申请日2013.03.09
公开(公告)日2014.09.10
IPC分类号C02F3/28; A01G25/00; A01G9/02
摘要
大城市能耗占世界总量的75%，温室气体排放量占全球总量的80%。在中国，房屋总面积已超过400亿平方米，每年新建20亿立方米……建筑节能与低炭城市的转型发展迫在眉睫，城市空间立体绿化越来越受到重视。楼中污水处理及立体绿化系统，它由污水沼气化能源利用系统、污水资源利用系统及建筑屋顶绿化系统所组成。生活污水由排污管[1]冲入发酵罐[2]，收集利用沼气，沼液通过水压限位管[7]集水罐[9]水管[10]，灌溉到建筑屋顶楼台[5]防水层[4]的人造土层植被[3]。构成简单方便的建筑绿化节能生态系统，将污水转换成沼气新能源和污水资源，为最经济的建筑节能减排工程项目之一。最大优点是节水节能、经济环保。
权利要求书
1.楼中污水处理及立体绿化系统包括污水沼气化能源利用系统、污水资源 利用系统及建筑屋顶绿化系统;污水沼气化能源利用系统包括发酵罐上与带安全 控制阀管道的沼气罐相连通，收集利用沼气;污水资源利用系统包括集水罐的进 水口端与发酵罐相连通，出水口端连接带阀门开关的水管将水排入建筑屋顶植物 绿化地，集水罐顶端设有溢流管，收集利用沼液;建筑屋顶绿化系统包括建筑屋 顶楼台、防水层、人造土层植被和排水管，建筑屋顶植物绿化地吸收沼液的养份 和水份，其特征在于：所述楼中污水处理及立体绿化系统包括污水沼气化能源利 用系统、污水资源利用系统及建筑屋顶绿化系统三位一体全建造在楼层上。
说明书
楼中污水处理及立体绿化系统
(一)、技术领域
本发明涉及一种高楼中的污水处理及屋顶楼台上的立体绿化利用中水，它集建 筑节能与绿化、污水处理与利用多为一体，由污水沼气化能源利用系统、污水资源 利用系统及建筑屋顶绿化系统所组成的楼中污水处理及立体绿化系统。
(二)、背景技术
2011年9月中国城市科学研究会，绿色建筑与节能委员会立体绿化小组在北京 成立，标示着中国建筑正朝向绿色建筑的发展方向转型，建筑节能与低炭城市的转 型发展迫在眉睫。据2012年1月29日《经济日报》题为“立体绿艺把大自然带回 城市”报道：在全球，大城市能耗占全世界总量的75%，大城市温室气体排放量占 温室气体排放全球总量的80%。在中国，房屋总面积已超过400亿平方米，每年有 1000多万人从农村转移到城市，每年新建建筑达20亿立方米……城市转型发展迫 在眉睫。低炭生态城正成为城市转型发展的全球共识和时代主体。随着我国经济社 会发展和人民生活水平的提，城市绿化越来越受到重视。2011年，北京提出将在“十 二五”期间大幅度提升城市空间立体绿化。然而，城市空间立体绿化，确保植物生 长，水是最重要，也是最关键的决定因素。尤其是特定的建筑环境空间，特定的植 物生长条件，也就是说楼层建筑混凝土上极有限的植被(土层)，如何保证植物生 长必需的水份和养份，它已成为阻碍大幅度提升城市空间立体绿化的一大难题。目 前的现状是这样：一方面城市空间立体绿化的植物生长需要水份和养份，另一方面 每幢建筑物都有大量的污水排放，水污染仍是现实的重大问题。事实上，污水是一 种资源，它含有大量的有机物质，可利用生物发酵产生沼气，它是一种洁净的可再 生能源，剩余的污泥还是植物的有机肥料。