技术领域
[0001] 本
发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种尿液地下处理施肥灌溉系统。
背景技术
[0002] 排尿是人的本能，是每个健康的人每天必须做的事情。尿液是人类经由泌尿系统以及
尿路排出体外的液体
排泄物。尿液中
水占96％至97％，其他成分为尿素、尿酸、肌酐、
氨等非蛋白氮化合物、
硫酸盐等，其中所含的氮、磷、
钾为
植物必须
营养元素。
[0003] 健康的人的尿液是无毒无菌的，尿液在大气环境下经
微生物和酶分解会产生氨气及一些小分子化合物导致难闻的气味。
[0004] 冲水厕所是近代文明的标志，是都市化、城镇化的象征。随着人类城镇化的推进，越来越多的人使用冲水厕所。人们用冲水厕所将尿液通过下水管道排放至污
水处理厂，花费大量的
能量和药品去除氮、磷等元素，由于处理能
力有限、以及洪水季节大量无水进入河流造成江河湖海富营养化，导致蓝藻爆发、赤潮、浒苔、黑臭水等生态问题、以及由于富营养化造成河草疯长抬高河床而导致洪灾频发。另外，人们又花费大量
能源、大量资源制造农业必须的氮肥、磷肥、钾肥。
[0005] 每人每年尿液中氮含量约为4.0公斤、磷约为0.5公斤、钾约为0.9公斤，每人每年尿液足以为400㎡谷物、或者200㎡草地提供所需的氮肥、磷肥、钾肥。如果能够将尿液收集用于植物灌溉，一方面可以解决尿液对水环境的污染问题，以大大降低
污水处理厂的负担，另一方面还可以减少化肥的使用量，为植物提供全面营养。但由于尿骚味及尿素分解氨挥发导致尿液中氮营养元素损失，人们宁愿用化肥，特别是城市草坪、绿化带及林木。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提供一种避免难闻气味挥发、减少尿液中尿素分解氨挥发导致尿液中氮元素损失、减轻污水处理厂工作负担、合理回收和利用氮磷钾元素、环保可靠的尿液地下处理施肥灌溉系统。
[0007] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0008] 本发明的尿液地下处理施肥灌溉系统，该系统主要包括：
[0009] 位于工艺上游的灌溉液组件，所述灌溉液组件向工艺下游输送灌溉液；
[0010] 与所述灌溉液组件连通并输送灌溉液的管路；
[0011] 所述管路部分延伸至地表以下；
[0012] 所述管路延伸至地表以下的部分被配置为渗液管组件，所述渗液管组件预埋至植物根部下方；
[0013] 所述渗液管组件内渗透出的灌溉液朝向所述渗液管组件植物根部
土壤上方和水平方向扩散；
[0014] 所述渗液管组件具有渗液管、
覆盖于渗液管上方的尿液扩散层、以及铺设于渗液管下方的防渗层；
[0015] 所述渗液管组件渗透出的灌溉液通过所述防渗层阻止朝向所述渗液管组件下方土壤扩散造成营养物质流失污染
地下水；
[0016] 所述灌溉液组件包括水罐和尿液罐；
[0017] 所述水罐和尿液罐均与所述管路连通以通过所述渗液管组件向土壤内输送渗透液；
[0018] 所述渗液管组件内的渗透液为水和/或尿液。
[0019] 进一步的，所述渗液管表面均匀开设有渗液孔；
[0020] 所述尿液扩散层为
无纺布、纺织织物、亲水性
纤维中任一种亲水材料层；
[0021] 所述防渗层为聚乙烯、聚丙烯、油毡、油布中任一种疏水材料层；
[0022] 所述渗液管为
橡胶管或塑料管或PVC管。
[0023] 进一步的，所述管路包括分别与所述水罐和尿液罐连通的输液管、以及与两根所述输液管均连通的混合管路；
[0024] 所述输液管上安装有控制
阀，所述
控制阀控制所述输液管的
开关和开度；
[0025] 两根所述输液管同时开启时，所述水罐中的水和尿液罐内的尿液通过输液管输送至所述混合管路内、并按照一定比例混合；
[0027] 所述管路还包括：
[0028] 与所述混合管路连通的布液总管；
[0029] 所述布液总管沿其长度方向连通有多根布液支管；
