申请日2016.05.13
公开(公告)日2016.11.30
IPC分类号C02F3/32; A01G7/04; A01G9/14
摘要
本实用新型提供了一种太阳能和LED光源强化沉水植物净化污水装置，包括大棚、转光膜、LED灯和太阳能电池板。在大棚内的地面上设有污水水渠，水渠里种植有沉水植物;转光膜覆盖在大棚的顶部;LED灯安装在大棚内部为沉水植物提供光源;太阳能电池板安装在大棚外部，与太阳能控制器连接;太阳能控制器与蓄电池连接，同时太阳能控制器与LED灯、光学传感器和计时器形成循环回路。本实用新型根据农村实际情况，在农村原有的蔬菜大棚的基础上加以改造，利用人工光源耦合沉水植物对水质的净化能力处理工业污水，有效地避免了传统污水处理技术的“二次污染”。
权利要求书
1.太阳能和LED光源强化沉水植物净化污水装置，包括大棚、转光膜、LED灯和太阳能电池板，其特征在于，所述大棚内的地面上设有污水水渠，水渠里种植有沉水植物;所述转光膜覆盖在大棚的顶部;所述LED灯安装在大棚内部为沉水植物提供光源;所述太阳能电池板安装在大棚外部，与太阳能控制器连接;所述太阳能控制器与蓄电池连接，同时太阳能控制器与LED灯、光学传感器和计时器形成循环回路。
2.根据权利要求1所述的太阳能和LED光源强化沉水植物净化污水装置，其特征在于，所述LED灯为红光LED灯。
3.根据权利要求1所述的太阳能和LED光源强化沉水植物净化污水装置，其特征在于，所述LED灯安装在大棚内的顶部，数量为一个或多个。
4.根据权利要求1所述的太阳能和LED光源强化沉水植物净化污水装置，其特征在于，所述光学传感器采用光敏电阻。
5.根据权利要求1所述的太阳能和LED光源强化沉水植物净化污水装置，其特征在于，所述计时器的控制时间设为三小时。
6.根据权利要求1至5之一所述的太阳能和LED光源强化沉水植物净化污水装置，其特征在于，所述沉水植物采用水生蔬菜。
说明书
太阳能和LED光源强化沉水植物净化污水装置
技术领域
本实用新型具体涉及一种太阳能-LED光源强化水生植物净化农村污水技术，属于污水处理领域。
背景技术
我国是一个人口众多的农业大国，目前全国有6.74亿农村人口，250多万个自然村，每天污水排放量可达到3000多万吨。我国农村污水具有来源广、污水收集困难、有机污染物浓度高、处理率低等特点，村庄的污水处理率仅为7%左右。农村污水主要来自三个方面：农村生活污水、农田尾水、畜禽养殖业废水。目前全国95%以上村庄都没有排水渠道及污水处理系统，农村地区污水多数以直排的形式入河或者排入坑塘自然入渗。这些污水普遍氮、磷含量较高，易引起水体富营养化，造成严重的生态问题。
在中国，村落分布比较分散的南方农村地区，将生活污水随意收集于化粪池发酵后灌溉菜地和农田，大部分的生活污水没有经过处理而直接排入水体。北方的农村村落虽然相对较集中，但由于没有过多的处理设施和技术以及资金短缺等原因，其生活污水也大都为直接排放，即无论南北方，农村的水污染大多是依靠水体的自净能力。
发明内容
为了解决现有农村污水处理技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种太阳能和LED光源强化沉水植物净化污水装置。
本实用新型采用的技术方案为：
太阳能和LED光源强化沉水植物净化污水装置，包括大棚、转光膜、LED灯和太阳能电池板，所述大棚内的地面上设有污水水渠，水渠里种植有沉水植物;所述转光膜覆盖在大棚的顶部;所述LED灯安装在大棚内部为沉水植物提供光源;所述太阳能电池板安装在大棚外部，与太阳能控制器连接;所述太阳能控制器与蓄电池连接，同时太阳能控制器与LED灯、光学传感器和计时器形成循环回路。
所述LED灯为红光LED灯。所述LED灯安装在大棚内的顶部，数量为一个或多个。
优选地，所述光学传感器采用光敏电阻。
优选地，所述计时器的控制时间设为三小时。
进一步地，所述沉水植物采用水生蔬菜。
本装置根据农村实际情况，在农村原有的蔬菜大棚的基础上加以改造。用转光膜覆盖大棚，转光膜是一种在生产普通棚膜的原材料中添加转光功能性母料后制成的棚膜。当阳光透过转光膜时，阳光中的紫外线(会灼伤植物组织)和绿光(会被植物反射而损失)被膜中的“转光母料”吸收转换，释放出对植物生长有利的蓝光和红光，使棚内的蓝色和红色光谱成分增加，提高了光能利用率。把大棚里挖成水渠，在水渠里种植水生蔬菜。大棚内部安装红光LED灯，为蔬菜提供最有利于其生长发育和光合作用的红光。大棚外安装太阳能电池板，连同蓄电池、太阳能控制器、LED灯、光学传感器、计时器等部件，实现当没有光照时电路自动控制开启LED灯为植物定时每天照射，“二次光照”延长了绿色蔬菜光合作用时间、提高光合作用效率。同时，农业污水中大量的N、P元素提供给植物生长及光合作用最需要的营养物质，加快蔬菜生长速度以及增强净水能力。
本实用新型的装置针对传统的污水处理方法做出了明显的改进与大胆的创新。沉水植物对污水有很好的净化能力，该技术利用人工光源耦合沉水植物对水质的净化能力处理工业污水，有效地避免了传统污水处理技术的“二次污染”，太阳能电池板白天吸收太阳能用作夜间LED能量来源，为沉水植物提供“二次光照”。因此，具有以下有益效果：
(1)本实用新型创新性地实现将农村污水资源化，根据农业排水N、P含量较高这一显著特点，种植生长需要大量N、P元素的水生蔬菜，一方面在不产生“二次污染”的基础上将农业分散式排水集中高效处理回用;另一方面水生蔬菜吸收大量N、P元素加快生长速度，大大提高了农产品的产率和经济效益。
(2)本装置在农村原有蔬菜大棚的基础上加以改造，不大范围破坏原有的生态系统，同时材料简单易得，成本低廉，是一种农业生产新模式。
(3)利用无污染低成本的太阳能，同时选取最适于植物生长的红光为植物提供“二次光照”，大大提高光合作用效率和净水能力。
(4)创新性地利用转光膜，使太阳光中对植物不利的白光和绿光转化成有利于植物生长的红光和蓝光，精细化农业生产模式相较于之前粗放式生产模式，更能够因地制宜、节约成本、提高效率。
