CN102730161B - 一种河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统 - Google Patents

Abstract

一种河道、湖泊污水原生态治理方法，采用一船舶在河道或湖泊上航行，航行过程中搅动河道或湖泊底的淤泥从而将淤泥中的有害气体排出，同时收集从淤泥中排出的有害气体，利用该有害气体和可燃气体发电机进行发电。实现上述方法的装置，包括船体，船体上设有气体储存装置，还包括气体收集装置以及校订河床底部淤泥的搅动装置，搅动装置通过搅动淤泥将淤泥内的有害气体排放出来，有害气体由气体收集装置收集并送入气体储存装置储存，并设一可燃气体发电机，通过有害气体进行发电从而产生电能。有害气体被收集贮存而加以利用，不但能有效治理被污染的水体，还能把收集到的有害气体转化为电能，变废为宝，既能搞好环保，又能产生新能源，利国利民。

Description

一种河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统

(一)技术领域

本发明涉及一种河道、湖泊污水原生态治理方法及其装置系统。 

(二)背景技术

搞好环境保护是一项基本国策，事关我国经济建设的可持续、协调发展，事关城乡居民居住条件改善、身体健康、生活质量的提高，必须认真贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》，搞好环境保护工作，造福子孙后代。 

随着我国工业化建设、城镇化建设和新农村建设的快速推进，大量的工业垃圾、建筑垃圾、生活垃圾无序倾倒，废液、废水、污水随意排放，农村种植业、养殖业产生的大量残枝腐叶、残渣畜肥等往就近河道倾倒，造成河道淤塞不畅，污染严重，水体发黑发臭，导致河道鱼虾绝迹，河水无用，特别是城乡合部、工业区块旁的河道，污染尤为严重，生态环境受到严重破坏。“轻舟河上，游水戏闹，捕鱼捉虾”均已成为美好的记忆，昔日鱼米之乡难见清水鱼虾，洗衣淘米更是难以涉足，周边居民怨声载道，我国城乡面临着环境严重恶化、亟待科学保护的重大压力。我们慈溪市全国癌症高发的地区之一，究其原因，其中一个重要的因素是河道污染后人们大量吸入臭气、长期使用污水造成的，特别是居住在污染严重河道周边的居民，已对基本生存构成严重挑战。对此，各级政府为治理环境，用大量人力的钱花血本进行了一次次的整治，虽成效显著，但还是不能从源头上根治，特别是对已污染河道及水体的治理更缺乏行之有效的科学办法。 

目前被污染河道、湖泊的污水治理，采取抽水、排污、用泥浆泵吸淤泥外排、河道砌坎、水面养草、人工捞取垃圾保洁等方法进行治理，需投入大量的人力、财力；或用次氯酸钠添加剂洒入污水处理，实践证明是得其反，反而容易造成鱼 虾等水生物的死亡，破坏原生态；或用石灰水、明矾抛洒等传统方法治理，但要大面积治理也不现实可行。 

(三)发明内容

鉴于目前还没有一种完全理想的污水治理方法，本发明提供一种完全环保、变废为宝的河道、湖泊污水原生态治理方法及其装置系统。 

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种河道、湖泊污水原生态治理方法，采用一船舶在河道或湖泊上航行，航行过程中搅动河道或湖泊底的淤泥从而将淤泥中的有害气体排出，同时收集从淤泥中排出的有害气体，利用该有害气体和可燃气体发电机进行发电。 

一种上述方法的装置系统，包括一船舶，还包括一用于收集水下有害气体的气体的开口向下的气体收集装置，所述气体收集装置外套有一用于对气体收集装置进行定位防止其大幅度晃动的定位浮体； 

