CN113767743A - 一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备，包括：上料装置，其包括一混料箱和用于向所述混料箱内输送经预处理的生物质物料的料斗，所述混料箱上至少设置有一进水管和一向所述混料箱内输送微生物发酵种子液的菌粉复配液管口，以及一将预处理的生物质物料与水和菌种复配液混合后的混合物料排出的下料管；一次发酵装置，其与所述下料管连通；泵站，其包括一泵房，所述泵房的顶端设置有一连通在所述第一出液管上的储液罐，所述储液罐设置有与所述灌溉系统连通液态肥输出管路，且所述液态肥输出管路上设置有将储存在所述储液罐内的液态肥料泵送至灌溉系统以进行施肥作业的第二抽吸泵。本发明将发酵的液态肥料通过灌溉系统进行施肥作业，易于实施且人力成本低。

Description

一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备
技术领域
本发明涉及一种农业机械，特别是一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备。
背景技术
在农业生产中，施肥主要是通过增加土壤养分而达到增加作物产量的目的，改善作物品质，提高经济效益，因此合理和科学施肥是保障粮食安全和维护农业可持续性发展的主要手段之一。增加土壤养分的手段，现阶段无非是通过施用有机肥料或无机肥料来达成。其中，无机肥料大多易于溶解，施用后除部分为土壤吸收保蓄外，作物可以立即吸收。但是，无机肥料虽然起效迅速，但容易诱发土壤板结甚至妨害植物生长，也即容易引发肥害。同时，过量的无机肥料的滥用，也可能诱发环境问题。而有机肥料，是经生物物质、动植物废弃物、植物残体加工而来，消除了其中的有毒有害物质，富含大量有益物质，例如包括：多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素。不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。但是，有机肥大多数须经微生物分解，作物方能利用，因此相对成本较高。同时有机肥由于大多是经过各种动物废弃物(包括动物粪便；动物加工废弃物)和植物残体(饼肥类；作物秸秆；落叶；枯枝；草炭等)，采用物理、化学、生物或三者兼有的处理技术，经过一定的加工工艺(包括但不限于堆制；高温；厌氧等)，消除其中的有害物质(病原菌、病虫卵害、杂草种籽等)达到无害化标准而形成的固态肥料，但固态肥料在施肥操作上又会增加大量人力物力。
液态肥料，顾名思义，就是把各种元素有机物螯合复配与水融合后直接喷施于植物叶面或根部，让其吸收较为快速。液体肥料由于其速溶、均匀的优点，是喷灌、滴灌等灌溉系统施肥的首选肥料。由于其即用性，无需搅拌溶解，非常适合自动化施肥。而自动化的施肥从长期经济效益来看，明显节省人力、降低成本。但是，目前的液态肥料多为根据作物生长特点而调配的无机肥料。同时，考虑到近年来，随着农业科学技术的发展，已有厂家退出通过生物手段提取特定微生物制成菌粉或发酵种子液的形式，在使用时，农户可将菌粉与水复配，或直接将发酵种子液与作物秸秆等生物质调配进行发酵生产有机肥的技术方案。具体可参见中国专利CN108795796A公开的内容，但在该专利中，最终发酵产物，仍属于固态有机肥的范畴。
发明内容
鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种可产生液态有机肥并进行施肥作业的一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备。
为了实现上述目的，本发明一方面提供的一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备，包括：
上料装置，其包括一混料箱和用于向所述混料箱内输送经预处理的生物质物料的料斗，所述混料箱上至少设置有一进水管和一向所述混料箱内输送微生物发酵种子液的菌粉复配液管口，以及一将预处理的生物质物料与水和菌种复配液混合后的混合物料排出的下料管；
