一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法发明专利

专利名称：一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410609876.X

专利申请（专利权）人：荆门法麦克斯农业科技有限公司
权利人地址：湖北省荆门市沙洋县经济开发区工业六路

专利发明（设计）人：何文祥,陈学行,鲁春海,姜雄,何凤,伍华,侯俊,蔡亮,吴俊达,肖瑾

专利摘要：本发明公开了一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法，包括以下步骤：步骤1、水稻秸秆收集，对被收割的水稻秸秆进行收集，并对收集的水稻秸秆进行干燥处理，去除水稻秸秆内部的水分，便于后续的处理加工；步骤2、粉碎处理，使用粉碎机对干燥后的水稻秸秆粉碎，粉碎后的水稻秸秆颗粒的粒径为100‑1000μm，长度为0.5cm‑2.5cm，便于后续的发酵。本发明具备自动化生产的优点，解决了现有的利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法在加工的过程中，不便于对加工的过程中精确控制，降低了基质的一致性和质量，而且生产效率较低，增加了工作人员的劳动强度的问题。

主权利要求：
1.一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、水稻秸秆收集，对被收割的水稻秸秆进行收集，并对收集的水稻秸秆进行干燥处理，去除水稻秸秆内部的水分，便于后续的处理加工；
步骤2、粉碎处理，使用粉碎机对干燥后的水稻秸秆粉碎，粉碎后的水稻秸秆颗粒的粒径为100‑1000μm，长度为0.5cm‑2.5cm，便于后续的发酵；
步骤3、好氧高温发酵，将粉碎后的秸秆颗粒与微生物发酵剂倒入混合设备内部进行机械搅拌混合，混合均匀后，把混合物倒入发酵设备内进行好氧发酵，发酵设备对发酵过程中的温度和湿度进行自动控制，通过好氧高温发酵加速秸秆颗粒的分解，转化有机物质，并杀死有害微生物；
步骤4、浸水软化，将发酵好的秸秆颗粒浸入水中，提高秸秆颗粒的含水量来对其进行软化；
步骤5、打浆处理，使用精密粉碎机对浸水软化后的秸秆颗粒进行粉碎，粉碎成粒径为
10‑100微米的颗粒，将粉碎后的秸秆颗粒投入到打浆机中，打浆机通过机械作用将粉碎后的秸秆纤维进一步分离，形成均匀的浆状物料，提高基质的保水性和透气性；
步骤6、填充浆料，将打浆形成的浆状物料填充到育秧盘内，在填充的过程中进行多次均匀填充，使浆状物料在育秧盘内部分布均匀；
步骤7、脱水成型，使用挤压设备对育秧盘内部的浆状物料进行挤压，对浆状物料的含水量进行调节和施压成型，来形成育秧基质，挤压的过程中同步对挤出的水分进行抽取；
所述步骤1中对水稻秸秆进行干燥时，使用隧道式干燥机进行干燥，在干燥前，将水稻秸秆装入烘干车的烘盘上，并把水稻秸秆均匀分布以利于热风的穿透和水分的均匀蒸发，在装料完成后烘干车通过轨道自动进入隧道式烘干机的入口，隧道式烘干机包括多个温湿度控制段，每个控制段根据干燥进程的不同阶段调整干燥温度和湿度，温湿度控制段上设有热风循环系统，热风循环系统的热源来自热风炉，产生的热风通过风道系统均匀地从秸秆上方和下方吹过，以提高热交换效率和干燥均匀性，在秸秆干燥过程中产生的湿气通过温湿度控制段上的排湿风机自动排出，维持烘干室内适宜的湿度环境，防止湿气回流影响干燥效率和干燥质量；
所述步骤2中的水稻秸秆在粉碎后，使用筛分设备对秸秆颗粒进行筛选，筛出粒径大于