还包括一定位杆，所述定位杆的前端与所述的定位浮体铰接，所述定位杆的后端与所述船舶的船头铰接； 

还包括至少一个用于搅动淤泥的搅动头，所述的搅动头位于所述气体收集装置的正下方； 

所述的气体收集装置上设有气阀，所述的船舶上有气体储存装置，所述的气阀与所述的气体储存装置之间通过气管联通； 

所述的气体储存装置与一可燃气体发电机连接，所述的可燃气体发电机与一蓄电装置连接。 

所述船舶的船尾设有一尾架，所述的尾架上设有绕线轴，所述的绕线轴上绕设有有钢丝，所述钢丝的末端连接一定位锚。 

进一步，所述船舶的船尾还设有用于驱动所述的绕线轴逆时针转动的驱动机 构，所述的驱动机构包括一驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述的绕线轴平行，所述驱动电机的电源输入端与所述的蓄电装置连接； 

所述驱动电机的输出轴上套设有第一单向轴承，所述的第一单向轴承外套设有主动链轮，所述的尾架上还穿设有传动轴，所述传动轴的头部位于所述的尾架外且传动轴的头部套有第二单向轴承，所述的第二单向轴承上套有从动链轮，所述的主动链轮与从动链轮通过传动链条连接； 

所述的传动轴上还设有一传动齿轮，所述的绕线轴上设有末端齿轮，所述的传动齿轮通过离合机构设于所述的传动轴上从而可与所述的末端齿轮啮合或脱离。 

进一步，所述的传动轴上设有位于所述尾架内侧的螺纹，所述的传动齿轮在螺纹上转动直至贴紧所述的尾架时传动齿轮定位，且传动齿轮与所述的末端齿轮啮合。 

进一步，所述绕线轴的两端设有绕线挡盘； 

所述的驱动电机位于所述绕线轴的前方； 

所述绕线轴的后方还设有一盘架，所述的盘架上穿设有盘线轴，所述的盘线轴上设有盘线轮，所述的钢丝绕至所述的盘线轮上后与所述的定位锚连接。 

本发明还具有如下附加技术特征： 

还包括搅拌杆，所述的搅动头设于所述搅拌杆的尾部，所述的搅拌杆具有轴向的贯通孔；还包括氧气存储装置，所述的氧气存储装置与所述搅拌杆的贯通孔通过氧气管联通。 

所述的定位浮体呈环状，所述的气体收集装置为一气体收集筒，所述气体收集筒的下端具有向外扩张的膨大部； 

所述定位杆的前端设有弧形铰接杆，所述的定位浮体套入所述弧形铰接杆 内，弧形铰接杆的两端与所述的定位浮体铰接； 

所述船舶的头部设有铰接块，所述定位杆的后端与所述的铰接块之间球铰接。 

所述的定位杆上设有连接架，所述的搅拌杆穿过所述的连接架，所述的搅拌杆与所述的连接架之间球铰接。 

所述的船头设有两根竖向的限位杆，所述搅拌杆的尾部位于两根竖向的限位杆之间。 

所述搅动头由若干弧形条围拢成球状而组成； 

所述的蓄电装置为蓄电池； 

所述的气体储存装置为一储气袋，所述的船舶上设有储气架，所述的储气袋置于所述的储气架上； 

所述的定位杆上设有拉紧链，所述船舶的船头还设有拉紧钩，所述拉紧钩包括前拉紧钩、调节架、后拉紧钩，所述的后拉紧钩连接所述的船头，所述的前拉紧钩及后拉紧钩均螺设与所述的调节架上，所述的拉紧链的的后端钩在所述的前拉紧钩上。 

上述装置系统使用时，首先将定位锚定位在远处，将气体收集装置开口向下沉入水底，此时气体收集装置内盛满了水。搅动头位于气体收集装置的下方，搅动头沉入淤泥内。然后绕线轴逆时针转动，将钢丝收拢在绕线轴上，则钢丝拉动船舶前行。船舶在前行过程中，搅动头在淤泥中拉动，从而淤泥中的有害气体释放出来，有害气体进入到气体收集装置内，慢慢将气体收集装置内的水排出，直至气体收集装置充满有害气体，此时气体收集装置已浮上水面。再将气阀打开，使有害气体进入到气体储存装置内。 

气体储存装置内的有害气体主要是沼气，被送至可燃气体发电机进行发电， 电能储存于蓄电装置内。 

本发明的有益效果在于：有害气体被收集贮存而加以利用，不但能有效治理污染的水体，还能把收集到的有害气体(主要是沼气)转化为电能，变废为宝，能搞好环保，又能产生新能源，利国利民。 

