专利名称：地下仿生蜂巢粮仓的制作方法
技术领域：
本发明属于粮食储藏技术领域，具体地说是一种地下仿生蜂巢粮仓，本发明还涉及应用该地下仿生蜂巢粮仓储藏粮食的方法。
背景技术：
粮食是人民生活的必需品。长期以来，我国粮食产后领域存在因生虫、霉变、鼠害等造成储粮损失巨大，化学药剂污染严重，消耗能源大和保质期短等四个方面的共性问题。 化学药剂防治仍是当前的主要防治技术，防治理念还较多的表现在外在因素上。我国农村储粮目前平均损失率8 10%，局部高达30%，国库国家损失率标准为0. 3%。据此推算，全国每年产后平均损失粮食约3000 3500万吨，相当于生产总量的8%左右，损失超过600亿元。其次，我国13亿人口，人均耕地面积不足世界平均水平的一半，粮食供需属于紧平衡状态。再次，全球气候变暖加速，极端性气候灾害频发，国际粮食供需偏紧，全球已有近10亿人口处于饥饿和半饥饿状态，国际调剂空间很小。据此，解决粮食产后损失巨大的问题和为人民提供安全绿色粮食是一项紧迫任务。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地下仿生蜂巢粮仓。该粮仓可以从内在因素的源头上全方位抑制引起储粮变质的生态因子和微生物，达到治本效果。本发明的另一目的在于提供一种应用地下仿生蜂巢粮仓储藏粮食的方法。本发明的实现所述目的所采取的技术方案是
一种地下仿生蜂巢粮仓，其特征在于该粮仓包括位于地表面以下储粮仓体，储粮仓体由数排蜂巢状筒仓组成，各排蜂巢状筒仓横向之间设有间隔，每排蜂巢状筒仓包括沿纵向依次紧密排列的多个筒仓，筒仓上端设筒仓上口，筒仓上口装有密闭盖。筒仓包括钢筋混凝土层或砖混砌体层，筒仓内设有聚乙烯膜层，筒仓外壁间隔内回填有灰土层，灰土层之间回填有土壤或砂石或土壤与砂石混料。储粮仓体四周外壁外面为大地层，大地层为土壤或砂石或岩体；灰土层为生石灰粉和黄土，按比例3 :7，灰土层厚度不小于20厘米；钢筋混凝土层厚度不小于20厘米，砖混砌体层厚度不小于30厘米；聚乙烯膜层为高密度聚乙烯膜，其厚度不小于0. 12毫米。储粮仓体建造在地表面以下0 50米深处；换言之，筒仓上口与地表面平齐为米， 筒仓深度最深为50米。储粮仓体地表以上设操作厂房。为了强化密闭效果，密闭盖下面安装胶垫，胶垫覆盖于筒仓上口。储粮仓体的间隔下部设出粮通道；出粮通道安装运输机；筒仓近于底部的侧壁设储粮出口，储粮出口的聚乙烯膜层内装有粮流调控器和聚乙烯膜保护器，聚乙烯膜保护器位于粮流调控器外面，储粮出口外端设有出口密封盖。该地下仿生蜂巢粮仓，粮食储藏在聚乙烯膜内，它借鉴吸收了原生态蜂巢化整为零又集零为整、组合排列合理的结构特征，具有严密封闭的工艺特征。该粮仓仓体建造在地表以下0 50米深处，整仓由数个蜂巢状筒仓组合而成，筒仓结构由外至内最多的层次有四层，依次为大地层、灰土层、钢筋混凝土层或砖混层、聚乙烯膜，聚乙烯膜内装有的粮食， 彻底与外界隔绝，从源头上抑制了引起储粮变质的水分、温度、氧气与光线四大生态因子， 进而保证储粮不生虫、不霉变，无鼠害，防火灾、防水灾、防地震。本发明实现另一目的所采取的技术方案是一种应用地下仿生蜂巢粮仓储藏粮食的方法，步骤包括
(1)储粮前在筒仓内铺设好聚乙烯膜，在储粮出口的聚乙烯膜内放置好膜保护器和粮流调控器，再用紧箍器加压密封聚乙烯膜出口后，关闭出口密封盖；
(2)用粮食运输机将水分、杂质达标的粮食从筒仓上口送入聚乙烯膜内；
