一种沼液NH4制造技术

本发明专利技术公开了一种沼液NH4+‑N在线监测与安全利用调控系统，包括NH4+‑N在线监测仪、中枢系统控制箱、沼液池、蓄水池、灌溉管道、泵房、变频器、涡轮搅拌器；泵房由沼液泵、水泵组成其中沼液泵与灌溉管道连接处相对水泵与灌溉管道连接处更靠近灌溉管道出水口，中枢系统控制箱接收并处理NH4+‑N在线监测仪的信号，直接控制水泵的运行，通过变频器控制沼液泵的运行，涡轮搅拌器设置于灌溉管道内靠近灌溉管道出水口的位置。还公开了上述安全利用系统的使用方法。本发明专利技术采用NH4+‑N在线监测仪，对灌溉前沼液进行实时监测，并根据监测结果指导沼液和水配合配施比例，实现了基于NH4+‑N施用安全的操作控制，确保了作物生长的安全性，也为科学合理利用沼液提供了有效的参考依据。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种沼液NH4+?N在线监测与安全利用调控系统，包括NH4+?N在线监测仪、中枢系统控制箱、沼液池、蓄水池、灌溉管道、泵房、变频器、涡轮搅拌器；泵房由沼液泵、水泵组成其中沼液泵与灌溉管道连接处相对水泵与灌溉管道连接处更靠近灌溉管道出水口，中枢系统控制箱接收并处理NH4+?N在线监测仪的信号，直接控制水泵的运行，通过变频器控制沼液泵的运行，涡轮搅拌器设置于灌溉管道内靠近灌溉管道出水口的位置。还公开了上述安全利用系统的使用方法。本专利技术采用NH4+?N在线监测仪，对灌溉前沼液进行实时监测，并根据监测结果指导沼液和水配合配施比例，实现了基于NH4+?N施用安全的操作控制，确保了作物生长的安全性，也为科学合理利用沼液提供了有效的参考依据。【专利说明】一种沼液NH4+-N在线监测与安全利用调控系统及其使用方法
本专利技术涉及到一种沼液NH4+-N在线监测与安全利用调控系统及其使用方法。
技术介绍
近年来，畜禽养殖污染已引起社会舆论广泛关注和各级政府治污决策时的高度重视，为实现粪污无害化处理及能源化利用，畜禽养殖场纷纷建设沼气工程，在取得既定效益的同时也产生了大量的副产物，即沼液。沼液中富含氮、磷、钾、NH/-N等，未经后续处理直接排放环境将对周边水体自净功能造成严重影响，成为水环境保护中亟待解决的关键问题，也长期困扰着畜牧业的健康发展。农田消纳沼液是通过农田土壤以及生存在土壤中的农作物、微生物等共同作用来处理和利用沼液的生态方法，是目前公认的最易实施且行之有效的处理方法，既能缓解沼气工程中沼液的后续处理压力和处理成本，也能部分替代农业生产对化学肥料的需求，降低农业生产成本，培肥地力，提高农作物产量和品质。研究表明，猪粪和牛粪经厌氧发酵后，其液相中铵氮(NH/-N)含量与进料液相比显著增加，占液相总氮的比例均大于70%，对沼气工程调查结果也表明猪粪和牛粪沼液中NH4+-N含量远大于N03—-N含量，因此沼液施用时应充分考虑沼液中NH/-N浓度与作物需肥生理的匹配程度。农业生产上因盲目施用沼液导致作物生长不良的现象时有报道，因此，在大面积推广应用沼液时，需要考虑沼液NH/-N浓度。刘宝存等人的一种沼液滴灌施肥系统(专利号ZL200910146926.0)初步奠定了沼液在温室滴灌系统应用的构架，高立洪等人的沼液灌溉防堵系统及方法(专利号ZL201210051227.X)在防堵及自动化上进行了初步的提升。围绕沼液的安全利用研究，多集中在管道防堵技术方面，在沼液用量上多是凭借生产经验设定，缺乏科学的依据，尤其在沼液水肥一体化系统中缺乏在线监测的安全利用控制环节。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种沼液NH/-N在线监测与安全利用调控系统。本专利技术采用的技术方案为:一种沼液NH4+-N在线监测与安全利用调控系统，包括NH4+-N在线监测仪、中枢系统控制箱、沼液池、蓄水池、灌溉管道、栗房、变频器、涡轮搅拌器；所述栗房由沼液栗、水栗组成，所述沼液栗抽水端置于沼液池内，出水端与灌溉管道连接，所述水栗抽水端置于蓄水池内，出水端与灌溉管道连接，其中沼液栗与灌溉管道连接处相对水栗与灌溉管道连接处更靠近灌溉管道出水口，所述NH/-N在线监测仪检测沼液池内沼液的NH4+-N浓度并实时传送给中枢系统控制箱，所述中枢系统控制箱接收并处理NH4+-N在线监测仪的信号，直接控制水栗的运行，通过变频器控制沼液栗的运行，所述涡轮搅拌器设置于灌溉管道上靠近灌溉管道出水口的位置。