智能化植保与养护系统技术方案

一种智能化植保与养护系统，包括种植单元、消毒子系统、施肥子系统和灌溉子系统，种植单元包括屋顶绿化单元(10)、绿化带单元(20)、农田改良单元(30)、大棚改良单元(40)、沿海滩涂改良单元(50)和人造净化单元(60)中的至少一种；其中，种植单元还包括渗透结构，渗透结构与消毒子系统、施肥子系统和灌溉子系统相连接，如此可达到废弃物的分类收集处理和输送，实现了废弃物的无害化、资源化与减量化的科学利用，既实现环境友好，又让植物茁壮生长，特别是农作物安全、优质和高效高产；同时又能绿化美化城乡，促进人与自然和谐，为人类可持续发展提供一条切实可行的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】智能化植保与养护系统
本申请属于农业工程、绿化工程、环境保护与废弃物的资源化利用
，尤其涉及一种智能化植保与养护系统。
技术介绍
当前，全球55％的人生活在城镇，预计2050年75％的人生活在城镇，会加深了城乡资源配置不均衡，资源向城镇集中。随着经济的发展和物质生活的极大丰富，人们的生活水平得到了显著改善，同时在生产和生活中产生大量废弃物(废水、废气、废固体、废热)，对环境构成严峻的威胁，甚至严重污染问题。人类需要农业生产更多较高价值的农林产品，如粮食、果蔬、奶、蛋、畜禽、水产品、棉花和木材等，乡村必然会生产大量的秸杆、果壳、枯枝落叶、畜禽粪尿等废弃物。特别是，养活人的农林产品(粮食、果蔬、牛奶、蛋、畜禽、水产品等)由乡村生产后大部分运往城镇，在加工和消费过程中，产生大量有机废弃物，造成废弃物围城，对城镇环境构成严重的直接威胁。一些种类的有机废弃物极易变质、腐化。这就导致在运往垃圾填埋场或垃圾焚烧厂之前，其已经开始变质、腐化，会产生大量恶臭气体和渗液，造成二次污染。垃圾又称废固体，或称固体废弃物。垃圾填埋方式只是清洁了街道、社区等，将垃圾收集、运往填埋场，会占用大量土地和消耗很大的人力、物力与财力，还会制造二次污染和长达30年以上的维护困局。近年，全球广泛采用的垃圾焚烧与发电相结合的处理方式，产生了一定环保和经济的积极效应，同时却消耗大量氧气资源，增加了二氧化碳、氮氧化物等温室气体排放，加重大气污染。更严重是：垃圾焚烧后的灰烬和飞灰均含有大量重金属物质和有毒有害的有机物等，垃圾焚烧后的灰烬和飞灰均是二次污染物，属更难处理的高含量有毒有害物。污水也称废水，按来源分为生活污水、工业废水、和径流污水。过去将污水直接排入江、河、湖、海等造成严重水体污染事件。现在，人们普遍对污水采取处理措施，发展出多种污水处理方法和处理路径，确实减轻污水对环境破坏。各种污水处理方法和路径，均不可避免产生二次污染物——污泥，产量巨大。污泥含有大量有机质和营养元素，有农业资源化利用价值；同时可能含有大量的重金属物质、病原菌、病毒和毒性有机物。因此，其产生、储存、处理处置及资源化利用过程中均可能危害环境。污泥的处理处置成为一个世界性的社会和环境问题。近代，农业采用化肥、农药和除草剂为主要支撑的生产模式，起初确实增加了农业生产效率和农产品产量，后来人们逐步发现农药、化肥和除草剂会造成土壤、空气和水的污染；化肥会渗入土壤底层和流失到江、河、湖、海等水体，造成水体富营养化，打破生态环境的平衡；而且因长期施用化肥会造成土壤板结与肥力下降，农产品质量与产量双双降低。各国农业生产实践充分证明该模式不可持续，严重威胁到人类的生存和发展。近年来，随着“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念深入人心，人们日益重视和关注环境保护，城镇和乡村绿化与美化的活动持续推进，其内容不断丰富，绿化和美化的种植面积呈几何级数增加。这样会产生更多园林废弃物，如枯枝落叶、修剪的枝叶、草坪修剪物、杂草种子和花卉残留物等废弃物。这些绿化与美化的植物必然需要植保与养护，如果仍然采用化肥、农药和除草剂为主要支撑的生产模式，起初确实会增加绿化与美化的效果，长久后必然会逐渐发现农药、化肥和除草剂会造成土壤、空气和水的污染；化肥会渗入土壤底层和扩散到江、河、湖、海等水体，造成水体富营养化，打破环境生态平衡，而且造成土壤结板和土壤肥力下降；绿化与美化的效果会降低。这样产生新的污染源，也会威胁到人类的生存和发展。自然界的新陈代谢，人类生活产生的垃圾和污水，畜禽养殖的粪尿，食品加工、沼气工程等都会产生恶臭气体。恶臭气体是各种引起人不愉快感觉异味的气体总称。恶臭气体污染属大气污染的范畴，直接危害人体健康，引起恶心、头痛、失眠和食欲不佳等症状，为世界七大公害之一，是典型的扰民污染。