一種應用氧化電位水來對無土栽培的營養液進行殺菌消毒的系統裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種應用氧化電位水來對無土栽培的營養液進行殺菌消毒的系統裝置，其通過向無土栽培的營養液中按一定比例注入氧化電位水來對營養液進行消毒。本實用新型的應用氧化電位水來對無土栽培的營養液進行殺菌消毒的系統裝置包括氧化電位水制備裝置、氧化電位水輸出裝置、電解劑輸入裝置、自動檢測裝置和控制裝置。本實用新型采用氧化電位水來取代常規使用的高溫消毒、紫外線消毒或氧化劑消毒等消毒方式，使用后對植物生長無影響，無殘留、對環境無污染，成本低廉。
【專利說明】一種應用氧化電位水來對無土栽培的營養液進行殺菌消毒的系統裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無土栽培營養液的消毒以防止無土栽培系統中出現的各種病害，主要屬于農業種植的病害預防領域。
【背景技術】
[0002]無土栽培技術自問世以來，在國內外蔬菜設施栽培中得到了迅速的推廣應用。無土栽培技術不僅可以節約耕地，而且在克服農作物連作障礙，抵御外界不良環境，生產無公害蔬菜等方面，具有常規土壤栽培難以比擬的優越性。因此，無土栽培技術應用的規模逐步擴大，自動化程度也越來越高。但是無土栽培的核心在于營養液的配制與管理，營養液的循環使用不可避免地產生各類細菌的滋生和繁殖，進而導致無土栽培系統中各類病害的傳播，在一定程度上限制了無土栽培技術的推廣和應用。
[0003]目前廣泛使用的營養液消毒方法主要包括高溫消毒、氧化劑消毒、紫外線消毒及過濾消毒等辦法。高溫消毒的原理是利用高溫使病原微生物機體蛋白質變性，從而殺死營養液里的致病微生物，但高溫消毒需要耗費大量的能源，增加了無土栽培的運營成本。氧化劑消毒主要利用臭氧的強氧化性，在溶液中產生氧化能力很強的單原子氧和羥基來與營養液中的病原微生物發生氧化還原反應，從而分解殺滅溶液中的病原微生物，但臭氧的使用劑量較難掌握，在使用中若控制不當極易對環境和人員造成傷害。紫外線消毒是利用波長為254nm的UV-C紫外線對微生物的照射，以破壞其機體內核的蛋白或DNA的結構，從而殺滅微生物，但紫外線的穿透能力有限，大量使用紫外線燈也加大了運營成本。過濾消毒主要包括砂過濾和膜過濾，砂過濾的消毒能力較低，而膜過濾在濾除各類病菌的同時，也會濾掉營養液中部分的化合物營養元素。從以上可以看出，目前常規使用的各種營養液消毒方法均存在一定的局限性，因此，在實際使用過程中，人們一直在尋求節能環保和低廉高效的營養液消毒產品。
【發明內容】
[0004]本實用新型就是針對目前常規使用的各種營養液消毒方法存在的一些問題和不足，設計采用氧化電位水來取代常規使用的營養液消毒方法，如高溫消毒、紫外線消毒或氧化劑消毒等消毒方式，以實現對無土栽培的營養液進行消毒的系統裝置。特別是應用氧化電位水對無土栽培的營養液進行消毒的系統裝置。
[0005]應用氧化電位水來對無土栽培的營養液進行殺菌消毒的系統裝置包括氧化電位水制備裝置、氧化電位水輸出裝置、電解劑輸入裝置、自動檢測裝置和控制裝置。氧化電位水制備裝置和氧化電位水輸出裝置有輸送管路相連，電解劑輸入裝置和氧化電位水制備裝置有輸送管路相連，控制裝置有導線和氧化電位水制備裝置、氧化電位水輸出裝置、電解劑輸入裝置、自動檢測裝置相連；其中氧化電位水制備裝置包括電解裝置、酸性水儲存裝置、堿性水儲存裝置。氧化電位水輸出裝置包括隔膜泵或磁力泵、電磁閥或電動閥、流量計。電解劑輸入裝置包括計量泵或脈沖泵。自動檢測裝置包括測量營養液電導率的電導率儀、測量營養液PH值的pH儀。
