申請日2013.12.06

　　公開(公告)日2015.06.10

　　IPC分類號A01G1/00; C02F3/00; A01C23/00

　　摘要

　　大城市能耗占世界總量的75%，溫室氣體排放量占全球總量的80%。在中國，房屋總面積己超過400億平方米，每年新建20億立方米……建筑節(jié)能與低炭城市的轉(zhuǎn)型發(fā)展迫在眉睫，城市空間立體綠化越來越受到重視。樓中污水處理及管道種植系統(tǒng)，它由污水沼氣化能源利用系統(tǒng)、污水資源利用系統(tǒng)及管道種植系統(tǒng)所組成。生活污水由排污管沖入發(fā)酵罐，收集利用沼氣，沼液通過集水罐沼液連通管，將沼液排到種植系統(tǒng)中的種植管內(nèi)，收集利用污水。簡單方便的建筑綠化節(jié)能生態(tài)系統(tǒng)，將城市屋頂變?yōu)椴藞@，將污水轉(zhuǎn)換成沼氣新能源和污水資源!為最經(jīng)濟的建筑節(jié)能減排工程項目之一。最大優(yōu)點是節(jié)水節(jié)能、經(jīng)濟環(huán)保。

　　權(quán)利要求書

　　1.樓中污水處理及管道種植系統(tǒng)包括污水沼氣化能源利用系統(tǒng)、污水資源 利用系統(tǒng)及管道種植系統(tǒng)，其特征在于：所述管道種植系統(tǒng)包括連通管的一端與 集水罐的出水口相連通，另一端與種植管的進水口相連通，讓沼液水為管內(nèi)植物 根部吸收沼液的養(yǎng)份和水份。

　　說明書

　　樓中污水處理及管道種植系統(tǒng)

　　(一)、技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種樓中污水處理及屋頂樓臺、陽臺、墻體上的管道種植綠化利用 中水，它集建筑節(jié)能與綠化、污水處理與利用多為一體，由污水沼氣化能源利用系 統(tǒng)、污水資源利用系統(tǒng)及管道種植系統(tǒng)所組成的樓中污水處理及管道種植系統(tǒng)。

　　(二)、背景技術(shù)

　　2011年9月中國城市科學(xué)研究會，綠色建筑與節(jié)能委員會立體綠化小組在北京 成立，標(biāo)示著中國建筑正朝向綠色建筑的發(fā)展方向轉(zhuǎn)型，建筑節(jié)能與低炭城市的轉(zhuǎn) 型發(fā)展迫在眉睫。2012年1月29日《經(jīng)濟日報》題為“立體綠藝把大自然帶回城 市”報道：在全球，大城市能耗占全世界總量的75%;溫室氣體排放量占全球總量 的80%。在中國，房屋總面積己超過400億平方米，每年有1000多萬人從農(nóng)村轉(zhuǎn) 移到城市，每年新建建筑達20億立方米……城市轉(zhuǎn)型發(fā)展迫在眉睫。低炭生態(tài)城 正成為城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的全球共識和時代主體。隨著我國經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生活水 平的提，城市綠化越來越受到重視。2011年，北京提出將在“十二五”期間大幅度 提升城市空間立體綠化。然而，城市空間立體綠化，確保植物生長，水是最重要， 也是最關(guān)鍵的決定因素。尤其是特定的建筑環(huán)境空間，特定的植物生長條件，也就 是說樓層建筑混凝土上極有限的植被(土層)，如何保證植物生長必需的水份和養(yǎng) 份，它已成為阻礙大幅度提升城市空間立體綠化的一大難題。目前的現(xiàn)狀是這樣： 一方面城市空間立體綠化的植物生長需要水份和養(yǎng)份，另一方面每幢建筑物都有大 量的污水排放，水污染仍是現(xiàn)實的重大問題。事實上，污水是一種資源，它含有大 量的有機物質(zhì)，可利用生物發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，它是一種潔凈的可再生能源，剩余的污 泥還是植物的有機肥料。污水發(fā)酵處理后流出的是富營養(yǎng)化的滅菌、無臭、無味的 水，它不但是無土栽培蔬菜的營養(yǎng)液，而且還是城市空間立體綠化不可缺少的養(yǎng)份 和水份。如農(nóng)村沼氣，早在1985年美國舉辦的世博會中國館展示，工程技術(shù)上已 比較成熟，并取得了可觀的效果，得到一定程度的推廣。到目前為止還沒有一種在 高層建筑樓中更方便、有效、經(jīng)濟的污水資源化處理再利用的解決方案;也沒有一 種更方便、有效、經(jīng)濟的，能直接為建筑高樓立體綠化植物生長需要提供水份和養(yǎng) 份的解決方案;更沒有一種在高層建筑樓中建造沼氣化處理污水的實例。