技术问题本申请实施例的目的在于：提供一种智能化植保与养护系统，以城乡一体化融合发展为宗旨，解决城乡生产与生活所产的废弃物分类收集处理和输送，和对新型种植单元实施土壤杀菌与消毒、土壤改良、灌水、施肥，预防病虫害、土壤与植物根系的呼吸、植物抗高温和抗低温保护等多种功能的智能化植物保护与养护的技术问题。技术解决方案为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用的技术方案是：第一方面，提供了一种智能化植保与养护系统，包括种植单元、用于提供杀菌消毒剂、高温水蒸汽和农药的消毒子系统、用于将废弃物分类收集并转化为肥料的施肥子系统和用于将废水转化为灌溉水的灌溉子系统，所述种植单元包括屋顶绿化单元、绿化带单元、农田改良单元、大棚改良单元、沿海滩涂改良单元和人造净化单元中的至少一种；其中，所述种植单元还包括渗透结构，所述渗透结构与所述消毒子系统、所述施肥子系统和所述灌溉子系统的输出端相连接，所述渗透结构用于将杀菌消毒剂、高温水蒸汽、肥料、农药和水源施于所述屋顶绿化单元、所述绿化带单元、所述农田改良单元、所述大棚改良单元、所述沿海滩涂改良单元和所述人造净化单元。进一步地，所述灌溉子系统与城镇供排水系统、乡村水网和水库相连接，所述灌溉子系统用于收集废水并转化为灌溉用水。进一步地，所述施肥子系统与城乡排污管道、化粪池和污水管网以及沼气池通过管网相连接，以将所述城乡排污管道的有机废弃物收集并发酵制成肥料并通过所述渗透结构将所述肥料施于所述种植单元。进一步地，所述消毒子系统包括有用于与工厂相连接的管道网，所述管道网用于接收自所述工厂排出的消毒制剂和高温水蒸汽，并用于对所述种植单元的土壤进行杀菌消毒、杀灭虫卵或杀灭杂草种子。进一步地，在所述种植单元包括所述屋顶绿化单元时，所述渗透结构包括第一多孔管和逐序平铺于所述屋顶绿化单元的屋顶绿地内的第一石块层、第一石砾层和第一砂粒层，所述消毒子系统、所述施肥子系统和所述灌溉子系统的输出端均与所述第一多孔管相连接。进一步地，所述种植单元的土壤于种植完成农作物后，通入消毒剂和高温蒸汽消毒，并通入沼液、土壤调理剂或生物制剂以使得土壤内存在植物的根系、残茎、残枝、败叶以及植物的根系的分泌物转化为有机肥，以使得所述种植单元实现继续种植所述农作物的连耕连作的种植模式。进一步地，所述屋顶绿化单元包括旱作型屋顶绿化单元、人造湿地型屋顶绿化单元、人造浮床型屋顶绿化单元和人造沉床型屋顶绿化单元，所述旱作型屋顶绿化单元、所述人造湿地型屋顶绿化单元、所述人造浮床型屋顶绿化单元和所述人造沉床型屋顶绿化单元串联、并联或交叉关联，以实现对建筑物排放的污水进行循环净化；所述旱作型屋顶绿化单元、所述人造湿地型屋顶绿化单元、所述人造浮床型屋顶绿化单元和所述人造沉床型屋顶绿化单元均与沼气工程相连接，以实现将所述建筑物内产生的废弃有机物通过所述沼气工程进行利用，并使得所述建筑物实现污水和废弃有机物零排放。进一步地，在所述种植单元包括所述屋顶绿化单元时，所述渗透结构还包括多孔隔板，所述多孔隔板设置于所述屋顶绿地下方，且所述多孔隔板的下方形成有容腔，所述容腔与所述消毒子系统、所述施肥子系统和所述灌溉子系统相连接。进一步地，所述多孔隔板上铺设有砂石层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化植保与养护系统，其特征在于：包括种植单元、用于提供杀菌消毒剂、高温水蒸汽和农药的消毒子系统、用于将废弃物分类收集并转化为肥料的施肥子系统和用于将废水转化为灌溉水的灌溉子系统，所述种植单元包括屋顶绿化单元、绿化带单元、农田改良单元、大棚改良单元、沿海滩涂改良单元和人造净化单元中的至少一种；/n其中，所述种植单元还包括渗透结构，所述渗透结构与所述消毒子系统、所述施肥子系统和所述灌溉子系统的输出端相连接，所述渗透结构用于将杀菌消毒剂、高温水蒸汽、肥料、农药和水源施于所述屋顶绿化单元、所述绿化带单元、所述农田改良单元、所述大棚改良单元、所述沿海滩涂改良单元和所述人造净化单元。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种智能化植保与养护系统，其特征在于：包括种植单元、用于提供杀菌消毒剂、高温水蒸汽和农药的消毒子系统、用于将废弃物分类收集并转化为肥料的施肥子系统和用于将废水转化为灌溉水的灌溉子系统，所述种植单元包括屋顶绿化单元、绿化带单元、农田改良单元、大棚改良单元、沿海滩涂改良单元和人造净化单元中的至少一种；
其中，所述种植单元还包括渗透结构，所述渗透结构与所述消毒子系统、所述施肥子系统和所述灌溉子系统的输出端相连接，所述渗透结构用于将杀菌消毒剂、高温水蒸汽、肥料、农药和水源施于所述屋顶绿化单元、所述绿化带单元、所述农田改良单元、所述大棚改良单元、所述沿海滩涂改良单元和所述人造净化单元。


