技术领域
[0001] 本实用新型涉及污
水处理技术领域,具体为一种自动控制的狐尾藻处理污水的
植物工厂。
背景技术
[0002] 近年来,畜禽养殖业迅速发展壮大,但规模养殖集中排放大量
废水的问题也很突出,研究显示每万头猪场至少需要7hm2土地消纳
粪便污水,利用水生
植物修复系统来处理高度富营养化养殖废水的研究还处于探索阶段,一些科研院所研发了如中国
专利201310313436.1公开的“一种养猪场废水污染减控方法”、201710923687.X公开的“一种农村生活污水生态治理的方法及系统”,这些技术依靠狐尾藻的生长吸收废水中大量的氮和磷,狐尾藻和硝化
微生物、反硝化微生物、厌
氧氨氧化微生物等共生通过微生物硝化反硝化、厌氧氨氧化等将废水中氨氮转化为空气中的氮气,使废水得到
净化,但是这种处理畜禽养殖废水的方法在运行过程中仍存在以下问题:
[0003] 1、
现有技术中,目前利用狐尾藻处理废水技术处理1m³废水所需土地面积约为200-250m²,对空间的利用率不高,需要较大的占地面积;
[0004] 2、现有技术中,狐尾藻的生长容易受到环境的感觉,从而导致处理效果易受季节影响,严重影响了畜禽
污水处理的
可持续性,污水处理效果达不到预期,使用不佳。
[0005] 本
申请人将狐尾藻处理系统整合后采用分级分层的方式进行污水处理,并申请了中国专利201820504769.0,但实践中发现还有很大的改进空间,主要是污水处理过程中,房间内温湿度变化较大,不同处理机构的
培养箱实际所需要的光照时间也有区别,而人工逐个管控温湿度和光照需要逐个操作,比较费时耗
力,且早期研发的植物工厂,空气调节系统吹
风方向为横向风,而植物工厂的主体是垂直放置的数层培养箱,横向风导致不同
位置的培养箱受风不均匀,
风力过大的地方狐尾藻容易折断,长势不好,影响了污水处理的效果。实用新型内容
[0006] (一)解决的技术问题
[0007] 针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种狐尾藻处理污水的植物工厂,具备使养殖废水逐级单组循环,配合温控机构使净化效果更佳,降低了土地的占用面积,易于在土地配套不足的地区推广和应用等优点,解决了处理畜禽养殖废水的建筑对空间的利用率不高,需要较大的占地面积,污水处理效果达不到预期的问题。
[0008] (二)技术方案
[0009] 为实现上述使养殖废水逐级单组循环,配合温控机构使净化效果更佳,降低了土地的占用面积,易于在土地配套不足的地区推广和应用的目的,本实用新型提供如下技术方案:包括房体,所述房体的后侧内壁上固定安装有温控机构,所述温控机构包括空气调节器、
导管、支管、出风罩和
控制器,所述空气调节器固定安装于房体的后侧内壁上,所述空气调节器的出风口上固定安装有导管,所述导管固定安装于房体的上侧内壁,所述导管的下表面均匀固定安装有支管,所述支管的下表面固定安装有出风罩,每个出风罩对应一个狐尾藻处理机构,所述房体的右侧内壁固定安装有控制器,所述房体内从右至左依次固定安装有第一狐尾藻处理机构、第二狐尾藻处理机构、第三狐尾藻处理机构和第四狐尾藻处理机构,所述第一狐尾藻处理机构包括放置架、隔板、栽培箱、第一导管、自动排水
阀和
LED灯,所述放置架内均匀设置有隔板,所述隔板的上表面固定安装有栽培箱,且上下相邻的栽培箱通过第一导管相互连通,所述第一导管上均固定安装有自动排水阀,所述隔板的下表面位于栽培箱上侧均固定安装有LED灯,所述第一狐尾藻处理机构、第二狐尾藻处理机构、第三狐尾藻处理机构和第四狐尾藻处理机构的主体结构相同,且右侧均对应设置有
营养液池,所述第一狐尾藻处理机构相对应的营养液池右侧面固定安装有流量
控制阀,所述营养液池均通过
输送机构与其相对应的最高栽培箱相连通,所述第四狐尾藻处理机构中最下侧栽培箱左侧面固定安装有排液阀,所述营养液池通过第二导管与其右侧最下侧的栽培箱相连通,所述栽培箱的右侧面通过第三导管与其相对应的营养液池相连通,所述第二导管与第三导管上均固定安装有
电磁阀;所述房体的左右
侧壁上靠近上侧均固定安装有排气扇,所述房体的上侧内壁固定安装有湿度
传感器和
温度传感器,所述控制器与
湿度传感器、温度传感器、电磁阀、LED灯、空气调节器通过电线相连。
[0010] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述栽培箱的高度为35cm,所述栽培箱的上表面距离LED灯的高度为60cm-70cm。
