專利名稱：一種紫外線臭氧組合式消毒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于消毒設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于營(yíng)養(yǎng)液的紫外線臭氧組合 式消毒裝置。
背景技術(shù)：
無(wú)土栽培是指不用天然土壤而用營(yíng)養(yǎng)液來(lái)栽培植物的方法。無(wú)土栽培系統(tǒng)根
據(jù)營(yíng)養(yǎng)液是否收集和重復(fù)利用，分為開(kāi)放式(open system)與封閉式(dosed system)
兩大類。在開(kāi)放式無(wú)土栽培系統(tǒng)中，營(yíng)養(yǎng)液不循環(huán)使用,營(yíng)養(yǎng)液經(jīng)作物吸收后多余 的即排放到環(huán)境中，將對(duì)環(huán)境造成一定的污染。在封閉式無(wú)土栽培系統(tǒng)中，營(yíng)養(yǎng) 液循環(huán)使用，節(jié)水省肥，而且減少了對(duì)環(huán)境的污染。因此，國(guó)內(nèi)外的無(wú)土栽培發(fā) 展逐步呈現(xiàn)出由開(kāi)放式向封閉式轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。
但由于營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)使用，增大了營(yíng)養(yǎng)液接觸病原的幾率。與開(kāi)放式系統(tǒng)相 比封閉式系統(tǒng)更容易發(fā)生土傳病害，如黃瓜枯蔞病、十字花科軟腐病和番茄枯萎 病等。其發(fā)生特點(diǎn)是傳播非常迅速， 一旦發(fā)生整個(gè)系統(tǒng)植物全部感病，因此危害 嚴(yán)重，會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。為了解決上述問(wèn)題，尋求一種經(jīng)濟(jì)高效的循環(huán)營(yíng)養(yǎng) 液殺菌方法便顯得尤為迫切。
現(xiàn)有的消毒方法主要有化學(xué)消毒法和物理消毒法兩大類。
1、化學(xué)消毒法
化學(xué)消毒是指用化學(xué)藥物作用于微生物體，使其蛋白質(zhì)變性，失去正常功能 而死亡。目前常用的有含氯消毒劑、氧化消毒劑、碘類消毒劑、醛類消毒劑、雜 環(huán)類氣體消毒劑、酚類消毒劑、醇類消毒劑、季胺類消毒劑等。
化學(xué)方法具有高效、快速、操作方便、適用范圍廣及經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)；但 化學(xué)方法會(huì)導(dǎo)致人畜中毒、使有害生物產(chǎn)生抗藥性、污染環(huán)境等缺點(diǎn)。因此使用 經(jīng)化學(xué)方法消毒的營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行無(wú)土栽培生產(chǎn)蔬菜、水果等，更容易造成藥物殘留 和累積，使人中毒。2、物理方法、主要包括熱消毒、氧化消毒、紫外消毒、過(guò)濾消毒等。
(1) 熱消毒
高溫?zé)嵯臼亲钤鐟?yīng)用于營(yíng)養(yǎng)液消毒的方法，其原理是利用高溫使蛋白質(zhì)變 性，失去生物功能，從而殺滅病原微生物。
但熱消毒對(duì)設(shè)備要求較高，制造成本大。運(yùn)行過(guò)程中需耍大量能源，如電能、 煤炭、天然氣、液體燃料等，無(wú)論使用何種能源運(yùn)行所需成本都很高，經(jīng)濟(jì)效果 差。
(2) 臭氧消毒
臭氧消毒的原理是利用臭氧的強(qiáng)氧化性與還原物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，分解 營(yíng)養(yǎng)液中的病原微生物。其基本過(guò)程是臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的03通過(guò)導(dǎo)氣管進(jìn)入氣液 混合裝置，臭氧與營(yíng)養(yǎng)液混合接觸起到殺菌的作用。
臭氧在 溶液中產(chǎn)生活性很強(qiáng)的單原子氧及羥基，單原子氧不僅能夠分解微生 物還能與營(yíng)養(yǎng)液中的其它還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此營(yíng)養(yǎng)液中含有的有 機(jī)物會(huì)消耗臭氧降低殺菌'效果；另外臭氧會(huì)破壞營(yíng)養(yǎng)液中的還原性螯合鐵的螯合 鍵，使鐵不溶而發(fā)生植物缺鐵癥。
(3) 紫外線消毒
紫外殺菌原理是通過(guò)紫外線對(duì)微生物的照射，以破壞其機(jī)休內(nèi)核蛋白或 DNA的結(jié)構(gòu)，使其立即死亡或喪失繁殖能力。具有最佳殺菌效果的紫外線是UV-C， 波長(zhǎng)在200 280nm，波長(zhǎng)為254nm的紫外線殺菌效果最好，因?yàn)镈NA對(duì)254nm的 紫外線吸收最強(qiáng)。
