CN219896509U - 无土栽培营养液臭氧消毒装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无土栽培技术领域,公开一种无土栽培营养液臭氧消毒装置,包括:营养液池和臭氧浓度传感器,臭氧浓度传感器实时监测养液池中营养液的臭氧浓度;消毒池和臭氧发生器,臭氧发生器接收臭氧浓度传感器采集的数据并在营养液的臭氧浓度不达标时产生臭氧;第一营养液循环管道和第二营养液循环管道,两端均分别连接营养液池和消毒池,第一营养液循环管道将养液池中的营养液流转到消毒池中,第二营养液循环管道将消毒池中的营养液流转到营养液池中。本实用新型可以避免设置额外的贮液池、有效降低成本,实现臭氧消毒的自动化且效果稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及无土栽培技术领域,尤其是指一种无土栽培营养液臭氧消毒装置。
背景技术
当前,利用现代化的农业设备,通过人工干预调控植物生长各环节的环境参数、如水分、营养、二氧化碳浓度等,为农作物的生长提供最佳的生长条件,已成为生产高品质农产品的主要生产方式。在此过程中,营养液是关键之一,保持营养液的环境健康是生产高品质农产品的重中之重。但是,在实际生产中,开放的生产环境会使营养液中出现病原微生物(细菌、真菌、病毒)、浮游植物(藻类)等,水培环境和循环使用的营养液中则有可能会出现小颗粒的植物残体。这些因素均有可能导致栽培的植物患病,出现生理性病害或病理性病害,影响高品质蔬菜的生产。因此,为了保障高品质蔬菜的持续稳定生产,对营养液的消毒就显得尤为重要。
营养液消毒方法主要有高温消毒、氧化剂消毒、紫外线消毒和过滤消毒4种方式。其中,高温消毒往往需要将营养液加热到90℃以上,消毒效果优良,但能耗较高;氧化剂消毒常常使用强氧化剂,如次氯酸钠和臭氧等,臭氧因其高效和清洁的特性成为理想的消毒剂,但因其不稳定性在实际应用中受限;紫外线消毒需使紫外线照射到病原微生物,但在实际应用中,营养液中存在的微小颗粒物质会阻挡紫外线,导致病原微生物灭杀效果不理想;过滤消毒利用不同孔径的过滤膜等材料进行过滤,但只能过滤特定的病原微生物,致使营养液消毒不彻底。
臭氧在水中的溶解度比氧气高13倍,杀菌速度是氯的600倍、紫外线的1000倍,被广泛应用于医疗、食品、水处理、农业等诸多领域。研究证明,臭氧浓度越高,对微生物的灭杀效果越好,当0.6mg/L臭氧作用5min后,103cfu/mL浓度的黄瓜枯萎病菌、番茄枯萎病菌和十字花科的软腐病菌的杀灭率接近100%。适量的臭氧还可以提高蔬菜的营养品质,当污水中臭氧浓度达到6mg/L时,城市污水处理厂二级处理出水中的有机物平均去除率在80%以上。臭氧本身是一种无毒害作用的气体,但是浓度过高时也会导致植物被氧化,伤害植物组织,影响其正常生长。营养液中臭氧浓度0.64-0.72mg/L处理30min后,黄瓜幼苗根系的伤害率便可达到22.2%;营养液中臭氧浓度为1.157-3.471mg/L时,蕹菜的生长也会受一定的损害。
为了解决臭氧浓度过高带来的不利影响,实际在应用臭氧进行营养液消毒时,采用将消毒后的营养液放置一段时间、待营养液中残留的臭氧量降低到安全范围内再使用的方法。但是,臭氧在水中的溶解度会随水温的升高而降低,且臭氧不稳定、易挥发衰减,放置营养液的过程因温度和本身特性而存在不可控性,导致臭氧消毒效果不稳定。现有技术中也有将臭氧直接通过微纳米管道通入到待消毒的营养液中,完成消毒后将营养液中残留的臭氧吹脱后再进行营养液的循环使用。但是,此方法需要额外增加贮液池,增加了栽培成本;且营养液中残留的臭氧量是否达到安全使用标准有待通过仪器或者其他方式判定,没有实现营养液消毒的自动化。
实用新型内容
为此,本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足,提供一种无土栽培营养液臭氧消毒装置,可以避免设置额外的贮液池、有效降低成本,实现臭氧消毒的自动化且效果稳定。
为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种无土栽培营养液臭氧消毒装置,包括:
营养液池,所述营养液池包括臭氧浓度传感器,所述臭氧浓度传感器实时监测营养液池中营养液的臭氧浓度;