[0011] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述房体上侧内壁上均匀安装有照明灯,所述照明灯与控制器通过电线相连,所述房体的右侧壁上固定安装有房
门。
[0012] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述营养液池的上表面高度低于相对应的最下侧的栽培箱下表面高度10cm-17cm。
[0013] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述隔板至少设置有三至五组。
[0014] 作为本实用新型的一种优选技术方案,所述输送机构包括水
泵、进液管和出液管,所述水泵固定安装于营养液池的上表面,所述水泵的进液口通过进液管与营养液池相连通,所述水泵的出液口通过出液管与相对应的最高栽培箱相连通,所述水泵通过电线与控制器相连。
[0015] (三)有益效果
[0016] 与现有技术相比,本实用新型提供了一种狐尾藻处理污水的植物工厂,具备以下有益效果:
[0017] 1、改革了传统的污水处理方式,将处理污水的组件都集中在一个房体内,将污水坑转变为数个层叠的培养箱,将各个环节的控制操作都集成到一个控制器内,实现
自动调节温度、湿度、光照、水流等环节,提高了控制精准效率,节省了人力。
[0018] 2、通过出风罩系统实现空气定向调节,每个出风罩垂直对着一个狐尾藻处理机构吹,由于每个狐尾藻处理机构的顶端为隔板,风不会直吹到任何狐尾藻上,而是散向两侧,提高了对应的狐尾藻处理机构温度调节效率,并且保护了狐尾藻的正常生长。
[0019] 3、该狐尾藻处理污水的植物工厂,通过设置的第一狐尾藻处理机构、第二狐尾藻处理机构、第三狐尾藻处理机构和第四狐尾藻处理机构内多个栽培箱,使养殖废水逐级单组循环,配合温控机构使净化效果更佳。
[0020] 4、该狐尾藻处理污水的植物工厂,通过设置第一狐尾藻处理机构、第二狐尾藻处理机构、第三狐尾藻处理机构和第四狐尾藻处理机构内多个栽培箱垂直安装,使该植物工厂处理废水1m³所需土地面积约为17-20m²,同时大大降低了土地的占用面积,易于在土地配套不足的地区推广和应用。
[0021] 5、该狐尾藻处理污水的植物工厂,通过设置温度传感器和湿度传感器将温度与湿度信息传递给控制器,控制器自动控制排气扇与温控机构进行作业,同时根据设定对不同狐尾藻处理机构的培养箱的LED光照时间进行分别调节,便于对不同生长期的狐尾藻的生长环境进行调节,使狐尾藻处于最佳生长状态,使废水处理效果更好。
附图说明
[0022] 图1为本实用新型的结构示意图;
[0023] 图2为本实用新型的第一狐尾藻处理机构剖视图;
[0024] 图3为本实用新型的控制系统示意图。
[0025] 图中:1、房体;2、温控机构;201、空气调节器;202、导管;203、支管;204、出风罩;205、控制器;3、第一狐尾藻处理机构;301、放置架;302、隔板;303、栽培箱;304、第一导管;
305、自动排水阀;306、LED灯;4、第二狐尾藻处理机构;5、第三狐尾藻处理机构;6、第四狐尾藻处理机构;7、营养液池;8、
流量控制阀;9、输送机构;901、水泵;902、进液管;903、出液管;
10、排液阀;11、第二导管;12、第三导管;13、电磁阀;14、排气扇;15、湿度传感器;16、照明灯;17、房门;18、温度传感器。
具体实施方式
[0026] 下面将结合本实用新型
实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
[0027] 请参阅图1-3,包括房体1,所述房体1的后侧内壁上固定安装有温控机构2,所述温控机构2包括空气调节器201、导管202、支管203、出风罩204和控制器205,所述空气调节器201固定安装于房体1的后侧内壁上,所述空气调节器201的出风口上固定安装有导管202,所述导管202固定安装于房体1的上侧内壁,所述导管202的下表面均匀固定安装有支管
203,所述支管203的下表面固定安装有出风罩204,每个出风罩204对应一个狐尾藻处理机构,所述房体1的右侧内壁固定安装有控制器205,所述房体1内从右至左依次固定安装有第一狐尾藻处理机构3、第二狐尾藻处理机构4、第三狐尾藻处理机构5和第四狐尾藻处理机构
6,所述第一狐尾藻处理机构3包括放置架301、隔板302、栽培箱303、第一导管304、自动排水阀305和LED灯306,所述放置架301内均匀设置有隔板302,所述隔板302的上表面固定安装有栽培箱303,且上下相邻的栽培箱303通过第一导管304相互连通,所述第一导管304上均固定安装有自动排水阀305,所述隔板302的下表面位于栽培箱303上侧均固定安装有LED灯