紫外線消毒的效果受溶液中透射因子(transmission factor)的影響，隱藏在懸 浮顆粒背后的病菌將難以被殺死。
單一的方法存在各自的缺陷，因此利用臭氧和紫外線共同處理營(yíng)養(yǎng)液可以揚(yáng) 長(zhǎng)避短，發(fā)揮更好的殺菌效果。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)上述已有方法中存在環(huán)境污染大、對(duì)人畜有害、運(yùn)行成本高和效果差效率低等問(wèn)題，提供一種新的、可應(yīng)用于封閉式無(wú)土栽培系統(tǒng)中營(yíng)養(yǎng)液 消毒的紫外線臭氧組合式消毒裝置，其特征在于，營(yíng)養(yǎng)液池l、水泵2、過(guò)濾器3 和水表4通過(guò)管路串聯(lián)，然后與并聯(lián)在一起的一個(gè)或多個(gè)文丘里射流器5串聯(lián)，
再通過(guò)紫外消毒器8接入儲(chǔ)液池9;臭氧發(fā)生器7的出氣管路通過(guò)電磁閥6分別 與并聯(lián)在一起的一個(gè)或多個(gè)文丘里射流器5連接，其中文丘里射流器5的喉管連 接吸氣管，并通過(guò)吸氣管與臭氧氣體發(fā)生器7的出氣管相通。
所述水泵2為不銹鋼耐腐蝕自吸泵，流量為15 30m3/h，并通過(guò)法蘭盤(pán)與兩 端管路連接。
所述過(guò)濾器3為篩網(wǎng)式，網(wǎng)目為100 150。
所述文丘里射流器5漸縮部分的收縮角為21 22。，漸擴(kuò)部分的擴(kuò)展角為6 80。
所述臭氧發(fā)生器7的產(chǎn)氣量為30 70L/min。
所述紫外線消毒器8的外殼為不銹鋼圓杵形，其內(nèi)部設(shè)置有石英管，紫外燈 管即套于石英管內(nèi)，在外殼和石英管之間形成一個(gè)圓環(huán)形的消毒腔體，紫外燈功 率為90W 150W，營(yíng)養(yǎng)液的流量為8 10m3/h，紫外線消毒器8的進(jìn)出口采用內(nèi) 絲接口與管路相連。
本實(shí)用新型與傳統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)液消毒裝置相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 在營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)入消毒器前，使其先經(jīng)過(guò)過(guò)濾器。減少了營(yíng)養(yǎng)液中還原性物 質(zhì)和不透明雜質(zhì)的含量，可以大大提高殺菌效果，間接降低了電能的消耗。
2、 采用文丘里射流器向營(yíng)養(yǎng)液中充入臭氧，不再需要另外的專門設(shè)備，降 低了制造成本，節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用。
3、 消毒更徹底。經(jīng)過(guò)臭氧消毒器的營(yíng)養(yǎng)液受各種因素影響不一定能被徹底 消毒。因此，營(yíng)養(yǎng)液再進(jìn)入紫外消毒器，在紫外線的進(jìn)一步照射下消毒，可以進(jìn)一步殺滅殘留的病菌。
4、 臭氧溶解在營(yíng)養(yǎng)液中，完全溢出需要一定時(shí)間，在完全溢出前可以發(fā)揮 持續(xù)的殺菌作用。
5、 兩種方法的有機(jī)結(jié)合提高了殺菌效果，使?fàn)I養(yǎng)液中微生物數(shù)量下降到更低。
6、 組合式消毒方法在相同的殺菌要求下可以增大營(yíng)養(yǎng)液流速，提高殺菌效
率，提高營(yíng)養(yǎng)液處理量。

圖1為本實(shí)用新型所述裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)
l-營(yíng)養(yǎng)液池；2-水泵；3-過(guò)濾器；4-水表；5-文丘里射流器；6-電磁闊； 7-臭氧發(fā)生器；8-紫外消毒器；9-儲(chǔ)液池。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供了一種紫外線臭氧組合式消毒裝置，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型所述裝置結(jié)構(gòu)示意圖。營(yíng)養(yǎng)液池l、不銹鋼耐腐蝕自吸水
泵2、 120目篩網(wǎng)式過(guò)濾器3和水表4通過(guò)管路串聯(lián)；然后與并聯(lián)在4個(gè)文丘里 射流器5串聯(lián)，再通過(guò)紫外消毒器8接入儲(chǔ)液池9;臭氧發(fā)生器7的出氣管路通 過(guò)電磁閥6分別與并聯(lián)在一起的一個(gè)或多個(gè)文丘里射流器5連接，其中，文丘里 射流器5的喉管連接吸氣管，并通過(guò)吸氣管與臭氧氣體發(fā)生器7的出氣管相通， 文丘里射流器5漸縮部分的收縮角為21。，漸擴(kuò)部分的擴(kuò)展角為8。，紫外線消毒 器8的外殼為不銹鋼圓柱形，其內(nèi)部設(shè)置有石英管，紫外燈管即套于石英管內(nèi)， 在外殼和石英管之間形成一個(gè)圓環(huán)形的消毒腔體，紫外線消毒器8的進(jìn)出口采用內(nèi)絲接口與管路相連。
