一种多元立体农场的生态循环系统的制作方法

本发明属于集约化农业生产技术领域，涉及一种工农业生态循环系统，具体涉及一种多元立体农场的生态循环系统。

背景技术：

集约农业是农业中的一种经营方式，是把一定数量的劳动力和生产资料集中投入到较少的土地上，采用集约经营方式进行生产的农业。同粗放农业相对应，集约农业在一定面积的土地上投入较多的生产资料和劳动，通过应用先进的农业技术措施来增加农业品包括林业和牧业产品的产量。

长期以来世界粮食总产量一直徘徊在每年20亿吨左右。而世界人口却以每年1 .3％的速度增长。尽管1996年的世界粮食首脑会议和2000年的联合国千年峰会，都提出了在2015年之前将世界饥饿人口减半的目标，但是本世纪以来，全球饥饿人口数量有增无减。人口的不断增长与可种植土地面积的日益减少存在着不可调和的矛盾。现有技术通过多层栽培措施提高农作物的产量，但是多层立体栽培技术生产粮食的高成本、高产量一直没有重大突破。另外人们的立体化生产只限于农作物的生产，农作物生产与林业、牧业生产及工业生产结合的生产系统尚未有过尝试。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多元立体农场的生态循环系统，集工业生产、农作物生产、林业生产和牧业生产为一体，综合利用各种资源和营养成分，提高立体农场粮食生产产量和其它动植物生产的产量，并副产工业产品，降低农、牧、林业生产的成本。

本发明的技术方案是：多元立体农场的生态循环系统，包括多层农作物立体农场、间壁回转窑，多层农作物立体农场设有农作物农场气体入口、气体出口、粮食作物出口、秸秆回收发送单元、集水槽、育种中心和农作物营养液入口。间壁回转窑设有进料环、出料环、燃烧器和烟气出口。生态循环系统设有多层立体牧场、秸秆粉碎单元、多层木本植物立体农场、冷凝水回收单元、二氧化碳提纯设备、氧调节器、水净化设备、二氧化碳储罐、CO₂配置中心和营养液配液槽，多层立体牧场设有气体出口、畜牧产品出口、牧场气体入口、粪便出口、集水槽和饲料入口，多层木本植物立体农场设有气体出口、经济作物出口、木本植物农场气体入口、枝叶出口、集水槽和植物营养液入口。秸秆回收发送单元分为两路，一路连接到饲料入口，一路与枝叶出口一起通过秸秆粉碎单元连接到进料环，粪便出口连接到进料环。烟气出口通过余热发电单元、冷凝水回收单元、二氧化碳提纯设备、二氧化碳储罐和CO₂配置中心连接到木本植物农场气体入口和农作物农场气体入口；氧调节器的一路与牧场气体入口连接，一路通过阀门与CO₂配置中心连接；冷凝水回收单元通过水净化设备连接到营养液配液槽，所述营养液配液槽连接到植物营养液入口和农作物营养液入口。

生态循环系统设有脱硫设备、储氢单元、木焦油储罐、木焦油提取设备和制氢及提氢设备。出料环设有干馏气出口，制氢及提氢设备设有水蒸气入口。干馏气出口通过脱硫设备连接到木焦油提取设备或制氢及提氢设备。木焦油提取设备的液体出口连接到木焦油储罐，木焦油提取设备的气体出口连接到制氢及提氢设备。制氢及提氢设备连接到储氢单元。生态循环系统设有甲烷分离器，甲烷分离器设有甲烷出口和分离尾气出口，燃烧器设有空气入口或纯氧入口。甲烷出口连接到制氢及提氢设备入口，分离尾气出口连接到氧调节器。多层农作物立体农场和多层木本植物立体农场的气体出口连接到燃烧器的空气入口或氧调节器，多层立体牧场的气体出口连接到燃烧器的空气入口或甲烷分离器。甲烷出口连接到制氢及提氢设备入口，分离尾气出口连接到氧调节器。

多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场分别设有1～1000层，多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场的侧壁设有太阳能板，顶部设有风力发电设备。多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场的最下层设有配电中心，太阳能板和风力发电设备与配电中心电路连接，配电中心与秸秆粉碎单元、氧调节器、冷凝水回收单元、二氧化碳提纯设备、水净化设备、营养液配液槽和秸秆回收发送单元的动力设备连接，并且与电能存储单元连接，多余的电能送至电能存储单元。

