CN103007311A - 一种基于微酸性电解水的植物水培循环消毒系统 - Google Patents

一种基于微酸性电解水的植物水培循环消毒系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于微酸性电解水的植物水培循环消毒系统。水培槽底部经过滤膜和循环泵连接；循环泵出口的第一路输液管道经液体混合器从水培槽上部接入，第二路接有效氯浓度计，第三路经电磁阀提水泵接储有电解水的储水池；电解水发生器的一端与插入储水池中的水位计连接，另一端接储水池；喷雾泵的一端接储水池，另一端与水培槽上方的多个喷头连接；控制器分别与有效氯浓度计和电磁阀连接。利用电解水杀菌特性，电解水发生器产生的微酸性电解水一部分通过液体混合器与待消毒的营养液进行混合，一部分利用喷雾装置产生雾滴喷施于栽培室内空气与植物表面，实现营养液、植物表面和培养室内空气的消毒。本发明可控制栽培室病害传播，安全无害，成本较低。

Description

一种基于微酸性电解水的植物水培循环消毒系统
技术领域
本发明涉及一种液体消毒系统，特别是一种基于微酸性电解水的植物营养液栽培循环消毒系统。 
背景技术
近60年来，用于商业化生产的无土栽培技术在世界范围内发展迅速。国内外的无土栽培发展呈现着逐步由开放式向封闭式转变的趋势，用以实现对营养液循环使用，节水省肥，大大减少了对环境的污染。但营养液的循环利用带来的新问题是循环利用的营养液能在整个苗圃内传播根系病害，而传染其它的健康植株，严重时会造成大量作物死亡。因此，必须在营养液的循环利用之前消除营养液中的病原菌而防止传染苗圃内其它的健康植株。另外，密闭式栽培空间需要克服的是细菌、真菌的问题，而这大部分都是人为带进来的，因此同时需要对作业环境空气进行消毒。 
营养液消毒方法主要包括高温消毒、氧化剂消毒、紫外线消毒及过滤消毒。高温消毒的原理是利用高温使病原微生物机体蛋白质变性，从而杀死营养液里的致病微生物，但高温消毒的设施投资比较大，运行成本也较高；氧化剂消毒的原理是强氧化剂在营养液中发生氧化还原反应，迅速分解溶液中的病原微生物。用于营养液消毒的氧化剂主要是臭氧，但臭氧消毒的成本较高，营养液需要一些预处理及防护措施，虽然消毒效果较好，但在生产中的应用并不普遍；紫外线是电磁辐射，其杀菌原理是通过紫外线对微生物的照射，以破坏其机体内核蛋白或DNA的结构，使其立即死亡或丧失繁殖能力。采用紫外线处理方法要通过检测营养液相关参数找到合适的紫外线设备，并针对不同的病原物提供不同紫外线灯的参数。紫外线设备也需要一定的投资，日处理营养液的量也不大；用于消毒的过滤方法分为膜过滤和慢砂过滤两种，但其在生产上使用成本较高，而且由于堵塞或破漏造成性能不稳定，也会滤掉部分盐分积累的营养液，所以在生产上很少使用。 
对于空气环境喷雾消毒，由于常规方法使用的高浓度消毒剂，对工作人员危害大，多采用在无人作业时进行。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于微酸性电解水的植物水培循环消毒系统，是利用电解水杀菌技术进行循环系统内营养液消毒，通过电解水供给单元产生微酸性电解水（pH值为5.0-6.5，有效氯浓度为10-80 ppm），一部分电解水通过液体混合器与待消毒的营养液进行混合，而另外一部分利用喷雾装置产生雾滴喷施于栽培室内与植物表面，同时达到营养液、植物表面和栽培室内空气的消毒。 
本发明采用的技术方案是： 
本发明包括电解水发生器、水位计、储水池、提水泵、电磁阀、液体混合器、水培槽、过滤膜、循环泵、有效氯浓度计、控制器、喷雾泵和多个喷头；水培槽底部经输液管道依次与过滤膜和循环泵连接；循环泵出口分为三路，第一路经液体混合器输液管道从水培槽上部接入，第二路接有效氯浓度计，第三路经电磁阀提水泵接储有电解水的储水池；电解水发生器的一端与插入储水池中的水位计连接，电解水发生器的另一端接储水池；喷雾泵的一端接储水池，喷雾泵的另一端与安装在水培槽上方的多个喷头连接；控制器分别与有效氯浓度计和电磁阀连接。