營(yíng)養(yǎng)液池1中的待消毒營(yíng)養(yǎng)液被水泵2以20m3/h的流量吸入管路，首先經(jīng) 過(guò)過(guò)濾器3濾去其中雜質(zhì)，然后營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)入文丘里管5，液體首先進(jìn)入文丘里管 5的漸縮部，由于管徑的逐漸收縮液流流速逐漸加快，至喉管處流速達(dá)到最大， 在此形成一個(gè)低于大氣壓的負(fù)壓區(qū)；臭氧發(fā)生器7的產(chǎn)氣量為45L/min，文丘里 管5吸氣管中的臭氧在大氣壓作用下被吸入管道，與營(yíng)養(yǎng)液混合，使臭氧充分溶 解在營(yíng)養(yǎng)液中，并開(kāi)始氧化其中的病原菌。流出文丘里管5的營(yíng)養(yǎng)液隨后進(jìn)入紫 外消毒器8，營(yíng)養(yǎng)液的流量為8mVh，營(yíng)養(yǎng)液在石英管和外殼之間形成的空間中 受到4根30W功率的紫外燈照射，已經(jīng)混入臭氧的營(yíng)養(yǎng)液在紫外線照射下進(jìn)行 消毒。最后消毒處理后的營(yíng)養(yǎng)液由紫外消毒器出液口流出，進(jìn)入儲(chǔ)液池。
以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域的技術(shù)人員 可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種修改。
權(quán)利要求1.一種紫外線臭氧組合式消毒裝置，其特征在于，營(yíng)養(yǎng)液池(1)、水泵(2)、過(guò)濾器(3)和水表(4)通過(guò)管路串聯(lián)，然后與并聯(lián)在一起的一個(gè)或多個(gè)文丘里射流器(5)串聯(lián)，再通過(guò)紫外消毒器(8)接入儲(chǔ)液池(9)；臭氧發(fā)生器(7)的出氣管路通過(guò)電磁閥(6)分別與并聯(lián)在一起的一個(gè)或多個(gè)文丘里射流器(5)連接，其中文丘里射流器(5)的喉管連接吸氣管，并通過(guò)吸氣管與臭氧氣體發(fā)生器(7)的出氣管相通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紫外線臭氧組合式消毒裝置，其特征在于， 所述水泵(2)為不銹鋼耐腐蝕自吸泵，流量為15 30mVh，并通過(guò)法蘭盤(pán)與兩 端管 路連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紫外線臭氧組合式消毒裝置，其特征在丁-， 所述過(guò)濾器(3)為篩網(wǎng)式，網(wǎng)目為100 150。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紫外線臭氧組合式消毒裝置，其特征在T， 所述文丘里射流器(5)漸縮部分的收縮角為21 22。，漸擴(kuò)部分的擴(kuò)展角為6 8。。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紫外線臭氧組合式消毒裝置，其特征在于， 所述臭氧發(fā)生器(7)的產(chǎn)氣暈為30 70L/min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紫外線臭氧組合式消毒裝置，其特征在于， 所述紫外線消毒器(8)的外殼為不銹鋼圓柱形，其內(nèi)部設(shè)置有石英管，紫外燈 管即套于石英管內(nèi)，在外殼和石英管之間形成一個(gè)圓環(huán)形的消毒腔體，紫外燈功 率為90W 150W，營(yíng)養(yǎng)液的流量為8 10m3/h，紫外線消毒器(8)的進(jìn)出口采 用內(nèi)絲接口與管路相連。
專利摘要本實(shí)用新型屬于消毒設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于營(yíng)養(yǎng)液的紫外線臭氧組合式消毒裝置。營(yíng)養(yǎng)液池、水泵、過(guò)濾器和水表通過(guò)管路串聯(lián)，然后與并聯(lián)在一起的一個(gè)或多個(gè)文丘里射流器串聯(lián)，再通過(guò)紫外消毒器接入儲(chǔ)液池；臭氧發(fā)生器的出氣管路通過(guò)電磁閥分別與并聯(lián)在一起的一個(gè)或多個(gè)文丘里射流器連接。營(yíng)養(yǎng)液經(jīng)過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾，臭氧消毒和紫外線消毒，極大提高殺菌效果，使?fàn)I養(yǎng)液中微生物數(shù)量下降到更低；整套裝置成本低，能耗小，節(jié)省費(fèi)用。
文檔編號(hào)A61L101/10GK201342108SQ20082023361
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者喬曉軍, 宋衛(wèi)堂, 徐志豪, 曲英華, 成 王, 王宇欣 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)