1000微米和长度大于2.5cm的颗粒，并对筛出的秸秆颗粒进行二次粉碎；
所述步骤3中的微生物发酵剂包括芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和丝状真菌，所述秸秆颗粒与微生物发酵剂的比例为1000:1‑3，发酵温度为50‑70℃，发酵时间为1‑3天，发酵湿度为
60％‑70％；
所述步骤3中发酵设备包括搅拌装置、加热系统、温度传感器、湿度控制系统、湿度传感器、通风系统、氧气传感器和自动控制系统，搅拌装置对混合物进行定时搅拌，使混合物发酵均匀，避免局部过热或结块，同时也帮助排除产生的二氧化碳，加热系统和温度传感器对发酵过程中的温度进行控制，湿度控制系统和湿度传感器对发酵过程中的湿度进行控制，通风系统和氧气传感器对发酵设备内部的氧气含量进行调节并排出二氧化碳，确保微生物有足够的氧气进行呼吸作用，促进有机物的生物降解；
所述步骤4中对秸秆颗粒进行浸水时，使用连续浸渍生产线，连续浸渍生产线包括进料传送带、浸渍槽、排水系统和控制系统，进料传送带将待处理的秸秆颗粒从存储区域均匀、连续地输送到浸渍槽内，浸渍槽为环形设计，浸渍槽内部填充有软化用水，浸渍槽的槽体有搅拌桨叶，搅拌桨叶对水和秸秆颗粒充分混合，加快软化过程，秸秆颗粒在浸渍槽内浸泡
30‑80min，秸秆颗粒软化完成后，通过浸渍槽槽底的传送网带移至排水系统内，多余的水分被排水系统通过重力和抽吸的方式去除，减少秸秆颗粒的水分含量，控制系统对进料速度、浸渍时间和排水时间进行控制；
所述步骤5中的打浆机包括圆筒筛、破碎桨叶、刮板、传动系统和进出料控制系统，传动系统对破碎桨叶和刮板进行驱动，秸秆颗粒受到高速旋转的破碎浆叶的冲击和剪切作用，被逐步切割成更细小的纤维，刮板将这些纤维从圆筒筛表面刮下，同时推动物料向前移动，确保所有物料充分接触破碎浆叶，圆筒筛过滤和分离纤维料，使细小的纤维通过，而较大的杂质或未充分粉碎的颗粒则被拦截返回重新处理，秸秆颗粒在打浆机内不断循环，纤维逐渐分离，最终形成均匀的浆状物料，进出料控制系统将浆状物料从打浆机的出料口排出；
所述步骤6中进行填充时，使用气动灌装机进行填充，气动灌装机利用压缩空气推动浆料流动，实现快速且均匀的填充，同时育秧盘底部设置振动平台，通过振动使浆料在育秧盘内分布更加均匀，浆料先被填充到盘内，随后通过振动平台的震动，促使浆料流动并填满每个角落，达到高密度且均匀的填充效果；
所述步骤7中的挤压设备为机械挤压机，机械挤压机通过往复的机械结构和挤压模具，对浆状物料进行多次往复挤压，达到对含水量调节的效果；
所述步骤7中对水分进行抽取时，使用负压抽取系统，负压抽取系统集成在挤压设备的挤压结构上，在挤压的过程中，负压抽取系统通过负压抽取挤压出的水分并进行收集。 说明书 : 一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法技术领域[0001] 本发明涉及育苗技术领域，具体为一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法。背景技术[0002] 育秧基质，又称为育苗基质或播种介质，是指在作物播种和育苗阶段用于提供种子发芽及幼苗初期生长所需养分、水分和空气等生长条件的人工配制材料。它替代了自然土壤的角色，特别是在需要精确控制生长条件的现代农业生产和无土栽培中尤为重要。[0003] 现有的育秧基质在进行加工时，收集各种基质原料，如稻壳、秸秆、蛭石、珍珠岩、泥炭、菌糠和畜禽粪便，在对这些原料进行配比、混合、发酵和定型，制备成用于培育秧苗的育秧基质。