申請(qǐng)日2016.05.13
公開(kāi)(公告)日2016.11.30
IPC分類號(hào)C02F3/32; A01G7/04; A01G9/14
摘要
本實(shí)用新型提供了一種太陽(yáng)能和LED光源強(qiáng)化沉水植物凈化污水裝置,包括大棚、轉(zhuǎn)光膜、LED燈和太陽(yáng)能電池板。在大棚內(nèi)的地面上設(shè)有污水水渠,水渠里種植有沉水植物;轉(zhuǎn)光膜覆蓋在大棚的頂部;LED燈安裝在大棚內(nèi)部為沉水植物提供光源;太陽(yáng)能電池板安裝在大棚外部,與太陽(yáng)能控制器連接;太陽(yáng)能控制器與蓄電池連接,同時(shí)太陽(yáng)能控制器與LED燈、光學(xué)傳感器和計(jì)時(shí)器形成循環(huán)回路。本實(shí)用新型根據(jù)農(nóng)村實(shí)際情況,在農(nóng)村原有的蔬菜大棚的基礎(chǔ)上加以改造,利用人工光源耦合沉水植物對(duì)水質(zhì)的凈化能力處理工業(yè)污水,有效地避免了傳統(tǒng)污水處理技術(shù)的“二次污染”。
權(quán)利要求書(shū)
1.太陽(yáng)能和LED光源強(qiáng)化沉水植物凈化污水裝置,包括大棚、轉(zhuǎn)光膜、LED燈和太陽(yáng)能電池板,其特征在于,所述大棚內(nèi)的地面上設(shè)有污水水渠,水渠里種植有沉水植物;所述轉(zhuǎn)光膜覆蓋在大棚的頂部;所述LED燈安裝在大棚內(nèi)部為沉水植物提供光源;所述太陽(yáng)能電池板安裝在大棚外部,與太陽(yáng)能控制器連接;所述太陽(yáng)能控制器與蓄電池連接,同時(shí)太陽(yáng)能控制器與LED燈、光學(xué)傳感器和計(jì)時(shí)器形成循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能和LED光源強(qiáng)化沉水植物凈化污水裝置,其特征在于,所述LED燈為紅光LED燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能和LED光源強(qiáng)化沉水植物凈化污水裝置,其特征在于,所述LED燈安裝在大棚內(nèi)的頂部,數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能和LED光源強(qiáng)化沉水植物凈化污水裝置,其特征在于,所述光學(xué)傳感器采用光敏電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能和LED光源強(qiáng)化沉水植物凈化污水裝置,其特征在于,所述計(jì)時(shí)器的控制時(shí)間設(shè)為三小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的太陽(yáng)能和LED光源強(qiáng)化沉水植物凈化污水裝置,其特征在于,所述沉水植物采用水生蔬菜。
說(shuō)明書(shū)
太陽(yáng)能和LED光源強(qiáng)化沉水植物凈化污水裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型具體涉及一種太陽(yáng)能-LED光源強(qiáng)化水生植物凈化農(nóng)村污水技術(shù),屬于污水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)
我國(guó)是一個(gè)人口眾多的農(nóng)業(yè)大國(guó),目前全國(guó)有6.74億農(nóng)村人口,250多萬(wàn)個(gè)自然村,每天污水排放量可達(dá)到3000多萬(wàn)噸。我國(guó)農(nóng)村污水具有來(lái)源廣、污水收集困難、有機(jī)污染物濃度高、處理率低等特點(diǎn),村莊的污水處理率僅為7%左右。農(nóng)村污水主要來(lái)自三個(gè)方面:農(nóng)村生活污水、農(nóng)田尾水、畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水。目前全國(guó)95%以上村莊都沒(méi)有排水渠道及污水處理系統(tǒng),農(nóng)村地區(qū)污水多數(shù)以直排的形式入河或者排入坑塘自然入滲。這些污水普遍氮、磷含量較高,易引起水體富營(yíng)養(yǎng)化,造成嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題。
在中國(guó),村落分布比較分散的南方農(nóng)村地區(qū),將生活污水隨意收集于化糞池發(fā)酵后灌溉菜地和農(nóng)田,大部分的生活污水沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理而直接排入水體。北方的農(nóng)村村落雖然相對(duì)較集中,但由于沒(méi)有過(guò)多的處理設(shè)施和技術(shù)以及資金短缺等原因,其生活污水也大都為直接排放,即無(wú)論南北方,農(nóng)村的水污染大多是依靠水體的自凈能力。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有農(nóng)村污水處理技術(shù)中存在的不足,本實(shí)用新型的目的在于提供一種太陽(yáng)能和LED光源強(qiáng)化沉水植物凈化污水裝置。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