[0030] 所述布液支管的输出端通过管件连通有所述渗液管。
[0031] 进一步的，所述管件包括连通于所述布液支管输出端的第一弯头、以及与所述第一弯头连接的预埋管；
[0032] 所述预埋管的输出端安装有第二弯头；
[0033] 所述第二弯头与所述渗液管连通；
[0034] 所述渗液管通过所述管件伸入地表以下100mm至200mm处。
[0035] 进一步的，所述两根所述输液管同时开启时，所述混合管路内尿液和水混合比例为0:1至1:3、或1:5至1:15。
[0036] 进一步的，所述布液支管上安装有阀，通过阀控制所述布液支管的开关。
[0037] 进一步的，该系统布置于植物种植区域；
[0038] 所述植物种植区域靠近所述渗液管组件输出端一侧具有引流槽；
[0039] 所述引流槽能够接收并引流使用后的灌溉液至工艺下游。
[0040] 进一步的，单独开启与所述水罐连通的输液管时，所述输液管向所述渗液管输送水，渗液管周围土壤盐分溶解扩散在渗液管水中，从而可用以冲洗土壤残留的盐分。
[0041] 进一步的，至少所述输液管上、和布液支管上安装有过滤装置，该过滤装置用以过滤灌溉液中的
沉积物、杂质。
[0042] 在上述技术方案中，本发明提供的一种尿液地下处理施肥灌溉系统，具有以下有益效果：
[0043] 本发明的系统合理利用和水资源和尿液资源，将收集的尿液和水按照一定比例混合后输送至植物种植区域作为植物施肥用，再利用控制阀控制对应输液管的开关，定时以单纯输送水的方式冲洗残存的盐分；将管路的渗液管组件预埋于地下并置于植物根部下方，即实现了氮磷钾元素的
回收利用，又可以避免异味挥发，环保效果好。
[0044] 本发明的系统在多根渗液管的下方和上方分别铺设防渗层和尿液扩散层，其中防渗层利用疏水材料制成，尿液扩散层利用亲水材料制成，有效防止灌溉液渗透至渗液管的下方，保证渗透出的灌溉液能够向上和沿水平方向扩散以对植物根部施肥。
[0045] 本发明的系统结构布置合理且简单，简化了渗液管组件的结构，防渗层和尿液扩散层铺设方便。通过用渗漏管道在地下植物根部附近处理尿液，避免了尿骚味、避免了尿中尿素分解氨挥发导致尿液中氮营养元素损失，为植物生长提供所需的氮、磷、钾营养物；适合通过农田特别适合通过城市城市草坪、绿化带及林木处理尿液，在对植物提供营养的同时，消除对环境的污染，少用或不用化肥。和其他技术配合，解决冲水厕所造成的巨大水资源浪费和能源浪费，大大降低水处理厂生活污水处理成本，从根本上解决对环境的污染及水污染问题。
[0046] 本发明的渗液管组件的尿液扩散层可以避免土壤等物质及植物根系堵塞渗液孔，确保渗液管能够正常渗液并通过尿液扩散层扩散至土壤内。
附图说明
[0047] 为了更清楚地说明本
申请实施例或
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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0048] 图1为本发明实施例提供的尿液地下处理施肥灌溉系统的使用状态的结构布置图；
[0049] 图2为本发明实施例提供的尿液地下处理施肥灌溉系统的渗液管组件的结构示意图；
[0050] 图3为本发明实施例提供的尿液地下处理施肥灌溉系统的渗液管与布液支管的连接结构示意图；
[0051] 图4为本发明实施例提供的尿液地下处理施肥灌溉系统的渗液管组件预埋于土壤下方时的结构示意图。
[0052] 附图标记说明：
[0053] 1、水罐；2、尿液罐；4、过滤装置；
[0054] 201、输液管；202、控制阀；203、混合管路；204、泵；205、布液总管；206、渗液管；207、布液支管；208、阀；209、第一弯头；210、预埋管；211、第二弯头；212、尿液扩散层；213、防渗层；
[0055] 20601、渗液孔；
[0056] 301、植物种植区域；302、引流槽。
具体实施方式
[0057] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