[0004] 中国专利申请号为201710624218.8的一种利用磁性水稻秸秆制备水稻轻型无土育秧基质的方法，其包括以下工艺步骤：将秸秆粉末置于蒸馏水中煮沸，经去离子水洗后，烘干备用；获得碱催化改性水稻秸秆粉；获得磁性水稻秸秆混合物；磁性水稻秸秆混合物中，滴加聚乙二醇溶液，形成胶状混合物，控制温度振荡搅拌后，磁性分离，用去离子水洗涤，在冰箱里冰冻过夜，再在真空下干燥，烘干后，研磨均匀，即得磁性水稻秸秆粉。该发明将得到的磁性水稻秸秆粉，添加有机肥和水稻秸秆粉混合，即得到水稻轻型无土育秧基质。[0005] 现有的利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法在加工的过程中，不便于对加工的过程中精确控制，降低了基质的一致性和质量，而且生产效率较低，增加了工作人员的劳动强度。发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法，具备自动化生产的优点，解决了现有的利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法在加工的过程中，不便于对加工的过程中精确控制，降低了基质的一致性和质量，而且生产效率较低，增加了工作人员的劳动强度的问题。[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法，包括以下步骤：[0008] 步骤1、水稻秸秆收集，对被收割的水稻秸秆进行收集，并对收集的水稻秸秆进行干燥处理，去除水稻秸秆内部的水分，便于后续的处理加工；[0009] 步骤2、粉碎处理，使用粉碎机对干燥后的水稻秸秆粉碎，粉碎后的水稻秸秆颗粒的粒径为100‑1000μm，长度为0.5cm‑2.5cm，便于后续的发酵；[0010] 步骤3、好氧高温发酵，将粉碎后的秸秆颗粒与微生物发酵剂倒入混合设备内部进行机械搅拌混合，混合均匀后，把混合物倒入发酵设备内进行好氧发酵，发酵设备对发酵过程中的温度和湿度进行自动控制，通过好氧高温发酵加速秸秆颗粒的分解，转化有机物质，并杀死有害微生物；[0011] 步骤4、浸水软化，将发酵好的秸秆颗粒浸入水中，提高秸秆颗粒的含水量来对其进行软化；[0012] 步骤5、打浆处理，使用精密粉碎机对浸水软化后的秸秆颗粒进行粉碎，粉碎成粒径为10‑100微米的颗粒，将粉碎后的秸秆颗粒投入到打浆机中，打浆机通过机械作用将粉碎后的秸秆纤维进一步分离，形成均匀的浆状物料，提高基质的保水性和透气性；[0013] 步骤6、填充浆料，将打浆形成的浆状物料填充到育秧盘内，在填充的过程中进行多次均匀填充，使浆状物料在育秧盘内部分布均匀；[0014] 步骤7、脱水成型，使用挤压设备对育秧盘内部的浆状物料进行挤压，对浆状物料的含水量进行调节和施压成型，来形成育秧基质，挤压的过程中同步对挤出的水分进行抽取。[0015] 作为本发明的一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法优选的，所述步骤1中对水稻秸秆进行干燥时，使用隧道式干燥机进行干燥，在干燥前，将水稻秸秆装入烘干车的烘盘上，并把水稻秸秆均匀分布以利于热风的穿透和水分的均匀蒸发，在装料完成后烘干车通过轨道自动进入隧道式烘干机的入口，隧道式烘干机包括多个温湿度控制段，每个控制段根据干燥进程的不同阶段调整干燥温度和湿度，温湿度控制段上设有热风循环系统，热风循环系统的热源来自热风炉，产生的热风通过风道系统均匀地从秸秆上方和下方吹过，以提高热交换效率和干燥均匀性，在秸秆干燥过程中产生的湿气通过温湿度控制段上的排湿风机自动排出，维持烘干室内适宜的湿度环境，防止湿气回流影响干燥效率和干燥质量。