生态循环系统设有灰分溶解槽，灰分溶解槽设有加酸口，间壁回转窑设有燃尽灰出口。燃尽灰出口连接到灰分溶解槽，灰分溶解槽连接到营养液配液槽。在燃尽灰中加入酸溶液（可以是盐酸、硫酸或硝酸的一种或几种酸的混合物）等物质在搅拌下加热溶解，经过滤后将滤液回收利用。滤渣中主要含有二氧化硅等成分，滤液中含有钾、钠、钙、镁、铁、铝、铜、锌、钴等金属离子，都是植物生长元素。这些金属元素回收后，可以用来配置植物生长营养液，使得化学营养药剂循环利用。

生态循环系统设有余热发电单元和电能存储单元，余热发电单元与电能存储单元通过电路连接。烟气出口通过余热发电单元连接到冷凝水回收单元，余热发电单元对整个系统的用电设备供电。

多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场各层之间设有换热器装置，使得部分热量通过换热器在各层之间传递，达到冷热交替的作用。立体农场里面有冷层和热层，冷热层之间不断转化，通过制冷剂和换热器、热泵实现。多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场大楼的光照系统、音乐系统由包括余热发电单元在内的电力系统提供电能。多层木本植物立体农场中种植包括茶叶、咖啡、可可、苹果、梨和桃等多种木本植物。多层农作物立体农场种植一年生草本植物包括粮食、蔬菜类等，多层立体牧场养殖猪、羊、牛、马、鸡、鸭和鹅等。

间壁回转窑由同轴安装的内筒和外筒构成，内筒和外筒由耐材构成，内筒和外筒之间为环形物料膛，内筒中间为窑膛，环形物料膛设有支撑。间壁回转窑的耐材结构形式的材料可以是复合异型耐火砖，复合异型耐火砖包括保温层、隔热层、支撑和导热层，隔热层通过支撑与导热层连接。支撑和支撑之间、外圈与内圈之间可以是任意形状的立体空间。支撑和内圈、外圈的连接，可以是插接、可以是复合砖、也可以是整体的耐材形式或耐火浇注料整体浇筑形式连接。环形物料膛为直形通道、曲线形物料通道或螺旋物料通道。物料通道截面为能通过物料的任意形式，截面可为圆形、三角形、矩形、六边形或多边形。耐材结构形式的材料为金属材料、耐火材料、陶瓷材料或导热材料，或上述材料的复合材料。耐火材料为耐火砖或不定形耐材浇注而成。间壁回转窑的截面为任意结构形式或形状，只要满足上述物料能够顺畅输送、内圈热量的高传导接收性、外圈热量的高隔热性、物料通道的高密封性及耐材结构形式的高强度的要求即可，如截面为圆形、扇形、椭圆形或半圆形截面；所述间壁回转窑的运动形式为转动或摆动运行，使物料向前运行。物料通道沿间壁回转窑轴向为直线形式、螺旋线形式或各种曲线布置形式，也可以是任意多条和任意多种曲线的交替布置。隔热层、支撑和导热层各采用不同材质经机压、浇注或人工捣制成形后煅烧复合而成。间壁回转窑内砌筑的复合异型耐火砖或不定形耐材浇注料，减少了砌筑所产生的缝隙和漏气串气。间壁回转窑内砌筑的复合异型耐火砖或不定形耐材浇注料也可以增加锚固件与窑壁钢结构连接，锚固件的材料可以是金属材料、耐火材料或它们的复合材料。复合材料可以是完全组合成一体的，也可以是分立元件插接组合而成的。锚固件在窑壁上的分布密度、形状、长度可以根据耐材的性质任意选择。内圈和外圈和支撑它们彼此之间也允许采用锚固件以加强整体强度，为了防止间壁回转窑的环形物料膛与窑膛串气漏气在窑内适当的位置安装有监测设备，当串气漏气时在不停窑高温情况下，使用长距离伸缩喷涂枪在窑膛壁上喷涂隔绝材料，修补串气部位，避免停窑修补砌筑损失。允许导热层内圈喷涂一层耐材，耐材具有高导热性的、高强度、高韧性的耐火材料或复合材料，紧紧包覆在内圈的内层。

