專利名稱：屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用城市有機(jī)垃圾在屋頂上進(jìn)行種植，特別涉及一種屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，農(nóng)業(yè)用地越來(lái)越少，城市垃圾越來(lái)越多，垃圾圍城，熱島效應(yīng)，耕地銳減，食品安全等問(wèn)題，正影響著城市居民的生活。民以食為天，城市居民每天攝入大量的食物，這些食物大都從外地運(yùn)入，長(zhǎng)途運(yùn)輸需要消耗能源，不利于環(huán)保，同時(shí)，蔬菜水果大都要經(jīng)過(guò)保鮮和防腐處理，也不利于食品安全；并且產(chǎn)生大量的有機(jī)物垃圾。同時(shí)在緊急狀態(tài)下如自然災(zāi)害交通不便時(shí)，會(huì)因?yàn)楣?yīng)不足而影響整個(gè)城市的穩(wěn)定。實(shí)際上，城市的屋頂上日照充足，病害蟲(chóng)少，土壤和水分可以控制，植物生長(zhǎng)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，污染也相對(duì)較少，屋頂上完全可以建立相對(duì)獨(dú)立穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，并生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的水果和蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品。如果能夠把城市居民產(chǎn)生的部分廚余垃圾轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥和培養(yǎng)土，再在城市屋頂上進(jìn)行農(nóng)作物栽培，既可減輕城市垃圾處理的壓力，解決城市“熱島效應(yīng)” 的環(huán)境問(wèn)題，還可以就近為居民提供更加新鮮安全的食物，有利于城鎮(zhèn)的穩(wěn)定，可謂一舉多得。人們吃的食物和廚余垃圾，都是“生物質(zhì)”，利用生物把廢棄的廚余垃圾降解為植物養(yǎng)分，再通過(guò)種植綠色植物產(chǎn)生新的生物質(zhì)，獲得食物和氧氣，將不可食用的部分再變成有機(jī)肥，為植物提供養(yǎng)分，實(shí)現(xiàn)“生物質(zhì)”在城市內(nèi)部的循環(huán)利用，對(duì)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、改善人居環(huán)境、提高生活水平有重要的現(xiàn)實(shí)意義。現(xiàn)在城市居民的生活垃圾沒(méi)有進(jìn)行分類回收，各種垃圾通過(guò)垃圾處理場(chǎng)進(jìn)行焚燒或填埋處理，都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利的影響，同時(shí)，消耗大量的人力、物力和財(cái)力；現(xiàn)有城市的屋頂綠化建立和維護(hù)的成本都很大，同時(shí)，綠色植物不能吸收到象地面上植物一樣充足的地下水氣(俗稱“扯地氣”)，不能保證蒸騰作用和光合作用所需的水分，綠色植物不可能發(fā)揮其應(yīng)有的降低氣溫、吸收二氧化碳和釋放氧氣的生態(tài)作用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種能夠增加農(nóng)業(yè)用地、處理城市有機(jī)垃圾和改善城市環(huán)境的屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)的問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)，是將主進(jìn)水管與位置在最高處的主貯水箱連接，主貯水箱下部通過(guò)供水管與種植箱或種植管下部的一端連接，種植箱或種植下部的另一端通過(guò)供水管與發(fā)酵桶下部和位置在最低處的輔貯水桶連接，輔貯水桶通過(guò)水泵和供水管與主貯水箱連接組成。本實(shí)用新型也可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)以上所述種植箱和發(fā)酵桶之間通過(guò)供水管分別連接蚯蚓養(yǎng)殖箱下部的兩端。[0010]本實(shí)用新型也可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)以上所述種植箱和蚯蚓養(yǎng)殖箱之間通過(guò)供水管分別連接水族箱上部的兩端。本實(shí)用新型也可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)以上所述主進(jìn)水管上裝有水位控制
