一種無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒裝置制造方法
【專利摘要】一種無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒裝置,包括過濾器(3)、制氧機(5)、臭氧發(fā)生器(6)、微納米氣泡快速發(fā)生裝置和紫外線消毒器(8);營養(yǎng)液增氧時由制氧機(5)產(chǎn)生氧氣進入微納米氣泡快速發(fā)生裝置制取高濃度的微納米氣泡富氧水,進行循環(huán)增氧;營養(yǎng)液消毒時由制氧機(5)產(chǎn)生氧氣供給臭氧發(fā)生器(6),進而產(chǎn)生臭氧進入微納米氣泡快速發(fā)生裝置制取高濃度的微納米氣泡臭氧水,并流經(jīng)紫外線消毒器(8)進行聯(lián)合消毒;消毒完成后含有微納米臭氧氣泡的營養(yǎng)液進行殘余臭氧的吹脫,以便進行營養(yǎng)液的循環(huán)利用。該裝置可制取高濃度微納米氣泡富氧水,提高增氧效率;同時采用微納米氣泡臭氧水和紫外線聯(lián)合消毒,消毒效率更高。
【專利說明】一種無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,具體涉及一種無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒裝置?!颈尘凹夹g(shù)】
[0002]無土栽培是一種不用天然土壤而采用含有植物生長發(fā)育必需元素的營養(yǎng)液來提供營養(yǎng),使植物正常完成整個生命周期的栽培技術(shù)。為了節(jié)約大量水資源,避免對環(huán)境造成污染,國內(nèi)外的無土栽培系統(tǒng)更多的采用封閉式系統(tǒng)。在封閉式系統(tǒng)中,無土栽培的營養(yǎng)液一般采用循環(huán)的方式被多次反復(fù)使用。
[0003]封閉式無土栽培系統(tǒng)中營養(yǎng)液的使用主要存在兩個問題:一是營養(yǎng)液容易缺氧。無土栽培尤其是水培,因營養(yǎng)液層較深、根系活動范圍小,容易造成氧氣供應(yīng)不足。作物根系缺氧時,其生長緩慢、水分及養(yǎng)分吸收減弱,從而影響地上部分生長并導(dǎo)致產(chǎn)量下降。二是營養(yǎng)液的滅菌消毒。由于營養(yǎng)液的循環(huán)使用,營養(yǎng)液接觸病原的幾率大大增加,并且一旦染病傳播會非常迅速,短時間內(nèi)就能使整個栽培系統(tǒng)全部染病,造成重大的經(jīng)濟損失。
[0004]為了解決上述兩個問題,目前有一些針對性的方法。
[0005]營養(yǎng)液增氧方面,主要依靠水泵循環(huán)使營養(yǎng)液在大部分時間處于流動狀態(tài)。營養(yǎng)液在流動過程中通過水流的沖擊以及與空氣接觸來提高自身的溶解氧。這種方法在大型水培系統(tǒng)中效率較低,很難滿足植物生長需要。
[0006]營養(yǎng)液滅菌消毒方面,目前方法比較多。包括高溫消毒、砂濾、化學(xué)藥劑、紫外線、臭氧等。其中高溫消毒效果好且環(huán)境友好,但耗能較大、投入也較大;砂濾處理量較小,效果一般,但環(huán)境友好無污染;化學(xué)試劑效果穩(wěn)定,但對環(huán)境有污染易造成藥劑殘留;紫外線殺菌效率高,但受水質(zhì)影響較大;臭氧消毒反應(yīng)迅速,無二次殘留,但投資較大,消毒后需要放置一段時間才能使用。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型針對現(xiàn)有營養(yǎng)液增氧方法效率較低以及現(xiàn)有的營養(yǎng)液消毒方法單一,使用存在各種不足等問題,提供一種新型高效的無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒裝置。