消毒池,所述消毒池包括臭氧发生器,所述臭氧发生器接收所述臭氧浓度传感器采集的数据并在营养液的臭氧浓度不达标时产生臭氧;
第一营养液循环管道,所述第一营养液循环管道两端分别连接所述营养液池和消毒池,所述第一营养液循环管道将所述养液池中的营养液流转到所述消毒池中;
第二营养液循环管道,所述第二营养液循环管道两端分别连接所述营养液池和消毒池,所述第二营养液循环管道将所述消毒池中的营养液流转到所述营养液池中。
在本实用新型的一个实施例中,还包括水泵,所述水泵设于营养液流转通路上,营养液在所述水泵的作用下循环流转于所述消毒池和营养液池之间。
在本实用新型的一个实施例中,所述营养液池的重心位置和所述消毒池的重心位置不处于同一水平面。
在本实用新型的一个实施例中,还包括中央控制系统,所述中央控制系统连接所述臭氧浓度传感器和所述臭氧发生器,所述中央控制系统接收所述臭氧浓度传感器采集的数据并在营养液的臭氧浓度不达标时控制所述臭氧发生器产生臭氧。
在本实用新型的一个实施例中,所述营养液池还包括介质板,所述介质板位于营养液上并与营养液接触。
在本实用新型的一个实施例中,所述第一营养液循环管道上设有第一阀门,所述第二营养液循环管道上设有第二阀门。
在本实用新型的一个实施例中,所述营养液池还包括供液管道和回液管道,所述供液管道连接所述营养液池和第二营养液循环管道,所述回液管道连接所述营养液池和第一营养液循环管道。
在本实用新型的一个实施例中,所述供液管道包括供液主管,所述供液主管连接所述营养液池和第二营养液循环管道,所述供液主管上设有至少一个供液分管口;
所述回液管道包括回液主管,所述回液主管连接所述营养液池和第一营养液循环管道,所述回液主管上设有至少一个回液分管口。
在本实用新型的一个实施例中,所述消毒池包括消毒主管道,所述消毒主管道一端连接所述臭氧发生器,所述消毒主管道另一端设有至少一个消毒分管道,所述消毒分管道与营养液接触。
在本实用新型的一个实施例中,所述消毒主管道上设有止逆阀。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
本实用新型将臭氧消毒与无土栽培的营养液循环结合起来,在进水口植物根系附近设置臭氧浓度传感器,臭氧浓度超过设定高值时使臭氧发生器停止工作,待臭氧浓度低于设定低值时使臭氧发生器开始工作。营养液消毒装置可内嵌于营养液循环系统中,无需设置额外的贮液池,有效降低成本;通过臭氧浓度传感器实时反馈进水口端的臭氧浓度,在达到营养液消毒目的的同时可有效防止因为臭氧浓度过高而导致的植物损伤,实现臭氧消毒的自动化且效果稳定。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解,下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型作进一步详细的说明,其中:
图1是本实用新型的结构示意图,
图2是本实用新型中营养液池的结构示意图,
图3是本实用新型中消毒池的结构示意图。
说明书附图标记说明:1、营养液池;101、臭氧浓度传感器;102、介质板;103、供液管道;1031、供液主管;1032、供液分管口;104、回液管道;1041、回液主管;1042、回液分管口;2、消毒池;201、臭氧发生器;202、消毒主管道;203、消毒出口;204、消毒分管道;3、第一营养液循环管道;4、第二营养液循环管道;5、水泵;6、中央控制系统;7、第一阀门;8、第二阀门;9、止逆阀;10、蔬菜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施,但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
参照图1-图3所示,本实用新型公开一种无土栽培营养液臭氧消毒装置,包括营养液池1、消毒池2、第一营养液循环管道3和第二营养液循环管道4。所述营养液池1包括臭氧浓度传感器101,本实施例中臭氧浓度传感器101设于营养液池1内,所述臭氧浓度传感器101实时监测营养液池中营养液的臭氧浓度。所述消毒池2包括臭氧发生器201,本实施例中臭氧发生器201设于消毒池2内,所述臭氧发生器201接收所述臭氧浓度传感器101采集的数据并在营养液的臭氧浓度不达标时产生臭氧并将臭氧溶入营养液。所述第一营养液循环管道3两端分别连接所述营养液池1和消毒池2,所述第一营养液循环管道3将所述养液池中的营养液流转到所述消毒池2中。所述第二营养液循环管道4两端分别连接所述营养液池1和消毒池2,所述第二营养液循环管道4将所述消毒池2中的营养液流转到所述营养液池1中。
