CN103800925B - 增氧消毒装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及增氧、消毒技术领域，公开了一种可用于土壤、基质、营养液等的增氧消毒装置，其包括水箱、臭氧发生器，还包括微纳米气泡发生器、吸水管以及设置在吸水管的文丘里，所述微纳米气泡发生器的进口通过吸水管与水箱连通，所述臭氧发生器通过臭氧管与吸水管连通。本发明的增氧消毒装置可将空气、臭氧溶于微纳米气泡液中，增加了氧气和臭氧在水中的溶解度，可实现土壤、基质、营养液的均匀补氧、消毒，并可有效利用自然界的空气进行补氧。本发明还公开了一种增氧消毒方法。

Description

增氧消毒装置及方法

技术领域

本发明涉及增氧、消毒技术领域，特别是涉及一种增氧消毒装置及方法。

背景技术

在农业生产中，由于土壤连作、基质栽培的基质重复利用、水培的营养液循环使用等过程造成了有害致病微生物不断积累，导致病害与虫害不断发生，严重影响作物的生长和产量，亟需借助有效的装置根据土壤、基质、营养液的实际状况对土壤、基质、营养液进行及时消毒。同时，植物生长过程中，根部需要吸收一定的氧气，特别是营养液栽培模式中，溶解氧的浓度成为重要的监测指标，为此，也需要一种有效的土壤、基质、营养液增氧装置，为植物的根部环境补充充足的氧气。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种使用臭氧、空气与水混合形成气泡液对土壤、基质、营养液进行增氧消毒的装置，并提供一种使用增氧消毒装置的增氧消毒方法。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供增氧消毒装置，其包括水箱、臭氧发生器，其特征在于，该增氧消毒装置还包括微纳米气泡发生器、吸水管以及设置在吸水管的文丘里，所述微纳米气泡发生器的进口通过吸水管与水箱连通，所述臭氧发生器通过臭氧管与吸水管连通。

其中，所述微纳米气泡发生器设置在水箱中。

其中，所述臭氧管上设有逆止阀。

其中，所述增氧消毒装置还包括出水管，所述出水管的一端与微纳米气泡发生器的出口连接，另一端与用水设备连接。

其中，所述增氧消毒装置还包括进水管，所述进水管的一端与水箱连接，另一端与供水设备连接。

其中，所述增氧消毒装置还包括控制箱以及分别与控制箱电性连接的设在臭氧发生器的出口的臭氧调节阀、设在文丘里的空气进气口上的空气调节阀、设在进水管上的进水调节阀、设在出水管的出水调节阀、设置在水箱中的水位传感器和设在微纳米气泡发生器的出口的浓度传感器。

其中，所述控制箱还臭氧发生器、微纳米气泡发生器以及逆止阀电性连接。

本发明还公开了一种使用增氧消毒装置的增氧消毒方法，包括以下步骤：

S1：测定待增氧消毒对象的数据；

S2：编制增氧消毒的控制程序，将控制程序分为粘土增氧消毒模式、硬土增氧消毒模式、壤土增氧消毒模式、基质增氧消毒模式和营养液增氧消毒模式；

S3：向控制箱中导入控制程序，控制箱执行控制程序。

其中，所述粘土增氧消毒模式、硬土增氧消毒模式、壤土增氧消毒模式、基质增氧消毒模式和营养液增氧消毒模式中的任何一种模式都包括增氧选择、消毒选择和混合选择。

（三）有益效果

本发明提供的增氧消毒装置及方法具有以下有益效果：

（1）将空气、臭氧溶于微纳米气泡液中，增加了氧气和臭氧在水中的溶解度，可实现土壤、基质、营养液的均匀补氧、消毒；

（2）有效利用自然界的空气进行补氧；

（3）实现了增氧消毒控制的自动化。

附图说明

图1为增氧消毒装置的剖视图；

图中，1：臭氧发生器；2：控制箱；3：扶手；4：水箱；5：进水管；6：微纳米气泡发生器；7：浓度传感器；8：出水管；9：进水调节阀；10：水位传感器；11：文丘里；12：空气调节阀；13：臭氧调节阀；14：逆止阀；15：吸水管；16：出水调节阀；17：车架；18：臭氧管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：

