TWM647382U - 利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統 - Google Patents

Abstract

本新型係有關一種利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統，包含乾式厭氧醱酵系統、沼渣堆肥系統以及蚯蚓養殖系統，其係將特定比例之禽畜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，該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

利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統

本新型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，禽畜糞雖可直接施用於田間，但因易造成土壤局部缺氧，釋出有毒物質，或易滋生病蟲害，故對作物生長及環境產生不良的影響。禽畜糞的最佳利用方式， 乃配合其他農業廢棄資材以適當的比例混合，並經過堆肥化作用，而製成良好的堆肥，再回歸土地。禽畜糞堆肥品質，攸關施肥後之作物，土壤和環境品質，亦影響在市場上之商機和堆肥場之永續經營。堆肥的醱酵可分好氣醱酵和厭氣醱酵兩種，差別即在於氧氣濃度是否足够。一般而言，好氧堆肥化具有溫度高，基質分解較徹底，堆肥化時程較短，臭味較少及可採用機械化....等優點，而厭氣堆肥化係利用厭氣微生物執行分解反應，溫度較低，技術較簡單，堆肥中養分保存量較多，但堆肥化時程較長，臭味較濃，分解及醱酵不完全，堆肥 pH 較低，而堆肥品質較差則為其主要的缺點所原料禽畜糞和水分調整材的安全性，原料間的配比，堆肥化的條件中水分、溫度、通氣量及堆肥化時間，決定禽畜糞堆肥的品質及成分。因此利用傳統作法將禽畜糞便以堆肥方式處理，不僅需廣大堆肥場、堆肥過程耗時，且將禽畜糞便轉換為肥料再利用之效率亦不佳。

如果能將禽畜糞便轉換成飼料來餵食蚯蚓，由於蚯蚓吃下後，蚯蚓消化系統內之蛋白酶、脂防酶、纖維酶和澱粉酶的作用，迅速消化分解畜禽糞便、果皮、豆渣…等有機固態廢棄物，並排泄出蚓糞土，蚓糞土富含大量微量元素、氨基酸、有機質及腐植質，使得蚓糞土能多元利用，包含用來改良土壤增加地力，種植農作物和園藝使用，減少化肥，並可用來除臭、淨化水質，也能作飼料，而蚯蚓則賣給水產業者。由於蚓糞土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禽畜糞便，具有堆肥過程耗時及堆肥效率不佳之缺失。

是以，本新型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，本新型提供一種利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統，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，透過將禽畜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。

為使達成本新型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，本新型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)，於本新型之一實施例中，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，本新型之系統運作時，係先將禽畜糞便等主原料(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，使用本新型之系統顯然能達成如下功效︰ 1.        本新型透過將禽畜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.        本新型透過將禽畜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.        本新型透過將禽畜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，僅為本新型之較佳實施例，並非用以限定本新型之實施範圍，凡未脫離本新型技藝精神所為之變化與修飾，皆為本新型專利範圍所涵蓋。

綜上所述，本新型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，理應符合新型專利之法定要件，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。

本新型︰ 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]係本新型之系統示意圖。

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. 一種利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統，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，該蚯蚓養殖系統係接收該沼渣堆肥系統所產生的沼渣及有機肥蚯蚓飼料，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所述之利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統，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所述之利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統，其中，該主原料為禽畜糞便經固液分離後之禽畜糞便固體物。
4. 如請求項1所述之利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統，其中，該調整材為不溶水氮素類有機質。
5. 如請求項4所述之利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統，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所述之利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統，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所述之利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統，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所述之利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統，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所述之利用禽畜糞便高效產出蚓糞土系統，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。