本实施例中的无土栽培营养液臭氧消毒装置还包括水泵5,所述水泵5设于营养液流转通路上,营养液在所述水泵5的作用下循环流转于所述消毒池2和营养液池1之间。本实施例中水泵5设于消毒池2和第二营养液循环管道4间,水泵5还可以设置在第一营养液循环管道3内、第二营养液循环管道4内、或营养液池1和第二营养液循环管道4间等其他位于营养液循环流转通路的位置上。
本实施例中所述营养液池1的重心位置和所述消毒池2的重心位置不处于同一水平面。营养液池1的重心位置高于消毒池2的重心位置或者营养液池1的重心位置低于消毒池2的重心位置,在重力作用下营养液可以自动从、或自动从消毒池2流入营养液池1,从而减少水泵5的工作功率,降低能耗。
本实施例中的无土栽培营养液臭氧消毒装置还包括中央控制系统6,所述中央控制系统6连接所述臭氧浓度传感器101和所述臭氧发生器201,所述中央控制系统6接收所述臭氧浓度传感器101采集的数据并在营养液的臭氧浓度不达标时控制所述臭氧发生器201产生臭氧。中央控制系统6可以通过无线或有线的方式连接所述臭氧浓度传感器101和所述臭氧发生器201。臭氧浓度传感器101收集营养液中臭氧浓度的信号反馈至中央控制系统6,若臭氧浓度低于设定低值,中央控制系统6控制臭氧发生器201开启,此时臭氧经过消毒主管道202进入到微纳米气泡管中,借由气体压力充分溶解到待消毒的营养液中,在消毒池2中完成消毒过程,之后进入营养液循环;若臭氧浓度高于设定高值,中央控制系统6控制臭氧发生器201关闭。设定低值和设定高值根据不同栽培环境实时调整。臭氧浓度低于低值和高于高值时还可以通过报警器进行警报提示。
本实施例中所述营养液池1还包括介质板102,所述介质板102位于营养液上并与营养液接触。无土栽培的蔬菜10栽种在所述介质板102上,介质板102固定蔬菜10根系的同时将营养液供给蔬菜10,介质板102漂浮在营养液上,介质板102可以是陶粒。
本实施例中所述第一营养液循环管道3上设有第一阀门7,所述第二营养液循环管道4上设有第二阀门8。当消毒池2等各部分出现故障时,通过关闭第一阀门7和第二阀门8可以暂停营养液的流通,防止因故障导致消毒池2中的营养液对植物生长造成影响,也方便进行检修,可以应对突发状况。
本实施例中所述营养液池1还包括供液管道103和回液管道104,所述供液管道103连接所述营养液池1和第二营养液循环管道4,所述回液管道104连接所述营养液池1和第一营养液循环管道3。营养液池1中的营养液通过所述供液管道103流入所述营养液池1,通过回液管道104流出所述营养液池1。
本实施例中所述供液管道103包括供液主管1031,所述供液主管1031连接所述营养液池1和第二营养液循环管道4,所述供液主管1031上设有至少一个供液分管口1032;所述回液管道104包括回液主管1041,所述回液主管1041连接所述营养液池1和第一营养液循环管道3,所述回液主管1041上设有至少一个回液分管口1042。
营养液池1中的营养液经过回液分管口1042汇聚到回液主管1041,通过第一营养液循环管道3进入到消毒池2,再经由第二营养液循环管道4进入到供液主管1031,通过供液分管口1032进入到营养液池1,完成营养液的循环。供液分管口1032和回液分管口1042均朝向营养液设置,供液主管1031上均匀设有至少一个供液分管口1032,回液主管1041上均匀设有至少一个回液分管口1042,不仅可以增强营养液的流动速度,还可以让营养液中的臭氧在营养液池1中均匀分散。
本实施例中所述消毒池2包括消毒主管道202和消毒出口203,消毒出口203连接消毒池2和第二营养液循环管道4,消毒池2中的营养液通过消毒出口203流入第二营养液循环管道4。所述消毒主管道202一端连接所述臭氧发生器201,所述消毒主管道202另一端设有至少一个消毒分管道204,所述消毒分管道204与营养液接触。本实施例中消毒分管道204为微纳米气泡管,通过多个微纳米气泡管与营养液接触可以增加臭氧与营养液的接触面积,使臭氧均匀溶于营养液,提高消毒效果。