　　(三)、發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是設(shè)計一種高樓中處理利用污水，尤其是沼液為管道種植所利用 的樓中污水處理及管道種植系統(tǒng)。

　　為止目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，樓中污水處理及管道種植系統(tǒng)包括污水 沼氣化能源利用系統(tǒng)、污水資源利用系統(tǒng)及管道種植系統(tǒng);污水沼氣化能源利用系 統(tǒng)包括發(fā)酵罐上與帶安全控制閥管道的沼氣罐相連通，收集利用沼氣;污水資源利 用系統(tǒng)包括集水罐的進水口端與發(fā)酵罐相連通，出水口端連接帶閥門開關(guān)的沼液連 通管將沼液水排入管道種植管內(nèi)的植物根部，集水罐頂端設(shè)有溢流管，收集利用沼 液;管道種植系統(tǒng)包括沼液連通管的一端與集水罐的出水口相連通，另一端與種植 管的進水口相連通，沼液水為管內(nèi)植物根部提供養(yǎng)份和水份，種植管的出水口將水 再排到植被綠地上。

　　樓中污水處理及管道種植系統(tǒng)是一種集建筑生態(tài)工程方法、建筑節(jié)能工程方 法、環(huán)境綠化工程方法多為一體的綠色建筑系統(tǒng)工程，其基本原理是在高樓中直接 將污水通過生物發(fā)酵沼氣化后，利用建筑的高差，分散排放到管道種植系統(tǒng)中的種 植管內(nèi)，利用植物吸收分解凈化污水，最后再將流出的水排到植被綠地上，為植物 綠地提供水份和養(yǎng)份。形成“污水-沼氣-植物-清水”的良性循環(huán)系統(tǒng)，獲得的 是干凈的水源、清潔的能源、綠化的環(huán)境和新鮮的空氣。發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣，是一種 清潔的可再生能源，延延不斷地提供熱能，為最佳最經(jīng)濟的建筑節(jié)能工程項目之一。

　　由于上述解決方案中采用的樓中污水處理及管道種植系統(tǒng)，它可十分方便地直 接在高樓中將污水轉(zhuǎn)換成沼氣能源和沼液污水資源，并將沼氣化處理后的無菌、無 臭、無味的沼液水，分散排放到管道種植系統(tǒng)中的種植管內(nèi)，利用植物吸收分解凈 化污水，最后滲流出的水再次為植物綠地提供水份和養(yǎng)份。它可十分方便地將沼氣 化處理后的無菌、無臭、無味的沼液水，就在樓中屋頂樓臺，樓道轉(zhuǎn)角、陽臺、墻 體垂直綠化和種植有機蔬菜。方便、有效、經(jīng)濟、實用地將生活污水通過生物發(fā)酵 生產(chǎn)沼液和植物吸收水份養(yǎng)份的兩種不同過程的凈化處理，降低污水處理成本，保 護生態(tài)環(huán)境。它不但減輕缺水城市的用水緊張狀況，而且為城市提供一片生機勃勃 的水質(zhì)凈化處理綠化帶、連續(xù)不斷的地下補給水、新鮮的空氣、清潔的能源。城市 建筑屋頂上的工廠化農(nóng)業(yè)蔬菜無土栽培、道路綠化隔離帶等植物，促進城市建筑物 朝向生態(tài)立體化方向發(fā)展，有利于城市生態(tài)環(huán)境。這樣就既緩解了水資源短缺的矛 盾，又能減輕水污染，提高城市空氣質(zhì)量，促進良性循環(huán)，變廢為寶，它可十分方 便地構(gòu)成巨大的“高樓區(qū)”沼氣工程系統(tǒng)，就地利用沼氣，為城市垃圾發(fā)電提供能 源，減少二惡瑛等有害氣體的排放，構(gòu)成十分簡單又方便的建筑節(jié)能生態(tài)系統(tǒng)，遍 布全國各大中小城鎮(zhèn)收集利用沼氣資源，將影響全球變暖的“二號殺手”甲烷------ 變害為利地轉(zhuǎn)換成沼氣新能源，一個甲烷(沼氣)分子的溫室效應(yīng)是二氧化炭的20 倍!為最佳、最經(jīng)濟的建筑節(jié)能減排工程項目之一。最大優(yōu)點是經(jīng)濟、節(jié)水、節(jié)能、 環(huán)保。