[0006]電解裝置產生的酸性水和堿性水的理化指標可以根據控制裝置的指令要求，以及電解劑輸入裝置供應的電解劑的多少來進行一定范圍的調整。理化指標主要包括PH值和氯離子濃度。其中酸性水的PH值調整范圍為3.0?6.5，氯離子濃度調整范圍為30ppm?90ppm ;而堿性水的pH值調整范圍為8.5?11.5，氯離子濃度調整范圍為3ppm?lOppm。
[0007]在進行營養液的配制時，通過氧化電位水輸出裝置向營養液中注入一定比例的氧化電位水。在植物生長過程中，營養液在植物根系和營養液池之間不斷循環，控制器通過自動檢測裝置來檢測營養液的濃度變化，并定時向營養液中注入一定比例的氧化電位水。
[0008]在進行營養液的配制時，先確定各種營養元素的比例和濃度，根據需要配制的營養液總量確定出所需水量，在配制時按照氧化電位水和軟水的體積比為1:200?1:500的比例往營養液中添加氧化電位水，優先體積比為1:300，以殺滅配制營養液的軟水中可能存在的病原微生物。
[0009]當營養液在植物根系和營養液池之間不斷循環過程中，控制器通過自動檢測裝置來檢測營養液的電導率變化，并定時向營養液中注入一定量的氧化電位水。控制器通過自動檢測裝置來檢測營養液PH值的變化，以確定注入的氧化電位水中酸性水和堿性水的比例，以保證營養液的PH值控制在5.5?6.5范圍內。通過氧化電位水優良的殺菌能力來殺滅營養液中的病原微生物，并用氧化電位水來調節營養液的PH值，以保證營養液的pH值處于植物生長最適宜的PH值范圍內。
[0010]氧化電位水是一種具有較高氧化還原電位，較低的pH值，含一定濃度的有效氯的電解水，它是一種無色透明的液體，具有較強的氧化性和殺滅微生物的作用，對各種微生物都有較強的殺滅作用。具有殺滅速度快、安全可靠、不留殘毒、有利于環保等特點，作用后還可以還原成普通水，不會污染環境和造成公害，與傳統的消毒方法相比較有顯著優勢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的應用氧化電位水來對無土栽培的營養液進行殺菌消毒的系統裝置的示意性系統結構框圖；
[0012]圖2是本實用新型的應用氧化電位水來對無土栽培的營養液進行殺菌消毒的系統裝置的控制流程圖。
[0013]附圖標記說明
[0014]1-電解劑輸入裝置；2-電解裝置；3_酸性水儲存裝置；4_堿性水儲存裝置；5_氧化電位水輸出裝置；6_自動檢測裝置；7_控制裝置；8_營養液池；9_無土栽培的蔬菜。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0016]如圖1所示，本實用新型中的應用氧化電位水來對無土栽培的營養液進行殺菌消毒的系統裝置，包括氧化電位水制備裝置、氧化電位水輸出裝置5、電解劑輸入裝置1、自動檢測裝置6和控制裝置7，氧化電位水輸出裝置包括電解裝置2、酸性水儲存裝置3、堿性水儲存裝置4，自動檢測裝置6包括電導率儀和pH儀，氧化電位水制備裝置為營養液池8，電解液的配制在營養液池8中進行，在進行營養液的配制時，先確定各種營養元素的比例和濃度，根據需要配制的營養液總量確定出所需總水量，按照1:300的比例確定出所需軟水量和氧化電位水的藤加量，然后將各種營養兀素化合物倒入營養液池8中，并向營養液池8中添加根據濃度確定的軟水量氧化電位水的舔加量，然后在營養液池8中充分混合即得到配制好的營養液。