[0016] 作为本发明的一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法优选的，所述步骤2中的水稻秸秆在粉碎后，使用筛分设备对秸秆颗粒进行筛选，筛出粒径大于1000微米和长度大于2.5cm的颗粒，并对筛出的秸秆颗粒进行二次粉碎。[0017] 作为本发明的一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法优选的，所述步骤3中的微生物发酵剂包括芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和丝状真菌，所述秸秆颗粒与微生物发酵剂的比例为1000:1‑3，发酵温度为50‑70℃，发酵时间为1‑3天，发酵湿度为60％‑70％。[0018] 作为本发明的一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法优选的，所述步骤3中发酵设备包括拌装置、加热系统、温度传感器、湿度控制系统、湿度传感器、通风系统、氧气传感器和自动控制系统，搅拌装置对混合物进行定时搅拌，使混合物发酵均匀，避免局部过热或结块，同时也帮助排除产生的二氧化碳，加热系统和温度传感器对发酵过程中的温度进行控制，湿度控制系统和湿度传感器对发酵过程中的湿度进行控制，通风系统和氧气传感器对发酵设备内部的氧气含量进行调节并排出二氧化碳，确保微生物有足够的氧气进行呼吸作用，促进有机物的生物降解。[0019] 作为本发明的一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法优选的，所述步骤4中对秸秆颗粒进行浸水时，使用连续浸渍生产线，连续浸渍生产线包括进料传送带、浸渍槽、排水系统和控制系统，进料传送带将待处理的秸秆颗粒从存储区域均匀、连续地输送到浸渍槽内，浸渍槽为环形设计，浸渍槽内部填充有软化用水，浸渍槽的槽体有搅拌桨叶，搅拌桨叶对水和秸秆颗粒充分混合，加快软化过程，秸秆颗粒在浸渍槽内浸泡30‑80min，秸秆颗粒软化完成后，通过浸渍槽槽底的传送网带移至排水系统内，多余的水分被排水系统通过重力和抽吸的方式去除，减少秸秆颗粒的水分含量，控制系统对进料速度、浸渍时间和排水时间进行控制。[0020] 作为本发明的一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法优选的，所述步骤5中的打浆机包括圆筒筛、破碎桨叶、刮板、传动系统和进出料控制系统，传动系统对破碎桨叶和刮板进行驱动，秸秆颗粒受到高速旋转的破碎浆叶的冲击和剪切作用，被逐步切割成更细小的纤维，刮板将这些纤维从圆筒筛表面刮下，同时推动物料向前移动，确保所有物料充分接触破碎浆叶，圆筒筛过滤和分离纤维料，使细小的纤维通过，而较大的杂质或未充分粉碎的颗粒则被拦截返回重新处理，秸秆颗粒在打浆机内不断循环，纤维逐渐分离，最终形成均匀的浆状物料，进出料控制系统将浆状物料从打浆机的出料口排出。[0021] 作为本发明的一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法优选的，所述步骤6中进行填充时，使用气动灌装机进行填充，气动灌装机利用压缩空气推动浆料流动，实现快速且均匀的填充，同时育秧盘底部设置振动平台，通过振动使浆料在育秧盘内分布更加均匀，浆料先被填充到盘内，随后通过振动平台的震动，促使浆料流动并填满每个角落，达到高密度且均匀的填充效果。