[0058] 参见图1至图4所示；
[0059] 本发明的尿液地下处理施肥灌溉系统，该系统主要包括：
[0060] 位于工艺上游的灌溉液组件，灌溉液组件向工艺下游输送灌溉液；
[0061] 与灌溉液组件连通并输送灌溉液的管路；
[0062] 管路部分延伸至地表以下；
[0063] 管路延伸至地表以下的部分被配置为渗液管组件，渗液管组件预埋至植物根部下方；
[0064] 渗液管组件内渗透出的灌溉液朝向渗液管组件上方和水平方向扩散；
[0065] 渗液管组件具有渗液管206、覆盖于渗液管206上方的尿液扩散层212、以及铺设于渗液管206下方的防渗层213；
[0066] 渗液管组件渗透出的灌溉液通过防渗层213阻止朝向渗液管组件下方扩散；
[0067] 灌溉液组件包括水罐101和尿液罐102；
[0068] 水罐101和尿液罐102均与管路连通以通过渗液管组件向土壤内输送渗透液；
[0069] 渗液管组件内的渗透液为水和/或尿液。
[0070] 在对植物灌溉时，灌溉液通过土壤渗透至土壤内直达植物的根部
位置，利用植物的根部吸收养分已完成成长。本实施例的施肥系统综合考虑了植物灌溉要求以及尿液容易挥发的问题，将上述管路的渗液管组件直接预埋至地下，并且直接预埋至植物根部以下一定距离的位置，工艺上游的灌溉液组件通过管路向渗液管组件内输送灌溉液，并通过渗液管206的渗透作用将灌溉液渗透至土壤内，并直达植物根部。其中，需要说明的是：本实施例中的系统的灌溉液组件包括水罐101(或者直接连至水源处)和尿液罐102，其中水罐101用以提供灌溉用的水，尿液罐102将储存的尿液作为灌溉用
肥料。而本实施例的灌溉液可以是单纯的水、或尿液、还可以是水和尿液的
混合液，其可以根据实际灌溉要求进行调控。该施肥系统可以直接搭建于植物种植区域301内，并根据植物种植区域301设计上述渗透液组件的分布，整体布置灵活，实现尿液的合理回收利用，并且避免了尿液挥发，达到环保要求。
[0071] 优选的，本实施例中渗液管206表面均匀开设有渗液孔20601；
[0072] 尿液扩散层212为无纺布、纺织织物、亲水性纤维中任一种亲水材料层；
[0073] 防渗层213为聚乙烯、聚丙烯、油毡、油布中任一种疏水材料层；
[0074] 渗液管206为橡胶管或塑料管或PVC管。
[0075] 结合上述实施例公开的设计要求，本实施例的渗液管组件直接预埋至植物种植处的土壤内，而作为优选的灌溉方式，本实施例的渗液管组件以渗透的方式将灌溉液渗透至土壤后，需要确保灌溉液不会渗透至渗液管组件的下方区域，即灌溉液只能向上渗透并且作用于植物根部，或者沿水平方向扩散以作用整个区域。
[0076] 基于这一设计目的，本实施例的渗液管组件的渗液管206、尿液扩散层212和防渗层213材质选用详见上述。其中，为了防止灌溉液(尤其是尿液)渗透至渗液管组件下方，本实施例的防渗层213选用疏水材料，可以是聚乙烯、聚丙烯、等塑料
薄膜、或者油毡、油布等不透水材料；而为了确保灌溉液能够向上和水平渗透，尿液扩散层212采用亲水材料，可以是无纺布、纺织织物、亲水性纤维和材料、以及通过毛细作用渗透的材料。渗液管材质选用比较灵活，其主要通过其上开设的渗液孔20601实现渗透。
[0077] 优选的，本实施例中管路包括分别与水罐101和尿液罐102连通的输液管201、以及与两根输液管201均连通的混合管路203；
[0078] 输液管201上安装有控制阀202，控制阀202控制输液管201的开关和开度；
[0079] 两根输液管201同时开启时，水罐101中的水和尿液罐102内的尿液通过输液管201输送至混合管路203内、并按照一定比例混合；
[0080] 混合管路203上安装有泵204，泵204作为整个管路系统的动力源，为灌溉液的输送提供动力；
[0081] 管路还包括：
[0082] 与混合管路203连通的布液总管205；
[0083] 布液总管205沿其长度方向连通有多根布液支管207；