(3)储粮装至标准高度后，敞开膜口待粮温自然散发至低于20°C时，排出粮面以上空气，用紧箍器加压密封聚乙烯膜上口，再用胶垫、密闭盖盖封筒仓上口。水分、杂质达标的粮食是经过风干或其他降水措施、粮食水分含量不大于13%、杂质不超国家标准的小麦、稻谷、豆类等粮食或者是水分含量不大于12. 5%的玉米；根据各地域地温差异，标准高度指筒仓内粮食表面到筒仓上口的距离是1米至3米。本发明提供的方法从源头上全方位抑制储粮变质生态因子和微生物生命活动及防水灾、防火灾、防地震、防辐射的实现，具有理念超前、结构合理独特、技术先进、操作简便和安全、高效、环保、节能、经济的突出特点；具体有益效果分析如下
第一，粮食入仓后，仓体四层结构与大地融为一体，生态地温生生不息，常年变化在 14°C 18°C之间，使储粮存放在长期保持稳定的20°C以下的安全温度以内；实现了对温度因子的抑制；另外，仓体与大地为一个整体，受地震破坏的几率大大降低；
第二，高密度聚乙烯膜结构致密、质地柔韧，具有良好的不透气性和绝对的隔水性及抗压耐拉性，筒仓上口与储粮出口这上下两口加压密封后，隔断了水源和空气，即使筒仓进水，也接触不到储粮；还同时隔断了空气，形成自然降氧，使储粮存放在安全水分长期稳定和低氧无氧环境中；实现了对水分和氧气因子的抑制；
第三，筒仓封盖后，外部害虫及微生物无法进入粮仓，也隔断了光源，使储粮存放在无光的环境中，实现了对光线因子的抑制；同时起到了防火灾、防辐射的作用；
综上所述，以上和综合防治技术的有机结合，本发明提供的粮仓结构与储粮方法，抑制了引起储粮变质的水分、温度、氧气与光线源头四大生态因子的影响，以及对微生物的全方位抑制，使储粮存放在安全水分长期保持稳定、安全温度长期保持稳定，并形成了低氧无氧和无光的储粮环境，使害虫、微生物活动及粮粒呼吸赖以存在的条件受限，营养供给中断， 害虫及微生物生命活动无法进行，从而全面实现了对储粮变质因子从源头上进行全方位抑制，达到了治本的效果。进一步的，本发明提供的储藏粮食的方法，还包括步骤
(4)启封上口后用吸粮机将粮食吸出散装运输或包装运输，实现出粮；
(5)启封底部侧壁设的储粮出口，用于启封后人工操作，直接卸至散装车厢或由运输机经下部通道输送至地面包装运输。也就是储粮出仓设上、下两个口，分别使用机械操作和人工操作两个方法。下口即储粮出口人工操作既可克服停电和机械故障影响，又可节能；紧急情况下两口可同时出粮。
本发明是经过20多年的探索实验与示范，所取得的成果结论，期间发明人应用20 多个试验仓，取得800多个试验数据；试验证明本发明使储粮平均损失率比现有水平降低 90%以上，保质期延长1倍以上。本发明取得理论创新2项，关键技术重大突破6项，创国内储粮技术质量指标新记录4项。第一，理论创新
(1)本发明系统的破解了引起储粮变质的生态因子，全面揭示理清了各生态因子在储粮生化变质过程中单独作用和相互作用。尤其是首次发现了光线对储粮变质的重大影响， 并将其确立为继水分、温度、氧气之后的第四个生态因子。光线因子的突破性发现，为进一步揭示储粮变质的内在因素和从源头上全方位防治提供了新的科学理论依据。(2)在防治理念上确立了从化学药剂防治为主的外在因素防治向以自然生态为主的内在因素防治的理念转变，是粮食储藏理念的一次质的飞跃。特别是吸收借鉴了原生态蜂巢的结构特征，发明了地下仿生蜂巢粮仓，其结构设计合理、储藏工艺独特，粮食储藏效果突出，为建造科学高效的储粮设施提供了新的优化模式，实现了储粮前沿技术的重大突破。第二，关键技术突破