[0008]本實用新型提供一種無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒裝置,所述裝置包括第一貯液池1、潛水泵2、過濾器3、制氧機5、臭氧發(fā)生器6、微納米氣泡快速發(fā)生裝置和紫外線消毒器8、第二貯液池9、空壓機10、潛水泵11、種植槽12,所述微納米氣泡快速發(fā)生裝置包括微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機4和微納米氣泡釋放裝置7 ;其中,所述第一貯液池I通過第一管路14連接過濾器3,第一管路14上安裝有潛水泵2,過濾器3通過第二管路15連接微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機4,微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機4通過第三管路17連接微納米氣泡釋放裝置7,微納米氣泡釋放裝置7通過第四管路18連接紫外線消毒器8,紫外線消毒器8通過第五管路19連接第二貯液池9,第二貯液池9通過第六管路20連接種植槽12的一端,種植槽12的另一端通過第七管路13連接第一貯液池I,第六管路20上安裝有潛水泵11 ;第二貯液池9還通過空氣管路23和空壓機10連接;制氧機5通過第一氧氣管路16與微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機4連接,并通過第二氧氣管路21與臭氧發(fā)生器6連接,臭氧發(fā)生器6與微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機4通過臭氧管路22連接。
[0009]營養(yǎng)液增氧時由制氧機5產(chǎn)生氧氣進入微納米氣泡快速發(fā)生裝置制取高濃度的微納米氣泡水,進行循環(huán)增氧;營養(yǎng)液消毒時由制氧機5產(chǎn)生氧氣供給臭氧發(fā)生器6,進而產(chǎn)生臭氧進入微納米氣泡快速發(fā)生裝置制取高濃度的微納米氣泡臭氧水,并流經(jīng)紫外線消毒器8進行聯(lián)合消毒;消毒完成后含有微納米臭氧氣泡的營養(yǎng)液流入第二貯液池9,啟動空壓機10進行殘余臭氧的吹脫,以便進行營養(yǎng)液的循環(huán)利用。
[0010]所述臭氧發(fā)生器6包括電暈放電裝置。
[0011]所述微納米氣泡釋放裝置7為耐臭氧腐蝕材質(zhì),如304不銹鋼或者聚四氟乙烯材質(zhì)。
[0012]所述潛水泵2和潛水泵11為不銹鋼耐腐蝕自吸泵。
[0013]所述紫外線消毒器為過流式紫外線消毒器。
[0014]本實用新型由于采用上述技術(shù)方案,其具有以下優(yōu)點:
[0015]1.本實用新型采用微納米曝氣技術(shù),微納米氣泡快速發(fā)生裝置使氧氣/臭氧在水中高效溶解,生成高濃度的氧氣/臭氧微納米氣泡水,同時生成的微納米氣泡具有緩釋效果,可延長氧氣/臭氧在水中的存留時間,提高利用率。
[0016]2.本實用新型采用多段工藝對營養(yǎng)液進行消毒,包括前端過濾、臭氧、紫外線三段工藝,三段工藝揚長避短互為補充,實現(xiàn)對營養(yǎng)液的高效滅菌。
[0017]3.在營養(yǎng)液進入臭氧和紫外線消毒前,使其先經(jīng)過過濾器,減少了營養(yǎng)液中還原性物質(zhì)和不透明雜質(zhì)對消毒效果的影響,大大提高了殺菌效果。
[0018]4.臭氧和紫外線結(jié)合使用,水中溶解的臭氧在紫外線照射下能夠生成反應(yīng)活性更聞的輕基自由基(.0H),進而加速了水中有機物的去除速率。
[0019]5.該設(shè)備后段采用空壓機對殘留臭氧進行吹脫,使營養(yǎng)液中的臭氧濃度降到
0.lmg/L以下,經(jīng)臭氧消毒后的營養(yǎng)液可立即投入使用不對植物造成損傷。
[0020]6.換茬時不啟動空壓機,含有微納米臭氧氣泡的營養(yǎng)液在串聯(lián)水培設(shè)施內(nèi)進行數(shù)次循環(huán),將有效清除設(shè)施死角的病原菌。
[0021]7.該設(shè)備可實現(xiàn)增氧、消毒雙向功能,既能對營養(yǎng)液進行增氧,又能對營養(yǎng)液進行消毒,有效降低了單一設(shè)備的累加投資成本。
