CN113207491A - 节能型环保生态农业大棚系统 - Google Patents

Abstract

节能型环保生态农业大棚系统，用于解决现有生态农业大棚有机废物无法有效利用、环保性差的问题。它包括依次设置的粪便处理棚、种植棚和秸秆处理棚；在粪便处理棚内设有依次设置的储存罐、接料器、汇集器、破碎罐和输送带，储存罐内储存有干燥的牲畜粪便，接料器设置在储存罐底部用于接收自储存罐内掉落的粪便块，随后粪便经汇集器转移至破碎罐内，破碎罐用于对粪便进行破碎处理呈颗粒，输送带穿过第一连通棚后延伸至种植棚内；在种植棚的北向设有光伏发电装置和太阳能集热装置；在秸秆处理棚内设有秸秆处理罐，在秸秆处理罐内对秸秆进行粉碎处理。本发明可以解决现有生态农业大棚有机废物无法有效利用、环保性差的问题。

Description

节能型环保生态农业大棚系统

技术领域

本发明涉及生态农业技术领域，具体地说是一种节能型环保生态农业大棚系统。

背景技术

近年来，农业畜牧养殖和种植温室在农业生产中的使用大幅增加，精准的控制温室内环境参数是保证动植物高质量生长的基本条件，但是还存在很多问题。一是能耗高、环保型差等问题。由于传统的大棚供暖设备需要燃煤、燃油等一些可燃物才能够使用，不仅消耗的能源比较多，且污染十分严重。以燃煤锅炉为例，按温室跨度8米、长80米计算，容积为1383m的温室大棚计算，采用燃煤锅炉供热的方式，要使大棚内的温度提高3.0℃，需每天耗用将近一吨的燃煤。加上温室额外照明带来的能耗，传统温室属于耗能大户。二是有机废物不能有效利用的问题，通常牲畜圈养区与农业大棚距离较远，牲畜产生的粪便无法高效、及时地转换为肥料供给给农作物，并且，农业大棚内的废弃作物不能及时处理，存在有机废物不能有效利用的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能型环保生态农业大棚系统，用于解决现有生态农业大棚有机废物无法有效利用、环保性差的问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：节能型环保生态农业大棚系统，其特征是，它包括依次设置的粪便处理棚、种植棚和秸秆处理棚，粪便处理棚和种植棚之间通过第一连通棚连通在一起，种植棚和秸秆处理棚之间通过第二连通棚连通在一起；

在粪便处理棚内设有依次设置的储存罐、接料器、汇集器、破碎罐和输送带，储存罐内储存有干燥的牲畜粪便，接料器设置在储存罐底部用于接收自储存罐内掉落的粪便块，随后粪便经汇集器转移至破碎罐内，破碎罐用于对粪便进行破碎处理呈颗粒，输送带穿过第一连通棚后延伸至种植棚内；

在种植棚的北向设有光伏发电装置和太阳能集热装置；

在秸秆处理棚内设有秸秆处理罐，在秸秆处理罐内对秸秆进行粉碎处理。

进一步地，在储存罐内腔的底部设有斜块，在斜块的下端设有第一螺旋输送器，在斜块内设有加热器；接料器的顶部设有进口且第一螺旋输送器的部分伸入该进口内，接料器的底部倾斜，在接料器的侧壁设有位于接料器底部下端处的出口。

进一步地，在破碎罐内设有主轴，在主轴上固定有若干破碎杆，在破碎罐内设有筛板，筛板上设有小孔，在主轴外壁还设有与筛板上表面接触的刮板，在破碎罐的底部设有排放口。

进一步地，在破碎罐内腔的底部设有振动器，振动器的上表面为倾斜面。

进一步地，在种植棚内设有导轨，在导轨上设有小车，在小车上设有装载腔。

进一步地，在装载腔内设有固定连接的第二、第三螺旋输送器，第二、第三螺旋输送器的物料输送方向相反；在小车相对设置的两个侧壁上设有施加管，施加管的安装端固定有支架，在支架上固定有与小车转动连接的蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆由伸缩电机驱动转动，在施加管内设有第四螺旋输送器；在伸缩电机的作用下，第四螺旋输送器转动至与第二、第三螺旋输送器共轴设置后，第四螺旋输送器末端的同步块伸入第二或第三螺旋输送器末端的方孔内实现同步动作；在施加管的底部设有若干落料孔。