[0022] 作为本发明的一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法优选的，所述步骤7中的挤压设备为机械挤压机，机械挤压机通过往复的机械结构和挤压模具，对浆状物料进行多次往复挤压，达到对含水量调节的效果。[0023] 作为本发明的一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法优选的，所述步骤7中对水分进行抽取时，使用负压抽取系统，负压抽取系统集成在挤压设备的挤压结构上，在挤压的过程中，负压抽取系统通过负压抽取挤压出的水分并进行收集。[0024] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：[0025] 1、本发明通过利用水稻的秸秆作为原料，减少了农业废弃物的环境污染问题，提高了资源的循环利用率，通过粉碎、发酵和打浆等多步骤处理，不仅杀灭了有害微生物，还促进了有机物质的转化，提高了育秧基质的保水性和透气性，有利于幼苗根系的生长发育。[0026] 2、本发明通过使用隧道式干燥机、发酵设备、连续浸渍生产线、打浆机、气动灌装机、振动平台、机械挤压机和负压抽取系统，实现了加工过程的精确控制，保证了产品的一致性和高质量，相比传统方法大幅降低了人为因素导致的质量波动，减少了水资源的消耗和废水排放，同时提高了能源使用效率，减少了生产过程中的能耗和环境负担，以及自动化程度的提升，使得生产流程更为高效快捷，降低了劳动强度，提高了生产规模和效率。[0027] 3、本发明通过特定的微生物发酵剂组合和精准控制的发酵条件，能够有效加速有机物质的降解，同时抑制不良微生物的生长，提高了育秧基质的安全性和肥效。附图说明[0028] 图1为本发明加工流程示意图。具体实施方式[0029] 请参阅图1，一种利用水稻秸秆制备育秧基质的加工方法，包括以下步骤：[0030] 步骤1、水稻秸秆收集，对被收割的水稻秸秆进行收集，并对收集的水稻秸秆进行干燥处理，去除水稻秸秆内部的水分，便于后续的处理加工；[0031] 对水稻秸秆进行干燥时，使用隧道式干燥机进行干燥，在干燥前，将水稻秸秆装入烘干车的烘盘上，并把水稻秸秆均匀分布以利于热风的穿透和水分的均匀蒸发，在装料完成后烘干车通过轨道自动进入隧道式烘干机的入口，隧道式烘干机包括多个温湿度控制段，每个控制段根据干燥进程的不同阶段调整干燥温度和湿度，温湿度控制段上设有热风循环系统，热风循环系统的热源来自热风炉，产生的热风通过风道系统均匀地从秸秆上方和下方吹过，以提高热交换效率和干燥均匀性，在秸秆干燥过程中产生的湿气通过温湿度控制段上的排湿风机自动排出，维持烘干室内适宜的湿度环境，防止湿气回流影响干燥效率和干燥质量。[0032] 隧道式干燥机可以连续作业，烘干车沿着轨道自动进出，实现了自动化操作，大大提高了干燥效率，适合大规模生产需求，通过多个温湿度控制段，可以根据干燥的不同阶段精确调整温度和湿度，这样既能快速干燥又能保护物料不受高温损害，保持其物理和化学性质稳定，保证干燥质量，热风循环系统的设计使得热风从秸秆的上方和下方均匀吹过，确保了每一处秸秆都能得到充分且均匀的加热，减少了干燥不均的现象，提高了干燥的均匀度，热风炉提供的热能通过高效的热风循环系统被充分利用，减少了能量损失，同时，自动排湿功能可以及时排除湿气，避免不必要的热量用于蒸发过多湿气，节约能源，自动排湿系统维持了烘干室内适宜的湿度环境，避免湿气回流，这不仅有助于提高干燥效率，也有助于减少因湿度过大可能引起的霉变问题，保证了干燥过程的卫生条件，均匀且适宜的干燥条件可以减少物料在干燥过程中的物理损伤和营养成分损失，对于后续的粉碎、发酵等处理工序尤为重要，能够保持水稻秸秆作为育秧基质的优良性能。