TWI645778B - Modular poultry breeding system and its planning method - Google Patents

Abstract

一種模組化家禽養殖系統及其規劃方法，該系統包含有一載台模組、一循環模組、一環境微控模組、以及一主機。該載台模組包含有一承載台，以及一分解槽。該循環模組包含有一有機混合物，以及一植栽叢，其中該有機混合物包含有一微生物群，以及一介質。該環境微控模組包含有一監測總成，一空調設備，以及一光源設備。該主機係設置於該飼養室之外，該主機電性連接並控制該環境微控模組。其中該微生物群能分解禽畜排泄物，而該植栽叢具吸收禽畜排放之廢氣功能，並由該環境微控模組調控系統內之溫、溼度，以減少飼養環境與外界接觸之機會。

Description

模組化家禽養殖系統及其規劃方法

本發明有關於一種模組化家禽養殖系統及其規劃方法，尤指一種有助於減少傳染病疫情擴大之模組化家禽養殖系統及其規劃方法。

傳統圈養方式系將禽、畜類集中在特定的活動範圍中，單純供應飼料、水，並定期由清潔人員進入清掃排泄物。此一方式單位面積土地能飼養之禽畜數量有限，且飼育場通常髒亂難以清潔，其環境因素也不易被掌握。而後為增加土地利用面積，有貨櫃養殖場、抽屜養殖箱等模組化概念出現。模組化養殖可利用堆疊方式增加單位土地利用面積，並建置環控設備，形成如溫室般有利於禽畜生長之環境。

在圈養模式走向模組化養殖的模式更新過程中，需要投入大量之開發資源，而開發後的模組化養殖貨櫃必須具備重複利用之特性，方能使其價值提升。此外，現階段的禽畜養殖過程中。無論是傳統圈養或模組化養殖，其廢汙物如排泄物、飼料殘渣、動物排放廢氣等均不得任意排放，故多數模組化養殖、貨櫃養殖場均將空調、水源管理、飼料管理以集中處理方式為主要的運行模式。

然而，集中處理之缺點在於，當傳染性疾病發生時，每個模組劃區塊間大量禽畜會透過這些循環系統間接接觸，因而可能造成大規模之感染，且相當難以控制。此外，長期需要接觸禽畜之人員也有被感染的風險，不得 不慎。是以，為避免且大量禽畜死亡將造成巨大損失，並減緩資源耗用，如何改善先前技術之缺失，實為業界亟欲克服之問題。

本發明之目的，在於解決先前技術無法阻斷病源傳播途徑、土地面積利用效率低及缺乏管理靈活性等問題。

為達上述目的，本發明提供一種模組化家禽養殖系統，包含有一飼養室，一運送飼料或水源至該飼養室之飼料輸送器，一自該飼養室送出廢棄物之污物排放器，其特徵在於，該模組化家禽養殖系統包含有一載台模組、一循環模組、一環境微控模組、以及一主機。該載台模組包含有一供禽畜活動之承載台，以及一自該承載台承接禽畜廢棄物並連通該污物排放器之分解槽。該循環模組包含有一設置於該分解槽內之有機混合物，以及一自該有機混合物取得養分之植栽叢，其中該有機混合物包含有一用以分解禽畜廢棄物之微生物群，以及一供該植栽叢根附之介質，該植栽叢具吸收禽畜排放之廢氣功能。該環境微控模組，包含有一偵測該飼養室內環境條件之監測總成，一連通該飼養室內外之空調設備，以及一光源設備。該主機係設置於該飼養室之外，該主機電性連接並控制該環境微控模組。該模組化家禽養殖系統對應於一禽畜飼養總數，該禽畜飼養總數所對應之污物產量以及廢氣產量決定該微生物群、該植栽叢之規模；以及，該禽畜飼養總數所對應之廢熱產量決定該空調設備之運作功率。

進一步地，該承載台呈網狀或斜板結構。

進一步地，該環境微控模組包含有一機械臂，該機械臂受該主機操作並可於該飼養室中移動。

本發明之另一目的，在於提供一種模組化家禽養殖系統之規劃方法，係用於規劃如前述之模組化家禽養殖系統，該方法包含以下步驟：(a)設定一禽畜飼養總數；(b)計算該禽畜飼養總數所對應之污物產量、廢氣產量、以及廢熱產量；(c)模擬該污物產量依據特定速率分解之數據，以及該廢氣產量依據特定速率被吸收之數據，以決定該微生物群、該植栽叢之規模；以及(d)計算對應該廢熱估計值之排放速率，以決定該空調設備之運作功率。

進一步地，於步驟(c)包含有以下步驟：(c1)若該污物產量逾越一分解閾值，則將該污物產量區分為未逾越該分解閾值之污物分解量，以及一污物餘量；(c2)設定該污物排放器於特定時間內排除對應該污物餘量之禽畜廢棄物。

進一步地，於步驟(c)包含有以下步驟：(c3)若該廢氣產量逾越一吸收閾值，則將該污物產量區分為未逾越該吸收閾值之廢氣吸收量，以及一廢氣餘量；(c4)設定該空調設備於特定時間內排除對應該廢氣餘量之禽畜廢氣。