2.根据权利要求1所述的智能化植保与养护系统，其特征在于：所述灌溉子系统与城镇供排水系统、乡村水网和水库相连接，所述灌溉子系统用于收集废水并转化为灌溉用水。


3.根据权利要求1所述的智能化植保与养护系统，其特征在于：所述施肥子系统与城乡排污管道、化粪池和污水管网以及沼气池通过管网相连接，以将所述城乡排污管道的有机废弃物收集并发酵制成肥料并通过所述渗透结构将所述肥料施于所述种植单元。


4.根据权利要求1所述的智能化植保与养护系统，其特征在于：所述消毒子系统包括有用于与工厂相连接的管道网，所述管道网用于接收自所述工厂排出的消毒制剂和高温水蒸汽，并用于对所述种植单元的土壤进行杀菌消毒、杀灭虫卵或杀灭杂草种子。


5.根据权利要求1所述的智能化植保与养护系统，其特征在于：在所述种植单元包括所述屋顶绿化单元时，所述渗透结构包括第一多孔管和逐序平铺于所述屋顶绿化单元的屋顶绿地内的第一石块层、第一石砾层和第一砂粒层，所述消毒子系统、所述施肥子系统和所述灌溉子系统的输出端均与所述第一多孔管相连接。


6.根据权利要求1所述的智能化植保与养护系统，其特征在于：所述种植单元的土壤于种植完成农作物后，通入消毒剂和高温蒸汽消毒，并通入沼液、土壤调理剂或生物制剂以使得土壤内存在植物的根系、残茎、残枝、败叶以及植物的根系的分泌物转化为有机肥，以使得所述种植单元实现继续种植所述农作物的连耕连作的种植模式。


7.根据权利要求1所述的智能化植保与养护系统，其特征在于：所述屋顶绿化单元包括旱作型屋顶绿化单元、人造湿地型屋顶绿化单元、人造浮床型屋顶绿化单元和人造沉床型屋顶绿化单元，所述旱作型屋顶绿化单元、所述人造湿地型屋顶绿化单元、所述人造浮床型屋顶绿化单元和所述人造沉床型屋顶绿化单元串联、并联或交叉关联，以实现对建筑物排放的污水进行循环净化；所述旱作型屋顶绿化单元、所述人造湿地型屋顶绿化单元、所述人造浮床型屋顶绿化单元和所述人造沉床型屋顶绿化单元均与沼气工程相连接，以实现将所述建筑物内产生的废弃有机物通过所述沼气工程进行利用，并使得所述建筑物实现污水和废弃有机物零排放。


8.根据权利要求1所述的智能化植保与养护系统，其特征在于：在所述种植单元包括所述屋顶绿化单元时，所述渗透结构还包括多孔隔板，所述多孔隔板设置于所述屋顶绿地下方，且所述多孔隔板的下方形成有容腔，所述容腔与所述消毒子系统、所述施肥子系统和所述灌溉子系统相连接。


9.根据权利要求8所述的智能化植保与养护系统，其特征在于：所述多孔隔板上铺设有砂石层和铺设于所述砂石层上并用于种植屋顶绿植的废弃有机物层、污泥层和泥土层，所述废弃有机物层、所述污泥层和所述泥土层多次交替成混合层。


10.根据权利要求1所述的智能化植保与养护系统，其特征在于：在所述种植单元包括所述绿化带单元时，所述绿化带单元还包括第二石块层、第二石砾层和第二砂粒层，所述渗透结构还包括用于埋设于绿化带下的第二多孔管，所述消毒子系统、所述施肥子系统和所述灌溉子系统的输出端均与所述第二多孔管相连接，所述第二石块层、所述第二石砾层和所述第二砂粒层由内至外逐序环设于所述第二多孔管的外周。


11.根据权利要求1所述的智能化植保与养护系统，其特征在于：所述绿化带单元包括旱作型绿化带单元、人造湿地型绿化带单元、人造浮床型绿化带单元和人造沉床型绿化带单元，所述旱作型绿化带单元、所述人造湿地型绿化带单元、所述人造浮床型绿化带单元和所述人造沉床型绿化带单元串联、并联或交叉关联，以实现对城乡排放的污水进行循环净化；所述旱作型屋顶绿化单元、所述人造湿地型屋顶绿化单元、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘容彰，
申请(专利权)人：刘容彰，
类型：发明
国别省市：广东;44