多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场均为密闭式建筑。育种中心可以设置在立体农场内，也可以分开单独设置。多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场的顶部均设有集水槽回收雨水，内部各层均设有冷凝水装置回收空气中水分。电能存储单元可以采用化学储能、物理储能、电磁储能技术中的一种或多种。容许多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场，二个或三个共用一个建筑空间；所述多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场需要外接补充的电能、二氧化碳和水均可来自附属的燃煤、燃油、燃气电站和其它清洁能源电站；所述二氧化碳配置中心设有智能程序，根据不同作物的生长特点调节二氧化碳浓度，提高各种作物的产量。

本发明通过间壁回转窑窑膛产生的废气为多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场提供二氧化碳，多层农作物立体农场产生的秸秆、多层木本植物立体农场的枝叶、多层立体牧场的牲畜粪便和立体牧场的其它废物为间壁回转窑提供原料，农场产生的秸秆、多层木本植物立体农场的枝叶也可以为多层牧场中的牲畜提供饲料。

本发明由间壁回转窑与多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场构成的多元立体农场的生态循环系统，集工业生产、农作物生产、林业生产和牧业生产为一体，综合利用各种资源和营养成分，提高了立体农场粮食生产产量和其它动植物生产的产量，并副产工业产品，有利于降低农、牧、林业生产的成本。秸秆干馏生成的含碳固体为间壁回转窑提供燃料，从干馏气化产生的气体中分离出氢气为外界提供氢燃料，烟气的余热用于余热发电，烟气经脱水提纯后与空气混合为农作物生长提供系统所需的部分的二氧化碳，燃烧后的灰渣通过处理制备农作物生长的营养液使养料循环使用。余热发电结合太阳能电和风能发电等清洁能源用于驱动间壁回转窑运行、各立体农牧场用电和其它辅助设备用电，循环使用立体农场的各种资源，有效提高了资源的利用率。整个循环系统不仅没有本身的任何甲烷、二氧化碳等温室气体排放，同时还吸收了外界工业排出的二氧化碳供各立体农牧场使用，生产氢气供社会使用，生产绿色无害的农业、林业、牧业产品。提高了整体循环系统的效率。

