一种低碳生态循环农业系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低碳生态循环农业系统，属于农业技术领域，该系统包括种植单元、畜牧养殖单元、水产养殖单元、蚯蚓养殖单元、沼气单元以及水循环单元；所述种植单元与畜牧养殖单元相互补给；水循环单元接受农业生产生活产出的废水并经过处理得到水源重新供给种植单元、畜牧养殖单元以及水产养殖单元；所述沼气单元分别与种植单元、畜牧养殖单元、水循环单元连接，形成沼气生产循环。本发明专利技术建设真正生态低碳循环农业模式，实现农业养殖废水废渣能循环利用；解决农业生产生活废渣以及渠引水问题和病虫害防治，形成整个低碳循环农业模式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业
，更具体是涉及一种低碳生态循环农业系统。
技术介绍
我国资源短缺，人口众多，需大力发展低碳经济，以求经济社会的持续发展。低碳循环农业是以资源高效和循环利用为核心，以低消耗、低排放、高效率为基本特征的现代农业类型。不仅具有现代农业的运作高效性，更具有循环农业资源节约性，可通过优化组合，实现优势充分叠加而产生综合性的集成效应。申请号为201510153746.0，名称为农业综合养殖系统的中国专利技术专利公开了有一种农业综合养殖系统，包括水产养殖系统、种植系统和畜牧养殖系统，没有具体实施细节。授权公告号为CN204435953U，名称为生态农业循环经济系统的中国技术专利公开了一种生态农业管理系统,该系统公开了养殖场、鸭场、猪场和鸡场的粪便通过管道链接沼气池，沼气池产生沼气通过管道供给鸡场、鸭场和人类住房，猪粪、鸡粪和蘑菇房的菌床废物通过管道输送到蚯蚓养殖，蚯蚓养殖设置果园内，鱼塘中的塘泥通过管道链接果园，这种系统有机低碳农业技术研究不够，过于追求单一的循环模式，并没有考虑到与废弃物相关的废水处理和病虫害生态防治问题，最后仍然需要耗费其他的工序处理余留下来的废水和病虫害等问题,没有实现真正的低碳循环。目前现有技术中仅仅只处理了农业生产中的废弃物，一些养殖固体废弃物和农业生产废水的问题没有得到解决，土壤的综合治理问题也没有体现，病虫害防治问题没有得到解决，模式单一化,不能做到零排放的标准,只局限于部分的循环。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，解决现有生态农业系统存在的缺点，本专利技术提供了一种低碳生态循环农业系统，能实现农业养殖废水废渣循环利用，处理农业生产生活废渣，解决沟渠引水问题和病虫害防治。一种低碳生态循环农业系统，该系统包括种植单元、畜牧养殖单元、水产养殖单元、蚯蚓养殖单元、沼气单元以及水循环单元；所述种植单元与畜牧养殖单元相互补给；水循环单元接受农业生产生活产出的废水并经过处理得到水源重新供给种植单元、畜牧养殖单元以及水产养殖单元；所述沼气单元分别与种植单元、畜牧养殖单元、水循环单元连接，形成沼气生产循环，其中，种植单元、畜牧养殖单元与水循环单元作为沼气单元原料来源，沼气单元的产出用于满足种植单元、畜牧养殖单元以及农业生产生活所需的有机肥料；所述种植单元、畜牧养殖单元、沼气单元、蚯蚓养殖单元之间连接形成蚯蚓养殖循环；其中，种植单元、畜牧养殖单元、沼气单元为蚯蚓养殖单元的营养物质的输入源，蚯蚓养殖的产出用于满足种植单元、畜牧养殖单元以及农业生产生活所需的有机肥料；所述种植单元、畜牧养殖单元、水循环单元、水产养殖单元、蚯蚓养殖单元之间形成水产养殖循环；其中，水循环单元与蚯蚓养殖单元为水产养殖单元的输入源，水产养殖单元产生的用于满足农业生产生活、种植单元、畜牧养殖单元的需求。