二氧化碳施肥装置及二氧化碳施肥系统的制作方法

本实用新型涉及二氧化碳施肥技术领域，尤其是涉及一种二氧化碳施肥装置及二氧化碳施肥系统。

背景技术：

随着人们生活质量的提高，设施温室蔬菜在人们生活需求的蔬菜中所占的比重越来越大。在设施温室蔬菜的生长过程中，二氧化碳是其进行光合作用的重要原料，直接影响设施温室蔬菜的整体质量。而在秋冬季节，由于温室长时间封闭，温室与外界气体流通缓慢，造成温室内二氧化碳缺乏，致使设施温室蔬菜的正常生长受到影响，甚至造成蔬菜枯萎、死亡，故需要向其供给二氧化碳气肥。

目前，通常使用二氧化碳施肥器向设施温室蔬菜供给二氧化碳气肥。二氧化碳施肥器主要是采用化学反应法、燃烧法等，但其成本较高，使用不方便，且在使用过程中容易对温室造成一些污染。而与此同时，在设施温室蔬菜生产过程中会产生大量的尾菜，较难实现就地处理，只能被随意弃置堆积，很容易造成环境污染。因此设计一种能够与尾菜处理相结合且价格低廉、符合环境可持续发展的二氧化碳施肥器至关重要。

有鉴于此，特提出本实用新型以解决上述技术问题中的至少一个。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提供一种二氧化碳施肥装置，既可向温室蔬菜提供二氧化碳，从而促进温室蔬菜的生长，又可解决尾菜堆积的污染问题，实现经济与环境效益的双收。

本实用新型的第二目的在于提供一种二氧化碳施肥系统，该系统包括上述二氧化碳施肥装置。

为解决上述技术问题，本实用新型特采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种二氧化碳施肥装置，包括箱体，所述箱体内设置有第一气体收集区、第二气体收集区和发酵区，所述第一气体收集区与所述第二气体收集区之间连通，所述发酵区与所述第二气体收集区之间连通；

所述发酵区位于所述箱体的底部，并用于对尾菜进行发酵；

所述第一气体收集区位于所述箱体的顶部，并用于收集所述发酵区产生的发酵气体中除二氧化碳以外的其他气体；

所述第二气体收集区位于所述发酵区与所述第一气体收集区之间，用于收集所述发酵区内产生的发酵气体中的二氧化碳，所述第二气体收集区设置有能够与外界连通的气体释放器。

进一步的，在本实用新型技术方案的基础之上，所述箱体的上方设置有吸收室，所述吸收室与所述第一气体收集区通过气体通道连通；

所述吸收室内盛放有吸收液，所述吸收液的液面高度不高于所述气体通道的顶面高度。

进一步的，在本实用新型技术方案的基础之上，所述发酵区设置有进液口、排液口和进气口。

进一步的，在本实用新型技术方案的基础之上，所述第一气体收集区与所述第二气体收集区之间通过第一通孔进行连通；

所述发酵区与所述第二气体收集区之间通过第二通孔进行连通；

所述第一通孔和所述第二通孔处均设置有滤网。

进一步的，在本实用新型技术方案的基础之上，所述第一气体收集区与所述第二气体收集区之间通过设有贯通气孔的第一隔层分隔开；

所述发酵区与所述第二气体收集区之间通过设有贯通气孔的第二隔层分隔开。

进一步的，在本实用新型技术方案的基础之上，所述气体释放器的形状为锥形；

和/或，所述气体释放器的数量至少为一个。

进一步的，在本实用新型技术方案的基础之上，所述发酵室内设置有搅拌装置，所述搅拌装置由电机进行驱动。

进一步的，在本实用新型技术方案的基础之上，所述发酵室内设置有温度控制装置。

进一步的，在本实用新型技术方案的基础之上，所述箱体底部设置有移动轮。

本实用新型还提供了二氧化碳施肥系统，包括上述二氧化碳施肥装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的二氧化碳施肥装置及二氧化碳施肥系统具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的二氧化碳施肥装置，包括箱体，箱体内设置有第一气体收集区、第二气体收集区和发酵区，发酵区内尾菜发酵得到的发酵气体可利用气体密度不同实现气体相分离，使得发酵气体中除二氧化碳以外的其他气体进入第一气体收集区，二氧化碳则留存在第二气体收集区，并可通过气体释放器排放到外界，从而用于向设施温室蔬菜提供二氧化碳气肥；

该二氧化碳施肥装置结构简单，协同控制较为容易，可降低运行管理难度，更好的适合我国温室大棚的管理；同时该二氧化碳施肥装置联合尾菜发酵处理，可就地解决尾菜堆积导致的污染问题，适用于蔬菜尾菜的大规模处理及下茬蔬菜的生产，可有效解决温室尾菜处理率不足、产能低等问题，为尾菜循环资源化利用提供途径。