污水发酵处理后流出的是富营养化的灭 菌、无臭、无味的水，它不但是无土栽培蔬菜的营养液，而且还是城市空间立体绿 化不可缺少的养份和水份。如农村沼气，早在1985年美国举办的世博会中国馆展 示，工程技术上已比较成熟，并取得了可观的效果，得到一定程度的推广。到目前 为止还没有一种在高层建筑楼中更方便、有效、经济的污水资源化处理再利用的解 决方案;也没有一种更方便、有效、经济的，能直接为建筑高楼立体绿化植物生长 需要提供水份和养份的解决方案;更没有一种在高层建筑楼中建造沼气化处理污水 的实例。
(三)、发明内容
本发明的目的是设计一种高楼中处理污水和高楼中立体绿化利用污水的楼中 污水处理及立体绿化系统。
为止目的，本发明采用如下技术方案，楼中污水处理及立体绿化系统包括污水 沼气化能源利用系统、污水资源利用系统及建筑屋顶绿化系统;污水沼气化能源利 用系统包括发酵罐上与带安全控制阀管道的沼气罐相连通，收集利用沼气;污水资 源利用系统包括集水罐的进水口端与发酵罐相连通，出水口端连接带阀门开关的水 管将水排入建筑屋顶植物绿化地，集水罐顶端设有溢流管，收集利用沼液;建筑屋 顶绿化系统包括建筑屋顶楼台、防水层、人造土层植被和排水管，建筑屋顶植物绿 化地吸收沼液的养份和水份。
楼中污水处理及立体绿化系统是一种集建筑生态工程方法、建筑节能工程方 法、环境绿化工程方法多为一体的绿色建筑系统工程，其基本原理是在高楼中直接 将污水通过生物发酵沼气化后，利用建筑的高差，分散排放到屋顶楼台的人造植物 绿化地上、墙体上等立体绿化，利用土壤与植物吸收分解净化污水，最后渗流出的 水通过雨水管道流到地面，再次为植物绿地提供水份和养份。形成“污水-沼气- 植物-清水”的良性循环系统，获得的是干净的水源、清洁的能源、绿化的环境和 新鲜的空气。发酵产生的沼气，是一种清洁的可再生能源，延延不断地提供热能， 为最佳最经济的建筑节能工程项目之一。
由于上述解决方案中采用的楼中污水处理及立体绿化系统，它可十分方便地直 接在高楼中将污水转换成沼气能源和沼液污水资源，并将沼气化处理后的无菌、无 臭、无味的沼液水，分散排放到屋顶楼台的人造植物绿化地上、墙体上等立体绿化， 利用土壤与植物吸收分解净化污水，最后渗流出的水通过雨水管道流到地面，再次 为植物绿地提供水份和养份。它可十分方便地将沼气化处理后的无菌、无臭、无味 的沼液水，就在楼中屋顶楼台种植有机蔬菜。方便、有效、经济、实用地将生活污 水通过生物发酵生产沼液和植物吸收水份养份的两种不同过程的净化处理，降低污 水处理成本，保护生态环境。它不但减轻缺水城市的用水紧张状况，而且为城市提 供一片生机勃勃的水质净化处理绿化带、连续不断的地下补给水、新鲜的空气、清 洁的能源。城市建筑屋顶上的工厂化农业蔬菜无土栽培、道路绿化隔离带等植物， 促进城市建筑物朝向生态立体化方向发展，有利于城市生态环境。这样就既缓解了 水资源短缺的矛盾，又能减轻水污染，提高城市空气质量，促进良性循环，变废为 宝，它可十分方便地构成巨大的“高楼区”沼气工程系统，就地利用沼气，构成十 分简单又方便的建筑节能生态系统，遍布全国各大中小城镇收集利用沼气资源，将 影响全球变暖的“二号杀手”甲烷-----变害为利地转换成沼气新能源，一个甲烷(沼 气)分子的温室效应是二氧化炭的20倍!为最佳、最经济的建筑节能减排工程项目 之一。最大优点是经济、节水、节能、环保。