(四)附图说明

图1是本发明的结构示意图。 

图2是本发明的驱动部分的结构示意图。 

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。 

参照图1、图2，一种河道、湖泊污水原生态治理方法，采用一船舶在河道或湖泊上航行，航行过程中搅动河道或湖泊底的淤泥从而将淤泥中的有害气体排出，同时收集从淤泥中排出的有害气体，利用该有害气体和可燃气体发电机进行发电。 

实现上述方法的装置系统，包括一船舶1，还包括一用于收集水下有害气体的气体的开口向下的气体收集装置，本实施例中，该气体收集装置为一气体收集筒2，所述气体收集筒2外套有一用于对气体收集装筒2进行定位防止其大幅度晃动的定位浮体3。本实施例中，所述的定位浮体3呈环状，所述气体收集装筒2的下端具有向外扩张的膨大部4，当气体收集装筒向上浮时膨大部刻阻挡定位浮体3脱离。 

还包括一定位杆5，所述定位杆5的前端与所述的定位浮体3铰接，所述定位杆3的后端与所述船舶1的船头铰接。本实施例中，所述定位杆的前端设有弧形铰接杆6，所述的定位浮体3套入所述弧形铰接杆6内，弧形铰接杆6的两端与所述的定位浮体3铰接；所述船舶的头部设有铰接块7，所述定位杆5的后端 与所述的铰接块7之间球铰接。 

本实施例中，所述的定位杆5上设有拉紧链，所述船舶的船头还设有拉紧钩，所述拉紧钩包括前拉紧钩、调节架、后拉紧钩，所述的后拉紧钩连接所述的船头，所述的前拉紧钩及后拉紧钩均螺设与所述的调节架上，所述的拉紧链的的后端钩在所述的前拉紧钩上。通过拉紧链和拉紧钩的配合可帮助定位杆5保持稳定。 

还包括两根搅拌杆8，所述搅拌杆8的末端设有用于搅动淤泥的搅动头9，所述的搅动头9位于所述气体收集装筒2的正下方。本实施例中所述搅拌杆的头部设有若干弧形条，所述的弧形条围拢成球状，从而形成搅动头9。所述的船头设有两根竖向的限位杆，所述搅拌杆8的尾部位于两根竖向的限位杆之间。 

本实施例中，所述的定位杆5上设有连接架10，所述的搅拌杆8穿过所述的连接架10，所述的搅拌杆8与所述的连接架10之间球铰接。 

所述的气体收集装筒2上端设有气阀11，所述的船舶上有气体储存装置，所述的气阀11与所述的气体储存装置之间通过气管12联通。本实施例中所述的气体储存装置为一储气袋13，所述的船舶上设有储气架14，所述的储气袋13置于所述的储气架14上。 

所述的气体储存装置与一可燃气体发电机15连接，所述的可燃气体发电机15与一蓄电装置16连接。本实施例中，所述的蓄电装置16为蓄电池。可燃气体发电机15可采用海晨昌动力科技有限公司生产的沼气发电机。 

所述船舶的船尾设有一尾架17，所述的尾架17上设有绕线轴18，所述的绕线轴18上绕设有有钢丝19，所述钢丝19的末端连接一定位锚20。本实施例中，所述绕线轴18的两端设有绕线挡盘。 

本实施例中，蓄电装置还提供动力给一驱动机构，驱动机构带动绕线轴逆时针转动：所述船舶的船尾还设有用于驱动所述的绕线轴18逆时针转动的驱动机 构，所述的驱动机构包括一驱动电机21，所述驱动电机21的输出轴与所述的绕线轴18平行，所述驱动电机21的电源输入端与所述的蓄电装置连接。 

所述驱动电机21的输出轴上套设有第一单向轴承，所述的第一单向轴承外套设有主动链轮22，所述的尾架上还穿设有传动轴23，所述传动轴23的头部位于所述的尾架外且传动轴的头部套有第二单向轴承，所述的第二单向轴承上套有从动链轮24，所述的主动链轮22与从动链轮24通过传动链条25连接。 