优选的，还包括一套以上的土壤墒情监测仪和电磁阀；所述土壤墒情监测仪由多个探针水分传感器、处理芯片、控制面板组成，所述探针水分传感器均匀分布于该土壤墒情监测仪控制的区域，用于探测该区域内土壤水分，所述处理芯片收集多个探针水分传感器的信号并处理；所述灌溉管道为三级灌溉管网，由主管道、支管道、末端管道组成，其直径依次递减，主管道和若干根支管道连接，支管道的数量与土壤墒情监测仪的数量相同，每根支管道和若干根末端管道连接，末端管道均匀分布在对应的土壤墒情监测仪控制的区域;每个支管道上均设有电磁阀，所述中枢系统控制箱接收并处理处理芯片的信号，所述处理芯片控制该土壤墒情监测仪控制区域内的电磁阀的启闭，控制面板与处理芯片连接，用于输入命令和显示数据。优选的，还包括两个单向阀，其中一个单向阀靠近沼液栗的出水端，另一个单向阀靠近水栗的出水端。优选的，所述沼液池为两格式沼液池，分为沼液沉淀池和沼液储存池，在沉淀池和储存池之间的水泥挡墙中下部设有过滤格栅。优选的，还包括配肥器，所述配肥器包括施肥器、吸肥管和储液桶，施肥器的两端均连接在主管道上，施肥器的中间部位连接吸肥管，吸肥管另一端放入储液桶内。优选的，所述末端管道为滴灌带或微喷带，其上错位打孔，孔径为1.0-1.5mm。优选的，还包括大颗粒物过滤网箱，所述大颗粒物过滤网箱由长方体不锈钢框架、反冲洗装置、三面40-60目不锈钢筛网包裹而成，大颗粒物过滤网箱开口向上，垂直摆放在沼液储存池和水池中，沼液栗和水栗从大颗粒物过滤网箱内吸取液体。本专利技术还公开了基于上述沼液NH4+-N在线监测与安全利用调控系统的使用方法，其步骤包括:(I)、处理芯片实时接收探针水分传感器探测的数据，处理芯片内预置有控制程序，对所接收的数据进行加和求平均值和筛选最低值，并在控制面板中显示相应的具体数值，在所述控制面板上预留有人为设定触屏按钮，所述触屏按钮设定为针对不同作物生长所需的土壤墒情阈值范围；(2)、处理芯片选择探针水分传感器实时监测的平均值或者最低值与该阈值比对，当监测的实时数据平均值或者最低值低于所设定的土壤墒情阈值下限时，发出请求到中枢系统控制箱，同时NH/-N在线监测仪监测沼液NH/-N浓度b并将信号传送给中枢系统控制箱，中枢系统控制箱将b与NH/-N浓度设定值a作比对，根据以下逻辑控制沼液栗和水栗的运行:当b〈a时，系统单独启动沼液栗，并全频运彳丁，此时水栗不启动；当a< b〈 1.5a时，系统同时开启水栗和沼液栗，水栗全频启动，系统通过变频器控制自动调整沼液运行的频率，使沼液与水的比例为I: I;当1.5a < b〈2a时，系统同时开启水栗和沼液栗，水栗全频启动，系统通过变频器控制自动调整沼液运行的频率，使沼液与水的比例为I: 2 ；当2aSb时，系统同时开启水栗和沼液栗，水栗全频启动，系统通过变频器控制自动调整沼液运行的频率，使沼液与水的比例为1:3;当探针水分传感器监测的实时数据平均值或者最低值大于或等于所设定的土壤墒情阈值上限时，处理芯片发出请求到中枢系统控制箱，中枢系统控制箱关闭沼液栗和水栗，并指令处理芯片关闭电磁阀；(3)、若有两个或两个以上的土壤墒情监测仪同时向中枢系统控制箱发出灌溉请求时，系统以中枢系统控制箱接收到指令的先后顺序逐次进行灌溉，进入等待序列的土壤墒情监测仪，其相连的支管道上的电磁阀处于关闭状态，直到接收到灌溉指令时，才开启设施大棚内支管道上的电磁阀。优选的，所述控制面板上可自由设定沼液栗和水栗的配比关系并启动沼液栗和水栗，该情况下，沼液栗的运行频率不再受NH4+-N在线监测仪的信号的影响。本专利技术的有益效果如下:1、采用土壤墒情监测仪，对设施大棚土壤墒情进行实时监测，在土本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沼液NH4+‑N在线监测与安全利用调控系统，包括NH4+‑N在线监测仪、中枢系统控制箱、沼液池、蓄水池、灌溉管道、泵房、变频器、涡轮搅拌器；所述泵房由沼液泵、水泵组成，所述沼液泵抽水端置于沼液池内，出水端与灌溉管道连接，所述水泵抽水端置于蓄水池内，出水端与灌溉管道连接，其中沼液泵与灌溉管道连接处相对水泵与灌溉管道连接处更靠近灌溉管道出水口，所述NH4+‑N在线监测仪检测沼液池内沼液的NH4+‑N浓度并实时传送给中枢系统控制箱，所述中枢系统控制箱接收并处理NH4+‑N在线监测仪的信号，直接控制水泵的运行，通过变频器控制沼液泵的运行，所述涡轮搅拌器设置于灌溉管道上靠近灌溉管道出水口的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：盛婧，王子臣，孙国峰，张丽萍，郑建初，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32