[0017]如圖2所示，在植物生長過程中，營養液在各類蔬菜9的植物根系和營養液池8之間不斷循環，控制裝置7通過自動檢測裝置6來檢測營養液池8中營養液的濃度變化，并定時氧化電位水輸出裝置5向營養液池8中注入一定比例的氧化電位水。
[0018]當營養液在蔬菜9的植物根系和營養液池8之間不斷循環過程中，控制裝置器7通過自動檢測裝置6來檢測營養液的電導率變化，并定時向營養液中注入一定量的氧化電位水。控制裝置7通過自動檢測裝置6來檢測營養液pH值的變化，以確定往營養液池8中注入的是酸性水儲存裝置3中的酸性水，還是堿性水儲存裝置4的堿性水。控制裝置7通過控制往營養液池8中注入酸性水和堿性水的比例，來保證營養液的pH值控制在5.5~
6.5范圍內ο
[0019]接下來通過具體的實例來描述本實用新型的系統裝置的具體使用方法。
[0020]實例1:采用氧化電位對無土栽培蔬菜大棚營養液的配制及消毒
[0021]根據對大棚種植蔬菜所各種需營養元素進行計算確定出配方中各類元素含量為2442mg/L,因此配制I噸營養液需要總量為2.442kg的各類元素化合物。要配制I噸營養液，按照1:300的比例計算需要軟水約996.7升，氧化電位水約3.3升。將上述的營養元素用軟水稀釋后，和氧化電位水混合一起注入到營養液池內。
[0022]配制好的營養液按照常規的供應設備向大棚內種植的蔬菜進行供應并收集和循環。在工作過程中，若控制裝置7通過自動檢測裝置6檢測到營養液pH值低于5.5時，控制裝置7便控制氧化電位水輸出裝置5向營養液池8中添加少量的堿性水儲存桶4的堿性水；若控制裝置7通過自動檢測裝置6檢測到營養液pH值高于6.5時，控制裝置7便控制氧化電位水輸出裝置5向營養液池8中添加少量的酸性水儲存裝置3的堿酸性水，通過這種方法使營養液池8中的pH值在5.5~6.5的范圍內。
[0023]在實際運行過程中，定期從營養液池8中取少量的營養液進行微生物菌落的檢測，并與未使用氧化電位水消毒處理的其他蔬菜大棚的營養液進行比較對照，實驗的對照數據如下:
[0024]
【權利要求】
1.一種應用氧化電位水來對無土栽培的營養液進行殺菌消毒的系統裝置，包括氧化電位水制備裝置、氧化電位水輸出裝置、電解劑輸入裝置、自動檢測裝置和控制裝置，氧化電位水制備裝置和氧化電位水輸出裝置有輸送管路相連，電解劑輸入裝置和氧化電位水制備裝置有輸送管路相連，控制裝置有導線和氧化電位水制備裝置、氧化電位水輸出裝置、電解劑輸入裝置、自動檢測裝置相連；特征在于，氧化電位水制備裝置包括電解裝置、酸性水儲存裝置、堿性水儲存裝置，氧化電位水輸出裝置包括隔膜泵、電磁閥、流量計，電解劑輸入裝置包括計量泵，自動檢測裝置包括測量營養液電導率的電導率儀、測量營養液PH值的pH儀。
2.如權利要求1所述的應用氧化電位水來對無土栽培的營養液進行殺菌消毒的系統裝置，其特征在于，所述的氧化電位水輸出裝置包括磁力泵、電磁閥、流量計。
【文檔編號】A61L2/18GK203576980SQ201320320279
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年6月5日 優先權日:2013年6月5日
【發明者】蘇東海, 么居標, 朱青松, 周海君, 張曉輝 申請人:北京電子科技職業學院