(1)突破了粮仓结构的优化组合前沿技术。(2)突破了保持储粮安全水分长期稳定的关键技术。(3)突破了保持储粮安全温度长期稳定的关键技术。(4)突破了通过低温低氧、避光，组合抑制粮粒呼吸和害虫、微生物生命活动的关键技术。(5)突破了地下粮仓防水灾的关键技术。(6)突破了集储粮安全水分长期保持稳定、安全温度长期保持稳定、自然降氧、避光、防火、防水、防震、防辐射为一体的重大关键技术。第三，创造的国内储粮技术质量指标新记录
(1)不使用任何药剂气体和保护剂，无鼠害，防辐射，全面消除了粮食储藏环节上的安全隐患，达到了国际认同的不污染粮食、不污染环境、不浪费能源的绿色储粮标准。(2)储粮不生虫、不霉变，防火灾、防水灾、防地震，农村储粮平均损失率由当前的 8 10%，降至0. 5%，降低95%，远远低于联合国粮农组织制定的5%的农村储粮损失率国际标准；国库由当前0. 3%的国家损失率标准降至0. 1%，降低60%以上。全国推广后，年均可为国家减少粮食损失3000万吨以上，折合人民币600亿元以上。(3)农村和国库储粮保质期分别延长1倍和1倍以上，即由当前农村的1 3年、 国库5年，延长至10 15年。其粮食储存增值效益十分可观。(4)不用配套机械通风、机械制冷降温、仓顶淋水降温、环流熏蒸等设备设施，仓内无需敷设保温材料，储粮可通过仓体下出口自然流出，大大降低了能耗，达到了节约储粮成本的效果。
图1是地下仿生蜂巢粮仓立体结构示意图， 图2是图1中仿生蜂巢粮仓的平面图，图3是图1中的A_A剖面图， 图4是筒仓的结构示意图， 图5是筒仓上口、胶垫及密闭盖的关系示意图， 图6是粮流调控器的结构示意图， 图7是聚乙烯膜保护器的结构示意图。图中；1 一操作厂房，2—密闭盖，201—吊装环，3—筒仓，301—钢筋混凝土层、 或砖混砌体层，302—聚乙烯膜层，303—灰土层，304—土壤层、或砂石层、或土壤与砂石混料层，305—大地层，306—筒仓上口，4一间隔，5—储粮出口，6—出粮通道，7—蜂巢状筒仓，8—粮食，9 一胶垫，10—粮流调控器，1001—沟槽，手柄一 1002，11 一聚乙烯膜保护器， 1101—圆 筒，1102—插板，12—出口密封盖。
具体实施方式
实施例1
如图1与图2所示一种地下仿生蜂巢粮仓，该粮仓包括位于地表面以下储粮仓体，储粮仓体由数排蜂巢状筒仓7组成，各排蜂巢状筒仓7横向之间设有间隔4，每排蜂巢状筒仓 7包括沿纵向依次紧密排列的多个筒仓3，参见图3，筒仓3包括钢筋混凝土层301，筒仓3 内设有聚乙烯膜层302，筒仓3外壁间隔4内回填有灰土层303，灰土层303之间回填有土壤层304 ；筒仓3上端设筒仓上口 306，筒仓上口 306装有密闭盖2。储粮时，粮食8装在聚乙烯膜层302内。筒仓3内既可以是圆柱形，也可以是正方形；圆柱形的直径为1 3米，正方形的边长为1 3米；筒仓上口 306与地表面平齐，筒仓深度最深为50米。钢筋混凝土层301也可以是砖混砌体层301 ；钢筋混凝土层301的厚度不小于20 厘米，砖混砌体层301的厚度不小于30厘米；聚乙烯膜层302为高密度聚乙烯膜，其厚度不小于0. 12毫米。灰土层303之间回填的土壤层304，也可以是砂石层304或土壤与砂石混料层 304，以就地取材为原则。灰土层303为生石灰粉和黄土按比例3 7的混合料，灰土层303厚度不小于20厘米，以加强对筒仓壁的保护和防止筒仓壁外水分渗入。如图1与图2所示为了克服停电和机械故障的影响以及节约能源；在紧急情况下快速出粮；储粮仓体的间隔4下部设出粮通道6 ；参见图4 出粮通道6安装运输机(图中未示出)；筒仓3近于底部的侧壁设储粮出口 5。储粮出口 5用钢板制作，与筒仓壁的钢筋混凝土层或砖混砌体层301焊接浇注为一体，储粮出口直径不小于15厘米。