绿色产业链植物工厂技术

       我国人口多，人均耕地面积少，粮食生产长期处于紧平衡状态，粮食安全始终是党和国家的头等大事，现有条件下仅依靠耕地做到粮食增产的难度很大，目前我国粮食进口量约占我国总产量的五分之一。植物工厂是在人工控制气候条件下连续生产的现代化温室，其高效利用光能、热能、植物养分元素和人力等资源，大幅度提高了农业生产总效率，是解决粮食短缺的问题的重要举措之一。目前国内外植物工厂技术是成熟的，但因为需要人造气候（温度、湿度、CO2、光线），造成运行成本高，限制大规模推广，江南环保基于氨法脱硫脱碳一体化（ADSC）技术，集成植物工厂，使温度、湿度、CO2近免费提供，大幅降低运行成本高，促进植物工厂大规模推广应用。

工艺流程

       整套工艺系统主要包括烟气补充系统、营养液循环系统、环境监控系统、种植系统、补光系统、采收包装系统。

       烟气系统：主要作用是通过管道将氨法脱硫脱碳后烟气导入植物工厂，考虑了脱碳装置的正常运行及紧急情况的操作，为使系统在紧急状态下能安全运行，根据可能发生的最差运行条件（如温度、压力、流量、湿度等）进行设计。

       环境监控系统：烟气源源不断的通入植物工厂，通过多个温度、湿度、CO2浓度测定仪测定室内环境，控制打开轴流风机及顶开窗系统进行换气，将植物生产条件控制最佳范围。

种植系统：植物工厂生产区域主要包括育苗区和生产区，育苗区培养期一般在30天左右，白天采用自然光光照，夜间可采用室内照明灯补光。生产区，可采用生长架水培等方式进行种植。

       营养液循环系统：将配制好的营养液经泵及管道输送到岩棉基质上或水槽中，供植物吸收利用；营养液可采用回流的方式回流至回收液池，经回收液泵作用重新回到对应混合液池，同时对混合液pH及电导率进行监测和调节。

       辅助系统：包括采摘、包装等，如采摘成熟的果蔬，可放置收货箱或盛装箱，后置于轨道上，运往操作包装间打包。

典型工艺流程及布置图

技术优势及创新点

       ADSC技术综合利用植物工厂的核心为烟气补充系统。烟气补充系统综合利用氨法脱硫脱碳烟气，一方面为种植系统补充CO2和提供温湿度环境，另一方面为营养液循环系统提供水。

       余热的综合利用：集成植物工厂在春秋夏季可从脱硫三级循环水中回收热水用于供暖，冬季需要的热量大，可用于脱硫前回收的高温热水再加热后供暖，采用热风机供暖，大幅降低植物工厂温度控制用能问题，同时还可对脱硫脱碳工艺起到辅助作用，系统更加稳定可靠。

       冷凝水的综合利用：脱硫、脱碳冷凝水可送至蓄水池，供植物工厂灌溉和施肥用，可解决缺水地区植物生长的用水问题，在缺水地区经济效益明显。

       烟气资源化综合利用：通过设置小风机引脱碳后烟气，通入植物工厂种植区调节CO2浓度和湿度，CO2气肥可促进植物生产和增产，综合利用脱碳烟气中CO2，运行成本非常低，同时可以通过植物进一步进行固碳。

       可靠的环境监控控制系统：植物工厂配备环境监控系统，控制环境温湿度、CO2浓度及光照强度，为植物提供最优的生长环境。同时，为方便植物工厂中植物的采收，植物工厂配有采收包装系统。各工艺系统间联系如下图所示：

性能指标

综合利用植物工厂与普通植物工厂运行成本对比表（约8000㎡）

       综合利用植物工厂的运行成本比普通植物工厂的运行成本降低了50%以上，实现资源的循环利用；

       产能较大田提高2.5倍以上，不受环境影响，提高粮食产量；

       经济效益较大田提高5倍以上，降低耕地使用，提高农民收入；

       运行成本较普通植物工厂降低50%以上，促进植物工厂产业化推广。