附图说明

图1为多元立体农场的生态循环系统的结构示意图；

图2为图1的C-C图；

图3为本发明另一种实施方案的结构示意图；

图4为本发明第三种实施方案的结构示意图；

图5为多元立体农场电路连接图；

图6为间壁回转窑内砌筑复合异型耐火砖的结构示意图；

图7为图6的A-A图；

图8为图6的B-B。

其中：1—气体出口、2—太阳能板、3—水净化设备、4—风力发电设备、5—多层立体牧场、6—饲料入口、7—配电中心、8—多层木本植物立体农场、9—木本植物农场气体入口、10—农作物农场气体入口、11—多层农作物立体农场、12—氧调节器、13—植物营养液入口、14—冷凝水回收单元、15—营养液配液槽、16—秸秆回收发送单元、17—秸秆粉碎单元、18—加酸口、19—灰分溶解槽、20—储氢单元、21—木焦油储罐、22—燃烧器、23—余热发电单元、24—电路、25—电能存储单元、26—木焦油提取设备、27—环形物料膛、28—窑膛、29—间壁回转窑、30—燃尽灰出口、31—制氢及提氢设备、32—出料环、33—进料环、34—农作物营养液入口、35—水及营养液补充口、36—畜牧产品出口、37—经济作物出口、38—粮食作物出口、39—二氧化碳提纯设备、40—枝叶出口、41—牧场气体入口、42—粪便出口、43—CO₂配置中心、44—阀门、45—脱硫设备、46—育种中心、47—二氧化碳储罐、48—水蒸气入口、49—纯氧入口、50—甲烷分离器、51—集水槽、52—保温层、53—隔热层、54—支撑、55—导热层、56—内筒、57—外筒、58—出渣口、59—二氧化碳入口、100—耐材结构。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明多元立体农场的生态循环系统如图1所示，包括间壁回转窑29、多层农作物立体农场11、多层立体牧场5、秸秆粉碎单元17、多层木本植物立体农场8、冷凝水回收单元14、CO₂配置中心43、二氧化碳提纯设备39、二氧化碳储罐47、水净化设备3、氧调节器12、营养液配液槽15、脱硫设备45、储氢单元20、木焦油储罐21、木焦油提取设备26、制氢及提氢设备31、灰分溶解槽19、余热发电单元23、电能存储单元25和氢气储罐20。如图2所示，间壁回转窑由同轴安装的内筒56和外筒57构成，内筒和外筒之间为环形物料膛27，内筒的中心为窑膛28。窑膛的窑头罩一侧设有燃烧器22、窑尾罩一侧设有燃尽灰出口30和烟气出口，燃烧器包括气体燃料烧嘴和固体燃料烧嘴。间壁回转窑设有进料环33和出料环32，进料环和出料环与环形物料膛连接，出料环设有干馏气出口，出料环通过冷却器与固体燃料烧嘴的燃料入口连接。多层农作物立体农场设有农作物农场气体入口10、气体出口1、秸秆回收发送单元16、集水槽51、育种中心46、粮食作物出口38和农作物营养液入口34。多层立体牧场设有气体出口1、畜牧产品出口36、牧场气体入口41、粪便出口42、集水槽和饲料入口6，多层木本植物立体农场设有气体出口、经济作物出口37、木本植物农场气体入口9、枝叶出口40、集水槽和植物营养液入口13。秸秆回收发送单元分为两路，一路连接到饲料入口，一路与枝叶出口一起通过秸秆粉碎单元连接到进料环，粪便出口连接到进料环。间壁回转窑的烟气出口通过余热发电单元连接到冷凝水回收单元，冷凝水回收单元通过二氧化碳提纯设备、二氧化碳储罐和CO₂配置中心连接到木本植物农场气体入口和农作物农场气体入口。氧调节器与牧场气体入口和CO₂配置中心连接，与CO₂配置中心的连接管路设有阀门44。多层立体牧场、多层农作物立体农场和多层木本植物立体农场的气体出口连接到燃烧器的空气入口。冷凝水回收单元通过水净化设备连接到营养液配液槽，营养液配液槽连接到植物营养液入口和农作物营养液入口，营养液配液槽设有水及营养液补充口35。灰分溶解槽设有加酸口18和出渣口（58），间壁回转窑29设有燃尽灰出口30。燃尽灰出口连接到灰分溶解槽，灰分溶解槽连接到营养液配液槽15。

多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场分别设有200层，多层立体牧场的每层养殖牛、羊、马，多层木本植物立体农场种植茶树，多层农作物立体农场种植小麦年产5季。多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场的侧壁设有太阳能板2，顶部设有风力发电设备4。多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场的最下层设有配电中心7，如图5所示，太阳能板和风力发电设备与配电中心电路连接，配电中心与秸秆粉碎单元、氧调节器、冷凝水回收单元、二氧化碳提纯设备、水净化设备、营养液配液槽和秸秆回收发送单元的动力设备连接，并且与电能存储单元连接。制氢及提氢设备设有水蒸气入口48，水蒸气入口与蒸汽管路连接。干馏气出口通过脱硫设备45连接到木焦油提取设备，木焦油提取设备的液体出口连接到木焦油储罐，木焦油提取设备的气体出口连接到制氢及提氢设备，制氢及提氢设备连接到储氢单元。余热发电单元23与电能存储单元25通过电路24连接。

间壁回转窑在间壁窑膛内将秸秆物料加热到800℃进行干馏生产氢气、木焦油。间壁回转窑的耐材由复合异型耐火砖砌筑而成，如图6、图7和图8所示，整体为耐材结构100形式复合异型耐火砖，包括保温层52、隔热层53、支撑54和导热层55，隔热层通过支撑与导热层连接。导热层的材质为1号刚玉莫来石碳化硅，支撑的材质为3号刚玉莫来石碳化硅，隔热层的材质为2 号刚玉莫来石碳化硅，保温层为耐火陶瓷纤维毯。二氧化碳配置中心设有智能程序，可以根据不同作物的生长特点调节二氧化碳浓度，提高各种作物的产量。多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场的顶部设有集水槽51回收雨水，内部各层均设有冷凝水装置回收空气中水分。各层设有换热器，部分热量通过换热器在各层之间传递，达到冷热交替的作用。立体农场里面有冷层和热层，冷热层之间不断转化，通过制冷剂和换热器、热泵等设备实现。保持植物生长与自然环境白天、夜晚的温差一致，使得植物果实更加饱满。