一次发酵装置，其与所述下料管连通，包括收纳所述混合物料进行一次发酵的第一罐体，所述第一罐体上至少设置排出第一发酵液的第一出液管；
泵站，其包括一泵房，所述泵房配置为连通一灌溉系统以对作物进行灌溉，所述泵房的顶端设置有一连通在所述第一出液管上的储液罐，所述储液罐设置有与所述灌溉系统连通液态肥输出管路，且所述液态肥输出管路上设置有将储存在所述储液罐内的液态肥料泵送至灌溉系统以进行施肥作业的第二抽吸泵。
作为优选，所述预处理为将生物质经过粉碎处理，所述料斗下方设置有一机电箱，所述混料箱设置于所述机电箱一侧，位于所述机电箱内，设置有一将预处理的生物质物料输送至所述混料箱的螺旋送料机构。
作为优选，位于所述机电箱内所述螺旋送料机构的下方，还设置有一连通至所述混料箱的内部空间的增压气泵，其受驱于一第一电机以在所述混料箱内产生可控高压，便于所述混合物料排出。
作为优选，所述进水管和/或所述菌粉复配管口上设置有控制阀。
作为优选，所述混料箱内还设置有对所述混合物料进行一次预热的一次加热装置。
作为优选，所述一次加热装置为一电加热装置，其包括设置于所述混料箱内的迂回弯折的迷宫样加热板以及用于进行温控操作的第二温控单元。
作为优选，所述下料管上设置有用于辅助抽吸所述混合物料的第一抽吸泵。
作为优选，所述第一出液管由所述第一罐体的顶部穿入用于排出上层的第一发酵液，且所述第一罐体的顶部还设置有泄压阀。
作为优选，所述第一罐体靠近底部，还设置有用于排出下层的第一发酵液的第二出液管，所述第二出液管连通至二次发酵装置以对下层的第一发酵液进行二次发酵，所述二次发酵装置上至少设置有连通至所述储液罐的第三储液罐。
作为优选，所述灌溉系统包括与所述液态肥输出管路连通的灌溉管路，且两者相接处，还设置有一增压泵。
本发明提供的一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备，能够将预粉碎处理的作物秸秆、树枝等生物质物料，混合市售发酵种子液，例如含解淀粉芽孢杆菌的微生物复合菌剂。在发酵罐内进行发酵，进而将发酵液抽吸加压混合至喷灌或滴灌系统中进行施肥作业。相对于化学肥料来说，更具环保意义，同时相对于传统有机肥料来说，本发明将发酵的液态肥料通过灌溉系统进行施肥作业，易于实施且人力成本低。
附图说明
图1为本发明的一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备的结构示意图。
图2为本发明的一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备的上料装置的立体结构示意图。
图3为本发明的一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备的上料装置的另一结构示意图。
图4为图3中沿A…A向的剖面结构示意图。
图5为本发明的一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备的泵站、一次发酵装置及二次发酵装置的管路连接结构示意图。
附图标记：
1…上料装置，2…一次发酵装置，3…泵站，4…二次发酵装置，5…二次加热装置，6…灌溉系统，11…料斗；12…机电箱；13…混料箱，14…第一电机，15…下料管；16…螺旋送料机构；17…增压气泵；18…一次加热装置；21…第一罐体；22…第一出液管；23…第二出液管；24…泄压阀；25…第一抽吸泵；31…泵房；32…储液罐；33…第二抽吸泵；34…液态肥输出管路，41…第二罐体，42…第三出液管，43…第一换热支管，44…第二换热支管，51…第一温控单元，52…电加热电源，61…灌溉管路，62…增压泵，100…生物质物料，131…进水管，132…菌粉复配液管口，181…第二温控单元，182…迷宫样加热板，311…爬梯。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