306,所述第一狐尾藻处理机构3、第二狐尾藻处理机构4、第三狐尾藻处理机构5和第四狐尾藻处理机构6的主体结构相同,且右侧均对应设置有营养液池7,所述第一狐尾藻处理机构3相对应的营养液池7右侧面固定安装有流量控制阀8,所述营养液池7均通过输送机构9与其相对应的最高栽培箱303相连通,所述第四狐尾藻处理机构6中最下侧栽培箱303左侧面固定安装有排液阀10,所述营养液池7通过第二导管11与其右侧最下侧的栽培箱303相连通,所述栽培箱303的右侧面通过第三导管12与其相对应的营养液池7相连通,所述第二导管11与第三导管12上均固定安装有电磁阀13,所述房体1的左右侧壁上靠近上侧均固定安装有排气扇14,所述房体1的上侧内壁固定安装有湿度传感器15和温度传感器18,所述控制器
205与湿度传感器15、温度传感器18、电磁阀13、LED灯306、空气调节器201通过电线相连。
[0028] 所述栽培箱303的高度为35cm,所述栽培箱303的上表面距离LED灯306的高度为60cm-70cm。
[0029] 本实施方案中,栽培箱303与LED灯306距离更加适合狐尾藻生长。
[0030] 具体的,房体1上侧内壁上均匀安装有照明灯16,所述房体1的右侧壁上固定安装有房门17。
[0031] 本实施方案中,照明灯16便于对房体1内进行照明,便于工作人员进行作业,房门17便于工作人员出入。照明灯也通过电线与控制器相连,对照明灯的控制也集成到控制器上,实现了一个控制面板完成整个植物工厂的控制。
[0032] 具体的,所述营养液池7的上表面高度低于相对应的最下侧的栽培箱303下表面高度10cm-17cm。
[0033] 本实施方案中,第二导管11和第三导管12使最下侧栽培箱303上内的废水能够通过自身重力流入左右相邻的营养液池7内,便于循环使用。
[0034] 具体的,所述隔板302至少设置有三至五组。
[0035] 本实施方案中,隔板302三到五层才能放置相对应的栽培箱303,使净化效果能够达到预期效果。
[0036] 具体的,所述输送机构9包括水泵901、进液管902和出液管903,所述水泵901固定安装于营养液池7的上表面,所述水泵901的进液口通过进液管902与营养液池7相连通,所述水泵901的出液口通过出液管903与相对应的最高栽培箱303相连通,水泵901与控制器901电性连接。
[0037] 本实施方案中,水泵901将营养液池7内的水通过进液管902抽入出液管903,使废水流入第一狐尾藻处理机构3内的最上侧栽培箱303内,便于废水通过重力向下流动,形成一个循环系统。
[0038] 本实用新型的工作原理及使用流程:在使用时,温度传感器18和湿度传感器15将温度与湿度信息传递给控制器205,控制器205控制排气扇14开闭进行湿度调节,通过空气调节器201吹出调节所需温度,通过导管202上支管203下表面的出风罩204吹出,便于对房体1内的温度和湿度进行调节,便于对狐尾藻的生长环境进行调节,控制器205还能够对LED灯306和电磁阀13进行开闭,养殖废水通过流量控制阀8右侧的营养液池7内,再通过水泵901将营养液池7内的水通过进液管902抽入出液管903使,使废水流入第一狐尾藻处理机构
3内的最上侧栽培箱303内,最上侧栽培箱303内的废水达到一定高度通过第一导管304上自动排水阀305打开,使栽培箱303内循环向下流至最底侧的栽培箱303内,再通过第三导管12回流至其相对应的营养液池7内,完成一个循环,经过所需要的循环处理时间后,第一狐尾藻处理机构3最下侧的栽培箱303内废水通过第二导管11流至第二狐尾藻处理机构4内,同理养殖废水逐级流入第三狐尾藻处理机构5和第四狐尾藻处理机构6内,并在其内循环,使净化效果更佳,再配合温控机构2与排气扇14便于对房体1内温度和湿度进行调节,再通过LED灯306调节各培养箱狐尾藻生长,使其不受
环境温度影响。
[0039] 综上所述,该狐尾藻处理污水的植物工厂,通过第一狐尾藻处理机构3、第二狐尾藻处理机构4、第三狐尾藻处理机构5和第四狐尾藻处理机构6内多个栽培箱303,使养殖废水逐级单组循环,配合温控机构2使净化效果更佳,同时大大降低了土地的占用面积,易于在土地配套不足的地区推广和应用。
[0040] 需要说明的是,在本文中,诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0041] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附
权利要求及其等同物限定。