O本實(shí)用新型也可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)以上所述主貯水箱下部的供水管上裝有流量控制器。本實(shí)用新型還可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)以上所述種植箱或種植管下端設(shè)有攔水裝置，攔水裝置上端設(shè)有通氣孔。本實(shí)用新型的有益效果是(1)能把部分生活垃圾通過(guò)微生物分解成為水，通過(guò)蚯蚓處理成為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，減少了城市垃圾的數(shù)量。( 種植裝置中的營(yíng)養(yǎng)土底層有含水層、透氣層，能保證所種植的綠色植物能正常生長(zhǎng)，可以降低溫度、吸收二氧化碳、釋放氧氣，可以改善環(huán)境，有良好的生態(tài)效益。(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝簡(jiǎn)易，維護(hù)方便。(4)培養(yǎng)土的成份和澆灌用的水都是可控的，屋頂陽(yáng)光充足，病蟲(chóng)害少，能不斷的生產(chǎn)出富含硒的優(yōu)質(zhì)的有機(jī)食品，節(jié)約資源，增加經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)城市綠化。(5)作為一種食物的儲(chǔ)備形式，可以減少城市對(duì)外界的依賴，提高城市應(yīng)對(duì)緊急情況的能力，有利于社會(huì)穩(wěn)定。(6)通過(guò)水分和生物質(zhì)的不斷循環(huán)，整個(gè)系統(tǒng)可以不斷的吸收二氧化碳、釋放氧氣、提供食物、處理垃圾和降低屋頂溫度。

圖1是本發(fā)明的生物質(zhì)循環(huán)示意圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施示意圖。圖中1.主貯水箱，2.主進(jìn)水管，3.水位控制器，4.供水管，5.流量控制器，6.種植管，7.種植箱，8.水族箱，9.發(fā)酵桶，10.輔貯水桶，11.蚯蚓養(yǎng)殖箱，12.水泵，13.自動(dòng)控制臺(tái)，14.水平面。15.培養(yǎng)土，16.攔水裝置，17.通氣孔，18.綠色植物。
具體實(shí)施方式
在圖1中，人們生活中的廚余垃圾、樹(shù)葉等生物質(zhì)廢棄物，混入發(fā)酵助劑后，放入發(fā)酵桶9中進(jìn)行高溫有氧發(fā)酵，生物質(zhì)材料大部分被分解為水和溶于水的物質(zhì)，其中有害物質(zhì)絕大部分被除去，有益的活性物質(zhì)增多，可以清潔管道，去除水中有害物，是綠色植物的養(yǎng)分。它們流入輔貯水桶10，再被水泵12送入主貯水桶1，主進(jìn)水管2中流入灌溉用水， 兩者混合稀釋后，經(jīng)過(guò)供水管4流入種植箱7，保持水平面14的水位，部分水和養(yǎng)分自動(dòng)滲入培養(yǎng)土 15中，這些養(yǎng)分在培養(yǎng)土底部再次經(jīng)過(guò)自然發(fā)酵后可以被綠色植物18的根部所吸收。一部分流出種植箱，再進(jìn)入下一個(gè)種植裝置或水族箱8中，再流到蚯蚓養(yǎng)殖箱11中。 水族箱8中的魚(yú)和水草有凈水作用，發(fā)酵桶9中發(fā)酵后的殘?jiān)推渌袡C(jī)物用來(lái)養(yǎng)殖蚯蚓， 在養(yǎng)殖箱11中，通過(guò)蚯蚓的生理活動(dòng)，轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥，通過(guò)施肥也進(jìn)入培養(yǎng)土 15中。 廚余垃圾經(jīng)過(guò)兩次生物發(fā)酵處理后再被綠色植物吸收，有利于植物的生長(zhǎng)和有害物質(zhì)的降解。屋頂上陽(yáng)光充足，培養(yǎng)土中水分充足，綠色植物18通過(guò)光合作用，吸收空氣中的二氧化碳，合成新的生物質(zhì)并釋放出氧氣，所合成的生物質(zhì)部分可作為人類的食物，如可以栽培各種蔬菜和水果。不可食用的部分再回到發(fā)酵桶9或蚯蚓養(yǎng)殖箱11再轉(zhuǎn)化為植物的養(yǎng)分。根據(jù)物質(zhì)守恒原理，整個(gè)循環(huán)過(guò)程中沒(méi)有污染物進(jìn)入，同時(shí)，培養(yǎng)土中含有豐富的“硒”，這些食物都是具有保健作用的有機(jī)食品。