所述电解水的pH值为5.0-6.5，有效氯浓度为10-80 ppm。 
本发明具有的有益效果是： 
本发明是基于微酸性电解水的植物水培循环消毒系统，该系统可同时实现营养液、植物表面和栽培室内空气的消毒；微酸性电解水制备操作简易、安全性高，成本较低而且杀菌效果好，在操作人员工作的同时可以进行消毒；同时微酸性电解水喷灌可以促进植物生长，提升产品质量，将微酸性电解水雾化可以克服背景技术中存在的问题。
附图说明
附图是基于微酸性电解水的植物水培循环消毒系统示意图； 
图中： 1-电解水发生器；2-水位计；3-储水池；4-提水泵；5-电磁阀；6-液体混合器；7-水培槽；8-过滤膜；9-循环泵；10-有效氯浓度计；11-控制器；12-喷雾泵；13-喷头；14-补水管道；15-输液管道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。 
如附图所示，本发明包括电解水发生器1、水位计2、储水池3、提水泵4、电磁阀5、液体混合器6、水培槽7、过滤膜8、循环泵9、有效氯浓度计10、控制器11、喷雾泵12和多个喷头13；水培槽7底部经输液管道依次与过滤膜8和循环泵9连接；循环泵9出口分为三路，第一路经液体混合器6输液管道从水培槽7上部接入，第二路接有效氯浓度计10，第三路经电磁阀5提水泵接储有电解水的储水池3；电解水发生器1的一端与插入储水池3中的水位计2连接，电解水发生器1的另一端接储水池3；喷雾泵12的一端接储水池3，喷雾泵12的另一端与安装在水培槽7上方的多个喷头13连接；控制器11分别与有效氯浓度计10和电磁阀5电连接。 
所述电解水的pH值为5.0-6.5，有效氯浓度为10-80 ppm。 
控制器部分是基于8951单片机的控制系统。 
本发明的工作原理： 
整个循环消毒过程由控制器11进行协调管理：储水池用于存放由电解水发生器供给的电解水，水位计用于测量储水池内电解水的水位，如果水位低于预设值，控制器命令电解水发生器通过补水管道向储水池内补加电解水，直到达到水位预设值；有效氯浓度计用于测量通过过滤膜的、来自水培槽的营养液的有效氯浓度。当有效氯浓度计10检测到通过过滤膜8的、来自水培槽7的营养液有效氯浓度低于预设值时，控制器11发出指令，将电解水从储水池3中通过提水泵4抽调出来与通过过滤膜8的营养液通过液体混合器6以预设比例混合，然后再流回到水培槽7中，完成营养液的循环消毒，在营养液循环消毒过程中，经过滤膜8去掉营养液中的一些大颗粒杂质，起到净化营养液的作用；当需要对植物表面和培养室内空气进行消毒时，控制器11发出指令，喷雾泵12将电解水直接从储水池3中抽调，经过输送管道15并最终在喷头13处以喷雾的形式喷施于培养室内与植物表面，可以同时达到植株表面与培养室内空气的消毒。

Claims (2)

1.一种基于微酸性电解水的植物水培循环消毒系统，其特征在于：包括电解水发生器（1）、水位计（2）、储水池（3）、提水泵（4）、电磁阀（5）、液体混合器（6）、水培槽（7）、过滤膜（8）、循环泵（9）、有效氯浓度计（10）、控制器（11）、喷雾泵（12）和多个喷头（13）；水培槽（7）底部经输液管道依次与过滤膜（8）和循环泵（9）连接；循环泵（9）出口分为三路，第一路经液体混合器（6）输液管道从水培槽（7）上部接入，第二路接有效氯浓度计（10），第三路经电磁阀（5）提水泵接储有电解水的储水池（3）；电解水发生器（1）的一端与插入储水池（3）中的水位计（2）连接，电解水发生器（1）的另一端接储水池（3）；喷雾泵（12）的一端接储水池（3），喷雾泵（12）的另一端与安装在水培槽（7）上方的多个喷头（13）连接；控制器（11）分别与有效氯浓度计（10）和电磁阀（5）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于微酸性电解水的植物水培循环消毒系统，其特征在于：所述电解水的pH值为5.0-6.5，有效氯浓度为10-80 ppm。
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