[0033] 步骤2、粉碎处理，使用粉碎机对干燥后的水稻秸秆粉碎，粉碎后的水稻秸秆颗粒的粒径为100‑1000μm，长度为0.5cm‑2.5cm，便于后续的发酵；[0034] 水稻秸秆在粉碎后，使用筛分设备对秸秆颗粒进行筛选，筛出粒径大于1000微米和长度大于2.5cm的颗粒，并对筛出的秸秆颗粒进行二次粉碎。[0035] 将粉碎后的水稻秸秆颗粒控制在100‑1000μm范围内，这一粒径范围有利于后续的发酵过程，较小的颗粒可以增加表面积，使微生物更容易接触并分解秸秆中的有机物质，从而加速发酵过程，提高效率，粒径均匀的秸秆颗粒有助于发酵过程中热量、水分和微生物的均匀分布，避免了大颗粒内部发酵不完全或小颗粒过度分解的情况，保证了发酵质量的一致性，通过筛分去除大于1000微米和长于2.5cm的大颗粒并进行二次粉碎，可以确保所有物料符合发酵的最佳粒度要求，避免大颗粒在发酵堆中形成空隙或阻塞，影响通风和热交换，进而影响发酵效果，粒径大小适中的基质在使用时能更好地保持结构稳定性，既有利于保水透气，也便于植物根系的穿透和生长，为种子萌发和幼苗初期生长创造良好的物理环境。[0036] 步骤3、好氧高温发酵，将粉碎后的秸秆颗粒与微生物发酵剂倒入混合设备内部进行机械搅拌混合，混合均匀后，把混合物倒入发酵设备内进行好氧发酵，发酵设备对发酵过程中的温度和湿度进行自动控制，通过好氧高温发酵加速秸秆颗粒的分解，转化有机物质，并杀死有害微生物；[0037] 微生物发酵剂包括芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和丝状真菌，所述秸秆颗粒与微生物发酵剂的比例为1000:1‑3，发酵温度为50‑70℃，发酵时间为1‑3天，发酵湿度为60％‑70％；[0038] 发酵设备包括拌装置、加热系统、温度传感器、湿度控制系统、湿度传感器、通风系统、氧气传感器和自动控制系统，搅拌装置对混合物进行定时搅拌，使混合物发酵均匀，避免局部过热或结块，同时也帮助排除产生的二氧化碳，加热系统和温度传感器对发酵过程中的温度进行控制，湿度控制系统和湿度传感器对发酵过程中的湿度进行控制，通风系统和氧气传感器对发酵设备内部的氧气含量进行调节并排出二氧化碳，确保微生物有足够的氧气进行呼吸作用，促进有机物的生物降解。[0039] 在高温条件下，微生物发酵剂迅速繁殖并分解秸秆颗粒中的有机物质，将其转化为植物可吸收的养分，提高了有机质的生物利用率，发酵过程中产生的高温能有效杀灭有害微生物、病原体、寄生虫卵等，确保了发酵产品的生物安全性，好氧高温发酵大大缩短了发酵时间，提高了生产效率，减少了能源和时间成本，通过自动控制系统精确调控发酵过程中的温度、湿度和氧气浓度，创造了适宜微生物生长和活动的环境，保证了发酵过程的高效稳定，减少了人为干预和误差，通风系统有效排除发酵过程中产生的二氧化碳，避免了发酵罐内压力过高，同时也优化了气体环境，减少了温室气体排放，对环境保护有利，均匀的混合和搅拌避免了结块，使得发酵产物更加均匀，提高了产品的均一性和质量，有利于后续的使用，集成的自动控制系统使得整个发酵过程更加智能化，减少了人力需求，提高了生产自动化水平，便于规模化生产管理。