多层农作物立体农场通过秸秆收集发送单元收集植物秸秆，一路经饲料入口送至多层立体牧场为多层立体牧场中的牲畜和家禽提供饲料，一路与多层木本植物立体农场的枝叶出口的树枝和树叶一起进入秸秆粉碎单元17进行粉碎，粉碎后的物料经进料环送至间壁回转窑的环形物料膛27。多层立体牧场5的动物粪便由粪便出口经进料环进入间壁回转窑的环形物料膛进行低温干馏。干馏后的干馏气经出料环上的干馏气出口至木焦油提取设备26提取木焦油，木焦油存入木焦油储罐21。提出木焦油的气体经制氢及提氢设备提取氢气，氢气进入储氢单元。秸秆干馏后的秸秆残炭也送至固体燃料烧嘴作燃料。多层立体牧场的气体出口出来的气体、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场的气体出口出来的富含氧气的气体送入燃烧器22作助燃气体。燃料和助燃气体在燃烧器燃烧，间壁加热环形物料膛的物料，烟气经烟气出口到余热发电单元发电后到冷凝水回收单元14回收水分，回收水分后的二氧化碳经二氧化碳提纯设备39提纯后送入二氧化碳储罐由CO₂配置中心配置混合再经木本植物农场气体入口9进入多层木本植物立体农场，经农作物农场气体入口10进入多层农作物立体农场为植物生长提供二氧化碳生长气氛。氧调节器12调节氧气后进入多层立体牧场，一部分经阀门44到CO₂配置中心。窑膛中燃料燃烧后灰分经窑尾罩端部的燃尽灰出口30到灰分溶解槽19用酸溶解灰分，溶解后的灰分送至营养液配液槽15。在草木灰中加入31%的盐酸在搅拌下加热溶解，经过滤将滤液回收利用。滤渣中主要含有二氧化硅成分，滤液中含有可溶性的氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化铝、氧化铜、氧化锌、氧化钴等植物生长元素，这些金属氧化物回收后，可以作为植物生长营养液在调配时使用，使得化学营养药剂循环利用。根据多元立体农场的生态循环系统的规模，间壁回转窑29可以是一台也可以是多台并联使用。

多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场需要外接补充的电能、二氧化碳和水均可来自附属的燃煤、燃油、燃气电站和其它清洁能源电站，补充的二氧化碳由二氧化碳入口59接入；冷凝水回收单元14回收的水经水净化设备3净化后送至营养液配液槽，水不足时通过水及营养液补充口35补充水，补充水来源与雨水收集单元51的雨水净化，和内部各层均设有冷凝水装置回收空气中水分。

营养液经植物营养液入口13和农作物营养液入口34送至多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场做肥料。多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场的侧壁的太阳能板2和顶部风力发电设备4，发的电通过设在多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场的最下层设有配电中心7进行调配，为间壁回转窑、秸秆粉碎单元、冷凝水回收单元、氧调节器、营养液配液槽和秸秆回收发送单元的动力设备连接。余热发电单元发的电通过电路24输送到电能存储单元25进行存储。整个循环系统不仅没有本身的任何甲烷、二氧化碳等温室气体排放，同时还吸收了外界工业排出的二氧化碳供各立体农牧场使用，生产氢气供社会使用，生产绿色无害的农业、林业、牧业产品，提高了整体循环系统的效率。