进一步地，在第四螺旋输送器的一个末端设有圆形的轴架，轴架的内侧设有支撑环，支撑环与第四螺旋输送器的轴转动连接，在支撑环与轴架之间设有若干支撑杆，轴架与施加管内壁固定连接。

进一步地，在秸秆处理罐内设有隔离板，隔离板将秸秆处理罐内腔分成相互独立的处理腔和粉尘腔，隔离板的底部与秸秆处理罐底部之间设有一定间距，在隔离板的底部设有底孔，在隔离板底部与秸秆处理罐底部之间设有刀盘，在刀盘外壁设有一对切割刀和一对刮刀，刮刀与秸秆处理罐底部接触；在秸秆处理罐底部设有与底孔错开设置的排料孔。

进一步地，施加管底部的落料孔孔径依次增大，且越靠近第四螺旋输送器末端的同步块，落料孔孔径越小。

本发明的有益效果是：本发明提供的节能型环保生态农业大棚系统，在原有种植棚的两侧分别设置秸秆处理棚和粪便处理棚，粪便处理棚用于储存干燥的、消毒处理的牲畜粪便，即农家肥。在需要施肥时，自粪便处理棚内可以对粪便进行获取、破碎处理，破碎后的粪便颗粒在输送带的作用下输送至种植棚内。种植棚内导轨及小车的设置，可以对粪便颗粒进行输送，进而便于农家肥的施加。此外，施加管的设置，可以实现对农家肥的自行施加，进而节省人力；农家肥的施加，体现了环保特性。农家肥可以自牲畜养殖厂内收集、处理、运输而来，秸秆处理棚与种植棚连通，种植棚内蔬菜、水果收获后，可以将植物秸秆放入秸秆处理罐内进行粉碎处理，粉碎后的植物秸秆压缩后可以用于制作燃料，此外还可以经发酵处理后制得有机肥。秸秆处理棚、粪便处理棚和种植棚内所有的能源来自于光伏发电装置，体现了节能环保。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为粪便处理棚内部结构示意图；

图3为储存罐的结构示意图；

图4为第一螺旋输送器的示意图；

图5为破碎罐的结构示意图；

图6为破碎器的俯视图；

图7为种植棚的侧视图；

图8为小车的剖视图；

图9为行走机构的示意图；

图10为两节小车连接在一起的示意图；

图11为在小车上设置施加机构示意图；

图12为图11的剖视图；

图13为施加管的剖视图；

图14为种植棚旁设置光伏发电装置的示意图；

图15为第四螺旋输送器的示意图；

图16为图15的左视图；

图17为图15的右视图；

图18为秸秆处理罐的内部结构示意图；

图19为粉碎器的俯视图；

图中：1种植棚，11导轨，12小车，121装载腔，122挡板，123滑块，124固定块，125滑杆，126弹簧，127轮板，128第一链传动机构，129行走轮，13耳板，2第一连通棚，2＇第二连通棚，3粪便处理棚，31储存罐，310盖板，311圆孔，312封板，313通孔，314把手，315加料口，316斜块，317第一螺旋输送器，32接料器，321进口，322出口，33汇集器，34破碎罐，341主轴，342破碎杆，343刮板，344筛板，345破碎电机，346振动器，347轴承座，348排放口，35输送带，4秸秆处理棚，41秸秆处理罐，42隔离板，421处理腔，422粉尘腔，423底孔，43排料孔，44刀盘，441刀盘轴，45切割刀，46刮刀，47粉碎电机，48轴承，49滤网，5施加管，51第二螺旋输送器，52第三螺旋输送器，53链轮盒，531第二链传动机构，532出料电机，54第四螺旋输送器，541支架，542蜗轮，543蜗杆，544伸缩电机，545同步块，55轴架，551支撑杆，552支撑环，56落料孔，6光伏发电装置。

具体实施方式

如图1至图19所示，本发明主要包括种植棚1、粪便处理棚3、第一连通棚2、第二连通棚2＇和秸秆处理棚4，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1至图6所示，在种植棚1的左侧设有粪便处理棚3，在种植棚的右侧设有秸秆处理棚4，在种植棚与粪便处理棚之间设有第一连通棚2，在种植棚与秸秆处理棚之间设有第二连通棚2＇。第一连通棚2将种植棚与粪便处理棚连通在一起，第二连通棚2＇将种植棚与秸秆处理棚连通在一起。在种植棚内，种植蔬菜、水果等。在粪便处理棚内设有储存罐31。