进一步地，该系统还包括小分子水种植养殖；所述小分子水种植养殖输入源为农业生产生活，产出废弃物用于满足种植单元、畜牧养殖单元的需求；所述小分子水种植养殖包括小分子水种植和小分子水养殖,其中，所述小分子水种植是指利用小分子水种植农业作物与绿化,所述小分子水养殖是指利用小分子水养殖畜禽。进一步地，所述水循环单元包括超滤净水装置，以及依次连接的地埋式污水处理装置、生物质焦与净污湿地生态沟渠；所述净污湿地生态沟渠连接水产养殖单元、沼气单元；地埋式污水处理装置用于接收来自农业生产生活中的废水；所述水产养殖单元和种植单元的另一端连接超滤净水装置。农业生产生活的废水经过地埋式污水处理装置处理，先经过生物质焦处理，废水可净化形成四类地表水，再通过净污湿地生态沟渠形成三类地表水，该三类地表水可用于水产养殖单元与种植单元。进一步地，所述地埋式污水处理装置包括依次连接的厌氧生物滤池、接触氧化池、沉淀池及消毒池。一是先经厌氧生物滤池过滤水中的悬浮物、有机污染物以及降低氮的浓度；二是经接触氧化池利用微生物的新陈代谢将污水中的有机污染物氧化分解；三是经过沉淀池除去比重大于水的悬浮污泥；最后经过消毒池,杀死水中的细菌、大肠杆菌等。通过地埋式污水处理装置净化后，再用生物质焦吸附，然后将其排放到净污湿地沟渠，进行再次净化，达到地表水源中优质水源标准。进一步地，所述生物质焦由农业废弃物制备而成。这种生物质焦是指有机物质在高温（约900度）、无氧条件下分解而成的一种固体物质（主要成分是碳），其具有很高的表面活性，能够让大量微生物在其表面蜂窝状间隙里繁衍，进而提高土地的肥力，增强土地的产量。通过把农业中废弃物制成生物质焦，进一步促进了低碳循环农业的发展。生物质焦多孔的高含碳结构使其对气体和液体具有强大的物理吸附功能，可作为污水处理单元的吸附剂。进一步地，所述净污湿地生态沟渠是将生物质焦处理后的水排放到净污湿地再次净化，达到地表水源优质水源标准后循环应用于种植单元和水产养殖单元；净污湿地生态沟渠中产出的水生植物作为沼气单元原料源之一。进一步地，所述超滤净水装置包含活性炭和石英砂，所述活性炭和石英砂重量百分比为（3-5）：（2-3）；所述超滤净水装置还包含超滤膜。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术建设真正生态低碳循环的农业模式，利用水循环单元净化农业生产生活废水，实现农业养殖废水废渣能循环利用；蚯蚓养殖单元和沼气单元解决农业生产生活废渣，并提供清洁能源；净污湿地生态沟渠解决沟渠引水问题和病虫害防治，三条循环链接形成整个低碳循环农业模式相辅相成。附图说明为了易于说明，本专利技术由下述的具体实施及附图作以详细描述。图1为本专利技术一种低碳生态循环农业系统总体框图；图2为本专利技术一种低碳生态循环农业系统的水循环单元框图；图3为本专利技术一种低碳生态循环农业系统的废弃物再生利用框图；图4为本专利技术一种低碳生态循环农业系统的净污湿地生态沟渠框图；图中 101、畜牧养殖单元；102、种植单元；103、蚯蚓养殖单元；104、沼气单元；105、水产养殖单元；106、水循环单元；106a、地埋式污水处理装置；106b、生物质焦；106c、净污湿地生态沟渠；106d、超滤净水装置；107、小分子水种植养殖。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。如图1所示，畜牧养殖单元产生的畜禽肥料经过发酵后施在作物上，种植单元产生的秸秆、果茎等废弃物亦可反作用于畜牧养殖单元。畜牧养殖单元101产生的畜禽肥料经过发酵后施在种植单元102的作物上，种植单元102养殖产生的秸秆、果茎等废弃物亦可反作用于畜牧养殖单元101。