一种沼液滴灌系统抗堵技术及其应用技术方案

本发明专利技术公开了一种沼液滴灌系统抗堵技术及其应用，涉及沼液滴灌技术领域。一种沼液滴灌系统抗堵技术抗堵技术，包括灌溉主管路，所述灌溉主管路前部设有供水水泵，且沿灌溉水流动方向依次设有加料部、控制部、灌溉部和排水部，所述加料部加水口与灌溉主管路固定连接，且加料部各出料口均固定连接于控制部，所述控制部进水口和出水口分别与灌溉主管路固定连接，所述灌溉部垂直固定连接于灌溉主管路尾部和排水部前部之间。本发明专利技术提供了一种沼液滴灌系统抗堵技术，并提出沼液滴灌加酸加氯运行管护制度，大幅提高沼液滴灌系统的抗堵塞性能，该系统对于农业生产者具有较高的可实施性，对促进沼液还田技术的推广与应用具有重要意义。促进沼液还田技术的推广与应用具有重要意义。促进沼液还田技术的推广与应用具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种沼液滴灌系统抗堵技术及其应用


[0001]本专利技术涉及沼液滴灌
，具体为一种沼液滴灌系统抗堵技术及其应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国畜禽养殖业蓬勃发展，沼液等畜禽粪污的大量堆积和粗犷的排放方式已经严重制约了养殖业的规模化发展，对我国农业环境的可持续发展构成极大威胁。沼液中养分含量丰富，完全可以通过滴灌水肥一体化技术将沼液作为有机液态肥施入田间，在合理消纳畜禽粪污的前提下，响应国家化肥减量增效的有力号召。沼液中水质成分复杂，长期施用容易导致滴灌系统灌水器发生严重堵塞，增加滴灌系统的维护运行成本。通过定期向滴灌系统中加入酸液和氯液的方式，能够有效缓解灌水器的堵塞情况。其中，加入酸液的目的在于抑制滴灌用水中碳酸盐等化学沉淀的形成并为氯液的加入提供酸性条件；加入氯液的目的在于缓解滴灌用水中微生物对粘性胞外聚合物的分泌。
[0003]现有技术中，专利号201810206381.7公开了一种防止滴灌灌水器堵塞的系统及方法，提出直接向滴灌用水中加入酸液和氯液的方式缓解灌水器堵塞，但在沼液滴灌系统中，灌溉用水为沼液与清水的混合液，由于沼液中存在较多CO
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‑
离子，直接加酸的方式会生成大量CO2气体，导致沼液出现严重的泡沫溢出现象,不利于灌水器的实际工作情况，且部分氮元素存在随CO2气体被带出沼液的可能性，这会极大程度降低沼液有机肥的实际肥效，此外，由于沼液呈弱碱性，且含有较多微生物，若直接向混合液中添加酸液和氯液，会导致达到预设值所需的酸氯用量大幅增加。因此，在维护沼液滴灌系统的过程中，不能按照现有技术将酸液和氯液直接加入沼液，而应针对沼液特性，在滴灌工作结束后，依次加入一定浓度的酸液和氯液，实现对沼液残留物质的充分处理。
[0004]目前还未形成有效的沼液滴灌系统加酸加氯运行制度，亟需提出适用于沼液滴灌系统的加酸加氯技术参数，以期保证沼液滴灌系统安全长效运行。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的不足，本专利技术从缓解灌水器堵塞和保留沼液养分的角度，提出了一种沼液滴灌系统抗堵技术及其应用。
[0006]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种沼液滴灌系统抗堵技术，其特征在于，灌溉主管路前部设有供水水泵，且沿灌溉水流动方向依次设有加料部、控制部、灌溉部和排水部，加料部加水口与灌溉主管路固定连接，且加料部各出料口均固定连接于控制部，控制部进水口和出水口分别与灌溉主管路固定连接，灌溉部垂直固定连接于灌溉主管路尾部和排水部前部之间。
[0007]加料部包括加水管路、酸液加料桶、氯液加料桶、沼液加料桶、无机肥加料桶，各加料桶与同一加水管路固定连接。
