專利名稱：可控自溫生態(tài)大棚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及國(guó)際專利分類AOlG園藝或栽培的大棚管理技術(shù)，尤其是可控自溫生態(tài)大棚。
背景技術(shù)：
大棚特點(diǎn)建造容易、使用方便，投資較少，是一種簡(jiǎn)易的保護(hù)地栽培設(shè)施。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，被世界各國(guó)普遍采用。大棚保溫升溫一直是困擾種植戶的關(guān)鍵問(wèn)題，尤其在我國(guó)北方地區(qū)，甚至影響了蔬菜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，農(nóng)業(yè)專家和廣大種植戶想了很多方法，如多層膜保溫、電燈補(bǔ)光增溫、電熱線加溫、熱風(fēng)爐加溫等等。雖然取得了一定效果，但也暴露了其中的很多缺點(diǎn)和不足，如有的要增加設(shè)備、費(fèi)用增加，有的還有安全隱患等。溫室大棚升溫發(fā)酵助劑是采用國(guó)際最新微生物工程技術(shù)，充分利用功能微生物的發(fā)酵分解作用，將秸稈轉(zhuǎn)化為作物所需要的有機(jī)及無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)、溫度熱量、二氧化碳，同時(shí)產(chǎn)生相關(guān)的生物防病抗病效應(yīng)，最終獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無(wú)公害的農(nóng)產(chǎn)品的一種新型生物工程技術(shù)產(chǎn)品。秸稈物料中加入升溫發(fā)酵助劑后，功能微生物大量和快速繁殖，微生物在發(fā)酵分解過(guò)程中能產(chǎn)生大量的熱量、二氧化碳、酶、及其它多種代謝產(chǎn)物。二氧化碳供應(yīng)充足，氣溫、 地溫大幅度提高，有助于作物在低溫等不利環(huán)境條件下順利生長(zhǎng)發(fā)育；有益微生物大量繁殖，生化反應(yīng)過(guò)程中形成的多種酶及其它抗病因數(shù)，使作物抗病能力大大增強(qiáng)，能節(jié)省七成以上的農(nóng)藥成本；秸稈腐熟后產(chǎn)生大量的有機(jī)、無(wú)機(jī)養(yǎng)分，使土壤營(yíng)養(yǎng)豐富、肥沃，因而使作物生長(zhǎng)健壯，可節(jié)省一半以上的化肥用量；由于化肥、農(nóng)藥使用量大大減少，因而可顯著提高果蔬質(zhì)量，外觀和口味都有明顯改善，賣價(jià)好，商品率高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。它與傳統(tǒng)的農(nóng)作物栽培技術(shù)有著本質(zhì)的區(qū)別，是秸稈無(wú)害化、資源化、就地利用、 循環(huán)轉(zhuǎn)化的最新技術(shù)，能節(jié)水節(jié)電，省工省肥，大大降低成本，同時(shí)提高產(chǎn)量及質(zhì)量，增產(chǎn)增收，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且易學(xué)易用，便于推廣。溫室大棚在北方地區(qū)冬季需要取暖以提高和保持作物生長(zhǎng)所需熱量，以補(bǔ)充日曬取暖之不足，而取暖也主要以煤炭燃燒取暖為主，在長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月以上的采暖季，燃料消耗巨大，甚至多達(dá)上萬(wàn)元，這樣既極大增加了種植成本，而且對(duì)當(dāng)?shù)乜諝猸h(huán)境也勢(shì)必造成污染。 如此已多年困擾當(dāng)?shù)胤N植業(yè)主。利用低成本較低的環(huán)保供暖方法的技術(shù)少見(jiàn)公開(kāi)，在生物發(fā)熱利用技術(shù)工藝方面的專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開(kāi)較少，例如專利申請(qǐng)?zhí)?00910011025涉及利用生物發(fā)酵技術(shù)，具體地說(shuō)是一種利用秸稈于大棚內(nèi)生物發(fā)酵產(chǎn)二氧化碳的方法。首先將秸稈平鋪于大棚底層， 然后將復(fù)合菌劑均勻的撒在秸稈上，最后在菌劑上覆土形成大棚的畦；形成畦后澆水使其濕潤(rùn)，在濕潤(rùn)的覆膜后的畦上打孔，而后每隔20天打孔一次，待打孔完成，澆水7天后即可定植作物，作物在大棚中生長(zhǎng)即可得到適于作物生長(zhǎng)充足的二氧化碳。