[0040] 步骤4、浸水软化，将发酵好的秸秆颗粒浸入水中，提高秸秆颗粒的含水量来对其进行软化；[0041] 对秸秆颗粒进行浸水时，使用连续浸渍生产线，连续浸渍生产线包括进料传送带、浸渍槽、排水系统和控制系统，进料传送带将待处理的秸秆颗粒从存储区域均匀、连续地输送到浸渍槽内，浸渍槽为环形设计，浸渍槽内部填充有软化用水，浸渍槽的槽体有搅拌桨叶，搅拌桨叶对水和秸秆颗粒充分混合，加快软化过程，秸秆颗粒在浸渍槽内浸泡30‑80min，秸秆颗粒软化完成后，通过浸渍槽槽底的传送网带移至排水系统内，多余的水分被排水系统通过重力和抽吸的方式去除，减少秸秆颗粒的水分含量，控制系统对进料速度、浸渍时间和排水时间进行控制。[0042] 连续浸渍生产线通过进料传送带均匀、连续地输送秸秆颗粒，确保了处理过程的连续性和高效性，环形浸渍槽设计配合搅拌桨叶，使得水和秸秆颗粒充分混合，加快了软化过程，同时保证了所有秸秆颗粒受水均匀，提高了软化效果的一致性，控制系统能够精确调节进料速度、浸渍时间和排水时间，根据秸秆的具体状态灵活调整工艺参数，以达到最佳的软化效果，避免过度浸水或浸水不足，减少了资源浪费，整个过程高度自动化，减少了人工操作的需求，降低了劳动强度，同时提高了生产效率和安全性，浸渍槽底部的传送网带配合排水系统，可以有效地将软化后的秸秆颗粒移至排水区，通过重力和抽吸方式快速去除多余水分，避免了后续处理中因水分过多而可能出现的问题，如影响打浆质量或增加能耗，自动化的控制和高效的水分去除机制有助于节约水资源和能源，减少了废水处理的负担，浸水软化后，秸秆颗粒的柔软性增强，更易于后续的打浆处理，有助于提高最终育秧基质的均匀度和物理特性，如保水性和透气性，有利于种子发芽和幼苗成长。[0043] 步骤5、打浆处理，使用精密粉碎机对浸水软化后的秸秆颗粒进行粉碎，粉碎成粒径为10‑100微米的颗粒，将粉碎后的秸秆颗粒投入到打浆机中，打浆机通过机械作用将粉碎后的秸秆纤维进一步分离，形成均匀的浆状物料，提高基质的保水性和透气性；[0044] 打浆机包括圆筒筛、破碎桨叶、刮板、传动系统和进出料控制系统，传动系统对破碎桨叶和刮板进行驱动，秸秆颗粒受到高速旋转的破碎浆叶的冲击和剪切作用，被逐步切割成更细小的纤维，刮板将这些纤维从圆筒筛表面刮下，同时推动物料向前移动，确保所有物料充分接触破碎浆叶，圆筒筛过滤和分离纤维料，使细小的纤维通过，而较大的杂质或未充分粉碎的颗粒则被拦截返回重新处理，秸秆颗粒在打浆机内不断循环，纤维逐渐分离，最终形成均匀的浆状物料，进出料控制系统将浆状物料从打浆机的出料口排出。[0045] 通过精密粉碎机和打浆机的作用，秸秆颗粒被精细粉碎至10‑100微米的颗粒，能显著增加基质的表面积，有利于保水和透气，为种子萌发和根系生长提供更适宜的微环境，打浆机内的圆筒筛、破碎桨叶和刮板确保了所有物料能够均匀且彻底地被打碎分离，形成的浆状物料均匀一致，没有大的颗粒或杂质，提高了育秧基质的整体质量和一致性，精细的打浆处理增强了基质的物理稳定性，使其既具有良好的保水能力，又能保持适当的透气性，避免了水淹或缺水情况，有利于幼苗根系健康发育，打浆过程中，圆筒筛能有效拦截较大的杂质或未充分粉碎的颗粒，这些物质会被送回重新处理，直至满足粒度要求，打浆机的循环处理机制确保了即使初次粉碎未能达到要求的物料也能被重新粉碎利用，减少了原料浪费，提高了生产效率和资源利用率，进出料控制系统自动化，可以精确控制物料的进出，保证了生产流程的连续性和效率，减少了人为操作的错误和劳动强度。