CN108184639A - 营养液回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于无土栽培技术领域，具体涉及一种营养液回收方法。该营养液回收方法包括如下步骤：收集无土栽培系统中排出的废弃营养液，收集所述无土栽培系统中的冷凝水；将所述废弃营养液和所述冷凝水混合后，依次经过过滤处理和臭氧消毒处理，得到回收的初始营养液；将所述初始营养液用储存装置存储，所述储存装置内设置有紫外灯；调整所述初始营养液的工作参数至适用于栽培的标准值，得到可用于栽培的营养液。本发明的营养液回收方法用于无土栽培技术中，循环利用营养液，可提高栽培物产量3‑5％，肥料及水的用量可减少80‑90％，每月可节约成本在0.8‑1万元左右。

Description

营养液回收方法

技术领域

本发明属于无土栽培领域，具体涉及一种营养液回收方法。

背景技术

营养液是采用环境生物生态共生技术和菌根共生原理经生物发酵、化学螯合、物理活化等工艺合成的一种新型营养液。营养液是无土栽培的关键，不同作物要求不同的营养液配方。

在栽培装置中的营养液使用过后，其物理性污染物较多(如含有蔬菜残根、叶等)，容易阻塞管道，而且腐烂后会产生污染；而且营养液中含有的藻类和其他微生物致病菌会附着在流经的管路中，造成后续营养液的污染；如果营养液直接排掉，会浪费水资源和肥料，而且会进一步造成对外部环境中水体的富营养化。现有技术中，营养液循环利用一般很难将其中的污染物除尽，会造成二次污染，而且循环利用的营养液中的营养元素比例、pH、EC值(可溶性盐浓度)等都会失衡，造成再次培养的难度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种营养液回收方法，旨在解决现有技术中，营养液回收利用容易造成污染、失衡，而直接排除丢弃会造成浪费的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种营养液回收方法，包括如下步骤：

收集无土栽培系统中排出的废弃营养液，收集所述无土栽培系统中的冷凝水；

将所述废弃营养液和所述冷凝水混合后，依次经过过滤处理和臭氧消毒处理，得到回收的初始营养液；

将所述初始营养液用储存装置存储，所述储存装置内设置有紫外灯；

调整所述初始营养液的工作参数至适用于栽培的标准值，得到可用于栽培的营养液。

本发明提供的营养液回收方法，将无土栽培系统中的废弃营养液和冷凝水收集，废弃营养液富含栽培所需的营养元素，冷凝水可降低水温从而降低栽培物的根部温度，维持根系健康生长，两者混合经过滤和臭氧消毒后可除去废弃营养液中的大部分物理性杂质、致病菌和根系分必物，将回收的初始营养液存储于开有紫外灯的存储装置中，一方面可对装置内的初始营养液持续性消毒，可更彻底消灭致病菌，另一方面可降解臭氧增加营养液中的含氧量，从而更能促进栽培物中的根系生长；最后，通过调整初始营养液的工作参数就可得到用于栽培的营养液。该营养液回收方法，除被栽培物吸收的水和养分外，大部分废弃营养液得到了回收；而且回收的营养液中致病菌等微生物去除率能达80％以上；与现有技术相比，本发明的营养液回收方法用于无土栽培技术中，循环利用营养液，可提高栽培物产量3-5％，肥料及水的用量可减少80-90％，每月可节约成本在0.8-1万元左右。

附图说明

图1为本发明的营养液回收方法的过程原理图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例本提供一种营养液回收方法，包括如下步骤：

S01：收集无土栽培系统中排出的废弃营养液，收集所述无土栽培系统中的冷凝水；

S02：将所述废弃营养液和所述冷凝水混合后，依次经过过滤处理和臭氧消毒处理，得到回收的初始营养液；

S03：将所述初始营养液用储存装置存储，所述储存装置内设置有紫外灯；

S04：调整所述初始营养液的工作参数至适用于栽培的标准值，得到可用于栽培的营养液。

本发明实施例提供的上述营养液回收方法的过程原理如图1所示，先将无土栽培系统中的废弃营养液和冷凝水收集，废弃营养液富含栽培所需的营养元素，冷凝水可降低水温从而降低栽培物的根部温度，维持根系健康生长，两者混合经过滤和臭氧消毒后可除去废弃营养液中的大部分物理性杂质、致病菌和根系分必物，从而得到回收的初始营养液，将回收的初始营养液存储于开有紫外灯的存储装置中，一方面可对装置内的初始营养液持续性消毒，可更彻底消灭致病菌，另一方面可降解臭氧增加营养液中的含氧量，从而更能促进栽培物中的根系生长；最后，通过调整初始营养液的工作参数就可得到用于栽培的营养液。