生物質(zhì)的循環(huán)賦予了本系統(tǒng)具有處理垃圾，吸收二氧化碳、釋放氧氣、降低溫度，提供食物，保護(hù)建筑物等一系列功能。在圖2中，主貯水箱1位于最高處，它有一根主進(jìn)水管2，與城市自來(lái)水相連，或與城市中水管相連，通過(guò)水位控制器3控制水泵或電磁閥的開(kāi)和關(guān)，主貯水桶內(nèi)可以保持一定的水位，水位到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，主進(jìn)水管停止進(jìn)水，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，開(kāi)始進(jìn)水。在主貯水桶的下部，在水位最低點(diǎn)以下的位置，引出一根供水管4，通過(guò)流量控制器5，分別為不同高度的種植裝置供水，每一條供水管道的水流量可以自動(dòng)測(cè)量和調(diào)節(jié)，每條水管中有較小的水流不斷循環(huán)流動(dòng)，目的是模擬大自然的水循環(huán)，促進(jìn)有益微生物的活動(dòng)。種植管6固定于墻壁上的用于垂直綠化，或種植根較淺的植物，種植箱7是放到陽(yáng)臺(tái)、 屋頂上用于種植農(nóng)作物或根比較深的植物，它們的底部都有排水管，排水管的一端有通氣孔17和進(jìn)水管，主貯水桶的水從進(jìn)水管流入種植裝置中，排水管另一端有通氣孔17、出水管和攔水裝置16，水的循環(huán)流動(dòng)，使排水管中保持水平面14的水位，管內(nèi)上半部是空氣，下半部是水，水通過(guò)排水管壁上的透水孔進(jìn)入培養(yǎng)土 15中，使培養(yǎng)土 15的底部有含水層和透氣層，利于綠色植物18的生長(zhǎng)。培養(yǎng)土 15是富含硒的無(wú)污染土壤、有機(jī)肥和蚯蚓土混合物，并在其中養(yǎng)殖少量蚯蚓，屋頂上相對(duì)獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)病蟲(chóng)害較少，加上存在大量的有益微生物，可以在屋頂和陽(yáng)臺(tái)上種植出有保健功能的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品。讓整個(gè)種植系統(tǒng)能為投資者提供實(shí)實(shí)在在的收益， 有利于屋頂農(nóng)業(yè)的可持續(xù)開(kāi)發(fā)和本發(fā)明的推廣，讓城市的綠化走向產(chǎn)業(yè)化。水族箱8有貯存水和凈化水的作用。從種植裝置中流出的水，進(jìn)入水族箱，其中有魚(yú)和水草，還可設(shè)置噴泉和燈光，用于人工澆水和噴灌，并且用小型空氣壓縮機(jī)進(jìn)行人工增氧，改善水質(zhì)，有利于魚(yú)的生長(zhǎng)。多余的水過(guò)濾后流入輔貯水桶10，特別多的水則通過(guò)溢水管直接流入建筑物的下水管。發(fā)酵桶9通過(guò)高溫發(fā)酵將生活垃圾降解為植物養(yǎng)分。有保溫層，鼓風(fēng)機(jī)、加熱器， 還有控溫裝置，控制發(fā)酵溫度在50-70度時(shí)，適當(dāng)鼓風(fēng)，進(jìn)行有氧發(fā)酵10小時(shí)以上，其中的有害物質(zhì)大都被除去。在裝入有機(jī)垃圾的同時(shí)，混入發(fā)酵助劑，發(fā)酵助劑是米糠和酶的混合物，有除臭和加速垃圾分解的作用。高溫發(fā)酵后的廚余垃圾大部分被分解為水和可溶性養(yǎng)分，其中的活性物質(zhì)可以進(jìn)一步降解系統(tǒng)中的有害物質(zhì)和清潔管道，過(guò)濾后流入輔貯水桶 10，再被水泵12送入主貯水桶1。蚯蚓養(yǎng)殖箱11通過(guò)蚯蚓來(lái)處理部分垃圾并獲得優(yōu)質(zhì)的生物肥料。蚯蚓養(yǎng)殖箱11 的最下面是含水層，以保持養(yǎng)殖所需的濕度，上面疊放三層培養(yǎng)箱，將經(jīng)過(guò)發(fā)酵殘?jiān)捅鞠到y(tǒng)內(nèi)的樹(shù)葉放到最上一層，每層的底板上有孔，蚯蚓可以通過(guò)，同時(shí)產(chǎn)生的糞便可以漏到最底層，收集后用來(lái)制作具有生物活性的優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)土或用來(lái)施肥。所養(yǎng)殖的部分蚯蚓可以養(yǎng)魚(yú)，或作為其他動(dòng)物的飼料，其他外界的生物質(zhì)進(jìn)入本系統(tǒng)，都要經(jīng)過(guò)二次發(fā)酵處理，先經(jīng)過(guò)高溫發(fā)酵處理，再經(jīng)過(guò)蚯蚓的消化道發(fā)酵，之后再被綠色植物吸收，可以減少病蟲(chóng)害的發(fā)生，不用化肥農(nóng)藥，以提高種植的品質(zhì)。