CN114931656A - 一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，用于种植区，包括水箱和消毒装置；水箱通过进水管道与消毒装置连通，消毒装置通过末端管道对棚区进行灌溉；消毒装置包括空压机，臭氧发生装置和混合器。本发明采用空压机为臭氧发生器提供稳定的空气源，采用内风冷外水冷臭氧发生器，并采用水管管道中水压力差实现自动循环冷却，保证臭氧发生器内温度稳定；水冷臭氧发生器保持臭氧发生器中温度稳定，实现持续稳定产生臭氧的低温环境；整套系统与灌溉管道合并，再利用水的流动性实现土壤全方位的土传病菌消杀。

Description

一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，特别是涉及一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置。

背景技术

作物栽培土壤本就是一个集矿物质、有机质、生物、水、气等于一体的复杂生态系统，连年耕作田块土壤中作物残体、土传病菌等更多，由于土壤一体无边界且不易划区分别处置等导致土壤中病菌难以杀死；另外土壤中各种病原生物众多，真菌、细菌、病毒等均可能有，还地下害虫、杂草和啮齿动物等。土壤中各种生物有些需要适度保护，有些则需要消杀，还要考虑作物栽培需要和生态环境保护，因此，作物连作前土壤中病原菌的消杀一直是难题。

土壤消杀是杀灭土壤病原菌和地下害虫常用的方法，快速有效减少对下一茬作物具有危害的潜在土传病害和地下害虫的风险。土壤消杀主要有以下几种方法：高温闷棚法、土壤施用生物菌有机肥法、福尔马林消毒法、药土消毒法、蒸汽或火焰等热消毒、轮作等农艺措施；以上方法中采用药剂方法均有生态环境和下茬作物安全性等风险，且处理中要施均匀、仔细，用工量大；热消毒方法对环境友好，但用工量、能源消耗巨大；轮作对产业发展中的市场稳定供给是挑战，其它农艺措施效果有限，到一定程度还是无法解决土传病害对下茬作物生产的影响。

臭氧及臭氧水的消杀能力已得到公认，但农田使用未见有持续、经济、高效产生臭氧和臭氧水的设备及方法。通过电弧放电产生臭氧，并开发消毒柜、消毒机等已有多年，其消毒空间小，只需少量的臭氧即可完成消毒功能，经试验其臭氧发生器经几次放电后即高温，导致后续产生的臭氧不稳定，无法收集利用。但农业生产需要更经济、简易、可靠的设备产生大量的臭氧来用于农田大面积消杀，这也是本技术解决的主要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现将产生的高浓度臭氧单向注入水管在混合器的作用下，增大臭氧溶水效率，再以持续、稳定的高浓度臭氧水田间灌溉消杀。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，用于种植区，包括水箱和消毒装置；所述水箱通过进水管道与所述消毒装置连通，所述消毒装置通过末端管道对棚区进行灌溉；

所述消毒装置包括空压机，臭氧发生装置和混合器；所述空压机通过输气管道与所述臭氧发生装置的进气端连通；所述进水管道一端固定安装在所述臭氧发生装置的进水端；所述臭氧发生装置的出水端及出气端均与所述混合器连通；所述混合器还与所述末端管道的一端连通。

所述臭氧发生装置为内风冷外水冷的臭氧发生器。

所述输气管道上安装有减压阀，所述减压阀使所述空压机泵出气压保持在0.15Mpa。

所述混合器包括壳体，设置在所述壳体内的混合单元，设置在所述壳体两端的混合端盖；所述混合端盖上开设有与所述混合单元连通的导水孔；所述导水孔内还固定安装有导流板；所述导流板朝靠近所述混合单元的方向形成有导流片；

一所述混合端盖上还开设有与所述导水孔连通的导气孔；所述导气孔内插设有导气管道；所述导气管道伸入所述导水孔且与所述混合单元连通。

所述导流板内开设有导流孔；所述导流孔包括两圆形孔及一连接两所述圆形孔的过渡孔，所述过渡孔的两侧分别设置有一导流片；所述导流片与所述导流板形成13°-20°夹角。

所述混合单元包括交替设置且互相连通的正螺旋件，反螺旋件和连接件；所述正螺旋件和反螺旋件一体设置且内开设有中空通道，且所述中空通道一端部与所述导气管道连通；所述正螺旋件或反螺旋件与所述连接件固定连接；