[0022]8.該設(shè)備技術(shù)成熟,產(chǎn)品性能穩(wěn)定,操作簡單,營養(yǎng)液增氧效率高,臭氧水制取方便,消毒更為徹底。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的營養(yǎng)液增氧、消毒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中:1-第一貯液池,2-潛水泵,3-過濾器,4-微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機,5-制氧機,6-臭氧發(fā)生器,7-微納米氣泡釋放裝置,8-紫外線消毒器,9-第二貯液池,10-空壓機,11-潛水泵,12-種植槽,13-第七管路,14-第一管路,15-第二管路,16-第一氧氣管路,17-第三管路,18-第四管路,19-第五管路,20-第六管路,21-第二氧氣管路,22-臭氧管路,23-空氣管路?!揪唧w實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細描述以更好地理解本實用新型。
[0026]圖1是本實用新型的營養(yǎng)液增氧、消毒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,該裝置包括第一貯液池1、潛水泵2、過濾器3、制氧機5、臭氧發(fā)生器6、微納米氣泡快速發(fā)生裝置和紫外線消毒器
8、第二貯液池9、空壓機10、潛水泵11、種植槽12以及氣體、液體流通管路。
[0027]微納米氣泡快速發(fā)生裝置包括微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機4和微納米氣泡釋放裝置7,能夠?qū)怏w(氧氣、臭氧、空氣等)以回旋切割的方式高效、快速地溶入水中,形成微納米氣泡,其直徑小于50 μ m。微納米氣泡在水中上升緩慢,能夠在水中停留更長的時間,并且微納米氣泡會自我壓縮溶解在水中,在水中具有很高的溶解度。
[0028]潛水泵2將第一貯液池I的營養(yǎng)液進行提升,通過第一管路14進入過濾器3進行過濾,過濾器3為篩網(wǎng)式、疊片式或砂濾式過濾器,用于濾除營養(yǎng)液中的腐根、沉淀顆粒及有機物雜質(zhì),避免堵塞微納米氣泡快速發(fā)生裝置,保證紫外線消毒的有效性以及減少對臭氧的無效損耗,提高消毒效率。
[0029]制氧機5通過第一氧氣管路16與微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機4連接,并通過第二氧氣管路21與臭氧發(fā)生器6連接。臭氧發(fā)生器6與微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機4通過臭氧管路22連接。
[0030]經(jīng)過過濾器3過濾后的營養(yǎng)液通過第二管路15進入微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機4,當營養(yǎng)液需要增氧時,氧氣從制氧機5通過第一氧氣管路16進入微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機4,當營養(yǎng)液需要消毒時,氧氣從制氧機5通過第二氧氣管路21進入臭氧發(fā)生器6,臭氧發(fā)生器6制取的臭氧通過臭氧管路22進入微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機4,營養(yǎng)液與同時進入主機的氧氣或臭氧混合后,經(jīng)第三管路17進入微納米氣泡釋放裝置7產(chǎn)生微納米氣泡,微納米氣泡水流經(jīng)第四管路18進入紫外線消毒器8,再經(jīng)過第五管路19流入第二貯液池9,至此,經(jīng)過增氧或者消毒的營養(yǎng)液經(jīng)過潛水泵11的提升可沿第六管路20流入種植槽12循環(huán)利用,最后種植槽12的營養(yǎng)液沿第七管路13回流到第一貯液池I,完成一次增氧或者消毒循環(huán)。
[0031]營養(yǎng)液增氧時由制氧機5產(chǎn)生氧氣通過第一氧氣管路16進入微納米氣泡快速發(fā)生裝置制取高濃度的微納米氣泡富氧水,進行循環(huán)增氧;營養(yǎng)液消毒時由制氧機5產(chǎn)生氧氣通過第二氧氣管路21供給臭氧發(fā)生器6,進而產(chǎn)生臭氧經(jīng)過臭氧管路22進入微納米氣泡快速發(fā)生裝置制取高濃度的微納米氣泡臭氧水,并流經(jīng)紫外線消毒器8進行聯(lián)合消毒;消毒完成后含有微納米臭氧氣泡的營養(yǎng)液流入第二貯液池9,空壓機10與第二貯液池9通過空氣管路23連接,啟動空壓機10可進行殘余臭氧的吹脫,以便進行營養(yǎng)液的循環(huán)利用。換茬時對營養(yǎng)液和水培設(shè)施進行全面消毒,營養(yǎng)液經(jīng)臭氧和紫外線消毒流入第二貯液池9后,不啟動空壓機10,含有微納米臭氧氣泡的營養(yǎng)液在串聯(lián)水培設(shè)施內(nèi)進行數(shù)次循環(huán),將有效清除設(shè)施死角的病原菌。營養(yǎng)液放置I天,待殘余臭氧濃度降到0.lmg/L后(也可開啟空壓機加速殘余臭氧的吹脫),可重新進行定植,循環(huán)利用營養(yǎng)液。