如图2、图3和图4所示，储存罐31顶部敞口，储存罐用于存放牲畜粪便。在储存罐的顶部设有盖板310，在盖板上设有圆孔311，在圆孔内设有封板312，封板可以在圆孔内转动，在封板上设有偏心设置的通孔313。在封板上固定有把手314，在盖板上设有加料口315，加料口贯穿盖板上下表面，旋转封板使得通孔与加料口对正后，可以通过通孔、加料口向储存罐内加入风干的、做消毒处理的牲畜粪便。在储存罐内腔的底部设有斜块316，斜块的设置，有利于粪便滚向位于斜块下端的第一螺旋输送器317，在储存罐一侧的底部设有第一螺旋输送器317，第一螺旋输送器317转动时，可以将储存罐内的粪便带出。第一螺旋输送器317静止不动时，对储存罐内的粪便起到托举、阻挡的作用，防止粪便的自行移出。在斜块上还可以设置加热器，用于对储存罐内的粪便起到加热除湿的作用。

在第一螺旋输送器的下方设有接料器32，接料器顶部设有进口321，第一螺旋输送器317下侧的部分置于该进口内，在接料器的侧壁还设有出口322，接料器底部倾斜，在第一螺旋输送器317作用下粪便由储存罐落入接料器内，并在接料器内滑动、滚落经出口移出。在出口位置设有汇集器33，汇集器为锥形结构，粪便经出口进入汇集器内，然后由汇集器的大端向小端移动。汇集器的小端设有破碎罐34。

如图5所示，破碎罐内通过轴承座347转动安装有主轴341，在主轴上设有若干破碎杆342，破碎杆在不同的高度位置、不同的径向位置均有分布。在主轴上还固定有刮板343。在破碎罐内设有水平设置的筛板344，筛板上设有小孔，粒径小于小孔孔径的粪便颗粒才可以经筛板下落。刮板与筛板上表面接触，通过主轴的旋转带动破碎杆旋转，进而将粪便块打碎。打碎后的粪便颗粒，在刮板的带动下转动，遇到小孔后下落。在破碎罐底部设有驱动主轴的破碎电机345，在破碎罐内腔底部设有振动器346，振动器工作时可以带动破碎罐振动，进而防止粪便颗粒堵塞筛板。在破碎罐的底部还设有偏心设置的排放口348，部分粪便颗粒越过筛板后直接穿过排放口，部分粪便颗粒落在振动器上，沿振动器上表面滑落，并最终经排放口移出破碎罐。如图5、图6所示，破碎杆和刮板均沿主轴径向设置。破碎杆位于上方，用于对粪便进行破碎。刮板位于下方，用于推动粪便颗粒移动直至经筛板上的小孔落下。主轴、破碎杆构成了破碎器。

在排放口的下方设有输送带35，且输送带穿过第一连通棚并延伸至种植棚内，输送带的设置用于将排放口处排放的粪便颗粒输送至种植棚内。

如图7至图9所示，在种植棚内设有导轨11，在导轨上设有可行走的小车12，小车置于导轨前端时，输送带上的粪便颗粒直接落在小车上的装载腔121内。小车底部两侧设有挡板122，挡板置于导轨左右两侧，继而对小车进行限位。在小车上设有行走机构，如图9所示，行走机构包括固定在小车上的固定块124、固定在固定块底部的滑杆125、与滑杆滑动连接且位于固定块下方的轮板127、转动安装在轮板下部的行走轮129、设置在轮板上的第一链传动机构128，在轮板与固定块之间设有弹簧126，弹簧用于起到减震作用。轮板上设置行走电机，行走电机与行走轮之间设有第一链传动机构，以带动行走轮的转动。行走轮与导轨接触，行走轮沿导轨运动。在两挡板之间的小车底部设有滑块123，滑块与导轨滑动连接。行走机构设置有两组，且分居装载腔的前后两侧。装载腔内除了可以放置粪便外，还可以放置其它肥料、种子、菜筐等，做好卫生工作即可。

将粪便颗粒放置在小车上后，驱动小车在种植棚内移动，到达指定位置后，将粪便颗粒卸下施肥即可。

如图10所示，小车还可以为多个，此时在小车侧壁上设置耳板13，相邻小车上的耳板之间通过铰接轴铰接连接。

如图11所示，为便于施肥，在小车上设有施加管5，如图12所示，施加管的安装端固定有支架541，支架转动安装在小车前后侧壁内，支架与蜗轮542共轴设置，蜗轮与蜗杆543啮合，蜗杆则在伸缩电机544的带动下转动。