所述正螺旋件和反螺旋件扭转角度相同，且其外壁等间距布设有若干个微型孔道。

本发明公开了以下技术效果：1、采用空压机为臭氧发生器提供稳定的空气源。要求空压机排气量为臭氧发生器所需空气流量的5倍以上。

2、采用内风冷外水冷臭氧发生器，并采用水管管道中水压力差实现自动循环冷却，保证臭氧发生器内温度稳定。水冷臭氧发生器保持臭氧发生器中温度稳定，实现持续稳定产生臭氧的低温环境，避免臭氧在高温环境下不稳定还原为氧气失去杀菌能力。

3、管中配静态管道混合器，以扰流的方式促进臭氧溶于水。

4、整套系统与灌溉管道合并，再利用水的流动性实现土壤全方位的土传病菌消杀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为整体结构示意图；

图2为混合器结构示意图；

图3为混合端盖端面结构示意图；

其中，1、水箱；11、进水管道；12、末端管道；13、输气管道；2、棚区；3、空压机；4、臭氧发生装置；5、混合器；6、减压阀；51、壳体；52、混合端盖；53、导气管道；54、导流板；55、导流片；71、正螺旋件；72、反螺旋件；73、连接件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，用于种植区，包括水箱1和消毒装置；水箱1通过进水管道11与消毒装置连通，消毒装置通过末端管道12对棚区2进行灌溉；

消毒装置包括空压机3，臭氧发生装置4和混合器5；空压机3通过输气管道13与臭氧发生装置4的进气端连通；进水管道11一端固定安装在臭氧发生装置4的进水端；臭氧发生装置4的出水端及出气端均与混合器5连通；混合器5还与末端管道12的一端连通。

臭氧发生装置4为内风冷外水冷的臭氧发生器。

在本发明的一个实施例中，臭氧发生装置4的型号为xt-sl-1a。

输气管道13上安装有减压阀6，减压阀6使空压机3泵出气压保持在0.15Mpa。

在本发明的一个实施例中，其中水箱1仅代表水的来源，有稳定自来水或管道水均可，部分采用高差供水的水箱可减少泵水能源更佳，但非必备装置；

混合器5包括壳体51，设置在壳体51内的混合单元，设置在壳体51两端的混合端盖52；混合端盖52上开设有与混合单元连通的导水孔；导水孔内还固定安装有导流板54；导流板54朝靠近混合单元的方向形成有导流片55；

一混合端盖52上还开设有与导水孔连通的导气孔；导气孔内插设有导气管道53；导气管道伸入导水孔且与混合单元连通。

导流板54内开设有导流孔；导流孔包括两圆形孔及一连接两圆形孔的过渡孔，过渡孔的两侧分别设置有一导流片55；导流片55与导流板54形成13°-20°夹角。

混合单元包括交替设置且互相连通的正螺旋件71，反螺旋件72和连接件73；正螺旋件71和反螺旋件72一体设置且内开设有中空通道，且中空通道一端部与导气管道53连通；正螺旋件71或反螺旋件72与连接件73固定连接；

正螺旋件71和反螺旋件72扭转角度相同，且其外壁等间距布设有若干个微型孔道。

在本发明的一个实施例中，外壳2为圆筒形结构，长度为1-2m；外壳2用于减少由于摩擦导致的沿程阻力损失，使流体的动能充分利用在混合上，相较于现有的静态混合器，减少了维护成本；

进一步的，在混合端盖52内固定设置有导流板54及导流片55；使得水流从臭氧发生装置4流出并直接从导流孔内进入混合单元，水流在通过时，会由于导流片55产生高强剪切的揣流混合，与正螺旋件71和反螺旋件72相配合。

在本发明的一个实施例中，导流片55的设置可以在水流流入混合端盖52时即通过剪切力产生揣流，流道面积收缩，流速增大；而流过导流片55后，流道形状改变，流道面积增大，流速减慢，在剪切力的作用下形成逆压力梯度，形成持续不断的涡流；进而配合正螺旋件71和反螺旋件72的流道结构，将导气管道53输入中空通道的臭氧通过微型孔道溶于水利，加快了臭氧溶水的速度，可进一步实现外壳2及混合单元长度的缩短，节约了成本。

在本发明的一个实施例中，导流片55上还设置有若干排凸起，凸起用于增强剪切力。

在本发明的一个实施例中，臭氧经过微型孔道分解成气泡、液滴或射流，气泡、液滴或射流进入混合通道内，与混合通道中的分散相混合，在此过程中，混合单元一方面通过其上设置的微型孔道，将正螺旋件71和反螺旋件72内流动的被分散相分割成气泡或液滴进入到混合空间内，另一方面通过螺旋结构的设置，也能起到混合作用。被分散相通过混合单元后，与分散相充分混合，再经过连接件73，最后通过静态混合器的出口流到末端流道13内。