所述的传动轴上还设有一传动齿轮，所述的绕线轴上设有末端齿轮26，所述的传动齿轮通过离合机构设于所述的传动轴23上从而可与所述的末端齿轮26啮合或脱离。本实施例中，离合通过设于传动轴上的位于尾架内侧的螺纹来实现(当然也可采用其他机构如离合器来实现)，所述的传动齿轮在螺纹上转动直至贴紧所述的尾架17时传动齿轮定位，且传动齿轮与所述的末端齿轮26啮合。驱动电机21停止运转，转动绕线轴18，使传动齿轮沿螺纹向内移动从而脱离螺纹，再向内滑后脱离传动齿轮。 

本实施例中，所述的驱动电机21位于所述绕线轴18的前方；所述绕线轴18的后方还设有一盘架，所述的盘架上穿设有盘线轴，所述的盘线轴上设有盘线轮27，所述的钢丝绕至所述的盘线轮27上后与所述的定位锚20连接。 

本实施例中，所述的搅拌杆8具有轴向的贯通孔；还包括氧气存储装置，所述的氧气存储装置与所述搅拌杆8的贯通孔通过氧气管联通。可通过贯通孔相水域内增氧，进一步改善水质量。另外还可通过增氧泵28来实现大幅度增氧。 

上述装置系统使用时，首先将定位锚20定位在远处，将气体收集装筒2开口向下沉入水底，此时气体收集装筒2内盛满了水。搅动头9位于气体收集装筒2的下方，搅动头9沉入淤泥内。然后绕线轴18逆时针转动，将钢丝19收拢在绕线轴18上，则钢丝19拉动船舶1前行。船舶1在前行过程中，搅动头9在淤 泥中拉动，从而淤泥中的有害气体释放出来，有害气体进入到气体收集装筒2内，慢慢将气体收集装筒2内的水排出，直至气体收集装筒2充满有害气体，此时气体收集装筒2已浮上水面。再将气阀11打开，使有害气体进入到气体储存装置内。可在气管上设气泵29来帮助有害气体的输送。 

船舶在前行过程中，难免会产生晃动，而且河床的深度在各处也不同，因此气体收集装筒2难免会产生晃动。由于采用了定位浮体3对气体收集筒进行定位，因此气体收集筒2的晃动幅度较小，而且在本实施例中由于定位杆5的后端与铰接块7之间采用了球铰结构，因此气体收集筒2可在较小的幅度范围内自由晃动以平衡外界对其的各种影响。当然可也采用其他气体收集装置，如采用气体收集袋，可在气体收集袋的下端设鼓起部，使气体收集袋上浮后由夫鼓起部阻挡定位浮体。 

同样的，本实施例中，搅拌杆8与连接架10之间采用了球铰结构，因此搅拌杆8也可在较小的幅度范围内自由晃动以平衡外界对其的各种影响。本实施例中搅动头9设于搅拌杆上，当然搅动头还可以采用另外的设置方式，如在定位杆的弧形铰接杆6上设线轮，在线轮上设钢缆，在钢缆的末端连接搅动头，通过钢缆在线轮上的收卷来实现实现搅动头位置的调整。 

气体储存装置内的有害气体主要是沼气，被送至可燃气体发电机15进行发电，电能储存于蓄电装置16内。 

在本实施例中，驱动船舶前进的动力由所述的蓄电装置16的电能也提供，即蓄电装置16将电能提供给驱动电机21，驱动电机21通过传动机构带动绕线轴18逆时针转动，从而达到收线的目的。 

采用本发明的方法和装置对河道、湖泊进行治理后，水质得到大幅度的改善，见下表： 

Claims (9)

1.一种实现河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统，该河道、湖泊污水原生态治理方法采用一船舶在河道或湖泊上航行，航行过程中搅动河道或湖泊底的淤泥从而将淤泥中的有害气体排出，同时收集从淤泥中排出的有害气体，利用该有害气体和可燃气体发电机进行发电，该实现河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统包括一船舶，其特征在于：