本实施例中所述消毒主管道202上设有止逆阀9。臭氧发生器201产生的臭氧经过消毒主管道202进入消毒分管道204,止逆阀9可以防止逆臭氧液体和营养液液体逆流,保证消毒效果。
本实用新型的优点:
1、本实用新型将臭氧消毒与无土栽培的营养液循环结合起来,在进水口植物根系附近设置臭氧浓度传感器101,臭氧浓度超过设定高值时,将信号反馈至中央控制系统,中央控制系统输出命令,使臭氧发生器停止工作;待臭氧浓度低于设定低值时,将信号反馈至中央控制系统,中央控制系统输出命令,使臭氧发生器开始工作。通过臭氧浓度传感器101实时反馈进水口端的臭氧浓度,在达到营养液消毒目的的同时可有效防止因为臭氧浓度过高而导致的植物损伤,实现臭氧消毒的自动化且效果稳定。
2、营养液消毒装置可内嵌于营养液循环系统中,消毒后的营养液可直接循环使用,免除营养液中残留臭氧的去除,无需设置额外的贮液池,有效降低成本。
3、在达到消毒目的的前提下,精确控制臭氧的生成量,同时合理利用了营养液中残留的臭氧,避免了臭氧的浪费,实现了臭氧的高效利用。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种无土栽培营养液臭氧消毒装置,其特征在于,包括:
营养液池,所述营养液池包括臭氧浓度传感器,所述臭氧浓度传感器实时监测营养液池中营养液的臭氧浓度;
消毒池,所述消毒池包括臭氧发生器,所述臭氧发生器接收所述臭氧浓度传感器采集的数据并在营养液的臭氧浓度不达标时产生臭氧;
第一营养液循环管道,所述第一营养液循环管道两端分别连接所述营养液池和消毒池,所述第一营养液循环管道将所述养液池中的营养液流转到所述消毒池中;
第二营养液循环管道,所述第二营养液循环管道两端分别连接所述营养液池和消毒池,所述第二营养液循环管道将所述消毒池中的营养液流转到所述营养液池中。
2.根据权利要求1所述的无土栽培营养液臭氧消毒装置,其特征在于:还包括水泵,所述水泵设于营养液流转通路上,营养液在所述水泵的作用下循环流转于所述消毒池和营养液池之间。
3.根据权利要求1所述的无土栽培营养液臭氧消毒装置,其特征在于:所述营养液池的重心位置和所述消毒池的重心位置不处于同一水平面。
4.根据权利要求1所述的无土栽培营养液臭氧消毒装置,其特征在于:还包括中央控制系统,所述中央控制系统连接所述臭氧浓度传感器和所述臭氧发生器,所述中央控制系统接收所述臭氧浓度传感器采集的数据并在营养液的臭氧浓度不达标时控制所述臭氧发生器产生臭氧。
5.根据权利要求1所述的无土栽培营养液臭氧消毒装置,其特征在于:所述营养液池还包括介质板,所述介质板位于营养液上并与营养液接触。
6.根据权利要求1所述的无土栽培营养液臭氧消毒装置,其特征在于:所述第一营养液循环管道上设有第一阀门,所述第二营养液循环管道上设有第二阀门。
7.根据权利要求1-6任一项所述的无土栽培营养液臭氧消毒装置,其特征在于:所述营养液池还包括供液管道和回液管道,所述供液管道连接所述营养液池和第二营养液循环管道,所述回液管道连接所述营养液池和第一营养液循环管道。
8.根据权利要求7所述的无土栽培营养液臭氧消毒装置,其特征在于:所述供液管道包括供液主管,所述供液主管连接所述营养液池和第二营养液循环管道,所述供液主管上设有至少一个供液分管口;
所述回液管道包括回液主管,所述回液主管连接所述营养液池和第一营养液循环管道,所述回液主管上设有至少一个回液分管口。
9.根据权利要求1-6任一项所述的无土栽培营养液臭氧消毒装置,其特征在于:所述消毒池包括消毒主管道,所述消毒主管道一端连接所述臭氧发生器,所述消毒主管道另一端设有至少一个消毒分管道,所述消毒分管道与营养液接触。
10.根据权利要求9所述的无土栽培营养液臭氧消毒装置,其特征在于:所述消毒主管道上设有止逆阀。
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CN202321158594.XU CN219896509U (zh) | 2023-05-15 | 2023-05-15 | 无土栽培营养液臭氧消毒装置 |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |