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申请/专利权人：同济大学

摘要：本发明属于石漠化土壤改良技术领域，具体的说是一种利用多源有机质原位石漠化改良的光伏生态治沙系统，包括光伏子系统、空气取水子系统、滴灌子系统、自然引风子系统、养殖沟和有机改良剂；所述光伏子系统由多个规则排布的光伏装置组成，采用固定式光伏方阵，以多排光伏板为一组光伏单元；利用多源有机质原位石漠化改良的光伏生态治沙系统，可以在原有光伏治沙技术防风固沙的基础上，通过施用有机改良剂有效解决沙化土有机质含量低、植物成活率不高以及土质松散难以保水的问题，并给出了有机改良剂中各组分可供选择的混合比例范围，真正实现沙化土改良，以及光伏治沙模式的可持续发展。

主权项：1.一种利用多源有机质原位石漠化改良的光伏生态治沙系统，包括光伏子系统、空气取水子系统、滴灌子系统、自然引风子系统、养殖沟和有机改良剂；其特征在于：所述光伏子系统由多个规则排布的光伏装置组成，采用固定式光伏方阵，以多排光伏板（1）为一组光伏单元，所述光伏板（1）使用支架固定安装在地面，所述地面上种植牧草（2），且牧草（2）位于光伏板下方，所述牧草（2）用于防风固沙和饲喂牛羊；空气取水子系统，所述空气取水子系统由空气取水器（3）和蓄水器（14）构成，在光伏板（1）下间隔布置，所述空气取水器（3）包括有顶部裸露涡轮（10）、带有外部导流槽（12）与导流孔（16）的弧形表面11）以及内部涡轮（15），所述空气取水器3）与所述蓄水器（14）通过管道23）相连；滴灌子系统，其采用智能自动滴灌系统（22），与所述蓄水器（14）以及供水管网相连通，所述智能自动滴灌系统（22）优先取用蓄水器（14）中的水，当蓄水器（14）中水量不足时，通过供水管网取水；养殖沟，其分布在光伏单元间过道处，分为地上结构和地下结构两部分，地上结构为养殖舍，地下结构为发酵沟，所述发酵沟中采用自然风利用系统与辅助主动曝气系统（20）两套通风系统；所述光伏板（1）背向主风向安装，所述光伏板（1）的倾角相同；所述光伏单元内，光伏板（1）的安装高度沿主风向依次降低；所述自然风利用系统包括地上的引风口（18）、通风管及出风口（19），地上的引风口（18）采用渐扩结构，截面直径较大处面朝主要风向，利用狭管效应将大风引入通风管，出风口（19）则间隔布置于发酵沟的侧壁；所述辅助主动曝气系统（20）由甲烷浓度传感器、PLC控制系统、鼓风机、预警系统组成；所述空气取水器（3）插入地下2m-5m，所述管道（23）的顶端设置顶部裸露涡轮（10），所述顶部裸露涡轮（10）的底端设置有内部涡轮（15），且内部涡轮（15）位于管道（23）内，所述空气取水器（3）上设置有弧形表面（11），所述弧形表面（11）还设置有一圈外部导流槽（12），所述弧形表面（11）四面各开一个导流口（17），所述弧形表面（11）的中心部位均匀开设有导流孔（16），所述导流口（17）和导流孔（16）均与管道（23）连通；所述蓄水器（14）的口部设有第一过滤件（13），所述蓄水器（14）出水管网处安装第二过滤件（24）；所述养殖舍为牛羊活动的主要区域，养殖舍内间隔布置牛羊用自动饮水器（4），水源来自所述蓄水器（14）及供水管网；所述牛羊用自动饮水器（4）采用按压出水和浮球控水双重控制；所述发酵沟与地面养殖舍由隔离网（6）隔开，可与地面齐平或稍低；所述发酵沟呈矩形，沟内为由中间向两侧倾斜的斜坡（8），倾角为45～60°，所述斜坡（8）的坡底连接弧形发酵区（9），是牛羊粪污好氧发酵的主要区域；所述发酵沟与周边沙土用隔离网（6）隔开，即斜方网格焊接结构的封闭网（7），在实现物理隔挡的同时，使得发酵沟中的粪肥可以与深层土壤相接触；所述弧形发酵区（9）内设置水平搅拌桨（21），所述水平搅拌桨（21）的桨叶呈不规则弧形，形成粪便“分格”；所述有机改良剂由水、沙、污泥按0.3～0.5：0.2～0.4：1的比例混合制成，同时辅以粪污发酵产物；所述有机改良剂中，污泥通过预处理以达到无害化效果，采用经好氧发酵的污泥堆肥产物，污泥的含水率为30%～50%，有机质含量为30%～50%，污泥和有机质pH呈弱碱性；所述管道（23）的内壁固定连接有一对固定板（29），所述固定板（29）的顶面通过弹簧固定连接有圆环（27），所述圆环（27）的顶面内侧壁作圆角处理，所述圆环（27）的外侧壁与管壁贴合，所述圆环（27）的内侧壁固定连接有倾斜设置的过滤网（32），所述内部涡轮（15）的表面固定连接有一组叶片（25），所述叶片（25）的底面固定连接有第一磁块（26），所述过滤网（32）的底面固定连接有一组与第一磁块（26）相斥的第二磁块（28）；所述圆环（27）的内部开设有空腔（35），所述圆环（27）的内侧壁开设有与空腔（35）连通的进料槽（33），所述进料槽（33）与过滤网（32）的最低点平行；所述空腔（35）的内壁滑动连接有磁板（36），所述磁板（36）的顶面呈斜面状，所述空腔（35）的底面固定连接有与磁板（36）相斥的电磁铁（37），所述电磁铁（37）与磁板（36）之间固定连接有复位弹簧，所述圆环（27）的外侧壁开设有与空腔（35）连通的连接槽（34），所述管道（23）的侧壁开设有与连接槽（34）齐平的出料槽（31），所述出料槽（31）的内部通过扭簧扭接有磁性材料制成的挡板（30），所述挡板（30）与磁板（36）相斥。

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