还包括一用于收集水下有害气体的气体的开口向下的气体收集装置，所述气体收集装置外套有一用于对气体收集装置进行定位防止其大幅度晃动的定位浮体；

还包括一定位杆，所述定位杆的前端与所述的定位浮体铰接，所述定位杆的后端与所述船舶的船头铰接；

还包括至少一个用于搅动淤泥的搅动头，所述的搅动头位于所述气体收集装置的正下方；

所述的气体收集装置上设有气阀，所述的船舶上有气体储存装置，所述的气阀与所述的气体储存装置之间通过气管联通；

所述的气体储存装置与一可燃气体发电机连接，所述的可燃气体发电机与一蓄电装置连接；

所述船舶的船尾设有一尾架，所述的尾架上设有绕线轴，所述的绕线轴上绕设有钢丝，所述钢丝的末端连接一定位锚。

2.如权利要求1所述的实现河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统，其特征在于：所述船舶的船尾还设有用于驱动所述的绕线轴逆时针转动的驱动机构，所述的驱动机构包括一驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述的绕线轴平行，所述驱动电机的电源输入端与所述的蓄电装置连接；

所述驱动电机的输出轴上套设有第一单向轴承，所述的第一单向轴承外套设有主动链轮，所述的尾架上还穿设有传动轴，所述传动轴的头部位于所述的尾架外且传动轴的头部套有第二单向轴承，所述的第二单向轴承上套有从动链轮，所述的主动链轮与从动链轮通过传动链条连接；

所述的传动轴上还设有一传动齿轮，所述的绕线轴上设有末端齿轮，所述的传动齿轮通过离合机构设于所述的传动轴上从而可与所述的末端齿轮啮合或脱离。

3.如权利要求2所述的实现河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统，其特征在于：所述的传动轴上设有位于所述尾架内侧的螺纹，所述的传动齿轮在螺纹上转动直至贴紧所述的尾架时传动齿轮定位，且传动齿轮与所述的末端齿轮啮合。

4.如权利要求2～3之一所述的实现河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统，其特征在于：所述绕线轴的两端设有绕线挡盘；

所述的驱动电机位于所述绕线轴的前方；

所述绕线轴的后方还设有一盘架，所述的盘架上穿设有盘线轴，所述的盘线轴上设有盘线轮，所述的钢丝绕至所述的盘线轮上后与所述的定位锚连接。

5.如权利要求1～3之一所述的实现河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统，其特征在于：还包括搅拌杆，所述的搅动头设于所述搅拌杆的尾部，所述的搅拌杆具有轴向的贯通孔；还包括氧气存储装置，所述的氧气存储装置与所述搅拌杆的贯通孔通过氧气管联通。

6.如权利要求1～3之一所述的实现河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统，其特征在于：所述的定位浮体呈环状，所述的气体收集装置为一气体收集筒，所述气体收集筒的下端具有向外扩张的膨大部；

所述定位杆的前端设有弧形铰接杆，所述的定位浮体套入所述弧形铰接杆内，弧形铰接杆的两端与所述的定位浮体铰接；

所述船舶的头部设有铰接块，所述定位杆的后端与所述的铰接块之间球铰接。

7.如权利要求5所述的实现河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统，其特征在于：所述的定位杆上设有连接架，所述的搅拌杆穿过所述的连接架，所述的搅拌杆与所述的连接架之间球铰接。

8.如权利要求7所述的实现河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统，其特征在于：所述的船头设有两根竖向的限位杆，所述搅拌杆的尾部位于两根竖向的限位杆之间。

9.如权利要求1～3之一所述的实现河道、湖泊污水原生态治理方法的装置系统，其特征在于：所述搅动头由若干弧形条围拢成球状而组成；

所述的蓄电装置为蓄电池；

所述的气体储存装置为一储气袋，所述的船舶上设有储气架，所述的储气袋置于所述的储气架上；

所述的定位杆上设有拉紧链，所述船舶的船头还设有拉紧钩，所述拉紧钩包括前拉紧钩、调节架、后拉紧钩，所述的后拉紧钩连接所述的船头，所述的前拉紧钩及后拉紧钩均螺设与所述的调节架上，所述的拉紧链的的后端钩在所述的前拉紧钩上。