[发明专利]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

权利要求书

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、湿度、二氧化碳、光照探头，配合控制器，实现自动控制；所述牧草生产车间（1）外安装有温度、湿度、二氧化碳探头，配合控制器，实现自动控制；所述沼气发电机房（2）安装有温度探头；配合控制器，实现自动控制。

9.一种节能减排型大规模水培牧草连续生产系统的使用方法，其特征在于：包括如下：

收获牧草：当种植架（107）上有待收获的牧草时，装卸机械手Ⅰ（118）移动到相应的种植架旁边，将牧草种植托盘（108）放置到传送带Ⅰ（116）上，传送带Ⅰ（116）将其传送到采收间（20），在采收间（20）将牧草倒出并转移到装车台（60），空的种植托盘（108）被转移到托盘消毒间（30）；

托盘消毒：使用过的托盘（108）在消毒间（30）进行清洗、消毒、干燥后备用；

种子处理：在种子处理间（40）对种子通过浸泡、化学处理、物理处理；

播种：处理好的种子在播种间（50）均匀播种在已经清洗消毒并干燥的种植托盘（108）上，并经窗口传递到传送带Ⅱ（119）；

托盘移上种植架：装卸机械手Ⅱ（121）移动到需要的种植架（107）旁，将传送带Ⅱ（119）上的托盘（108）放到种植架相应的位置，开始按照生产周期向另一端移动；

光照、水分和营养补充：从出风端到进风端牧草经历了从种子到萌发到收获不同的阶段，按照不同阶段对光照、水分、营养的不同需求，将每组种植架中每层依次分为六个不同的区域，分别是萌芽区、初苗期、生长前期、生长中期、生长后期、待收获期，对不同阶段的牧草给予不同的水分、光照、营养处理；萌芽区喷清水，不补充光照；初苗期喷清水，补充弱光照；生长前期喷低浓度营养液，光照增强；生长中期营养液浓度加大，光照增强；生长后期喷最高浓度营养液，最强光照；待收获期停止喷淋，继续强光照；

二氧化碳补充：沼气发电机（201）产生的高二氧化碳浓度的经过尾气管道（202）进入通风连廊（3），再经过过滤器（104）、降温装置（103），然后经过鼓风机（102）后进入通风管（101），通过通风孔（115）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，经排风口（106）排出室外；

扰流和干燥：安装在种植架进风端侧面的扰流风机（122）一方面使空气分布均匀，另一方面使即将收获的牧草保持比较干燥的状态；

温度调节：寒冷季节需要为生产区补充热量时，沼气发电机房（2）的空气通过发电机房出风口（205）进入通风连廊（3），与沼气发电机尾气一起经过滤进入通风管（101），进而进入生产区；温和季节不需要为生产区补充热量时，沼气发电机房的出风口（205）关闭，外排风机（204）打开，沼气发电机房的高温空气通过外排风机排出，同时，通风连廊（3）的进风口（105）打开，外部空气进入通风连廊（3），与沼气发电机尾气一起通过过滤进入通风管（101）；高温季节需要降温时，启动降温装置（103）为通风连廊内的空气降温；通过上述温度调节手段使生产区保持适宜生长的温度环境；

沼气生产：牛场的粪污在粪污暂存池（6）存放、混合，再由提升设备或管道输送到沼气发酵罐（5）进行沼气生产，生产的沼气由管道输送到沼气存贮柜（4）；沼液在沼液沉淀池（8）沉淀后，上清液流到氧化塘（9）静置氧化，用于牧草生产用水，一定时间后的沉淀物经固液分离后的固态部分和沼渣一起进入沼渣处理间（7），沼渣经过处理后可以作为有机肥使用；

沼气发电：生产的沼气通过管道进入沼气发电机（201），沼气发电作为能源供应，尾气进入生产区作为二氧化碳补充。