又如專利申請(qǐng)?zhí)?00410024965公開(kāi)了利用農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物發(fā)酵進(jìn)行大棚二氧化碳施肥的方法。該方法以農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便混合物為基質(zhì)，使基質(zhì)的C/N比為40/1，于發(fā)酵裝置中，直接在大棚內(nèi)發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)程保持發(fā)酵溫度在50°C左右，基質(zhì)pH值6. 0 7， 在大棚內(nèi)獲釋二氧化碳?xì)夥?，發(fā)酵1 2周后，每周從發(fā)酵裝置底部取出部分發(fā)酵廢渣，從裝置頂部加入部分新基質(zhì)，維持大棚內(nèi)的二氧化碳?xì)夥蕽舛戎辽僭赟OOyLL丨[-1]。又如專利申請(qǐng)?zhí)?00920097591 —種地溫節(jié)能恒溫溫室大棚。包括溫室大棚主體， 其內(nèi)部設(shè)置有一臺(tái)用于地源熱泵系統(tǒng)的地溫主機(jī)設(shè)備，該地溫主機(jī)設(shè)備同時(shí)連接溫室大棚內(nèi)的末端系統(tǒng)和地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)構(gòu)成整個(gè)溫度調(diào)節(jié)的供回環(huán)路，其中末端系統(tǒng)包括溫室大棚的地表土壤下水平均勻鋪埋的P E-X、PE-RT或PD換熱管，以及在溫室大棚內(nèi)部四周安裝的立式風(fēng)機(jī)盤管。地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)可以是土壤中垂直埋入的PE換熱管，還可以是由抽水井和回灌井構(gòu)成的地下水換熱系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以生物廢棄物發(fā)酵方法為大棚供熱的技術(shù)，該技術(shù)能夠同時(shí)滿足綠色環(huán)保和低碳經(jīng)濟(jì)的要求，在節(jié)能降耗的同時(shí)增加大棚種植管理的效益。本發(fā)明的發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的在大棚內(nèi)設(shè)置活動(dòng)發(fā)酵塔，接通進(jìn)排氣管和溫度自控儀，向發(fā)酵塔內(nèi)填入生物廢料，并拌入水密閉發(fā)酵，通風(fēng)后物料發(fā)酵生熱。本發(fā)明的有益效果是充分利用功能微生物的發(fā)酵腐熟及分解降解作用，釋放熱量，提高棚溫，可以降低成本，增產(chǎn)增收，提高經(jīng)濟(jì)效益。在低投入的情況下，可實(shí)現(xiàn)大棚內(nèi)空氣溫度的自控調(diào)節(jié)，且節(jié)能環(huán)保，避免了燃煤造成的空氣污染。同時(shí)將生物廢料轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料，可減少化肥用量，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)良性循環(huán)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的大棚內(nèi)設(shè)發(fā)酵塔示意2是本發(fā)明實(shí)施例1的發(fā)酵塔內(nèi)物料發(fā)酵反應(yīng)進(jìn)程示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在大棚1內(nèi)設(shè)置活動(dòng)發(fā)酵塔6，接通進(jìn)氣管5、排氣管2和溫度自控儀9，向發(fā)酵塔 6內(nèi)填入生物廢料，并拌入水密閉發(fā)酵，通風(fēng)后物料發(fā)酵生熱。根據(jù)大棚1的結(jié)構(gòu)，在大棚1內(nèi)設(shè)置活動(dòng)發(fā)酵塔6，活動(dòng)發(fā)酵塔6在大棚1外填料， 塔底懸空15-20厘米，打開(kāi)料門7，料填滿后，關(guān)閉料門7，以大棚1后墻3附近的軌道8，距后墻3 1. 2米，推進(jìn)大棚1內(nèi)，然后連接風(fēng)機(jī)4和設(shè)有開(kāi)關(guān)的進(jìn)氣管5、排氣管2，以IM3發(fā)酵塔6容積配比30M3大棚1空間標(biāo)準(zhǔn)，為大棚1配置發(fā)酵塔6。本發(fā)明中，大棚1內(nèi)設(shè)定室溫20-25°C，當(dāng)室溫低于20°C，風(fēng)機(jī)4自控啟動(dòng)，給發(fā)酵塔6內(nèi)供氧，促進(jìn)發(fā)酵供熱；當(dāng)室溫高于25°C，風(fēng)機(jī)4自控停機(jī)斷氧，減緩?fù)Ｖ拱l(fā)酵供熱；使用內(nèi)循環(huán)通風(fēng)以保持水分。本發(fā)明實(shí)際上，把大棚作為一個(gè)小型生物肥料工廠，部分的實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)，填充介質(zhì)取材廣泛，如，各種欄圈肥及農(nóng)副產(chǎn)品、樹(shù)葉、雜草、稻殼、棉殼、各類種殼、各類秸稈