本发明实施例的营养液回收方法，具体来说，有如下显著优点：

1)除被植物吸收的水和养分外，无土栽培系统中的废弃营养液基本全部得到回收(无土栽培系统中蒸发和蒸腾掉的水分以冷凝水的形式回收，其他约10％作为各种其他途径的损耗，例如空气溢出带走水分等)；

2)回收得到的可用于栽培的营养液中，所有物理性杂质均已被除掉，致病菌及根系分泌物的去除率也能达80％以上；

3)该营养液回收方法可使肥料及水的用量减少80-90％，每月节约成本在0.8-1万元左右；

4)回收得到的可用于栽培的营养液中，溶氧量增加及冷凝水使根系温度降低，可提高栽培物产量3-5％。

进一步地，在上述步骤S01中，可利用设有过滤网的回收罐收集所述无土栽培系统中排出的废弃营养液。该回收罐即为营养液回收罐，罐内通过设有过滤网，可将废弃营养液中的大的杂物过滤掉，而细小颗粒沉淀后可集中清理。同时，利用空调系统制备所述无土栽培系统中的冷凝水。所述无土栽培系统即为栽培物(如蔬菜等农产品)生长的空间环境系统，包括各种栽培装置，用于栽培的营养液，输送营养液的各种管道、各种监控仪器等整个系统中栽培物生长所需要的各种设备和条件，当然空调系统也可以是该无土栽培系统中的配套设备，空调系统制备所述无土栽培系统中的冷凝水也可以叫空调冷凝水；空调冷凝水为纯净水，来自于植物蒸腾及营养液蒸发水分，回收后再进入无土栽培系统，既可节约用水又可降低水温，从而降低植物根部温度，维持根系的健康成长。本发明具体实施例中，该空调冷凝水每月的回收量在20-30吨之间，平均可降低根系温度1℃。空调冷凝水回收后也可以直接通入营养液回收罐中和废弃营养液混合一起用于后续处理，这样可更好地节省工艺步骤，降低回收成本。

进一步地，在上述步骤S02中，所述过滤处理包括石英砂过滤。石英砂过滤为物理性过滤，用营养液回收罐除掉大的杂物后，石英砂过滤可更好地将细小的物理性杂质除掉，使最终回收的营养液中基本无物理性杂质。而所述臭氧消毒处理的过程中通入的臭氧量为4-10g/h。臭氧可随营养液进入整个循环路径中消毒，臭氧分解后的氧气还可以增加营养液含氧量，促进蔬菜根系生长。而臭氧通入臭氧量设置在4-10g/h(即每小时向废弃营养液中4-10g臭氧)，此通入量既能杀死病菌又不会对植物造成伤害，具体可以为4g/h、5g/h、7g/h、8g/h、10g/h等值。过滤处理和臭氧消毒处理可集中在营养液过滤消毒系统中进行，进行自动化处理的效果更显著。

进一步地，在上述步骤S03中，所述储存装置内还设置有超声装置。将存储装置同时安装紫外灯和超声装置，可对进入罐内的初始营养液更好地进行持续性的消毒，消毒效果更持久有效。该储存装置可为营养液工作液罐存储，初始营养液用于储存其中，调整各种工作参数即可用于后续栽培。

进一步地，在上述步骤S04中，在调整所述初始营养液的工作参数至适用于栽培的标准值的步骤之前，包括向所述初始营养液中添加水进行稀释处理。将初始营养液添加水，补充水分稀释后得到低浓度的营养液，这样可以更便捷地调整所述初始营养液的工作参数至适用于栽培的标准值。

进一步地，在上述步骤S04中，所述工作参数包括EC值、pH值和营养元素浓度。工作参数指营养液正常工作时具备的各项数据，而优选的这些工作参数即为无土栽培时，栽培物生长的重要参数，也是营养液好坏的重要指标。

具体地，调整所述初始营养液的工作参数至适用于栽培的标准值的步骤包括：

检测所述初始营养液中的EC值、pH值和营养元素浓度；

添加营养液母液，使所述初始营养液的EC值＝2-3ms/cm；添加酸液或碱液，使所述初始营养液的pH＝5.5-6.5；添加营养物质，使所述初始营养液的营养元素浓度＝预定浓度±10％。

上述营养液母液是指最初配制的营养液，一般浓度很高，性能稳定，可更好存储，当其用来无土栽培时需要对其进行稀释处理，得到适合栽培物生长的浓度，再通入无土栽培装置中工作；而此处，用营养液母液对使所述初始营养液的EC值进行调节，这样调整的效果更好，而且可对对营养液更好地起到平衡作用。