[0032]應(yīng)當指出,以上所述【具體實施方式】可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本實用新型,但不以任何方式限制本實用新型。因此,盡管本說明書和實施例對本實用新型已進行了詳細的說明,但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解,仍然可以對本實用新型進行修改或者等同替換;而一切不脫離本實用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進,其均涵蓋在本實用新型專利的保護范圍當中。
【權(quán)利要求】
1.一種無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒裝置,包括第一貯液池(I)、潛水泵(2,11)、過濾器(3)、制氧機(5)、臭氧發(fā)生器(6)、微納米氣泡快速發(fā)生裝置和紫外線消毒器(8)、第二貯液池(9)、空壓機(10)、種植槽(12),所述微納米氣泡快速發(fā)生裝置包括微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機(4)和微納米氣泡釋放裝置(7);其特征在于: 所述第一貯液池(I)通過第一管路(14)連接過濾器(3),第一管路(14)上安裝有潛水泵(2 ),過濾器(3 )通過第二管路(15 )連接微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機(4),微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機(4)通過第三管路(17)連接微納米氣泡釋放裝置(7),微納米氣泡釋放裝置(7)通過第四管路(18)連接紫外線消毒器(8),紫外線消毒器(8)通過第五管路(19)連接第二貯液池(9),第二貯液池(9)通過第六管路(20)連接種植槽(12)的一端,種植槽(12)的另一端通過第七管路(13 )連接第一貯液池(I ),第六管路(20 )上安裝有潛水泵(11);第二貯液池(9)還通過空氣管路(23)和空壓機(10)連接;制氧機(5)通過第一氧氣管路(16)與微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機(4)連接,并通過第二氧氣管路(21)與臭氧發(fā)生器(6)連接;臭氧發(fā)生器(6)與微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機(4)通過臭氧管路(22)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中臭氧發(fā)生器(6)包括電暈放電裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中微納米氣泡釋放裝置(7)用耐臭氧腐蝕材質(zhì)制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置,其中所述耐臭氧腐蝕材質(zhì)為304不銹鋼或者聚四氟乙烯材質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中潛水泵(2)和潛水泵(11)為不銹鋼耐腐蝕自吸泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其中紫外線消毒器(8)為過流式紫外線消毒器。
【文檔編號】A61L2/10GK203482710SQ201320627468
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】林少航, 薛曉莉, 劉磊, 張?zhí)熘? 楊文華, 樊德強, 李志娟, 閆明彤, 房孝勇, 鮑鵬 申請人:北京中農(nóng)天陸微納米氣泡水科技有限公司