一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统及使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统及使用方法，其中生产系统包括：牧草生产车间（1），沼气发电机房（2），连接牧草生产车间和沼气发电机房的通风连廊（3），以及配套的沼气生产系统；所述牧草生产车间（1）内包括生产区（10）、采收间（20）、容器消毒间（30）、种子处理间（40）、播种间（50）；生产车间外还配套有牧草装车台（60）、种子存贮塔（70）。本发明专利技术设计合理，具有很好的实际应用价值。具有很好的实际应用价值。具有很好的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统及使用方法


[0001]本专利技术涉及养殖及种植
，具体为一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统及使用方法。

技术介绍

[0002]中国是一个人均耕地面积很小的国家，粮食自给存在一定的压力，可用于牧草种植的土地面积则更小，而且由于气候、土壤等方面原因，我国牧区的牧草亩产量也非常低，因此，反刍动物产业尤其是奶牛、肉牛产业的发展严重受牧草资源的制约，每年需要从国外进口大量优质牧草，近几年还出现了牧草与粮食争地的问题。
[0003]大规模牛场面临的问题更加突出。因为无法获得足够的新鲜牧草，规模牛场不得不建设大面积的青贮设施以存贮牧草，青贮所采用的原料也多是营养价值很差的半黄玉米秸秆，秋天一次性收购并青贮，供全年使用。
[0004]同时，规模牛场产生的动物粪便是温室气体的重要来源，处理这些粪便，一方面要产生费用，另一方面产生温室气体。
[0005]本专利技术是利用粪便发酵产生的沼气发电作为主要能源，将发电的尾气用于补充牧草光合作用所需的二氧化碳，用很少的土地，工业化、大规模、周年性生产优质新鲜牧草，提高动物营养水平、健康状况的同时，减少温室气体排放，解决牧草和粮食争地矛盾、确保国家粮食安全。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的是提供一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统及使用方法，旨在以极小的土地面积解决大量新鲜牧草的周年供应，以提升反刍动物的营养水平，并解决牧草与粮食争地的问题；同时，还通过利用沼气发电的尾气，实现节能减排。r/>[0007]本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统，包括：牧草生产车间，沼气发电机房，牧草生产车间和沼气发电机房之间由通风连廊连接，沼气发电机房配套有沼气生产系统。
[0008]所述牧草生产车间为保温密闭的建筑结构，包括生产区、采收间、托盘消毒间、种子处理间、播种间。所述牧草生产车间外还设有牧草装车台和种子存贮塔；所述牧草装车台与采收间连接，所述种子存贮塔与种子处理间连接。所述牧草生产车间的顶部设有光伏发电系统，补充电力供应。
[0009]所述生产区的进风端墙壁上横向布置有通风管，所述通风管上开有若干通风孔，所述通风管的进风口通过通风连廊连接沼气发电机房出风口，所述通风连廊内安装鼓风机、降温装置、过滤器和外进风窗；所述生产区的出风端墙壁上设置有多个排风口。
[0010]所述生产区内沿进出风方向平行布置有多组种植架，每组种植架内独立设置多层，每层均独立设置有传送机构，该传送机构的运动方向为：由生产区的出风端方向运动至
进风端方向；每层的传送机构上放置有牧草种植托盘，播种后的牧草种植托盘位于该传送机构的起始端，待收获的牧草种植托盘位于该传送机构的终点端；每层的牧草种植托盘由传送机构的起始端运动至终点端点过程中，在该传送机构上方依次分为不同的区域，每个区域根据牧草不同阶段对光照、水分、营养的不同需求均独立布置有照明系统和喷淋装置。每组种植架位于进风端的每层均设置有扰流风机。
