“四位一体”生态循环温室是“种植、养殖、加工、沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式。它变单环技术为组合链条技术,集大成于一体,建立起规模集约化的生态农业产业体系。生态循环温室是以粮食生产为基础,养殖业为龙头,沼气能源开发为纽带,有机肥料生产为驱动,形成饲料、肥料、能源、生态环境的良性循环,带动加工业及相关产业发展,合理安排经济作物生产,从而发展高效农业,提高整个体系的综合效益。
“四位一体”生态循环温室的工作模式如下图所示:
1、能源系统
生态循环温室的能源构成是尽量利用可再生能源,如沼气、太阳能,减少常规能源的使用。生态循环温室的能源利用如下图所示:
具体的利用措施:
(1)冬季在牛棚、猪舍的合适位置上设置薄膜的保温措施(仅冬季时釆用)这样可提高牛棚、猪舍内的温度,进一步减少牲畜粪便的热量损失。
(2)以牛棚、猪舍的顶面作为太阳能集热器,吸收利用太阳能。
(3)在极端不利的情况下,即冬季最寒冷的阶段,且白天无阳光(这种情况延续的时间一般很短),可利用夜间便宜的电力加热沼气池。由于夜间电价仅为白天电价的1/3-1/4,其运行费用不高。但是,在生态循环温室中,为了真正做到能源的自给自足,循环供给,这种形式能量补充是不提倡的。
2、沼气应用系统
沼气是生态循环温室中种植与养殖的纽带,它是系统中物质和能量多层次良性循环的重要一环。沼气作为一种二次能源,必须考虑其全年的充分合理的利用。其主要利用的途径:
(1)、冬季解决种植温室的加热。
(2)、夏季采用以热制冷的方式,解决种植温室的降温。
(3)、全年可用于畜禽废弃物处理工艺(干燥)过程,生产有机肥料。
(4)、可基本解决养、种植场工作人员的全年燃气及生活用热。
(5)、此生态循环系统试图在不使用或尽可能少使用外界能量的情况下维持系统能量需求。我们考虑,若是发酵罐产生的沼气足够用于冬季加热沼气罐所需的能童,(即如下图中虚线所示),系统可大大减少常规能源的使用。具体减少的能源使用情况,我们北方温室大棚建设网会通过计算证明,这个请关注我们的相关文章。
3、沼气发酵残留物的资源利用系统
将沼气池产生的发酵残留物进行资源化利用研究。主要包括以下几个方面:
(1)、废渣经过一系列的化学物理过程处理,并添加相应原料,制成高品质、缓释放、保湿的有机复合生态肥料,一部分用于本循环温室的有机肥料的来源,一部分包装外卖。
(2)、废液通过一系列的工艺流程制成叶面喷施液肥或兼具有缓释放的功能的无土栽培营养液,用于温室内作物和园区周围绿化带的浇灌,多余部分外卖作为高效液体有机复合肥料。
有机固体和液体肥料制作的工艺流程下图。
生态循环温室有机固体和液体肥料制作的工艺流程图
(3)、沼气经分离提纯后作为液肥浓缩、固体有机肥干燥所需能源,产生的二氧化碳气体作为温室内植物生长所需的二氧化碳气肥,同时多余沼气作为能源在园区内充分利用,总之最大限度的利用一切有价值的原料。
生态循环温室二氧化碳气肥利用工艺流程图
(4)、整个 “四位一体”生态循环温室生态园区内水除循环使用外,对环境实现零排放,污水处理工艺下图。
“四位一体”生态循环温室生态园区污水处理工艺图
(作者:北方温室大棚建设网 王万达)