在装载腔内设有前后设置的第二螺旋输送器51和第三螺旋输送器52，第二、第三螺旋输送器上叶片安装方向相反，第二、第三螺旋输送器同轴设置且固定连接。在第二、第三螺旋输送器之间设有链轮盒53，在小车上设有出料电机532，在出料电机与第二、第三螺旋输送器之间设有第二链传动机构531。第二、第三螺旋输送器转动时，可以将装载腔内的粪便颗粒向装载腔外部输送。在装载腔的前后壁设有连通孔，第二、第三螺旋输送器的末端分别伸入对应的连通孔内。

在施加管内设有第四螺旋输送器54，如图15所示，在第四螺旋输送器的安装端设有轴架55，在第四螺旋输送器的轴上转动安装有支撑环552，在支撑环与轴架内壁之间设有支撑杆551，安装时轴架与施加管内壁固定连接。第四螺旋输送器的驱动端设有方形的同步块545。当需要施肥时，通过伸缩电机带动施加管转动，使得施加管由与小车外壁接触，转动至与小车垂直的状态，此时施加管的其中一个末端伸入小车侧壁内，且使得同步块伸入对应的第二或第三螺旋输送器上的方孔内，此时第二、第三和第四螺旋输送器连接为一个整体，可以同步动作。粪便颗粒在第二、第三螺旋输送器的作用下进入对应侧的施加管内，然后在第四螺旋输送器的作用下移动。如图13所示，在施加管底部设有若干落料孔56，距离同步块越远的一侧落料孔孔径越大，这样可以确保经落料孔落下的粪便均匀。施加管、第二螺旋输送器、第三螺旋输送器、第四螺旋输送器构成了施加机构。

粪便处理棚和秸秆处理棚也采用和种植棚同样的结构，顶部透明，以便于采光。如图18所示，在秸秆处理棚内设有秸秆处理罐41，秸秆处理罐内侧设有隔离板42，隔离板包括自上而下依次设置的多段，隔离板的设置将秸秆处理罐内腔分成左右设置的处理腔421和粉尘腔422。在隔离板的底部设有底孔423，在秸秆处理罐的底部设有排料孔43，在秸秆处理罐内设有刀盘44，如图19所示，在刀盘的外壁上固定有一对切割刀45，在刀盘的外壁上还固定有一对刮刀46，刮刀为多段设计，且刮刀与秸秆处理罐的底部接触。两切割刀共线设置，两刮刀共线设置，且切割刀的连线垂直于刮刀的连线。刀盘的刀盘轴441通过轴承48与隔离板转动连接，在秸秆处理罐内设有粉碎电机，粉碎电机输出端与刀盘轴固定连接。在粉尘腔的顶部设有滤网49，以防止粉尘的飞扬。使用时，将植物秸秆放置在处理腔内，此时秸秆下端穿过底孔后置于隔离板下方，当刀盘旋转时，高速旋转的切割刀可以将置于隔离板下方的秸秆下部切断，此后秸秆在重力作用下下移，当切割刀旋转至此时再次对秸秆执行切断操作。切断的秸秆，在刮刀的作用下带动至粉尘腔的下部，且秸秆碎块穿过排料孔移出秸秆处理罐。由于秸秆不断的进入粉尘腔，粉尘腔内粉尘不断的增多，滤网的设置，可以避免粉尘飞出。刀盘、切割刀和刮刀构成了粉碎器。

如图14所示，在种植棚的北向设有光伏发电装置6和太阳能集热装置，光伏发电装置6用于吸收太阳能储存电能，太阳能集热装置利用太阳能集热板吸收太阳能与水进行热交换，进而实现集热，带有一定温度的温水可以进入种植棚内、秸秆处理棚或粪便处理棚，以便于供热，提高棚内温度，促进植物的生长。光伏发电装置6和太阳能集热装置为现有技术，不再赘述。储存的电能，用于为粪便处理棚、种植棚和秸秆处理棚内的电机、照明设备、传感器等供能；粪便处理棚、种植棚和秸秆处理棚内的电机、照明设备、传感器还可以从电网获取电能。在种植棚内设有温度传感器、湿度传感器，用于检测种植棚内的温度和湿度。