参见图3 储粮仓体四周外壁外面为大地层305，大地层305为土壤或砂石或岩体； 为了加强防治微生物的效果，参见图3 大地层305与储粮仓体四周外壁之间也填充有灰土层 303。换言之，储粮仓体四周的筒仓3外壁由内向外为聚乙烯膜层302、钢筋混凝土层或砖混砌体层301、灰土层303和土壤层砂石层或土壤与砂石混料层304共四层结构；与间隔4相邻的、出粮通道6上部的筒仓3外壁为聚乙烯膜层302、钢筋混凝土层或砖混砌体层 301、灰土层303和土壤层砂石层或土壤与砂石混料层304共四层结构；相邻的筒仓3内壁为共用壁，为聚乙烯膜层302、钢筋混凝土层或砖混砌体层301 二层结构。储粮出口 5的聚乙烯膜层302内装有粮流调控器10和聚乙烯膜保护器11，聚乙烯膜保护器11位于粮流调控器10外面，储粮出口 5外端设有出口密封盖12。聚乙烯膜保护器11的作用在于保护筒仓底部的聚乙烯膜。为了确保粮流调控器10的抗压性能，参见图4与图6 粮流调控器10是圆锥与圆柱实心体，圆锥体位于筒仓3内，为了保证粮流调控器10的防滑移性能，圆锥体表面设有沟槽1001，粮流调控器10外端设手柄1002。如图7所示聚乙烯膜保护器11是两端开口的圆筒1101，圆筒1101内端设有插板1102，插板1102有助于把聚乙烯膜保护器11方便套装在粮流调控器10的外面。参见图1 储粮仓体地表以上设操作厂房1。为了强化密闭效果，参见图5 密闭盖2下面安装胶垫9(图中的虚线)，胶垫9覆盖于筒仓上口 306 ；密闭盖2设吊装环201。实施例2
应用地下仿生蜂巢粮仓储藏粮食的方法，步骤包括
A.储粮前在筒仓内铺设好聚乙烯膜，在储粮出口的聚乙烯膜内放置好膜保护器和粮流调控器，再用紧箍器加压密封聚乙烯膜出口后，关闭出口密封盖；
B.用粮食运输机将水分、杂质达标的粮食从筒仓上口送入聚乙烯膜内；
C.储粮装至标准高度后，敞开膜口待粮温自然散发至低于20°C时，排出粮面以上空气，用紧箍器加压密封聚乙烯膜上口，再用胶垫、密闭盖盖封筒仓上口。水分、杂质达标的粮食是经过风干或其他降水措施、粮食水分含量不大于13%、杂质不超国家标准的小麦、稻谷、豆类等粮食或者是水分含量不大于12. 5%的玉米；根据各地域地温差异，标准高度指筒仓内粮食表面到筒仓上口的距离是1米至3米，北方地区的距离小些，1米就行；南方地区的距离大些，通常为2至3米。需要出粮时，启封上口后用吸粮机将粮食吸出散装运输或包装运输，实现出粮；启封底部侧壁设有的储粮出口，用于启封后人工操作，直接卸至散装车厢或由运输机经下部通道输送至地面的操作厂房进行包装运输。
权利要求
1.一种地下仿生蜂巢粮仓，其特征在于该粮仓包括位于地表面以下储粮仓体，储粮仓体由数排蜂巢状筒仓(7)组成，各排蜂巢状筒仓(7)横向之间设有间隔(4)，每排蜂巢状筒仓(7 )包括沿纵向依次紧密排列的多个筒仓(3 )，筒仓(3 )上端设筒仓上口( 306 )，筒仓上口(306)装有密闭盖(2)。
2.根据权利要求1所述的一种地下仿生蜂巢粮仓，其特征在于储粮仓体的间隔(4)下部设出粮通道(6)；出粮通道(6)安装运输机；筒仓(3)近于底部的侧壁设储粮出口(5)。
3.根据权利要求2所述的一种地下仿生蜂巢粮仓，其特征在于储粮仓体四周的筒仓(3)外壁与间隔(4)相邻的、出粮通道(6)上部的筒仓(3)外壁由内向外为聚乙烯膜层 (302)、钢筋混凝土层或砖混砌体层(301)、灰土层(303)和土壤层砂石层或土壤与砂石混料层(304)四层结构；相邻的筒仓(3)内壁为共用壁，为聚乙烯膜层(302)、钢筋混凝土层或砖混砌体层(301) 二层结构。