100‧‧‧模組化家禽養殖系統

10‧‧‧載台模組

11‧‧‧承載台

12‧‧‧分解槽

20‧‧‧循環模組

21‧‧‧有機混合物

22‧‧‧植栽叢

30‧‧‧環境微控模組

31‧‧‧監測總成

32‧‧‧空調設備

33‧‧‧光源設備

34‧‧‧通訊模組

40‧‧‧主機

50‧‧‧機械臂

91‧‧‧飼養室

92‧‧‧飼料輸送器

93‧‧‧污物排放器

第1圖：為本發明第一實施態樣之系統方塊圖。

第2圖：為本發明之方法流程圖。

第3圖：為本發明第一實施態樣之立體組合圖。

第4圖：為本發明模組化家禽養殖系統之堆疊示意圖。

茲就本申請案的技術特徵暨操作方式舉數個較佳實施態樣，並配合圖示說明謹述於后，俾提供審查參閱。再者，本創作中之圖式，為便於說明其比例未必按實際比例繪製，圖式中之比例並不用以限制本創作所欲請求保護之範圍。

關於本發明之技術，請參照第1圖所示，本發明提供一種模組化家禽養殖系統100及其規劃方法，可用於飼養雞、鴨、豬或牛等各類禽畜，本發明中係以飼養雞隻作為實施態樣，其飼養生物種類並非用於限制本發明之申請專利範圍。該模組化家禽養殖系統100及其規劃方法包含有一飼養室91，一運送飼料或水源至該飼養室91之飼料輸送器92，一自該飼養室91送出廢棄物之污物排放器93，此部分與習用貨櫃養殖、模組化養殖系統相同。而本發明之主要特徵在於，該模組化家禽養殖系統100及其規劃方法包含有一載台模組10、一循環模組20、一環境微控模組30、以及一主機40。該載台模組10用於承載禽畜及其排泄物，該循環模組20於該飼養室91中形成小型生態鏈，並發揮一定循環供給之功能，該環境微控模組30用於補足該循環模組20之不足，而該主機40則可作為飼育者監看、調控之操作平台。

更詳言之，該載台模組10包含有一供禽畜活動之承載台11，以及一自該承載台11承接禽畜廢棄物並連通該污物排放器93之分解槽12，本實施態樣中，該承載台11係呈網狀，雞隻之排泄物可自然落入該分解槽12中。於另一實施態樣中，該承載台11亦可為斜板結構，並將排泄物引導至該分解槽12內。

該循環模組20包含有一設置於該分解槽12內之有機混合物21，以及一自該有機混合物21取得養分之植栽叢22，其中該有機混合物21包含有一用 以分解禽畜廢棄物之微生物群，以及一供該植栽叢22根附之介質，該植栽叢22具吸收禽畜排放之廢氣功能。本實施態樣中，禽畜為雞隻，其排泄物可藉由乳酸菌、複合菌等微生物群加以分解，而所排放之廢氣為二氧化碳、氨氣、氮氣、煙塵等，故該植栽叢22可為葵葉植物、藻類水生植物加以吸收。本發明所用微生物分解及植物氣體吸收機制均參照一般生物學知識，且其機制並非本發明之創作要點，故在此不予詳述。此外，當禽畜種類更換為鴨、豬或牛等其他生物時，該微生物群及該植栽叢22之種類應相對變更。本實施態樣中，該植栽叢22係設置於另一空氣淨化室，並透過空氣交換機設備將廢氣引入該空氣淨化室中，使該植栽叢22淨化後之空氣與該飼養室91之空氣對流。

該環境微控模組30，包含有一偵測該飼養室91內環境條件之監測總成31，一連通該飼養室91內外之空調設備32，以及一光源設備33。該監測總成31包含但不限於溫度感測器、濕度感測器及可動式攝影機，該空調設備32用於調控環境溫、濕度，該光源設備33除可透過自然採光外，亦可由人造光源(如LED燈)取代，以使該飼養室91內環境更適合禽畜生長。此外，為減少人員進入該飼養室91與禽畜接觸之機會，該環境微控模組30包含有一機械臂50，該機械臂50受該主機40操作並可於該飼養室91中移動，並可進行夾取、挪移該飼養室91內物件或禽畜之功能，更能提升本發明之隔離性。

該主機40係設置於該飼養室91之外，可透過有線、無線方式電性連接並控制該環境微控模組30。該主機40具體可為個人電腦、專用機甚或攜帶型行動裝置等。所述之模組化家禽養殖系統100更進一步包含有一綠能發電模組(圖未示)，如太陽能發電模組、風力發電模組等，用以供應所述之模組化家禽養殖系統100能源。又，所述之模組化家禽養殖系統100具有一資訊連 接該監測總成31之通訊模組34，並透過該通訊模組34連接網際網路，以及一資訊連接該通訊模組34之遠端裝置，如手機、個人電腦、平板電腦等。該遠端裝置用以顯示該監測總成31取得之讀數。具體而言，該遠端裝置可透過行動應用程式(App)及圖形化介面，顯示該監測總成31取得之每一飼養室91中含氧量、溫度、濕度等資訊，俾利使用者進行遠端管理。