实施例2

本发明另一种实施方式如图3所示，包括间壁回转窑29、多层农作物立体农场11、多层立体牧场5、秸秆粉碎单元17、多层木本植物立体农场8、冷凝水回收单元14、二氧化碳提纯设备39、二氧化碳储罐47、CO₂配置中心43、脱硫设备45、水净化设备3、氧调节器12、营养液配液槽15、储氢单元20、制氢及提氢设备31、灰分溶解槽19、余热发电单元23和电能存储单元25。间壁回转窑设有进料环33和出料环32，进料环和出料环与环形物料膛连接，出料环设有干馏气出口，出料环通过冷却器与固体燃料烧嘴的燃料入口连接。干馏气出口连接制氢及提氢设备，制氢及提氢设备的氢气出口连接到储氢单元，制氢及提氢设备的提氢后二氧化碳气体出口连接到二氧化碳提纯设备39出口，经二氧化碳储罐47和CO₂配置中心连接到木本植物农场气体入口和农作物农场气体入口。余热发电单元23与电能存储单元25通过电路24连接。

多层农作物立体农场设置400层，立体牧场养殖鸡、鸭、鹅，多层木本植物立体农场种植苹果、梨、桃，多层农作物立体农场各层分别种植大豆年产6季。通过秸秆收集发送单元收集植物秸秆，一路经饲料入口送至多层立体牧场为多层立体牧场中的牲畜和家禽提供饲料，一路与多层木本植物立体农场的枝叶出口的树枝和树叶一起进入秸秆粉碎单元17进行粉碎，粉碎后物料经进料环送至间壁回转窑的环形物料膛27，多层立体牧场5的动物粪便由粪便出口经进料环进入间壁回转窑的环形物料膛，将物料加热到1200℃进行高温干馏气化，并向物料膛通入水蒸气、空气或富氧气体，使得部分碳和全部焦油气化分解。

干馏后产生干馏气和焦炭，干馏气经出料环上的干馏气出口至制氢及提氢设备提取氢气，提取的氢气进入储氢单元，提出氢气过程中产生的附属气体到二氧化碳提纯设备39出口，与提纯后的烟气一起经二氧化碳储罐47和CO₂配置中心43到多层农作物立体农场11和多层木本植物立体农场8，为植物生长提供二氧化碳生长气氛。多层立体牧场、多层木本植物立体农场和多层农作物立体农场的气体出口出来的富含氧气的气体送入燃烧器22作助燃气体。本实施例其它流程与运行与实施1例相同。

实施例3

本发明第三种实施方式如图4所示，包括间壁回转窑29、多层农作物立体农场11、多层立体牧场5、秸秆粉碎单元17、多层木本植物立体农场8、冷凝水回收单元14、CO₂配置中心43、甲烷分离器50、二氧化碳提纯设备39、二氧化碳储罐47、水净化设备3、氧调节器12、营养液配液槽15、脱硫设备45、储氢单元20、木焦油储罐21、木焦油提取设备26、制氢及提氢设备31、灰分溶解槽19、余热发电单元23和电能存储单元25。多层农作物立体农场设置200层，立体牧场养牦牛、山羊、猪，多层木本植物立体农场种植咖啡、荔枝，多层农作物立体农场各层分别种植水稻年产8季。间壁回转窑窑膛的窑头罩一侧设有燃烧器22、燃烧器设有纯氧入口49，纯氧入口与氧气管路连接。间壁回转窑设有进料环33和出料环32，进料环和出料环与环形物料膛连接，出料环设有干馏气出口。多层立体牧场的气体出口1连接到甲烷分离器，甲烷分离器设有甲烷出口和分离尾气出口，甲烷出口连接到制氢及提氢设备入口，分离尾气出口连接到氧调节器12。多层木本植物立体农场8和多层农作物立体农场11的气体出口连接到氧调节器。氧调节器与牧场气体入口和CO₂配置中心连接，与CO₂配置中心的连接管路设有阀门44。间壁回转窑的烟气出口通过余热发电单元连接到冷凝水回收单元，冷凝水回收单元通过二氧化碳提纯设备、二氧化碳储罐和CO₂配置中心连接到木本植物农场气体入口和农作物农场气体入口。制氢及提氢设备设有水蒸气入口48，水蒸气入口与蒸汽管路连接。干馏气出口通过脱硫设备45连接到木焦油提取设备，木焦油提取设备的液体出口连接到木焦油储罐。木焦油提取设备的气体出口连接到制氢及提氢设备，制氢及提氢设备连接到储氢单元。余热发电单元23与电能存储单元25通过电路24连接。本实施例其它流程与运行与实施例1相同。