如在具体一实施例中，从栽培系统中回收得到的初始营养液的：pH＝7.5、EC值＝1ms/cm，则通过加酸使初始营养液的pH＝5.5-6.5，通过加该栽培系统中的原始营养液母液使所述初始营养液的EC值＝2-3ms/cm。

又在具体一实施例中，栽培系统中正常工作时营养液中的营养元素预定浓度为：N含量为8mmol/L，P含量为0.74mmol/L、K含量为4.74mmol/L、Ca含量为2mmol/L、Mg含量为1mmol/L、S含量为2mmol/L。从该栽培系统中回收得到的初始营养液的营养元素浓度都偏低，通过添加硫酸镁、硫酸钾、硝酸钙、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵等物质，使回收得到的初始营养液的营养元素浓度＝预定浓度±10％。

更进一步地，在上述步骤S04中，调整所述初始营养液的工作参数至适用于栽培的标准值由PCL系统完成。PCL系统即为可编程控制器系统，回收管路上安装有检测初始营养液的PH及EC值等的探头，这样就可以及时跟踪植物对营养液的吸收情况，也可便于精准调整其至适合于栽培的数值；PCL系统电性连接各种探头，可使营养液检测与调配集中自动化处理，最终提高回收效率。当然，PCL系统还可以电性连接各种需要自动化运行控制的设备，以进一步提高回收效率。

本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。

实施例1

一种营养液的回收方法，包括如下步骤：

S11：利用设有过滤网的营养液回收罐收集无土栽培系统中排出的废弃营养液，收集无土栽培系统中空调系统制备排出的冷凝水；

S12：将所述废弃营养液和所述冷凝水混合后，依次经石英砂过滤和浓度为10g/h的臭氧消毒处理，得到初始营养液；

S13：将所述初始营养液用营养液工作液罐存储，所述营养液工作液罐内开有紫外灯和超声装置；

S14：利用PCL系统检测营养液工作液罐内的初始营养液的EC值、pH值和营养元素浓度；根据检测得到的数据，在利用PCL系统，自动添加营养液母液使所述初始营养液的EC值＝2-3ms/cm，添加酸液或碱液使所述初始营养液的pH＝5.5-6.5，以及添加营养物质使所述初始营养液的营养元素浓度＝预定浓度±10％。

经过该实施例的步骤，最终得到可用于栽培的营养液，将调整工作参数得到的营养液直接通入无土栽培系统中的栽培装置内，用于栽培物生长。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种营养液回收方法，其特征在于，包括如下步骤：

收集无土栽培系统中排出的废弃营养液，收集所述无土栽培系统中的冷凝水；

将所述废弃营养液和所述冷凝水混合后，依次经过过滤处理和臭氧消毒处理，得到回收的初始营养液；

将所述初始营养液用储存装置存储，所述储存装置内设置有紫外灯；

调整所述初始营养液的工作参数至适用于栽培的标准值，得到可用于栽培的营养液。

2.如权利要求1所述的营养液回收方法，其特征在于，利用设有过滤网的回收罐收集所述收集无土栽培系统中排出的废弃营养液。

3.如权利要求1所述的营养液回收方法，其特征在于，所述无土栽培系统中的冷凝水由空调系统排出。

4.如权利要求1所述的营养液回收方法，其特征在于，所述过滤处理为石英砂过滤。

5.如权利要求1所述的营养液回收方法，其特征在于，所述臭氧消毒处理的过程中通入的臭氧量为4-10g/h。

6.如权利要求1所述的营养液回收方法，其特征在于，所述储存装置内还设置有超声装置。

7.如权利要求1所述的营养液回收方法，其特征在于，在调整所述初始营养液的工作参数至适用于栽培的标准值的步骤之前，包括向所述初始营养液中添加水进行稀释处理。

8.如权利要求1任一项所述的营养液回收方法，其特征在于，所述工作参数包括EC值、pH值和营养元素浓度。

9.如权利要求1-8任一项所述的营养液回收方法，其特征在于，调整所述初始营养液的工作参数至适用于栽培的标准值的步骤包括：

检测所述初始营养液中的EC值、pH值和营养元素浓度；

添加营养液母液，使所述初始营养液的EC值＝2-3ms/cm；添加酸液或碱液，使所述初始营养液的pH＝5.5-6.5；添加营养物质，使所述初始营养液的营养元素浓度＝预定浓度±10％。

10.如权利要求9所述的营养液回收方法，其特征在于，调整所述初始营养液的工作参数至适用于栽培的标准值由PCL系统完成。