4.根据权利要求3所述的一种地下仿生蜂巢粮仓，其特征在于灰土层(303)为生石灰粉和黄土按比例3 7的混合料，灰土层(303)厚度不小于20厘米。
5.根据权利要求3所述的一种地下仿生蜂巢粮仓，其特征在于储粮出口(5)的聚乙烯膜层(302)内装有粮流调控器(10)和聚乙烯膜保护器(11)，聚乙烯膜保护器(11)位于粮流调控器(10)外面，储粮出口 (5)外端设有出口密封盖(12)；储粮出口 (5)用钢板制作，与钢筋混凝土层或砖混砌体层(301)焊接浇注为一体，储粮出口(5)直径不小于15厘米。
6.根据权利要求5所述的一种地下仿生蜂巢粮仓，其特征在于粮流调控器(10)是圆锥与圆柱实心体，圆锥体位于筒仓(3)内；圆锥体表面设有沟槽(1001)，粮流调控器(10)外端设手柄(1002)；聚乙烯膜保护器(11)是两端开口的圆筒(1101)，圆筒(1101)内端设有插板(1102)。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种地下仿生蜂巢粮仓，其特征在于筒仓(3) 内是圆柱形，或者是正方形；圆柱形的直径为1 3米，正方形的边长为1 3米；筒仓上口 (306)与地表面平齐，筒仓深度最深为50米。
8.根据权利要求7所述的一种地下仿生蜂巢粮仓，其特征在于储粮仓体地表以上设操作厂房(1);密闭盖(2)下面安装胶垫(9)，胶垫(9)覆盖于筒仓上口(306);密闭盖(2)设吊装环(801)。
9.一种应用地下仿生蜂巢粮仓储藏粮食的方法，步骤包括(1)储粮前在筒仓内铺设好聚乙烯膜，在储粮出口的聚乙烯膜内放置好膜保护器和粮流调控器，再用紧箍器加压密封聚乙烯膜出口后，关闭出口密封盖；(2)用粮食运输机将水分、杂质达标的粮食从筒仓上口送入聚乙烯膜内；(3)储粮装至标准高度后，敞开膜口待粮温自然散发至低于20°C时，排出粮面以上空气，用紧箍器加压密封聚乙烯膜上口，再用胶垫、密闭盖盖封筒仓上口 ；水分、杂质达标的粮食是经过风干或其他降水措施、粮食水分含量不大于13%、杂质不超国家标准的小麦、稻谷、豆类等粮食或者是水分含量不大于12. 5%的玉米；标准高度指筒仓内粮食表面到筒仓上口的距离是1米至3米。
10.如权利要求9所述的一种应用地下仿生蜂巢粮仓储藏粮食的方法，还包括步骤(4)启封上口后用吸粮机将粮食吸出散装运输或包装运输，实现出粮；(5 )启封底部侧壁设有的储粮出口，用于启封后人工操作，直接卸至散装车厢或由运输机经下部通道输送至地面包装运输。
全文摘要
本发明属于粮食储藏技术领域，是一种地下仿生蜂巢粮仓与储藏粮食的方法。该粮仓借鉴吸收原生态蜂巢结构原理而设计。该粮仓包括位于地表面以下储粮仓体，储粮仓体由数排蜂巢状筒仓组成，各排蜂巢状筒仓横向之间设有间隔，每排蜂巢状筒仓包括沿纵向依次紧密排列的多个筒仓，筒仓上端设筒仓上口，筒仓上口装有密闭盖。筒仓包括钢筋混凝土层或砖混砌体层，筒仓内设有聚乙烯膜层，筒仓外壁间隔内回填有灰土层，灰土层之间回填有土壤或砂石或土壤与砂石混料。粮食储藏在聚乙烯膜层中，与外界隔绝，从源头上抑制了引起储粮变质的水分、温度、氧气与光线四大生态因子，保证储粮不生虫、不霉变，无鼠害，防火灾、防水灾、防地震；储粮保质期延长1倍以上。
文档编号E04H5/08GK102287068SQ20111017057
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者蔡天印, 蔡振, 齐梅 申请人:蔡天印