[0008]控制部包括酸氯调配箱、肥液调配箱、第一进水管路、第二进水管路、酸液加料管路、氯液加料管路、沼液加料管路、无机肥加料管路、第一出料管路和第二出料管路，第一进
水管路、酸液加料管路和氯液加料管路与酸氯调配箱固定连通，酸液调配箱与第一出料管路固定连通，第二进水管路、沼液加料管路和无机肥加料管路与肥液调配箱连通，肥液调配箱与第二出料管路连通，第一进水管路与第二进水管路上分别设置有第一进水电磁阀和第二进水电磁阀，第一出料管路与第二出料管路上均设有第一出料电磁阀和第二出料电磁阀，各加料管路上沿加料流动方向均依次设有增压泵与加料电磁阀。第一进水管路、第二进水管路与进水总管路固定连接，进水总管路上固定安装有进水单向阀，第一出料管路、第二出料管路与出料总管路固定连接，出料总管路上固定安装有出料单向阀。
[0009]排水部包括排水主管路，排水主管路上沿灌溉水流动方向依次固定安装有终端监测装置和排水电磁阀。
[0010]进一步地，加料部各加料桶内部均设有搅拌装置，各加料桶进水口处均固定安装有阀门，出水口处均通过对应加料管路固定连接于控制部。
[0011]进一步地，中控部设有前端pH监测模块、前端ClO2监测模块、无线信息采集模块、数据分析模块、显示模块、前端反馈模块、终端反馈模块和电源模块。无线信息采集模块与终端信息传输模块电性连接，且无线信息采集模块、前端pH监测模块、前端ClO2监测模块分别电性连接于数据分析模块，数据分析模块将数据分析结果展示于显示模块，且数据分析模块分别与前端反馈模块、终端反馈模块电性连接，前端反馈模块分别与控制部各加水加料电磁阀电性连接，终端反馈模块与排水电磁阀电性连接。电源模块为各模块提供动力支持。
[0012]进一步地，终端监测装置包括主体外壳，主体外壳内设有终端pH监测模块、终端ClO2监测模块、终端信息传输模块和电池模块，终端pH监测模块和终端ClO2监测模块分别与终端信息传输模块电性连接，终端信息传输模块与无线信息采集模块电性连接。
[0013]提供一种沼液滴灌系统抗堵技术的应用，其包括以下步骤：
[0014]S1：沼液滴灌停止阶段，关闭第二进水电磁阀、沼液出料口电磁阀、无机肥加料电磁阀和第二出料电磁阀，同时开启第一进水电磁阀、酸液加料电磁阀和第一出料电磁阀。
[0015]S2：加酸加氯准备阶段，向酸液加料桶加入盐酸溶液(pH＝2.0
‑
4.0)，并向氯液加料桶中加入ClO2溶液(1000
‑
5000mg/l)，并在中控部上设定预期pH值和ClO2浓度。
[0016]S3：加酸阶段，打开供水水泵，中控部将酸氯调配箱中混合溶液的pH值调至预设范围后，终端监测装置以1分钟时长为间隔，持续向无线信息采集模块发送终端pH监测数据。此时，无线信息采集模块将终端监测装置发送的信息传递至数据分析模块，数据分析模块判断pH变化达到稳定后，关闭酸液加料电磁阀，完成加酸工作。
[0017]S4：加氯阶段，同时开启氯液加料电磁阀，调整酸氯调配箱中混合溶液ClO2浓度至预设范围后，终端监测装置以30秒时长为间隔，持续向无线信息采集模块发送ClO2浓度监测数据。随后，数据分析模块判定无线信息采集模块发送的ClO2浓度数据变化稳定后，关闭氯液加料电磁阀，完成加氯工作。
[0018]S5：静置阶段，关闭整个沼液滴灌系统，并静置2
‑
3h。
[0019]S6：毛管冲洗阶段，依次打开排水电磁阀和供水水泵，等至，终端监测装置监测到水流时，系统进行时长为5分钟的末端冲洗工作。
[0020]S7：维护完成阶段，关闭厂房水泵，待终端监测装置无法监测到水流时，关闭沼液滴灌系统，完成一次系统维护。
[0021]进一步地，所述S3和S4步骤中，判定数据稳定的计算方法为，
[0022][0023]其中，x
t
表示当前时间点所测沼液滴灌系统终端溶液的pH值或氯浓度；x
t
‑
i
表示相比当前时间点，前第i个时间点所测沼液滴灌系统终端溶液的pH值或氯浓度；表示当前时间点与前第i个时间点所测沼液滴灌系统终端溶液pH值或氯浓度的平均值。