[0084] 布液支管207的输出端通过管件连通有渗液管206。
[0085] 本实施例具体介绍了管路的布置结构，其中输液管201与对应的罐体连通以接收灌溉液，根据实际灌溉要求打开对应的控制阀202，将水和/或尿液输送至混合管路203，并进一步输送至布液总管205和布液支管207、最终直达渗液管206，以完成上述的渗透灌溉作业。
[0086] 其中，为了实现本实施例的渗液管组件整体预埋至植物根部位置，即土壤以下，需要管件实现整个管路的连通和预埋。本实施例中的管件包括连通于布液支管207输出端的第一弯头209、以及与第一弯头209连接的预埋管210；
[0087] 预埋管210的输出端安装有第二弯头211；
[0088] 第二弯头211与渗液管206连通；
[0089] 渗液管206通过管件伸入地表以下100mm至200mm处。
[0090] 作为优选的技术方案：同时开启输送两种灌溉液时，需要根据植物施肥要求合理调控水和尿液的比例，具体为：两根输液管201同时开启时，混合管路203内尿液和水混合比例为0:1至1:3、或1:5至1:15。
[0091] 为了能够更加灵活地控制每根渗液管206的工作，上述的布液支管207上安装有阀208，通过阀208控制布液支管207的开关。
[0092] 实施例二：
[0093] 作为进一步的技术方案：
[0094] 该系统布置于植物种植区域301；
[0095] 植物种植区域301靠近渗液管组件输出端一侧具有引流槽302；
[0096] 引流槽302能够接收并引流使用后的灌溉液至工艺下游。
[0097] 优选的是：单独开启与水罐101连通的输液管201时，输液管201向渗液管206输送水，渗液管206周围土壤中的盐分向渗液管内水中扩散渗入水从而用以冲洗残留的盐分。
[0098] 由于本实施例利用渗液管组件将水和/或尿液输送至土壤以下并且直达植物根部位置，尿液中含有盐分，为了避免盐分影响植物生长，需要定期冲洗该部分残留的盐分，具体的冲洗方式是单独开启水罐101的输液管201，利用渗液管206冲洗盐分，以确保植物能够正常生长。
[0099] 需要说明的是：由于以尿液作为灌溉液，需要考虑到尿液中可能存在的杂质和沉积物，避免堵塞渗液孔，本实施例至少输液管201上、和布液支管207上安装有过滤装置4；本实施例三中可以在管路的
指定位置，尤其是尿液罐102的输液管201和布液支管207处安装过滤装置4，对灌溉液进行粗过滤，去除杂质和沉积物，保证后期施肥效果。
[0100] 作为可以使用的过滤装置4，可以采用
过滤器，内置多根
滤芯的形式，通过滤芯过滤掉灌溉液中的杂质，以及其他沉积物，保证灌溉液不会堵塞渗液孔20601，保证系统可以长时间使用。
[0101] 在上述技术方案中，本发明提供的一种尿液地下处理施肥灌溉系统，具有以下有益效果：
[0102] 本发明的系统合理利用和水资源和尿液资源，将收集的尿液和水按照一定比例混合后输送至植物种植区域301作为植物施肥用，再利用控制阀202控制对应输液管201的开关，定时以单纯输送水的方式冲洗残存的盐分；将管路的渗液管组件预埋于地下并置于植物根部下方，即实现了氮磷钾元素的回收利用，又可以避免异味挥发，环保效果好。
[0103] 本发明的系统在多根渗液管206的下方和上方分别铺设防渗层213和尿液扩散层212，其中防渗层213利用疏水材料制成，尿液扩散层212利用亲水材料制成，有效防止灌溉液渗透至渗液管206的下方，保证渗透出的灌溉液能够向上和沿水平方向扩散以对植物根部施肥。
[0104] 本发明的系统结构布置合理且简单，简化了渗液管组件的结构，防渗层213和尿液扩散层212铺设方便。
[0105] 本发明的渗液管组件的尿液扩散层212还可以避免土壤等物质堵塞渗液孔20601，确保渗液管206能够正常渗液并通过尿液扩散层212扩散至土壤内。
[0106] 以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明
权利要求保护范围的限制。