如图1所示，本发明增氧消毒装置，其包括水箱4、臭氧发生器1、微纳米气泡发生器6、吸水管15以及设置在吸水管15的文丘里11，微纳米气泡发生器6安装在水箱4中。微纳米气泡发生器6的进口通过吸水管15与水箱4连通，文丘里11的空气进气口伸出水箱4外面，与大气连通。为了调节空气的进气量，在文丘里的空气进气口上设置有空气调节阀12。臭氧发生器1通过臭氧管18与吸水管15连接，通过吸水管15向微纳米气泡发生器6提供臭氧，具体的，臭氧管18穿入水箱，臭氧管18在吸水管15的进口附近与吸水管15连接。由于臭氧发生器1是主动向微纳米气泡发生器6通入臭氧的，臭氧本身在水中有一定的溶液度，若停止通入臭氧时，可能导致吸水管15的水倒流入臭氧发生器1，造成机器损坏，因此在臭氧发生器1与吸水管15之间的管道上设有逆止阀14，同时在臭氧发生器的出口处设有臭氧调节阀13，用以调节臭氧供给量。

微纳米气泡发生器6采用螺旋泵式，在工作过程中，螺旋泵高速运转，在其带动下，水箱4中的水通过吸水管15向微纳米气泡发生器6流动，臭氧发生器1产生的臭氧也通过臭氧管18流向吸水管15并与水混合。当混有臭氧的水通过安装在吸水管15上的文丘里11时，文丘里11通过空气进气口吸入大气中的空气，使空气也进入吸水管15，由吸水管15通入到微纳米气泡发生器6中。水、空气、臭氧的混合物在微纳米气泡发生器6的作用下形成含臭氧和含氧的气泡液。将气泡液排出到待处理的土壤、基质、营养液中，即能达到增氧消毒的作用。将微纳米气泡发生器6设置在水箱4中，水箱4中的水能够起到降温的作用，防止臭氧发生器1和微纳米气泡发生器6温度过高，延长使用寿命，保证安全。同时，增加水中的气体溶解度和气泡在水中的驻留时间，有利于提高气泡液的含氧和含臭氧的浓度。

由于臭氧发生装置1通入臭氧到管道中会对管道产生一定气压，如果直接将臭氧发生器1与微纳米气泡发生器6相连接，而不是连接到进水管上，气压会对微纳米气泡发生器6的螺旋泵造成损坏，于是将臭氧发生器1的出气口与吸水管15在离微纳米气泡发生器6的进气口的远端相连接，同时高度低于微纳米气泡发生器6的进气口，形成一定程度的负压差，抵消一定的气压，避免设备损坏。臭氧发生器1也可以设置在水箱4中。

进一步的，增氧消毒装置还包括进水管5和出水管8。进水管5的一端与水箱4连接，另一端与供水设备连接，供水设备为过滤水设备，将水中杂质过滤掉以向水箱提供水。出水管8的一端与微纳米气泡发生器6的出口连接，另一端与用水设备连接。通过出水管8将由微纳米气泡发生器6处理过的水提供给用水设备，用水设备将水浇灌到待浇灌的农田中，以达到消毒或者增氧的效果。通过进水管5和出水管6使设备的供水和排出同步进行，实现连续性制造气泡液的效果。为了调节进水和出水的量，在进水管5上设有进水调节阀9，在出水管8上设有出水调节阀16。

进一步的，增氧消毒装置还包括控制箱2以及分别与控制箱2电性连接的设在水箱4中的水位传感器10、设在臭氧发生器1的出口的臭氧调节阀13、设在文丘里11的空气进气口上的空气调节阀12、设在进水管5上的进水调节阀9、设在出水管8的出水调节阀16、设置水箱4中的水位传感器10和设在微纳米气泡发生器6的出口的浓度传感器7；控制箱2还分别与臭氧发生器1和微纳米气泡发生器6电性连接。

操作人员根据需要在控制箱2中设置控制程序，浓度传感器7检测到微纳米气泡发生器6输出的气泡液中的氧和臭氧的浓度，将数据发送给控制箱2，控制箱2根据设定的控制程序输出控制信号分别控制臭氧调节阀13、空气调节阀12、臭氧发生器1以及微纳米气泡发生器6的工作，使得输出的气泡液的含氧和含臭氧的量符合设定的需求。水位传感器10检测到水位的信号发送给控制箱2，控制箱2根据设定的水位高度控制进水调节阀9的工作，使得箱内的水将微纳米气泡发生器6浸泡在液位以下，可有效为微纳米气泡发生器6的螺旋泵降温，增加水中的气体溶解度和气泡在水中的驻留时间。从而保证水箱中的水始终在设定的高度，防止发生危险。出水调节阀16根据用水设备所需要的用水量进行调整，保证用水设备获得合适的水流量。使用控制系统对整个设备进行调控，通过多种传感器实时感知，并根据控制箱设定的程序进行实时控制，实现设备的自动化。