輔貯水桶10位于整個(gè)系統(tǒng)的最低處，容積比主貯水桶小。從種植裝置、水族箱和發(fā)酵桶中流回的水，都流入輔貯水桶10，可以從溢水管自動(dòng)流出。當(dāng)主貯水桶1中沒(méi)有達(dá)到最高水位時(shí)，水泵12輔貯水桶10中的水送到主貯水桶1中，實(shí)現(xiàn)水分的回收利用，當(dāng)水位降到最低點(diǎn)時(shí)，水泵12自動(dòng)停止工作以保護(hù)水泵。 自動(dòng)控制臺(tái)13，可以輔助自動(dòng)控制整個(gè)屋頂農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。自動(dòng)采集每一條供水管道的供水流量和經(jīng)過(guò)種植裝置后的流量等數(shù)據(jù)，自動(dòng)采集環(huán)境的溫度和濕度數(shù)據(jù)，自動(dòng)采集貯水桶中水位高度數(shù)據(jù)，采集發(fā)酵桶中的溫度數(shù)據(jù)，然后把這些數(shù)據(jù)通過(guò)電腦進(jìn)行處理，同時(shí)，控制供水流量和溫度，控制各個(gè)水泵的工作和其他設(shè)備，并且可以人工設(shè)定，輔助自動(dòng)控制整個(gè)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定，有利于綠色植物的生長(zhǎng)。
權(quán)利要求1.一種屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)，其特征是主進(jìn)水管( 與位置在最高處的主貯水箱 ⑴連接，主貯水箱⑴下部通過(guò)供水管⑷與種植箱(7)或種植管(6)下部的一端連接， 種植箱(7)或種植管(6)下部的另一端通過(guò)供水管(4)與發(fā)酵桶(9)下部和位置在最低處的輔貯水桶(10)連接，輔貯水桶(10)通過(guò)水泵(12)和供水管⑷與主貯水箱⑴連接。
2.如權(quán)利要求1所述的屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)，其特征是種植箱(7)和發(fā)酵桶(9) 之間，通過(guò)供水管(4)分別連接蚯蚓養(yǎng)殖箱(11)下部的兩端。
3.如權(quán)利要求2所述的屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)，其特征是種植箱(7)和蚯蚓養(yǎng)殖箱 (11)之間，通過(guò)供水管(4)分別連接水族箱(8)上部的兩端。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)，其特征是主進(jìn)水管( 上裝有水位控制器(3)。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)，其特征是主貯水箱(1)下部的供水管(4)上裝有流量控制器(5)。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)，其特征是種植箱(7)或種植管(6)下端設(shè)有攔水裝置(16)，攔水裝置(16)上端設(shè)有通氣孔(17)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)。屬于農(nóng)業(yè)種植的技術(shù)領(lǐng)域。其用于解決農(nóng)業(yè)用地少、處理城市有機(jī)垃圾和改善城市環(huán)境的問(wèn)題。屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)是由主進(jìn)水管(2)與位置在最高處的主貯水箱(1)連接，主貯水箱(1)下部通過(guò)供水管(4)與種植箱(7)或種植管(6)下部的一端連接，種植箱(7)或種植管(6)下部的另一端通過(guò)供水管(4)與發(fā)酵桶(9)下部和位置在最低處的輔貯水桶(10)連接，輔貯水桶(10)通過(guò)水泵(12)和供水管(4)與主貯水箱(1)連接組成。采用這種屋頂生物質(zhì)循環(huán)種植系統(tǒng)可廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)屋頂?shù)姆N植。
文檔編號(hào)A23K1/10GK202151064SQ201120037000

公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
發(fā)明者龍擁軍 申請(qǐng)人:龍擁軍