[發(fā)明專利]一種基于有機(jī)基質(zhì)栽培的營養(yǎng)液過濾裝置及方法

在審

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• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108293869A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐凡;郭文忠;喬曉東;趙倩;李友麗;余禮根;王少磊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02;B01D36/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明涉及無土栽培技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于有機(jī)基質(zhì)栽培的營養(yǎng)液過濾裝置及方法，其中裝置包括：生物凈化箱；所述生物凈化箱內(nèi)為營養(yǎng)液回收液存儲空間，所述生物凈化箱內(nèi)設(shè)置用于栽培水生植物的栽培裝置，以使水生植物的根系對營養(yǎng)液回收液進(jìn)行吸附消毒預(yù)處理。本發(fā)明提供的一種基于有機(jī)基質(zhì)栽培的營養(yǎng)液過濾裝置及方法，采用水生植物對回收液進(jìn)行預(yù)處理，安全有效，不會對環(huán)境造成污染，能有效去除回收液中多余的有機(jī)質(zhì)和病菌，且不破壞回收液中的營養(yǎng)成分和有益微生物，該裝置成本較低，操作簡單，易于實現(xiàn)且適用性廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無土栽培技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于有機(jī)基質(zhì)栽培的營養(yǎng)液過濾裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著人們生活水平的提高，人們對食品安全更加重視。有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著前所未有的契機(jī)。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)以土壤栽培為主，而近年來伴隨土地資源的緊張及土壤連作障礙的影響，無土栽培技術(shù)發(fā)展迅速且逐漸成熟，因此發(fā)展有機(jī)基質(zhì)栽培是農(nóng)業(yè)未來發(fā)展、保證食品安全的一個趨勢。

有機(jī)基質(zhì)栽培選用一些天然物質(zhì)所構(gòu)成的種植材料作為基質(zhì)，如木屑、椰糠等。通過供給有機(jī)營養(yǎng)液為植物生長提供必需的水分和養(yǎng)分。有機(jī)營養(yǎng)液的制備通常通過發(fā)酵來進(jìn)行，發(fā)酵周期通常為20d左右。為提高有機(jī)肥利用效率，降低排放帶來的土壤、水體、環(huán)境污染問題，發(fā)展封閉循環(huán)式有機(jī)基質(zhì)栽培是節(jié)水節(jié)肥，提高有機(jī)肥料利用率的最直接有效的途徑。但營養(yǎng)液的循環(huán)利用容易引起病菌的累積，增加根系接觸病原的幾率，因而，有機(jī)基質(zhì)栽培的營養(yǎng)液回收消毒是有機(jī)營養(yǎng)液重復(fù)利用中的一項亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)系到栽培系統(tǒng)的運行和營養(yǎng)液的清潔度。目前主要應(yīng)用的無土栽培營養(yǎng)液消毒方法以物理消毒為主，包括加熱消毒、過濾消毒、紫外消毒、臭氧氧化消毒、微波消毒等。

這些消毒方式多針對于無機(jī)營養(yǎng)液消毒，營養(yǎng)液余液以無機(jī)形態(tài)為主，較為稀薄，雜質(zhì)多為根系或基質(zhì)顆粒，經(jīng)過一般過濾即可將雜質(zhì)去除，保證進(jìn)一步消毒效果。但有機(jī)營養(yǎng)液灌溉之后，經(jīng)過有機(jī)基質(zhì)后滲出的余液有機(jī)質(zhì)含量高，較為粘稠，且里面富含多種有益的微生物。雜質(zhì)多而細(xì)，使用現(xiàn)有的消毒方法很難達(dá)到預(yù)期的消毒效果，且容易造成過濾裝置的堵塞，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。例如紫外消毒效果受營養(yǎng)液中懸浮物、濁度、色度、微生物的類型和數(shù)量等影響很大。

有機(jī)營養(yǎng)液余液采用普通前處理通常不能滿足要求；而如果以不改變營養(yǎng)液組分，不破壞有益菌為前提來對余液進(jìn)行處理，粘稠的余液會堵塞過濾裝置，影響過濾裝置的過濾速度。因此，開發(fā)一種基于有機(jī)基質(zhì)栽培的營養(yǎng)液消毒系統(tǒng)和方法是解決有機(jī)栽培營養(yǎng)液回收利用的一項重要技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種基于有機(jī)基質(zhì)栽培的營養(yǎng)液過濾裝置及方法，用于解決或部分解決現(xiàn)有技術(shù)中有機(jī)營養(yǎng)液余液采用普通前處理通常不能滿足要求；而如果以不改變營養(yǎng)液組分，不破壞有益菌為前提來對余液進(jìn)行處理，粘稠的余液會堵塞過濾裝置，影響過濾裝置的過濾速度的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明第一方面提供一種基于有機(jī)基質(zhì)栽培的營養(yǎng)液過濾裝置，該過濾裝置包括：生物凈化箱；所述生物凈化箱內(nèi)為營養(yǎng)液回收液存儲空間，所述生物凈化箱內(nèi)設(shè)置用于栽培水生植物的栽培裝置，以使水生植物的根系對營養(yǎng)液回收液進(jìn)行吸附消毒預(yù)處理。

在上述方案的基礎(chǔ)上，所述栽培裝置包括定植板以及根系墊層；所述定植板和所述根系墊層分別橫置于所述生物凈化箱內(nèi)部，且所述定植板以及所述根系墊層的邊緣分別與所述生物凈化箱的內(nèi)側(cè)壁緊密接觸，所述定植板設(shè)置在所述根系墊層的上方；所述定植板設(shè)置多個用于種植和固定水生植物的種植孔；所述根系墊層包括上層親水材料層和下層不透水或弱透水材料層，以使水生植物的根系位于所述定植板和所述根系墊層之間，所述不透水或弱透水材料層上設(shè)置有若干個透水孔。

在上述方案的基礎(chǔ)上，所述生物凈化箱的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)液口，所述進(jìn)液口位于所述定植板的上方；在所述進(jìn)液口與所述定植板之間設(shè)置引流板；所述生物凈化箱的箱底上開設(shè)有排液口和排污口。