由于微纳米气泡发生器6安装在水箱4中，形成一个整体，其体积小，将水箱4和臭氧发生器放置在车架17上，可实现移动式增氧、消毒，方便大田、温室内使用；在使用时可以将车架与本设备移动到合适的位置再制造消毒增氧液体，也可以在行进过程中进行气泡液的制造。在控制箱2上边设置一个扶手3，用于使操作人员手扶，防止操作人员掉落，避免危险。

一种使用前述增氧消毒装置的增氧消毒方法，包括：第一步，测定待增氧消毒对象的数据。通过实验测试获取粘土、硬土、壤土、基质和营养液的数据并制定相应的控制程序。具体的，通过对增氧持续时间、氧气浓度、增氧方式、消毒持续时间、臭氧浓度、消毒方式的不同参数组合进行研究。第二步，编制增氧消毒程序。根据研究的结果制定增氧消毒方案，并将该方案编写为相应的控制程序，将控制程序分为粘土增氧消毒模式、硬土增氧消毒模式、壤土增氧消毒模式、基质增氧消毒模式和营养液增氧消毒模式等五类模式；在每一类模式中，根据增氧需求和消毒需求，分为增氧选择、消毒选择和混合选择。在增氧选择的工作状态下，关闭臭氧的供给；在消毒选择的工作状态下，关闭空气调节阀；在混合选择的工作状态下，根据氧气量及臭氧量的需求控制空气调节阀和臭氧调节阀的开度。第三步，向控制箱中导入控制程序，控制箱执行程序。将控制程序导入控制箱，由控制箱执行增氧消毒程序。

在使用中，根据实际的土质情况，使用者通过控制箱直接选择对应的增氧消毒模式，电路箱根据相应的控制程序接收浓度传感器7和水位传感器10的信息控制进水调节阀9、空气调节阀12、臭氧调节阀13、出水调节阀16和微纳米气泡发生器6工作，实现对土壤、基质、营养液的自动高效增氧和/或消毒。

实施例2：

实施例2与实施例1的技术方案基本相同，所不同的是，微纳米气泡发生器6不设置在水箱当中，通过吸水管15伸入水箱4的水中吸取水箱的水。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种增氧消毒装置，其包括水箱、臭氧发生器，其特征在于，该增氧消毒装置还包括微纳米气泡发生器、吸水管以及设置在吸水管的文丘里，所述微纳米气泡发生器的进口通过吸水管与水箱连通，所述臭氧发生器通过臭氧管与吸水管连通；所述微纳米气泡发生器设置在水箱中；所述臭氧管上设有逆止阀；所述增氧消毒装置还包括出水管，所述出水管的一端与微纳米气泡发生器的出口连接，另一端与用水设备连接；所述增氧消毒装置还包括进水管，所述进水管的一端与水箱连接，另一端与供水设备连接；所述增氧消毒装置还包括控制箱以及分别与控制箱电性连接的设在臭氧发生器的出口的臭氧调节阀、设在文丘里的空气进气口上的空气调节阀、设在进水管上的进水调节阀、设在出水管的出水调节阀、设置在水箱中的水位传感器和设在微纳米气泡发生器的出口的浓度传感器。

2.如权利要求1所述的增氧消毒装置，其特征在于，所述控制箱还与臭氧发生器、微纳米气泡发生器以及逆止阀电性连接。

3.一种使用权利要求1至2任一项所述的增氧消毒装置的增氧消毒方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：测定待增氧消毒对象的数据；

S2：编制增氧消毒的控制程序，将控制程序分为粘土增氧消毒模式、硬土增氧消毒模式、壤土增氧消毒模式、基质增氧消毒模式和营养液增氧消毒模式；

S3：向控制箱中导入控制程序，控制箱执行控制程序。

4.如权利要求3所述增氧消毒方法，其特征在于，所述粘土增氧消毒模式、硬土增氧消毒模式、壤土增氧消毒模式、基质增氧消毒模式和营养液增氧消毒模式中的任何一种模式都包括增氧选择、消毒选择和混合选择。