棄物循環再生之目的。

為使達成本發明目的之技術內容能有更完整的揭露，茲於以下內容詳述之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號︰

首先，請參閱第1圖所示，本發明之系統包含一乾式厭氧醱酵系統(1)、一沼氣處理系統(2)、一沼氣發電設備(3)、一沼液處理系統(4)、一沼液好氧處理系統(5)、一沼渣堆肥系統(6)以及一蚯蚓養殖系統(7)。其中，乾式厭氧醱酵系統(1)包含至少一乾式厭氧醱酵槽(11)，位於乾式厭氧醱酵槽(11)內容置有70~100%重量比之主原料(A)以及0~30%重量比之調整材(B)，於本發明之一實施例中，主原料(A)為牛糞尿經固液分離後之牛糞固體物、豬糞尿經固液分離後之豬糞固體物、菇廢包或破碎後之修剪枝葉其中之一或其組合，而調整材(B)為不溶水氮素類有機質，其不溶水氮素類有機質包含豆餅、豆粕、花生粕、菜粕、玉米胚芽粕、果菜殘渣、花卉殘渣其中之一或其組合。使主原料(A)及調整材(B)混合，並於30~60°環境下厭氧醱酵8~15天，以產出沼氣、沼液與沼渣。

該沼氣處理系統(2)包含沼氣脫硫設備、除水設備以及除塵設備，使沼氣處理系統(2)接收乾式厭氧醱酵系統(1)所產生之沼氣後，將沼氣依序經過沼氣脫硫設備進行脫硫洗滌處理、除水設備進行除水處理以及除塵設備進行分離除塵之處置。另沼氣發電設備(3)接收經沼氣處理系統(2)處置之沼氣，並利用沼氣進行發電以產生電能(C)，且將發電過程所產生之餘熱供應予乾式厭氧醱酵槽(11)保溫。

沼液處理系統(4)包含厭氧沼液儲存設備以及沼液循環淋灑設備，其沼液處理系統(4)係接收乾式厭氧醱酵系統(1)所產生之沼液，且儲存於厭氧沼液儲存設備，並將厭氧沼液儲存設備內之一部分沼液藉沼液循環淋灑設備淋灑於乾式厭氧醱酵槽(11)或作為液肥(D)直接澆灌於農地，而沼液好氧處理系統(5)接收厭氧沼液儲存設備內之另一部分沼液，並將該部分沼液加入氮、磷、鉀液肥或微生物制劑進行5~30天好氧處理（如︰好氧曝氣、好氧攪拌…等），以形成可直接澆灌農地或供有機農業耕作使用之液肥(D)。

沼渣堆肥系統(6)包含好氧醱酵設備、除臭系統以及消毒系統，且沼渣堆肥系統(6)能接收乾式厭氧醱酵系統(1)所產生之沼渣(E)，並將沼渣(E)進行好氧醱酵處理3~30天後形成有機肥蚯蚓飼料(F)。而蚯蚓養殖系統(7)係以沼渣(E)或有機肥蚯蚓飼料(F)直接餵養蚯蚓，使蚯蚓食用沼渣(E)或有機肥蚯蚓飼料(F)後於5~15日分別產出蚓糞土(G)或蚓糞有機肥(H)。

其次，請仍然參閱第1圖所示，本發明之系統運作時，係先將牛糞便、菇廢包等主原料(A)與果菜殘渣、豆餅等調整材(B)依特定比例混合，接著，置入乾式厭氧醱酵槽(11)於30~60°環境下厭氧醱酵8~15天，以利用厭氧菌作用將有機物分解，並產生沼氣、沼液與沼渣。其中，沼氣能收集並經沼氣處理系統(2)完成脫硫、除水及除塵處理後導入沼氣發電設備(3)進行發電以產生電能(C)，且於發電過程所產生之餘熱則能供應乾式厭氧醱酵槽(11)保溫，以形成可循環使用之能源。

而沼液則進入沼液處理系統(4)，並使一部分沼液利用沼液循環淋灑設備淋灑於乾式厭氧醱酵槽(11)進行醱酵或作為液肥(D)直接澆灌於農地，另一部分沼液則進入沼液好氧處理系統(5)，且於加入氮、磷、鉀液肥或微生物制劑後，利用自動攪拌設備、曝氣設備以及除臭系統使沼液經5~30天好氧處理，最後形成能提供農業耕作使用之液肥(D)。

由於沼渣(E)已於醱酵過程去除易腐敗物質，因此，能直接用於餵養蚯蚓，或是堆置於沼渣堆肥系統(6)，並經好氧醱酵設備、除臭系統與消毒系統翻堆處置沼渣3~30天後，形成成分穩定之有機肥蚯蚓飼料(F)，使蚯蚓於食用沼渣(E)或有機肥蚯蚓飼料(F)後於5~15日分別產出蚓糞土(G)或蚓糞有機肥(H)，以供有機耕作使用。