本发明在原有种植棚的两侧分别设置秸秆处理棚和粪便处理棚，粪便处理棚用于储存干燥的、消毒处理的牲畜粪便，即农家肥。在需要施肥时，自粪便处理棚内可以对粪便进行获取、破碎处理，破碎后的粪便颗粒在输送带的作用下输送至种植棚内。种植棚内导轨及小车的设置，可以对粪便颗粒进行输送，进而便于农家肥的施加。此外，施加管的设置，可以实现对农家肥的自行施加，进而节省人力；农家肥的施加，体现了环保特性。农家肥可以自牲畜养殖厂内收集、处理、运输而来，秸秆处理棚与种植棚连通，种植棚内蔬菜、水果收获后，可以将植物秸秆放入秸秆处理罐内进行粉碎处理，粉碎后的植物秸秆压缩后可以用于制作燃料，此外还可以经发酵处理后制得有机肥。秸秆处理棚、粪便处理棚和种植棚内所有的能源来自于光伏发电装置，体现了节能环保。

Claims (9)

1.节能型环保生态农业大棚系统，其特征是，它包括依次设置的粪便处理棚、种植棚和秸秆处理棚，粪便处理棚和种植棚之间通过第一连通棚连通在一起，种植棚和秸秆处理棚之间通过第二连通棚连通在一起；

在粪便处理棚内设有依次设置的储存罐、接料器、汇集器、破碎罐和输送带，储存罐内储存有干燥的牲畜粪便，接料器设置在储存罐底部用于接收自储存罐内掉落的粪便块，随后粪便经汇集器转移至破碎罐内，破碎罐用于对粪便进行破碎处理呈颗粒，输送带穿过第一连通棚后延伸至种植棚内；

在种植棚的北向设有光伏发电装置和太阳能集热装置；

在秸秆处理棚内设有秸秆处理罐，在秸秆处理罐内对秸秆进行粉碎处理。

2.根据权利要求1所述的节能型环保生态农业大棚系统，其特征是，在储存罐内腔的底部设有斜块，在斜块的下端设有第一螺旋输送器，在斜块内设有加热器；接料器的顶部设有进口且第一螺旋输送器的部分伸入该进口内，接料器的底部倾斜，在接料器的侧壁设有位于接料器底部下端处的出口。

3.根据权利要求1所述的节能型环保生态农业大棚系统，其特征是，在破碎罐内设有主轴，在主轴上固定有若干破碎杆，在破碎罐内设有筛板，筛板上设有小孔，在主轴外壁还设有与筛板上表面接触的刮板，在破碎罐的底部设有排放口。

4.根据权利要求3所述的节能型环保生态农业大棚系统，其特征是，在破碎罐内腔的底部设有振动器，振动器的上表面为倾斜面。

5.根据权利要求1所述的节能型环保生态农业大棚系统，其特征是，在种植棚内设有导轨，在导轨上设有小车，在小车上设有装载腔。

6.根据权利要求5所述的节能型环保生态农业大棚系统，其特征是，在装载腔内设有固定连接的第二、第三螺旋输送器，第二、第三螺旋输送器的物料输送方向相反；在小车相对设置的两个侧壁上设有施加管，施加管的安装端固定有支架，在支架上固定有与小车转动连接的蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆由伸缩电机驱动转动，在施加管内设有第四螺旋输送器；在伸缩电机的作用下，第四螺旋输送器转动至与第二、第三螺旋输送器共轴设置后，第四螺旋输送器末端的同步块伸入第二或第三螺旋输送器末端的方孔内实现同步动作；在施加管的底部设有若干落料孔。

7.根据权利要求6所述的节能型环保生态农业大棚系统，其特征是，在第四螺旋输送器的一个末端设有圆形的轴架，轴架的内侧设有支撑环，支撑环与第四螺旋输送器的轴转动连接，在支撑环与轴架之间设有若干支撑杆，轴架与施加管内壁固定连接。

8.根据权利要求1所述的节能型环保生态农业大棚系统，其特征是，在秸秆处理罐内设有隔离板，隔离板将秸秆处理罐内腔分成相互独立的处理腔和粉尘腔，隔离板的底部与秸秆处理罐底部之间设有一定间距，在隔离板的底部设有底孔，在隔离板底部与秸秆处理罐底部之间设有刀盘，在刀盘外壁设有一对切割刀和一对刮刀，刮刀与秸秆处理罐底部接触；在秸秆处理罐底部设有与底孔错开设置的排料孔。

9.根据权利要求7所述的节能型环保生态农业大棚系统，其特征是，施加管底部的落料孔孔径依次增大，且越靠近第四螺旋输送器末端的同步块，落料孔孔径越小。

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