此处参考附图描述本发明的各种方案以及特征。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本发明的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本发明进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本发明的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本发明的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
如图1至图5所示，本发明实施例提供的一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备，包括：上料装置1，其包括一混料箱13和用于向所述混料箱13内输送经预处理的生物质物料100的料斗11，该预处理方式具体指代粉碎处理，且该粉碎处理包括但不限于经农业生产中各收获机械粉碎后的秸秆或杂草等。在本发明这一实施例中，所述混料箱13上至少设置有一进水管131和一向所述混料箱13内输送微生物发酵种子液的菌粉复配液管口132，该微生物发酵种子液为市售产品，例如潍坊瑞辰生物科技有限公司生产的有机肥发酵剂。在配制混合物料时，除了需要向生物质物料100中添加菌粉复配液之外，通常还需根据不同生物质特点添加一定量的水。因此，为了控制用量，所述进水管131和/或所述菌粉复配管口132上可单独或同时设置有控制阀(图中未标注)。本实施例方案还包括一将预处理的生物质物料100与水和菌种复配液混合后的混合物料排出的下料管15；以及一次发酵装置2，该一次发酵装置2与所述下料管15连通，包括收纳所述混合物料进行一次发酵的第一罐体21，具体发酵时间控制，可依市售发酵菌剂指示进行。所述第一罐体21上至少设置排出第一发酵液的第一出液管22；第一出液管22排出的第一发酵液，在实际生产中需要暂存，以便在需要时抽取。在本发明中，通过泵站3实现，该泵站3其包括一泵房31，所述泵房31配置为连通一灌溉系统6以对作物进行灌溉，所述泵房31的顶端设置有一连通在所述第一出液管22上的储液罐32，所述储液罐32设置有与所述灌溉系统6连通液态肥输出管路34，且所述液态肥输出管路34上设置有将储存在所述储液罐内32的液态肥料泵送至灌溉系统6以进行施肥作业的第二抽吸泵33。在本发明中，灌溉系统6可为现有技术中常规的灌溉系统，图示给出的管路连接仅为示例性说明。但是，不同的是，考虑到发酵的液态肥料的特性不同于纯水，因此，最好的是，在灌溉系统6的灌溉管路61与所述液态肥输出管路34连通的相接处，还设置有一增压泵62，以避免发酵液进入灌溉系统的流速过低。同时，为了检修方便，由于储液罐32为了提供一定压差，因此设置在泵房31顶部，这增加了检修难度，因此，泵房31外侧，最好增设爬梯311。
在本发明技术方案中，对生物质物料进行发酵，前期的粉碎处理的生物质物料100在由料斗进入混料箱13后，还需要加入水和菌粉复配液，因此料斗11直接与混料箱13连通的方式上料，对于大量物料操作是不现实的。因此，在一些实施例中，所述料斗11下方设置有一机电箱12，所述混料箱13设置于所述机电箱12一侧，在位于所述机电箱12内，可设置有一将预处理的生物质物料100输送至所述混料箱13的螺旋送料机构16。该螺旋送料机构16在现有技术中各个领域中，用作固态物料输送已是成熟方案，例如可以是单螺旋或双螺旋机构，本发明中对其结构不做具体说明。
而进一步地，由于经过混料箱13的混合物料，实际已成为具有流动态的浆料形式，考虑到充分混合以及方便排出因素，可考虑在位于所述机电箱12内所述螺旋送料机构16的下方，还设置有一连通至所述混料箱13的内部空间的增压气泵17，增压气泵17其受驱于一第一电机14以在所述混料箱13内产生可控高压，便于所述混合物料排出。基于同样的考虑，还可同时在所述下料管15上设置有用于辅助抽吸所述混合物料的第一抽吸泵25，以增强下料效果。