是以，使用本發明之系統顯然能達成如下功效︰ 1.       本發明透過將牛糞便等主原料與果菜殘渣等調整材混合並經乾式厭氧醱酵系統分解有機物後，使沼渣去除易腐敗物質，而能供蚯蚓直接食用，或是利用沼渣堆肥系統翻堆以形成有機肥蚯蚓飼料並用於餵養蚯蚓，進而於處理有機固態廢棄物之同時，增進蚓糞土或蚓糞有機肥之產出效率，以藉蚓糞土或蚓糞有機肥促進植物生長，提升作物產能，同時達成使廢棄物循環再生之目的。 2.       本發明透過將牛糞便等主原料與果菜殘渣等調整材混合並經乾式厭氧醱酵系統分解有機物後所產出之沼液，能利用沼液好氧處理系統製成液肥，進而達成沼液資源化之功效。 3.       本發明透過將牛糞便等主原料與果菜殘渣等調整材混合並經乾式厭氧醱酵系統分解有機物後，將所產生之沼氣透過沼氣處理系統及沼氣發電設備產生電能，並使發電過程所產生之餘熱供應予乾式厭氧醱酵槽保溫，進而形成可循環使用之能源。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之實施範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

綜上所述，本發明確實已突破傳統並具有改良及創新之創作內容且能具體實施，理應符合發明專利之法定要件，爰依法提出專利申請，懇請　鈞局審查委員授予合法專利權，以勵創作，至感德便。

本發明︰ 1:乾式厭氧醱酵系統 11:乾式厭氧醱酵槽 2:沼氣處理系統 3:沼氣發電設備 4:沼液處理系統 5:沼液好氧處理系統 6:沼渣堆肥系統 7:蚯蚓養殖系統 A:主原料 B:調整材 C:電能 D:液肥 E:沼渣 F:有機肥蚯蚓飼料 G:蚓糞土 H:蚓糞有機肥

[第1圖]係本發明之系統示意圖。

1:乾式厭氧醱酵系統

11:乾式厭氧醱酵槽

2:沼氣處理系統

3:沼氣發電設備

4:沼液處理系統

5:沼液好氧處理系統

6:沼渣堆肥系統

7:蚯蚓養殖系統

A:主原料

B:調整材

C:電能

D:液肥

E:沼渣

F:有機肥蚯蚓飼料

G:蚓糞土

H:蚓糞有機肥

Claims (9)

1. 一種高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，包含︰ 一乾式厭氧醱酵系統，該乾式厭氧醱酵系統係於至少一乾式厭氧醱酵槽內混合70~100%重量比之主原料以及0~30%重量比之調整材，並於30~60°環境下厭氧醱酵8~15天，以產出沼氣、沼液與沼渣； 一沼渣堆肥系統，該沼渣堆肥系統接收該乾式厭氧醱酵系統所產生之沼渣，並將該沼渣進行好氧醱酵處理3~30天後形成有機肥蚯蚓飼料；以及 一蚯蚓養殖系統，該蚯蚓養殖系統係以該沼渣或該有機肥蚯蚓飼料直接餵養蚯蚓，使該蚯蚓食用該沼渣或該有機肥蚯蚓飼料後於5~15日分別產出蚓糞土或蚓糞有機肥。
2. 如請求項1所述之高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，其中，該沼渣堆肥系統包含好氧醱酵設備、除臭系統以及消毒系統。
3. 如請求項1所述之高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，其中，該主原料為牛糞尿經固液分離後之牛糞固體物、豬糞尿經固液分離後之豬糞固體物、菇廢包或破碎後之修剪枝葉其中之一或其組合。
4. 如請求項1所述之高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，其中，該調整材為不溶水氮素類有機質。
5. 如請求項4所述之高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，其中，該不溶水氮素類有機質包含豆餅、豆粕、花生粕、菜粕、玉米胚芽粕、果菜殘渣、花卉殘渣其中之一或其組合。
6. 如請求項1所述之高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，其中，該系統更包含一沼氣處理系統，該沼氣處理系統接收該乾式厭氧醱酵系統所產生之沼氣後，將該沼氣依序經過沼氣脫硫設備、除水設備以及除塵設備，以進行脫硫、除水及除塵之處置。
7. 如請求項6所述之高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，其中，該系統更包含一沼氣發電設備，該沼氣發電設備接收經該沼氣處理系統處置之沼氣，並利用該沼氣進行發電以產生電能，且將發電過程所產生之餘熱供應予該乾式厭氧醱酵槽保溫。
8. 如請求項1所述之高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，其中，該系統更包含一沼液處理系統，該沼液處理系統係接收該乾式厭氧醱酵系統所產生之沼液，且儲存於厭氧沼液儲存設備，並將該厭氧沼液儲存設備內之一部分沼液藉該沼液循環淋灑設備淋灑於該乾式厭氧醱酵槽或作為有機農業耕作使用之液肥。
9. 如請求項8所述之高效產出蚓糞土或蚓糞有機肥之系統，其中，該系統更包含一沼液好氧處理系統，該沼液好氧處理系統接收該厭氧沼液儲存設備內之另一部分沼液，並將該部分沼液加入氮、磷、鉀液肥或微生物制劑進行5~30天好氧處理，以形成供有機農業耕作使用之液肥。

Images