在本发明的一个实施例中，臭氧发生装置4的出水端还安装有止回阀，防止水流倒流入臭氧发生装置4内。

在本发明的一个实施例中，采用减压阀控制空气压缩泵出气气压0.15Mpa左右，将空气压入臭氧泵，臭氧泵后安装止回阀，防水倒流入臭氧发生器。臭氧发生器产生量与水管水流量匹配，按不低于8mg/L浓度匹配，如管水流量为3吨/小时，则需要匹配臭氧产量大于或等于24克的臭氧发生器，空气量大于10L/min。对于管道中水流量大的，应采用相应功效更高的臭氧发生设备，要求理论臭氧水中臭氧浓度不低于8mg/L。

在本发明的一个实施例中，臭氧在低温水中溶解度大，且稳定，因此，该技术适宜用于冬季蔬菜基地土壤消杀。夏季使用尽量选择井水、冷库底水等温度较低的水且在清晨或夜晚温度低时进行。

在本发明的一个实施例中，专利采用220V电压，与田间灌溉系统配合，经济、高效，经监测，连续3天，每天工作8小时，产生产臭氧水浓度仍稳定。成套系统产生的臭氧监测，流量3吨的水管，匹配臭氧产量30克/小时的臭氧发生组件4，在水温10℃时，监测臭氧水浓度在4～10mg/L，满足臭氧水杀菌浓度要求。

经在5个基地的冬季结合冬翻冻土使用，对消杀土传的青枯病、黄萎病、根肿病等土传病害防效好。第二年连作处理、不处理黄萎病发病率分别为4％、37％；避雨栽培番茄青枯病第3年连作处理、不处理青枯病发病率分别为2％、41％；小白菜根肿病第3年连作处理、不处理根肿发病率分别为2％、41％；糯米山药茎枯病第4年连作处理、不处理茎枯病致死株率分别为5％、34％，田间使用药效显著。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，用于种植区，其特征在于，包括：水箱(1)和消毒装置所述水箱(1)通过进水管道(11)与所述消毒装置连通，所述消毒装置通过末端管道(12)对棚区(2)进行灌溉；

所述消毒装置包括空压机(3)，臭氧发生装置(4)和混合器(5)；所述空压机(3)通过输气管道(13)与所述臭氧发生装置(4)的进气端连通；所述进水管道(11)一端固定安装在所述臭氧发生装置(4)的进水端；所述臭氧发生装置(4)的出水端及出气端均与所述混合器(5)连通；所述混合器(5)还与所述末端管道(12)的一端连通。

2.根据权利要求1所述的一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，其特征在于：所述臭氧发生装置(4)为内风冷外水冷的臭氧发生器。

3.根据权利要求1所述的一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，其特征在于：所述输气管道(13)上安装有减压阀(6)，所述减压阀(6)使所述空压机(3)泵出气压保持在0.15Mpa。

4.根据权利要求1所述的一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，其特征在于：所述混合器(5)包括壳体(51)，设置在所述壳体(51)内的混合单元，设置在所述壳体(51)两端的混合端盖(52)；所述混合端盖(52)上开设有与所述混合单元连通的导水孔；所述导水孔内还固定安装有导流板(54)；所述导流板(54)朝靠近所述混合单元的方向形成有导流片(55)；

一所述混合端盖(52)上还开设有与所述导水孔连通的导气孔；所述导气孔内插设有导气管道(53)；所述导气管道伸入所述导水孔且与所述混合单元连通。

5.根据权利要求4所述的一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，其特征在于：所述导流板(54)内开设有导流孔；所述导流孔包括两圆形孔及一连接两所述圆形孔的过渡孔，所述过渡孔的两侧分别设置有一导流片(55)；所述导流片(55)与所述导流板(54)形成13°-20°夹角。

6.根据权利要求4所述的一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，其特征在于：所述混合单元包括交替设置且互相连通的正螺旋件(71)，反螺旋件(72)和连接件(73)；所述正螺旋件(71)和反螺旋件(72)一体设置且内开设有中空通道，且所述中空通道一端部与所述导气管道(53)连通；所述正螺旋件(71)或反螺旋件(72)与所述连接件(73)固定连接。

7.根据权利要求4所述的一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，其特征在于：所述正螺旋件(71)和反螺旋件(72)扭转角度相同，且其外壁等间距布设有若干个微型孔道。

8.根据权利要求1所述的一种蔬菜种植中土壤的杀菌装置，其特征在于：所述空压机(3)排气量为所述臭氧发生装置(4)内空气流量的五倍以上。

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