(2)本实用新型提供的二氧化碳施肥系统，包括上述二氧化碳施肥装置。鉴于上述二氧化碳施肥装置所具有的优势，使得该二氧化碳施肥系统也同时具有上述二氧化碳施肥装置的所有优势，既可向温室蔬菜提供二氧化碳，从而促进温室蔬菜的生长，又可解决尾菜堆积的污染问题，实现经济与环境效益的双收。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的一种二氧化碳施肥装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一种二氧化碳施肥装置的结构示意图；

图3为本实用新型提供的再一种二氧化碳施肥装置的结构示意图。

图示：1-箱体；11-第一气体收集区；12-第二气体收集区；13-发酵区；14-吸收室；15-移动轮；121-气体释放器；122-第一通孔；123-第二通孔；124-第一隔层；125-第二隔层；131-进液口；132-进气口；133-排液口；134-搅拌装置；135-温度控制装置；141-气体通道。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的电器设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种二氧化碳施肥装置，具体如图1-3所示。该二氧化碳施肥装置包括箱体1，箱体1内设置有第一气体收集区11、第二气体收集区12和发酵区13，第一气体收集区11与第二气体收集区12之间连通，发酵区13与第二气体收集区12之间连通；

发酵区13位于箱体1的底部，并用于对尾菜进行发酵；

第一气体收集区11位于箱体1的顶部，并用于收集发酵区13产生的发酵气体中除二氧化碳以外的其他气体；

第二气体收集区12位于发酵区13与第一气体收集区11之间，用于收集发酵区13内产生的发酵气体中的二氧化碳，第二气体收集区12设置有能够与外界连通的气体释放器121。

具体的，箱体1内部自上而下可划分为第一气体收集区11、第二气体收集区12和发酵区13，且第一气体收集区11、第二气体收集区12和发酵区13之间是相互分隔开的。

将尾菜放置于发酵区13内进行好氧发酵，产生的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氨气等发酵气体进入第二气体收集区12，并利用气体密度不同，使二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氨气等气体自发进行气相分离，二氧化碳留存在第二气体收集区12，而发酵气体中除二氧化碳以外的其他气体则进入第一气体收集区11。利用气体密度不同使整个装置自发的进行气体相的分离，可大大削弱传统工艺中各气体混杂累积而导致的反应器运行不稳的问题。

本实用新型提供的二氧化碳施肥装置通过第一气体收集区11、第二气体收集区12和发酵区13的设置，使得尾菜发酵得到的发酵气体利用气体密度不同，使得二氧化碳留存在第二气体收集区12，发酵气体中除二氧化碳以外的其他气体则进入第一气体收集区11，第二气体收集区12中的二氧化碳可通过气体释放器121排放到外界，从而用于向设施温室蔬菜提供二氧化碳气肥；

该二氧化碳施肥装置结构简单，协同控制较为容易，可降低运行管理难度，更好的适合我国温室大棚的管理；同时该二氧化碳施肥装置联合尾菜发酵处理，可就地解决尾菜堆积导致的污染问题，适用于蔬菜尾菜的大规模处理及下茬蔬菜的生产，可有效解决温室尾菜处理率不足、产能低等问题，为尾菜循环资源化利用提供途径，实现经济与环境效益的双收。

第一气体收集区11的气体存储空间有限，故作为本实用新型一种可选实施方式，箱体1的上方设置有吸收室14，吸收室14与第一气体收集区11通过气体通道141连通，吸收室14可提供更大的气体存储空间；

吸收室14内盛放有吸收液，吸收液的液面高度不高于气体通道141的顶面高度。

吸收液的种类不作具体限定，只要能实现对除二氧化碳之外的其他发酵气体的吸收即可。为防止吸收液进入到第一气体收集区11，故对吸收液的液面高度进行了限定。

作为本实用新型一种可选实施方式，发酵区13设置有进液口131、进气口132和排液口133。

鉴于尾菜在发酵区13内进行的是好氧发酵，发酵过程中所需的水分可通过进液口131输送进发酵区13，发酵过程中所需要的空气或者氧气可通过进气口132排入到发酵区13内。而尾菜发酵完之后，会产生部分液体或者菜渣，液体或者菜渣可通过排液口133排出发酵区13。需要说明的是，发酵后的液体可以作为有机肥料供给设施温室蔬菜。