[0011]所述生产区内位于进风端沿种植架垂直方向设有传送带Ⅰ，所述生产区内位于出风端沿种植架垂直方向设有传送带Ⅱ。传送带Ⅰ和传送带Ⅱ分别用于将收获的托盘从种植架传送到采收间和将播种好的托盘从播种间传送到种植架。
[0012]所述生产区内位于传送带Ⅰ外侧平行设有轨道Ⅰ，所述轨道Ⅰ上布置有装卸机械手Ⅰ；所述生产区内位于传送带Ⅱ外侧平行设有轨道Ⅱ，所述轨道Ⅱ上布置有装卸机械手Ⅱ。移动式可升降装卸机械手分别在轨道上行走，用于将种植架上需要收获的托盘取下放到传送带上或将传送带上播种好的托盘放到种植架。
[0013]所述牧草生产车间内位于生产区一侧依次布置有采收间、托盘消毒间、种子处理间、播种间；所述传送带Ⅰ延伸至采收间内，所述传送带Ⅱ延伸至播种间内。
[0014]所述沼气发电机房内置沼气发电机，沼气发电机的尾气管延伸到通风连廊内；发电机房设有进风窗、外排风机、出风口；所述的出风口与通风连廊连接；所述的外排风机可以在高温季节形成发电机房的空气交换。
[0015]所述的热气发电机房外配套有沼气生产系统，所述沼气生产系统包括沼气存贮柜、沼气发酵罐、粪污暂存池、沼渣处理间、沼液沉淀池、氧化塘以及配套管道。
[0016]所述牧草生产车间内安装有温度、湿度、二氧化碳、光照探头，所述牧草生产车间外安装有温度、湿度、二氧化碳探头，所述沼气发电机房安装有温度探头；各探头均配合控制器，以实施对生产区环境因子的自动调控。
[0017]本专利技术还同时提供了该生产系统的使用方法，如下：收获牧草：当种植架上有可以收获的牧草时，装卸机械手Ⅰ移动到相应的种植架旁边，将牧草种植托盘取下放置到传送带Ⅰ上，传送带Ⅰ将其传送到采收间，在采收间将牧草卸出并转移到装车台，空的种植托盘被转移到托盘消毒间。
[0018]托盘消毒：使用过的托盘在消毒间进行清洗、消毒、干燥后备用。
[0019]种子处理：在种子处理间对种子通过浸泡、化学处理、物理处理等手段，促进种子萌发，提高发芽率。
[0020]播种：处理好的种子在播种间均匀播种在已经清洗消毒并干燥的种植托盘上，并经传送带Ⅱ传送至生产区。
[0021]托盘上架：装卸机械手Ⅱ移动到需要的种植架旁，将传送带Ⅱ上的播种好的托盘举起，放到种植架相应的位置，开始按照生产周期向另一端移动。
[0022]光照、水分和营养补充：种植架的每层上部安装有独立的照明系统和喷淋装置，按照从种子到收获不同阶段牧草对水、营养、光照的需求进行光照和水肥处理。比如：刚播种的区域只喷水、无光照，萌芽阶段喷水并补充低光照，生长前期喷低浓度营养液、光照加强，生长中期喷较高浓度营养液、光照增强，生长后期喷洒高浓度营养液、光照继续增强，收获期区域光照最强、不再喷水。
[0023]二氧化碳补充：沼气发电机产生的高二氧化碳浓度的尾气通入通风连廊，经过过
滤器，再经过降温装置，然后经过鼓风机后进入通风管，最后通过通风孔进入生产区内。高二氧化碳浓度的空气在生产区的流动方向为从进风端流向出风端，向排风口一端流动的过程中被植物的光合作用吸收，二氧化碳浓度逐渐降低，直至接近或低于大气的二氧化碳浓度，排出室外。越接近收获期的牧草，光合强度越大，其周围环境中二氧化碳浓度越高；刚播种的区域不需要光合作用，这个区域二氧化碳浓度最低。
[0024]扰流和干燥：安装在种植架进风端侧面的扰流风机一方面可以使空气分布均匀，另一方面可以使即将收获的牧草保持比较干燥的状态。
[0025]温度调节：寒冷季节需要为生产区补充热量时，发电机房的空气通过发电机房出风口进入通风连廊，与发电机尾气一起经过滤进入通风管，进而进入生产区；温和季节不需要为生产区补充热量时，发电机房的出风口关闭，外排风机打开，发电机房的高温空气通过外排风机排出，同时，通风连廊的进风口打开，外部空气进入通风连廊，与发电机尾气一起通过过滤进入通风管；高温季节需要降温时，启动降温装置为通风连廊内的空气降温。