在本實(shí)施例中，主料為各種糞便或油餅粕，按重量比60%，配合副料為各種植物籽殼或秸稈按重量比40%，經(jīng)過(guò)粉碎混合加助酵劑后，按重量比30-40%潤(rùn)水后，使總含水量達(dá)到50-60 %，攪拌均勻，再裝填入發(fā)酵塔后移入大棚室內(nèi)，打開(kāi)進(jìn)排氣管，靜置發(fā)酵，三天后品溫可以達(dá)到50°C，根據(jù)大棚1內(nèi)溫度調(diào)控需要適度開(kāi)關(guān)進(jìn)排氣管，即溫度達(dá)到所需值時(shí)，再關(guān)小或關(guān)閉進(jìn)排氣管開(kāi)關(guān)，減慢發(fā)酵反應(yīng)，或使其休眠，如果需要升溫時(shí)，打開(kāi)或開(kāi)大進(jìn)排氣管開(kāi)關(guān)，促進(jìn)微生物呼吸，增強(qiáng)發(fā)酵反應(yīng)，提高溫升，以此調(diào)控發(fā)酵和散熱進(jìn)程，一個(gè)星期內(nèi)品溫不超過(guò)60°C，在維持每日間接通風(fēng)經(jīng)過(guò)數(shù)周后，物料開(kāi)始結(jié)塊，空氣供給受到阻滯，再進(jìn)行每日間接通風(fēng)，促其繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)終止，最后對(duì)發(fā)酵后物料出料。對(duì)于大棚內(nèi)溫度采取數(shù)控，低于下限自動(dòng)自動(dòng)開(kāi)機(jī)送溫；高于上限自動(dòng)停機(jī)斷溫， 大量節(jié)省人力投入。這些發(fā)酵后物料經(jīng)粉碎后進(jìn)行肥力測(cè)定和PH測(cè)定后，形成N-P202-K20總含量 8%，有機(jī)質(zhì)高于30%的有機(jī)生物肥料。當(dāng)然，根據(jù)堿土改良的需要需要加入腐植酸煤或有機(jī)、無(wú)機(jī)酸，改良鹽堿地，形成生物改良鹽堿模式，效果卓異。對(duì)于5M3發(fā)酵塔，在給氧充足條件下，品溫80°C，有效控制下，供熱時(shí)間維持90天。 這足以維持采暖季順利度過(guò)。本發(fā)明中因發(fā)酵而發(fā)熱的原理在于，微生物活動(dòng)、繁殖時(shí)會(huì)產(chǎn)生呼吸熱反應(yīng)，其所需的要素包括養(yǎng)分、水分、溫度、氧氣，在這些條件具備后，發(fā)酵反應(yīng)即可開(kāi)始，同時(shí)產(chǎn)生熱量。生物熱⑴生物)是生產(chǎn)菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中，本身所產(chǎn)生的大量的熱。生物熱主要是培養(yǎng)基中的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)被微生物分解成、水以及其他物質(zhì)時(shí)釋放出來(lái)的。釋放出來(lái)的能量部分用來(lái)合成高能化合物，供微生物合成和代謝活動(dòng)的需要，部分用來(lái)合成產(chǎn)物，其余部分則以熱的形式散發(fā)出來(lái)。生物熱大量產(chǎn)生于菌體的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，這一階段所產(chǎn)生的大量熱成為發(fā)酵過(guò)程熱平衡的主要因素。在本發(fā)明中，發(fā)酵介質(zhì)均為農(nóng)副產(chǎn)品及廢料，同時(shí)也是有機(jī)肥的生產(chǎn)原料，含有大量自然菌；當(dāng)發(fā)酵溫度超過(guò)60°C以后，其中一部分菌群死亡，但仍有部分耐熱菌繼續(xù)繁殖， 推動(dòng)溫度上升，直至達(dá)到并維持在80°C，以給大棚供熱。本發(fā)明中發(fā)酵反應(yīng)后的物料，氮磷鉀總養(yǎng)分高于8 %，有機(jī)質(zhì)不低于30 %，該工藝技術(shù)適于不同面積的大棚，對(duì)于空間800M3的大棚，設(shè)置30M3發(fā)酵塔填充原料發(fā)酵，出料破碎分解后得到15噸生物有機(jī)肥，價(jià)值25000元以上，一個(gè)一般的大棚，年增收節(jié)支所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)收益超過(guò)30000元。