以下詳述本發明模組化家禽養殖系統100及其規劃方法之規劃方法。請參照第2圖至第4圖所示，該方法包含以下步驟：(a)設定一禽畜飼養總數，並由禽畜飼養總數執行步驟(b)計算該禽畜飼養總數所對應之污物產量、廢氣產量、以及廢熱產量，舉例而言，當取得雞隻總數後，依據雞隻每日平均排泄量便可簡單計算出該飼養室91中所有雞隻單日可能製造之排泄物總量、廢氣總量。取得該些數據後，可執行(c)模擬該污物產量依據特定速率分解之數據，以及該廢氣產量依據特定速率被吸收之數據，以決定該微生物群、該植栽叢22之規模。由於該微生物群、該植栽叢22也能計算出相應之每日平均排泄物分解量/廢氣吸收量。最後，執行步驟(d)計算對應該廢熱估計值之排放速率，以決定該空調設備32之運作功率。藉由上述步驟，即可規劃出特定禽畜、特定數目之養殖系統。

然而，利用生物自體循環有其極限存在。因此，進一步地，於步驟(c)包含有以下步驟：(c1)若該污物產量逾越一分解閾值，則將該污物產量區分為未逾越該分解閾值之污物分解量，以及一污物餘量；(c2)設定該污物排放器93於特定時間內排除對應該污物餘量之禽畜廢棄物。

進一步地，於步驟(c)包含有以下步驟：(c3)若該廢氣產量逾越一吸收閾值，則將該污物產量區分為未逾越該吸收閾值之廢氣吸收量，以及一廢氣餘量；(c4)設定該空調設備32於特定時間內排除對應該廢氣餘量之禽畜廢 氣。藉上述規畫方式，得將該模組化家禽養殖系統100設計成足以獨立運行，或僅須該環境微控模組30進行最小程度之控制，即能達成本案之目的。

以上已詳細說明本創作之內容，惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即凡依本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍內。

Claims (8)

1. 一種模組化家禽養殖系統，包含有一飼養室，一運送飼料或水源至該飼養室之飼料輸送器，一自該飼養室送出廢棄物之污物排放器，其特徵在於，該模組化家禽養殖系統包含有：一載台模組，包含有一供禽畜活動之承載台，以及一自該承載台承接禽畜廢棄物並連通該污物排放器之分解槽；一循環模組，包含有一設置於該分解槽內之有機混合物，以及一自該有機混合物取得養分之植栽叢，其中該有機混合物包含有一用以分解禽畜廢棄物之微生物群，以及一供該植栽叢根附之介質，該植栽叢具吸收禽畜排放之廢氣功能；一環境微控模組，包含有一偵測該飼養室內環境條件之監測總成，一連通該飼養室內外之空調設備，以及一光源設備；以及一主機，係設置於該飼養室之外，該主機電性連接並控制該環境微控模組；其中該模組化家禽養殖系統對應於一禽畜飼養總數，該禽畜飼養總數所對應之污物產量以及廢氣產量決定該微生物群、該植栽叢之規模；以及，該禽畜飼養總數所對應之廢熱產量決定該空調設備之運作功率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之模組化家禽養殖系統，其中該承載台呈網狀或斜板結構。
3. 如申請專利範圍第1項所述之模組化家禽養殖系統，其中該環境微控模組包含有一機械臂，該機械臂受該主機操作並可於該飼養室中移動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之模組化家禽養殖系統，更進一步包含有一綠能發電模組，用以供應所述之模組化家禽養殖系統能源。
5. 如申請專利範圍第1項所述之模組化家禽養殖系統，更進一步包含有一資訊連接該監測總成之通訊模組，以及一資訊連接該通訊模組之遠端裝置，該遠端裝置用以顯示該監測總成取得之讀數。
6. 一種規劃方法，係用於規劃如請求項1至5所述之模組化家禽養殖系統，該方法包含以下步驟：(a)設定一禽畜飼養總數；(b)計算該禽畜飼養總數所對應之污物產量、廢氣產量、以及廢熱產量；(c)模擬該污物產量依據特定速率分解之數據，以及該廢氣產量依據特定速率被吸收之數據，以決定該微生物群、該植栽叢之規模；以及(d)計算對應該廢熱估計值之排放速率，以決定該空調設備之運作功率。
7. 如申請專利範圍第6項所述之規劃方法，其中於步驟(c)包含有以下步驟：(c1)若該污物產量逾越一分解閾值，則將該污物產量區分為未逾越該分解閾值之污物分解量，以及一污物餘量；以及(c2)設定該污物排放器於特定時間內排除對應該污物餘量之禽畜廢棄物。
8. 如申請專利範圍第6項所述之規劃方法，其中於步驟(c)包含有以下步驟：(c3)若該廢氣產量逾越一吸收閾值，則將該污物產量區分為未逾越該吸收閾值之廢氣吸收量，以及一廢氣餘量；以及(c4)設定該空調設備於特定時間內排除對應該廢氣餘量之禽畜廢氣。