[0024]进一步地，所述S6和S7步骤中，判定终端监测装置监测到水流的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沼液滴灌系统抗堵技术，包括灌溉主管路(1)，所述灌溉主管路(1)前部设有供水水泵，且沿灌溉水流动方向依次设有加料部(2)、控制部(3)、灌溉部(6)和排水部(7)，所述加料部(2)加水口与灌溉主管路(1)固定连接，且加料部(2)各出料口均固定连接于控制部(3)，所述控制部(3)进水口和出水口分别与灌溉主管路(1)固定连接，所述灌溉部(6)垂直固定连接于灌溉主管路(1)尾部和排水部(7)前部之间；加料部(2)包括加水管路(201)、酸液加料桶(202)、氯液加料桶(203)、沼液加料桶(204)、无机肥加料桶(205)，所述各加料桶与同一加水管路(201)固定连接；控制部(3)包括酸氯调配箱(301)、肥液调配箱(302)、第一进水管路(402)、第二进水管路(403)、酸液加料管路(303)、氯液加料管路(304)、沼液加料管路(305)、无机肥加料管路(306)、第一出料管路(502)和第二出料管路(503)，所述第一进水管路(402)、酸液加料管路(303)和氯液加料管路(304)与酸氯调配箱(301)固定连通，所述酸液调配箱(301)与第一出料管路固定连通，所述第二进水管路(403)、沼液加料管路(305)和无机肥加料管路(306)与肥液调配箱(302)连通，所述肥液调配箱(302)与第二出料管路连通，所述第一进水管路(402)与第二进水管路(403)上分别设置有第一进水电磁阀(404)和第二进水电磁阀(405)，所述第一出料管路(502)与第二出料管路(503)上均设有第一出料电磁阀(504)和第二出料电磁阀(505)，所述各加料管路上沿加料流动方向均依次设有增压泵与加料电磁阀。所述第一进水管路(402)、第二进水管路(403)与进水总管路(4)固定连接，所述进水总管路(4)上固定安装有进水单向阀(401)，所述第一出料管路(502)、第二出料管路(503)与出料总管路(5)固定连接，所述出料总管路(5)上固定安装有出料单向阀(501)；排水部包括排水主管路(701)，所述排水主管路(701)上沿灌溉水流动方向依次固定安装有终端监测装置(702)和排水电磁阀(703)。2.根据权利要求1所述的沼液滴灌系统抗堵技术，其特征在于，所述加料部(2)各加料桶内部均设有搅拌装置，各加料桶进水口处均固定安装有阀门，出水口处均通过对应加料管路固定连接于控制部(3)。3.根据权利要求1所述的沼液滴灌系统抗堵技术，其特征在于，所述中控部(3)设有前端pH监测模块(8)、前端ClO2监测模块(9)、无线信息采集模块(10)、数据分析模块(11)、显示模块(12)、前端反馈模块(13)、终端反馈模块(14)和电源模块(15)。所述无线信息采集模块(10)与终端信息传输模块(17)电性连接，且无线信息采集模块(10)、前端pH监测模块(8)、前端ClO2监测模块(9)分别电性连接于数据分析模块(11)，所述数据分析模块(11)将数据分析结果展示于显示模块(12)，且数据分析模块(11)分别与前端反馈模块(13)、终端反馈模块(14)电性连接，所述前端反馈模块(13)分别与控制部(3)各加水加料电磁阀电性连接，所述终端反馈模块(14)与排水电磁阀(703)电性连接。电源模块(15)为各模块提供动力支持。4.根据权利要求1所述的沼液滴灌系统抗堵技术，其特征在于，所述终端监测装置(702)包括主体外壳(704)，主体外壳(704)内设有终端pH监测模块(16)、终端ClO2监测模块(18)、终端信息传输模块(17)和电池模块(19)，所述终端pH监测模块(16)和终端C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建东，仇学峰，王海涛，王传娟，王绍新，
申请(专利权)人：北京艾特富节水科技有限公司，
类型：发明
国别省市：