[0046] 步骤6、填充浆料，将打浆形成的浆状物料填充到育秧盘内，在填充的过程中进行多次均匀填充，使浆状物料在育秧盘内部分布均匀；[0047] 进行填充时，使用气动灌装机进行填充，气动灌装机利用压缩空气推动浆料流动，实现快速且均匀的填充，同时育秧盘底部设置振动平台，通过振动使浆料在育秧盘内分布更加均匀，浆料先被填充到盘内，随后通过振动平台的震动，促使浆料流动并填满每个角落，达到高密度且均匀的填充效果。[0048] 气动灌装机利用压缩空气快速推送浆料，相比手工或传统灌装方式显著提高了填充速度，缩短了生产周期，增加了产能，气动灌装机能够确保浆料均匀注入育秧盘中，避免了填充不均导致的密度差异，使得每盘基质的质量更加一致，均匀且控制良好的填充过程减少了浆料的溢出和浪费，提高了原材料的利用率，同时也保持了工作环境的清洁，通过振动平台的辅助，浆料能够深入育秧盘的每一个角落，达到高密度的填充效果，提高了基质的紧实度，有利于维持良好的水分平衡和根系发展环境，均匀且高密度的基质填充有助于幼苗根系均匀扩展，避免了局部过干或过湿，促进根系健康发育，提高幼苗的整体质量和移植成功率，自动化填充和振动辅助减少了人工操作，减轻了劳动强度，同时提高了操作的标准化和精确度，降低了人为错误。[0049] 步骤7、脱水成型，使用挤压设备对育秧盘内部的浆状物料进行挤压，对浆状物料的含水量进行调节和施压成型，来形成育秧基质，挤压的过程中同步对挤出的水分进行抽取；[0050] 挤压设备为机械挤压机，机械挤压机通过往复的机械结构和挤压模具，对浆状物料进行多次往复挤压，达到对含水量调节的效果；[0051] 对水分进行抽取时，使用负压抽取系统，负压抽取系统集成在挤压设备的挤压结构上，在挤压的过程中，负压抽取系统通过负压抽取挤压出的水分并进行收集。[0052] 机械挤压机通过对浆状物料的多次往复挤压，能够精确调节其含水量，确保育秧基质达到理想的湿度水平，这对于维持良好的发芽环境至关重要，避免了过湿导致的病害或过干影响发芽，挤压成型不仅能有效脱水，还能使基质材料紧密贴合育秧盘的形状，形成稳定且均匀的基质层，有利于种子均匀分布和根系向下生长，提升育苗效果和移栽后的成活率，挤压过程中的物理作用可以增强基质的紧实度和稳定性，使得育秧盘在搬运和运输过程中不易散落或变形，保持良好的结构完整性，负压抽取系统能及时有效地抽取挤压过程中释放的多余水分，相比自然晾干等方式大大缩短了脱水时间，提高了生产效率，同时避免了水分蒸发造成的能源浪费，集成的负压抽取系统可以集中收集挤出的水分，便于后续处理或回收利用，减少了生产过程中的环境污染和水资源浪费。[0053] 在使用利用水稻秸秆制备的育秧基质进行育秧时，包括以下步骤：[0054] 浸种，选择适宜的种子，进行浸泡以促进发芽。[0055] 催芽，在适宜的温度和湿度下促使种子发芽。[0056] 播种，将催芽后的种子均匀播撒在准备好的育秧盘基质上。[0057] 盖种，覆盖一层薄土或基质，以保持湿度并促进种子扎根。[0058] 暗化，初期进行暗化处理，帮助幼苗更好地扎根。[0059] 转移至育秧大棚，当幼苗长到一定阶段后，将育秧盘转移到育秧大棚内，进行光照、温度、水分和通风等管理。[0060] 育秧管理，在大棚内，根据水稻秧苗的生长需求，调控环境条件，如适当浇水、施肥和通风，以保证秧苗健康成长。[0061] 出售与移栽，当秧苗达到适宜的生长阶段，将育好的秧苗出售，进行田间移栽。[0062] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：湖北

专利申请日期：2024-05-16

专利公开日期：2024-11-22

专利公告号：CN118340086B