權(quán)利要求
1.可控自溫生態(tài)大棚，其特征是在大棚(1)內(nèi)設(shè)置活動(dòng)發(fā)酵塔(6)，接通進(jìn)氣管(5)、 排氣管( 和溫度自控儀(9)，向發(fā)酵塔(6)內(nèi)填入生物廢料，并拌入水密閉發(fā)酵，通風(fēng)后物料發(fā)酵生熱。
2.如權(quán)利要求1所述的可控自溫生態(tài)大棚，其特征在于，根據(jù)大棚⑴的結(jié)構(gòu)，在大棚 (1)內(nèi)設(shè)置活動(dòng)發(fā)酵塔(6)，活動(dòng)發(fā)酵塔(6)在大棚(1)外填料，塔底懸空15-20厘米，打開(kāi)料門⑵，料填滿后，關(guān)閉料門(7)，以大棚(1)后墻(3)附近的軌道(8)，距后墻(3) 1.2米， 推進(jìn)大棚(1)內(nèi)，然后連接風(fēng)機(jī)(4)和設(shè)有開(kāi)關(guān)的進(jìn)氣管( 、排氣管( ，以IM3發(fā)酵塔(6) 容積配比30M3大棚⑴空間標(biāo)準(zhǔn)，為大棚⑴配置發(fā)酵塔(6)。
3.如權(quán)利要求1所述的可控自溫生態(tài)大棚，其特征在于，主料為各種糞便或油餅粕，按重量比60%，配合副料為各種植物籽殼或秸稈按重量比40%，經(jīng)過(guò)粉碎混合加助酵劑后， 按重量比30-40%潤(rùn)水后，使總含水量達(dá)到50-60%，攪拌均勻，再裝填入發(fā)酵塔后移入大棚室內(nèi)，打開(kāi)進(jìn)排氣管，靜置發(fā)酵，三天后品溫可以達(dá)到50°C，根據(jù)大棚1內(nèi)溫度調(diào)控需要適度開(kāi)關(guān)進(jìn)排氣管，即溫度達(dá)到所需值時(shí)，再關(guān)小或關(guān)閉進(jìn)排氣管開(kāi)關(guān)，減慢發(fā)酵反應(yīng)，或使其休眠，如果需要升溫時(shí)，打開(kāi)或開(kāi)大進(jìn)排氣管開(kāi)關(guān)，促進(jìn)微生物呼吸，增強(qiáng)發(fā)酵反應(yīng)，提高溫升，以此調(diào)控發(fā)酵和散熱進(jìn)程，一個(gè)星期內(nèi)品溫不超過(guò)60°C，在維持每日間接通風(fēng)經(jīng)過(guò)數(shù)周后，物料開(kāi)始結(jié)塊，空氣供給受到阻滯，再進(jìn)行每日間接通風(fēng)，促其繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)終止，最后對(duì)發(fā)酵后物料出料。
4.如權(quán)利要求3所述的可控自溫生態(tài)大棚，其特征在于，這些發(fā)酵后物料經(jīng)粉碎后進(jìn)行肥力測(cè)定和PH測(cè)定后，形成N-P2O2-K2O總含量8%，有機(jī)質(zhì)高于30%的有機(jī)生物肥料。
5.如權(quán)利要求1所述的可控自溫生態(tài)大棚，其特征在于，對(duì)于5M3發(fā)酵塔，在給氧充足條件下，品溫80°C，有效控制下，供熱時(shí)間維持90天。這足以維持采暖季順利度過(guò)。否則還可以及時(shí)重新填料改善發(fā)發(fā)酵法熱工況。
6.如權(quán)利要求1所述的可控自溫生態(tài)大棚，其特征在于，對(duì)于大棚內(nèi)溫度采取數(shù)控，低于下限自動(dòng)自動(dòng)開(kāi)機(jī)送溫；高于上限自動(dòng)停機(jī)斷溫，大量節(jié)省人力投入。
全文摘要
可控自溫生態(tài)大棚，在大棚1內(nèi)設(shè)置活動(dòng)發(fā)酵塔6，接通進(jìn)氣管5、排氣管2，向發(fā)酵塔6內(nèi)填入生物廢料，并拌入水密閉發(fā)酵，通風(fēng)后物料發(fā)酵生熱。充分利用功能微生物的發(fā)酵腐熟及分解降解作用，釋放熱量，提高棚溫，可以降低成本，增產(chǎn)增收，提高經(jīng)濟(jì)效益。在低投入的情況下，可實(shí)現(xiàn)大棚內(nèi)空氣溫度的自控調(diào)節(jié)，且節(jié)能環(huán)保，避免了燃煤造成的空氣污染。同時(shí)將生物廢料轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料，可減少化肥用量，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)良性循環(huán)。
文檔編號(hào)A01G9/24GK102388770SQ20111025180
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者朱守允 申請(qǐng)人:朱守允