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綠色產(chǎn)業(yè)鏈植物工廠技術(shù)

       我國(guó)人口多，人均耕地面積少，糧食生產(chǎn)長(zhǎng)期處于緊平衡狀態(tài)，糧食安全始終是黨和國(guó)家的頭等大事，現(xiàn)有條件下僅依靠耕地做到糧食增產(chǎn)的難度很大，目前我國(guó)糧食進(jìn)口量約占我國(guó)總產(chǎn)量的五分之一。植物工廠是在人工控制氣候條件下連續(xù)生產(chǎn)的現(xiàn)代化溫室，其高效利用光能、熱能、植物養(yǎng)分元素和人力等資源，大幅度提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總效率，是解決糧食短缺的問(wèn)題的重要舉措之一。目前國(guó)內(nèi)外植物工廠技術(shù)是成熟的，但因?yàn)樾枰嗽鞖夂颍囟取穸取O2、光線(xiàn)），造成運(yùn)行成本高，限制大規(guī)模推廣，江南環(huán)保基于氨法脫硫脫碳一體化（ADSC）技術(shù)，集成植物工廠，使溫度、濕度、CO2近免費(fèi)提供，大幅降低運(yùn)行成本高，促進(jìn)植物工廠大規(guī)模推廣應(yīng)用。

工藝流程

       整套工藝系統(tǒng)主要包括煙氣補(bǔ)充系統(tǒng)、營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、種植系統(tǒng)、補(bǔ)光系統(tǒng)、采收包裝系統(tǒng)。

       煙氣系統(tǒng)：主要作用是通過(guò)管道將氨法脫硫脫碳后煙氣導(dǎo)入植物工廠，考慮了脫碳裝置的正常運(yùn)行及緊急情況的操作，為使系統(tǒng)在緊急狀態(tài)下能安全運(yùn)行，根據(jù)可能發(fā)生的最差運(yùn)行條件（如溫度、壓力、流量、濕度等）進(jìn)行設(shè)計(jì)。

       環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)：煙氣源源不斷的通入植物工廠，通過(guò)多個(gè)溫度、濕度、CO2濃度測(cè)定儀測(cè)定室內(nèi)環(huán)境，控制打開(kāi)軸流風(fēng)機(jī)及頂開(kāi)窗系統(tǒng)進(jìn)行換氣，將植物生產(chǎn)條件控制最佳范圍。

種植系統(tǒng)：植物工廠生產(chǎn)區(qū)域主要包括育苗區(qū)和生產(chǎn)區(qū)，育苗區(qū)培養(yǎng)期一般在30天左右，白天采用自然光光照，夜間可采用室內(nèi)照明燈補(bǔ)光。生產(chǎn)區(qū)，可采用生長(zhǎng)架水培等方式進(jìn)行種植。

       營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)：將配制好的營(yíng)養(yǎng)液經(jīng)泵及管道輸送到巖棉基質(zhì)上或水槽中，供植物吸收利用；營(yíng)養(yǎng)液可采用回流的方式回流至回收液池，經(jīng)回收液泵作用重新回到對(duì)應(yīng)混合液池，同時(shí)對(duì)混合液pH及電導(dǎo)率進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)。

       輔助系統(tǒng)：包括采摘、包裝等，如采摘成熟的果蔬，可放置收貨箱或盛裝箱，后置于軌道上，運(yùn)往操作包裝間打包。

典型工藝流程及布置圖

技術(shù)優(yōu)勢(shì)及創(chuàng)新點(diǎn)

       ADSC技術(shù)綜合利用植物工廠的核心為煙氣補(bǔ)充系統(tǒng)。煙氣補(bǔ)充系統(tǒng)綜合利用氨法脫硫脫碳煙氣，一方面為種植系統(tǒng)補(bǔ)充CO2和提供溫濕度環(huán)境，另一方面為營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)提供水。

       余熱的綜合利用：集成植物工廠在春秋夏季可從脫硫三級(jí)循環(huán)水中回收熱水用于供暖，冬季需要的熱量大，可用于脫硫前回收的高溫?zé)崴偌訜岷蠊┡?，采用熱風(fēng)機(jī)供暖，大幅降低植物工廠溫度控制用能問(wèn)題，同時(shí)還可對(duì)脫硫脫碳工藝起到輔助作用，系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。

       冷凝水的綜合利用：脫硫、脫碳冷凝水可送至蓄水池，供植物工廠灌溉和施肥用，可解決缺水地區(qū)植物生長(zhǎng)的用水問(wèn)題，在缺水地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益明顯。

       煙氣資源化綜合利用：通過(guò)設(shè)置小風(fēng)機(jī)引脫碳后煙氣，通入植物工廠種植區(qū)調(diào)節(jié)CO2濃度和濕度，CO2氣肥可促進(jìn)植物生產(chǎn)和增產(chǎn)，綜合利用脫碳煙氣中CO2，運(yùn)行成本非常低，同時(shí)可以通過(guò)植物進(jìn)一步進(jìn)行固碳。

       可靠的環(huán)境監(jiān)控控制系統(tǒng)：植物工廠配備環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，控制環(huán)境溫濕度、CO2濃度及光照強(qiáng)度，為植物提供最優(yōu)的生長(zhǎng)環(huán)境。同時(shí)，為方便植物工廠中植物的采收，植物工廠配有采收包裝系統(tǒng)。各工藝系統(tǒng)間聯(lián)系如下圖所示：

性能指標(biāo)

綜合利用植物工廠與普通植物工廠運(yùn)行成本對(duì)比表（約8000㎡）

       綜合利用植物工廠的運(yùn)行成本比普通植物工廠的運(yùn)行成本降低了50%以上，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用；

       產(chǎn)能較大田提高2.5倍以上，不受環(huán)境影響，提高糧食產(chǎn)量；

       經(jīng)濟(jì)效益較大田提高5倍以上，降低耕地使用，提高農(nóng)民收入；

       運(yùn)行成本較普通植物工廠降低50%以上，促進(jìn)植物工廠產(chǎn)業(yè)化推廣。