通过上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统，包括：牧草生产车间（1），沼气发电机房（2），连接牧草生产车间和沼气发电机房的通风连廊（3），以及配套的沼气生产系统；其特征在于：所述牧草生产车间（1）内包括生产区（10）、采收间（20）、容器消毒间（30）、种子处理间（40）、播种间（50）；生产车间外还配套有牧草装车台（60）、种子存贮塔（70）；所述生产区（10）的进风端墙壁上横向布置有通风管（101），所述通风管（101）上开有若干通风孔（115），所述通风管（101）的进风口通过通风连廊（3）连接沼气发电机房（2）的出风口（205），所述通风连廊（3）内安装鼓风机（102）、降温装置（103）、过滤器（104）和外进风窗（105）；所述生产区（10）的出风端墙壁上设置有多个排风口（106）；沼气发电机房（2）内安装有沼气发电机（201），所述沼气发电机（201）的沼气发电机尾气管道（202）延伸到通风连廊（3）内；沼气发电机房（2）设有进风窗（203）、外排风机（204）、出风口（205）；所述生产区（10）内沿进出风方向平行布置有多组种植架（107），每组种植架（107）内独立设置多层，每层均独立设置有传送机构，该传送机构的运动方向为：由生产区的出风端方向运动至进风端方向；每层的传送机构上放置有牧草种植托盘（108），播种后的牧草种植托盘（108）位于该传送机构的起始端，待收获的牧草种植托盘（108）位于该传送机构的终点端；每层的牧草种植托盘（108）由传送机构的起始端运动至终点端点过程中，在该传送机构上方依次分为不同的区域，每个区域根据牧草不同阶段对光照、水分、营养的不同需求均独立布置有照明系统和喷淋装置；每组种植架位于进风端的每层均设置有扰流风机（122）。2.根据权利要求1所述的一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统，其特征在于：所述生产区（10）内位于进风端沿种植架垂直方向设有传送带Ⅰ（116），所述生产区（10）内位于出风端沿种植架垂直方向设有传送带Ⅱ（119）；所述传送带Ⅰ（116）延伸至采收间（20）内，所述传送带Ⅱ（119）延伸至播种间（50）内；传送带Ⅰ（116）外侧平行设有轨道Ⅰ（117），所述轨道Ⅰ（118）上布置有装卸机械手Ⅰ（118）；传送带Ⅱ（119）外侧平行设有轨道Ⅱ（120），所述轨道Ⅱ（120）上布置有装卸机械手Ⅱ（121）。3.根据权利要求1所述的一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统，其特征在于：所述牧草生产车间（1）的顶部设有光伏发电系统（80）。4.根据权利要求1所述的一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统，其特征在于：所述沼气发电机房（2）外配制有沼气生产系统，所述沼气生产系统包括沼气存贮柜（3）、沼气发酵罐（4）、粪污暂存池（5）、沼渣处理间（6）、沼液沉淀池（7）、氧化塘（8）以及配套管道。5.根据权利要求1所述的一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统，其特征在于：所述牧草生产车间（1）为保温密闭的建筑结构。6.根据权利要求1所述的一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统，其特征在于：所述牧草生产车间（1）外还设有牧草装车台（60）和种子存贮塔（70）；所述牧草装车台（60）与采收间（20）连接，所述种子存贮塔（70）与种子处理间（40）连接。7.根据权利要求1所述的一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统，其特征在于：降温装置（103）为水帘或者热泵表冷器。8.根据权利要求1所述的一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统，其特征在于：
所述牧草生产车间（1）内安装有温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕杰，姚军，毕研伦，周思君，万国起，
申请(专利权)人：今蜂智慧农业科技泰安有限公司，
类型：发明
国别省市：