畜牧养殖单元101产生的固体废弃物如粪便、残渣等，种植单元102废弃物如秸秆、果茎等可排放到沼气单元104进行沼气发酵。沼气单元104产生的沼渣与畜牧养殖单元101固体废弃物都可当作饵料用于蚯蚓养殖，沼液作为液体有机肥，沼气应用于清洁能源。其中蚯蚓养殖单元103是选择具有鲜明品种特征、红润粗壮的纯种蚯蚓入池，利用种植产生的固体废弃物、沼气发酵产生的沼渣作为饵料养殖蚯蚓。蚯蚓主要有三方面的作用:1、产生的粪便作为有机肥料改善土壤；2、蚯蚓可作为动物饲料用于畜牧养殖；3、可用于生物制药。如图2-4所示，水循环单元用于给生态循环农业系统提供水循环。水循环单元106包括地埋式污水处理装置106a、生物质焦106b、净污湿地生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低碳生态循环农业系统，其特征在于，该系统包括种植单元、畜牧养殖单元、水产养殖单元、蚯蚓养殖单元、沼气单元以及水循环单元；所述种植单元与畜牧养殖单元相互补给；水循环单元接受农业生产生活产出的废水并经过处理得到水源重新供给种植单元、畜牧养殖单元以及水产养殖单元；所述沼气单元分别与种植单元、畜牧养殖单元、水循环单元连接，形成沼气生产循环；其中，种植单元、畜牧养殖单元与水循环单元作为沼气单元原料来源，沼气单元的产出用于满足种植单元、畜牧养殖单元以及农业生产生活所需的有机肥料；所述种植单元、畜牧养殖单元、沼气单元、蚯蚓养殖单元之间连接形成蚯蚓养殖循环；其中，种植单元、畜牧养殖单元、沼气单元为蚯蚓养殖单元的营养物质的输入源，蚯蚓养殖的产出用于满足种植单元、畜牧养殖单元以及农业生产生活所需的有机肥料；所述种植单元、畜牧养殖单元、水循环单元、水产养殖单元、蚯蚓养殖单元之间形成水产养殖循环；其中，水循环单元与蚯蚓养殖单元为水产养殖单元的输入源，水产养殖单元产生的用于满足农业生产生活、种植单元、畜牧养殖单元的需求。

【技术特征摘要】
1.一种低碳生态循环农业系统，其特征在于，该系统包括种植单元、畜牧养殖单元、水产养殖单元、蚯蚓养殖单元、沼气单元以及水循环单元；所述种植单元与畜牧养殖单元相互补给；水循环单元接受农业生产生活产出的废水并经过处理得到水源重新供给种植单元、畜牧养殖单元以及水产养殖单元；所述沼气单元分别与种植单元、畜牧养殖单元、水循环单元连接，形成沼气生产循环；其中，种植单元、畜牧养殖单元与水循环单元作为沼气单元原料来源，沼气单元的产出用于满足种植单元、畜牧养殖单元以及农业生产生活所需的有机肥料；所述种植单元、畜牧养殖单元、沼气单元、蚯蚓养殖单元之间连接形成蚯蚓养殖循环；其中，种植单元、畜牧养殖单元、沼气单元为蚯蚓养殖单元的营养物质的输入源，蚯蚓养殖的产出用于满足种植单元、畜牧养殖单元以及农业生产生活所需的有机肥料；所述种植单元、畜牧养殖单元、水循环单元、水产养殖单元、蚯蚓养殖单元之间形成水产养殖循环；其中，水循环单元与蚯蚓养殖单元为水产养殖单元的输入源，水产养殖单元产生的用于满足农业生产生活、种植单元、畜牧养殖单元的需求。2.根据权利要求1所述的一种低碳生态循环农业系统，其特征在于，该系统还包括小分子水种植养殖；所述小分子水种植养殖输入源为农业生产生活，产出废弃物用于满足种植单元、畜牧养殖单元的需求；所述小分子水种植养殖包括小分子水种植和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平，祁志，孟杨，贾楠，陈青春，夏碧强，刘雯，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，清远和记低碳农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44