另外，考虑到微生物发酵对于温度敏感的特性，区别于现有技术在发酵罐上进行温控，在本发明中，由于发酵有机肥需要的设备体量较大，因此可考虑在所述混料箱进行预热，具体地，可在所述混料箱13内还设置有对所述混合物料进行一次预热的一次加热装置18。该一次加热装置18优选为电加热装置，由于混合物料的性状为具一定流动性的泥浆状物料，因此为了取得较好的预热效果，该一次加热装置18优选包括设置于所述混料箱13内的迂回弯折的迷宫样加热板182以及用于进行温控操作的第二温控单元181。该第二温控单元181并无特别设置，采用一般的温控电路或逻辑板均可实现。
除此之外，在有机肥的发酵过程中，一般均可能产气，并且发酵时间较长。因此需要在确保生产安全的前提下确保安全，基于此，在本发明的一些实施例中，所述第一出液管22由所述第一罐体21的顶部穿入用于通过第三抽吸泵(未标注)排出上层的第一发酵液，且所述第一罐体21的顶部还设置有泄压阀24。而对于未充分发酵的下层发酵液来说，可通过设置在所述第一罐体21靠近底部位置的第二出液管23排出，并进入到二次发酵装置4进行进一步发酵，进一步发酵的第二发酵液可通过设置在所述二次发酵装置的第二罐体41上的第三出液管42进一步补充到储液罐32内。也就是说，一次发酵装置2可以对混合物料进行相对快速的一次发酵，一次发酵后的第一发酵液预先进入储液罐32备用。而二次发酵装置的设置，是针对未充分发酵的下层发酵液进行二次发酵。在进行二次发酵时，往往发酵液温度已不能达到预期，因此，可考虑在所述二次发酵装置上，分别连通第一换热支管43和第二换热支管44，且所述第一换热支管43和第二换热支管44分别连通至二次加热装置5上，发酵液可从第一换热支管43流出，经二次加热装置5换热后从第二换热支管44流回第二罐体41。同样地，为了进行温度控制，所述二次加热装置还电连接有一第一温控单元51。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种农业土壤种植用液态肥料施肥设备，包括：
上料装置，其包括一混料箱和用于向所述混料箱内输送经预处理的生物质物料的料斗，所述混料箱上至少设置有一进水管和一向所述混料箱内输送微生物发酵种子液的菌粉复配液管口，以及一将预处理的生物质物料与水和菌种复配液混合后的混合物料排出的下料管；
一次发酵装置，其与所述下料管连通，包括收纳所述混合物料进行一次发酵的第一罐体，所述第一罐体上至少设置排出第一发酵液的第一出液管；
泵站，其包括一泵房，所述泵房配置为连通一灌溉系统以对作物进行灌溉，所述泵房的顶端设置有一连通在所述第一出液管上的储液罐，所述储液罐设置有与所述灌溉系统连通液态肥输出管路，且所述液态肥输出管路上设置有将储存在所述储液罐内的液态肥料泵送至灌溉系统以进行施肥作业的第二抽吸泵。
2.如权利要求1所述的装置，所述预处理为将生物质经过粉碎处理，所述料斗下方设置有一机电箱，所述混料箱设置于所述机电箱一侧，位于所述机电箱内，设置有一将预处理的生物质物料输送至所述混料箱的螺旋送料机构。
3.如权利要求2所述的装置，位于所述机电箱内所述螺旋送料机构的下方，还设置有一连通至所述混料箱的内部空间的增压气泵，其受驱于一第一电机以在所述混料箱内产生可控高压，便于所述混合物料排出。
4.如权利要求1所述的装置，所述进水管和/或所述菌粉复配管口上设置有控制阀。
5.如权利要求1所述的装置，所述混料箱内还设置有对所述混合物料进行一次预热的一次加热装置。
6.如权利要求5所述的装置，所述一次加热装置为一电加热装置，其包括设置于所述混料箱内的迂回弯折的迷宫样加热板以及用于进行温控操作的第二温控单元。
7.如权利要求1所述的装置，所述下料管上设置有用于辅助抽吸所述混合物料的第一抽吸泵。
8.如权利要求1所述的装置，所述第一出液管由所述第一罐体的顶部穿入用于排出上层的第一发酵液，且所述第一罐体的顶部还设置有泄压阀。
9.如权利要求8所述的装置，所述第一罐体靠近底部，还设置有用于排出下层的第一发酵液的第二出液管，所述第二出液管连通至二次发酵装置以对下层的第一发酵液进行二次发酵，所述二次发酵装置上至少设置有连通至所述储液罐的第三储液罐。
10.如权利要求1所述的装置，所述灌溉系统包括与所述液态肥输出管路连通的灌溉管路，且两者相接处，还设置有一增压泵。
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