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綠色產業鏈植物工廠技術

       我國人口多，人均耕地面積少，糧食生產長期處于緊平衡狀態，糧食安全始終是黨和國家的頭等大事，現有條件下僅依靠耕地做到糧食增產的難度很大，目前我國糧食進口量約占我國總產量的五分之一。植物工廠是在人工控制氣候條件下連續生產的現代化溫室，其高效利用光能、熱能、植物養分元素和人力等資源，大幅度提高了農業生產總效率，是解決糧食短缺的問題的重要舉措之一。目前國內外植物工廠技術是成熟的，但因為需要人造氣候（溫度、濕度、CO2、光線），造成運行成本高，限制大規模推廣，江南環保基于氨法脫硫脫碳一體化（ADSC）技術，集成植物工廠，使溫度、濕度、CO2近免費提供，大幅降低運行成本高，促進植物工廠大規模推廣應用。

工藝流程

       整套工藝系統主要包括煙氣補充系統、營養液循環系統、環境監控系統、種植系統、補光系統、采收包裝系統。

       煙氣系統：主要作用是通過管道將氨法脫硫脫碳后煙氣導入植物工廠，考慮了脫碳裝置的正常運行及緊急情況的操作，為使系統在緊急狀態下能安全運行，根據可能發生的最差運行條件（如溫度、壓力、流量、濕度等）進行設計。

       環境監控系統：煙氣源源不斷的通入植物工廠，通過多個溫度、濕度、CO2濃度測定儀測定室內環境，控制打開軸流風機及頂開窗系統進行換氣，將植物生產條件控制最佳范圍。

種植系統：植物工廠生產區域主要包括育苗區和生產區，育苗區培養期一般在30天左右，白天采用自然光光照，夜間可采用室內照明燈補光。生產區，可采用生長架水培等方式進行種植。

       營養液循環系統：將配制好的營養液經泵及管道輸送到巖棉基質上或水槽中，供植物吸收利用；營養液可采用回流的方式回流至回收液池，經回收液泵作用重新回到對應混合液池，同時對混合液pH及電導率進行監測和調節。

       輔助系統：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，運往操作包裝間打包。

典型工藝流程及布置圖

技術優勢及創新點

       ADSC技術綜合利用植物工廠的核心為煙氣補充系統。煙氣補充系統綜合利用氨法脫硫脫碳煙氣，一方面為種植系統補充CO2和提供溫濕度環境，另一方面為營養液循環系統提供水。

       余熱的綜合利用：集成植物工廠在春秋夏季可從脫硫三級循環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熱水再加熱后供暖，采用熱風機供暖，大幅降低植物工廠溫度控制用能問題，同時還可對脫硫脫碳工藝起到輔助作用，系統更加穩定可靠。

       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，可解決缺水地區植物生長的用水問題，在缺水地區經濟效益明顯。

       煙氣資源化綜合利用：通過設置小風機引脫碳后煙氣，通入植物工廠種植區調節CO2濃度和濕度，CO2氣肥可促進植物生產和增產，綜合利用脫碳煙氣中CO2，運行成本非常低，同時可以通過植物進一步進行固碳。

       可靠的環境監控控制系統：植物工廠配備環境監控系統，控制環境溫濕度、CO2濃度及光照強度，為植物提供最優的生長環境。同時，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。各工藝系統間聯系如下圖所示：

性能指標

綜合利用植物工廠與普通植物工廠運行成本對比表（約8000㎡）

       綜合利用植物工廠的運行成本比普通植物工廠的運行成本降低了50%以上，實現資源的循環利用；

       產能較大田提高2.5倍以上，不受環境影響，提高糧食產量；

       經濟效益較大田提高5倍以上，降低耕地使用，提高農民收入；

       運行成本較普通植物工廠降低50%以上，促進植物工廠產業化推廣。