太陽(yáng)能和LED光源強(qiáng)化沉水植物凈化污水裝置,包括大棚、轉(zhuǎn)光膜、LED燈和太陽(yáng)能電池板,所述大棚內(nèi)的地面上設(shè)有污水水渠,水渠里種植有沉水植物;所述轉(zhuǎn)光膜覆蓋在大棚的頂部;所述LED燈安裝在大棚內(nèi)部為沉水植物提供光源;所述太陽(yáng)能電池板安裝在大棚外部,與太陽(yáng)能控制器連接;所述太陽(yáng)能控制器與蓄電池連接,同時(shí)太陽(yáng)能控制器與LED燈、光學(xué)傳感器和計(jì)時(shí)器形成循環(huán)回路。
所述LED燈為紅光LED燈。所述LED燈安裝在大棚內(nèi)的頂部,數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。
優(yōu)選地,所述光學(xué)傳感器采用光敏電阻。
優(yōu)選地,所述計(jì)時(shí)器的控制時(shí)間設(shè)為三小時(shí)。
進(jìn)一步地,所述沉水植物采用水生蔬菜。
本裝置根據(jù)農(nóng)村實(shí)際情況,在農(nóng)村原有的蔬菜大棚的基礎(chǔ)上加以改造。用轉(zhuǎn)光膜覆蓋大棚,轉(zhuǎn)光膜是一種在生產(chǎn)普通棚膜的原材料中添加轉(zhuǎn)光功能性母料后制成的棚膜。當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)轉(zhuǎn)光膜時(shí),陽(yáng)光中的紫外線(會(huì)灼傷植物組織)和綠光(會(huì)被植物反射而損失)被膜中的“轉(zhuǎn)光母料”吸收轉(zhuǎn)換,釋放出對(duì)植物生長(zhǎng)有利的藍(lán)光和紅光,使棚內(nèi)的藍(lán)色和紅色光譜成分增加,提高了光能利用率。把大棚里挖成水渠,在水渠里種植水生蔬菜。大棚內(nèi)部安裝紅光LED燈,為蔬菜提供最有利于其生長(zhǎng)發(fā)育和光合作用的紅光。大棚外安裝太陽(yáng)能電池板,連同蓄電池、太陽(yáng)能控制器、LED燈、光學(xué)傳感器、計(jì)時(shí)器等部件,實(shí)現(xiàn)當(dāng)沒(méi)有光照時(shí)電路自動(dòng)控制開(kāi)啟LED燈為植物定時(shí)每天照射,“二次光照”延長(zhǎng)了綠色蔬菜光合作用時(shí)間、提高光合作用效率。同時(shí),農(nóng)業(yè)污水中大量的N、P元素提供給植物生長(zhǎng)及光合作用最需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),加快蔬菜生長(zhǎng)速度以及增強(qiáng)凈水能力。
本實(shí)用新型的裝置針對(duì)傳統(tǒng)的污水處理方法做出了明顯的改進(jìn)與大膽的創(chuàng)新。沉水植物對(duì)污水有很好的凈化能力,該技術(shù)利用人工光源耦合沉水植物對(duì)水質(zhì)的凈化能力處理工業(yè)污水,有效地避免了傳統(tǒng)污水處理技術(shù)的“二次污染”,太陽(yáng)能電池板白天吸收太陽(yáng)能用作夜間LED能量來(lái)源,為沉水植物提供“二次光照”。因此,具有以下有益效果:
(1)本實(shí)用新型創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)將農(nóng)村污水資源化,根據(jù)農(nóng)業(yè)排水N、P含量較高這一顯著特點(diǎn),種植生長(zhǎng)需要大量N、P元素的水生蔬菜,一方面在不產(chǎn)生“二次污染”的基礎(chǔ)上將農(nóng)業(yè)分散式排水集中高效處理回用;另一方面水生蔬菜吸收大量N、P元素加快生長(zhǎng)速度,大大提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。
(2)本裝置在農(nóng)村原有蔬菜大棚的基礎(chǔ)上加以改造,不大范圍破壞原有的生態(tài)系統(tǒng),同時(shí)材料簡(jiǎn)單易得,成本低廉,是一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式。
(3)利用無(wú)污染低成本的太陽(yáng)能,同時(shí)選取最適于植物生長(zhǎng)的紅光為植物提供“二次光照”,大大提高光合作用效率和凈水能力。
(4)創(chuàng)新性地利用轉(zhuǎn)光膜,使太陽(yáng)光中對(duì)植物不利的白光和綠光轉(zhuǎn)化成有利于植物生長(zhǎng)的紅光和藍(lán)光,精細(xì)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式相較于之前粗放式生產(chǎn)模式,更能夠因地制宜、節(jié)約成本、提高效率。