作为本实用新型一种可选实施方式，第一气体收集区11与第二气体收集区12之间通过第一通孔122进行连通；

发酵区13与第二气体收集区12之间通过第二通孔123进行连通；

第一通孔122和第二通孔123处均设置有滤网。

作为本实用新型一种可选实施方式，第一气体收集区11与第二气体收集区12之间通过设有贯通气孔的第一隔层124分隔开；

发酵区13与第二气体收集区12之间通过设有贯通气孔的第二隔层125分隔开。

对于滤网或者第一隔层124以及第二隔层125上的贯通气孔的孔径大小不作具体限定，只要能保证发酵气体能够通过即可。

作为本实用新型一种可选实施方式，气体释放器121的形状为锥形；

和/或，气体释放器121的数量至少为一个。

将气体释放器121设计为锥形结构，更有利于第二气体收集区12内二氧化碳气体的释放。气体释放器121上设置有流量调节装置，可根据温室内二氧化碳的浓度灵活调控二氧化碳气体的释放量。

作为本实用新型一种可选实施方式，发酵室内设置有搅拌装置134，搅拌装置134由电机进行驱动。

搅拌装置134可对发酵区13内的尾菜进行不断翻动，从而实现高效发酵。

作为本实用新型一种可选实施方式，发酵室内设置有温度控制装置135。温度控制装置135可对发酵区13内的发酵温度进行调节，使得发酵过程进行的更为顺利。

作为本实用新型一种可选实施方式，箱体1底部设置有移动轮15。

在箱体1底部设置移动轮15，可使得该二氧化碳施肥装置移动更为灵活、便捷。

该二氧化碳施肥装置的作用原理为：将尾菜放置于发酵区13内进行发酵，发酵过程中所需要的水分和氧气可分别通过进液口131和进气口132通入到发酵区13，进一步的，发酵区13内的温度可通过温度控制装置135进行设定，发酵区13内的搅拌装置134可对尾菜进行搅拌，从而使得发酵更充分；发酵后产生的液体可通过排液口133排出作为有机肥料提供给设施温室蔬菜；

发酵过程中产生二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氨气等气体可通过第二通孔123(或第二隔层125的贯通气孔)进入到第二气体收集区12。由于二氧化碳与甲烷、一氧化二氮、氨气等其他气体的密度存在显著不同，故二氧化碳则存留在第二气体收集区12，而密度小于二氧化碳的甲烷、一氧化二氮、氨气等其他气体通过第一通孔122(或第一隔层124的贯通气孔)从第二气体收集区12进入到第一气体收集区11，从而自发的实现气相的分离；

第二气体收集区12内的二氧化碳可通过气体释放器121排放到外界，从而用于向设施温室蔬菜提供二氧化碳气肥，第一气体收集区11中的气体还可进一步通过气体通道141进入到吸收室14，吸收室14内的吸收液对可对部分气体进行吸收。

实施例二

本实用新型实施例二还提供了一种二氧化碳施肥系统，本实施例是在实施例一基础上的改进，实施例一所描述的技术方案也属于本实施例，在此不再赘述。

本实施例提供的一种二氧化碳施肥系统，包括上述二氧化碳施肥装置。

鉴于上述二氧化碳施肥装置所具有的优势，使得该二氧化碳施肥系统也同时具有上述二氧化碳施肥装置的所有优势，既可向温室蔬菜提供二氧化碳，从而促进温室蔬菜的生长，又可解决尾菜堆积的污染问题，实现经济与环境效益的双收。

进一步的，在本实用新型上述技术方案的技术之上，二氧化碳施肥系统包括尾菜粉碎装置，尾菜粉碎装置与二氧化碳施肥装置相连，即尾菜经过尾菜粉碎装置粉碎后，通过管道输送至二氧化碳施肥装置的发酵区，从而进行后续的发酵。

尾菜粉碎装置的具体结构不作限定，可采用本领域常见的粉碎装置即可。

为进一步说明上述各实施例的技术效果，进行以下实验例。

实验例1

为了研究二氧化碳施肥装置在温室蔬菜生产过程中所产生的作用，是否能够有效促进蔬菜生产，对温室温度以及温室蔬菜生长情况进行研究。具体的，采用本实用新型实施例提供的二氧化碳施肥装置或二氧化碳施肥系统对温室内的蔬菜提供二氧化碳作为实验组，同时选择未提供二氧化碳的温室作为对照组，测量实验组和对照组温室中的温度以及蔬菜的生长情况及产量，具体结果见表1和表2。

表1实验组与对照组温室室内温度统计表

表2实验组与对照组生育期与产量统计表

从表1中可以看出，使用二氧化碳施肥装置的温室30日平均温度要高于对照组温室的平均温度，表明二氧化碳施肥装置的使用效果良好。从表2中的结果可以看出，在整个运行过程中，二氧化碳施肥装置能有效提高温室蔬菜产量，缩短生长周期。因此可以看出，该二氧化碳施肥装置或二氧化碳施肥系统值得推广与应用。

最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的范围。