CN103964648A - 使用生活污水的一体化生态景观装置及活水循环方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为使用生活污水的一体化生态景观装置及活水循环方法,本发明的装置为一体化可撤卸装置,由污水沉淀分解区、植物种植区、后段为集水区、水生动物养殖观赏箱组成。污水沉淀分解区分隔为第一厌氧池与第二厌氧池。植物种植区分隔为第一箱体、第二箱体、第三箱体,植物种植区内填入基质材料。集水箱内设置的潜水泵。水生动物养殖观赏箱设置在污水沉淀分解区上部。本发明的方法为:1、注入生活入水并沉淀。2、流入植物种植区净化实现水质净化。3、流入到集水箱。4、泵入水生动物养殖观赏箱。本发明以家庭排放的生活污水作水源,既进行了家庭式污水处理达到节约用水的目的,又实现景观花卉种置自动灌溉与水族箱不换水运行。本发明每年节自来水36立方。

Description

使用生活污水的一体化生态景观装置及活水循环方法
技术领域
[0001] 本发明涉及到一种活水生态共生景观一体化装置及使用生活污水为补给水浇灌生态共生景观的循环方法,具体为利用生活污水进行水处理后,实现“养鱼不换水,种菜不施肥,补给水为生活污水”,让动植物与微生物科学的协同共生,同时实现生活污水处理。
背景技术
[0002] 养殖观赏鱼类和种植景观植物是家庭和许多公共场所美化环境常用的方法之一,在美化生活环境的同时,还可养殖可食用的无公害鱼类或种植有机蔬菜,以保证食品安全,保证家人的身体健康,已经受人们到越来越多的关注。
[0003] 现有水生动物养殖观赏箱主要为一个透明箱体,箱体内装入假山与水生植物营造景观,箱体内一般还设置一个水泵,将箱体内的水抽到箱顶,再流回箱体内,实现水体的循环,并达到一定的曝气作用,以增加水中的溶解氧,为鱼类供氧。这类水生动物养殖观赏箱的缺点是,需定期换水,换水不仅麻烦,而且用水量大,每次换水量视水生动物养殖观赏箱的大小,一般为0.5~2立方米,如果换水不及时,水族长箱内水质恶化会导致景观视觉下降,甚至导致观赏鱼的死亡。
[0004] 现有植物种植景观一般采用盆栽式,或者较大一点的花台。这类盆栽或花台要求至少三天需要浇水一次,并且需间隔性的施肥,由于管理麻烦,造成植物盆栽长势不稳定,容量枯死。
[0005] 在这同时,家庭生活每天都会产生大量的生活污水,这类生活污水富含氮、磷等营养物质,有机质丰富,而这些营养物质正好是动物植物生长所必须的元素。目前我国家庭生活污水一方面是集中收集纳入污水处理厂集中处理,另一面有大量生活污水未经任何处理直接排放。生活污水的大量排,集中收集的部分会给严重不足的市政处理设施带来压力,未经处理的部分又会给环境带来严重破坏。
[0006] 此外,越来越多的食品安全事件的发生,让人们轻松得到安全的食品成了一种涉望。
[0007] 为了解决以上问题,人们提出了很多解决办法,其中之一是“鱼、菜共生”的生态农业技术,在专利L2009200719724提供了一种养殖水体净化装置,将养殖鱼类的水用于种植植物,又将种植植物后的水回用于鱼池养鱼。专利2012207176595还提供了一种采用多层蔬菜架与底层的鱼类养殖箱组成的“鱼、菜共生”的水培装置。
[0008] 类似技术的专利还有很多,但申请人认为,以上技术在设计上考虑不够全面,如很多同类装置设计并不适合家用,水处理能力极低,实际使用效果差。或者很多为家庭专业设计的产品在水处理能力中效果不足,并且大多数产品补给水都使用自来水,又造成水资源浪费。
发明内容
[0009] 为了解决以上问题,本发明提供了使用生活污水的活水生态共生景观一体化可撤卸装置与循环方法。
[0010] 本发明提供的使用生活污水的一体化生态景观装置,为箱体结构,由前段、中段、后段三部分组成,前段为污水沉淀分解区、中段为植物种植区、后段为集水区、在污水沉淀分解区上部设置水生动物养殖观赏箱3,水生动物养殖观赏箱可自由装配撤卸。
[0011] 在污水沉淀分解区上连接进水管6,用于输入生活污水,污水沉淀分解区可将进水管输入污水中颗粒物沉淀,污水沉淀分解区底部设置有排污口。带溢流孔的隔板将污水沉淀分解区分隔为第一厌氧池8与第二厌氧池9,隔板可以防止未经处理的漂浮油脂进入下一单元,厌氧池内悬挂生物膜。进水管上还没置有沼气排放口 5,污水沉淀分解区中上部设置有过滤筛板7,用于过滤从进水管流入的污水。第二厌氧池上部设置有溢流孔与植物种植区连接。
[0012] 植物种植区用于种植植物并净化污水,植物种植区由隔板分隔为第一箱体10、第二箱体11、第三箱体12,第一箱体与第二箱体通过隔板上部的溢流孔相连,第二箱体与第三箱体通过隔板底部的孔相连,植物种植区内填入基质材料16。第三箱体上部设置有溢流孔,与集水箱13连接,
[0013] 集水箱13用于储存净化后的清水,集水箱内设置的潜水泵14。
[0014] 所述的水生动物养殖观赏箱3设置在污水沉淀分解区上部,用于水景及鱼类养殖,水生动物养殖观赏箱内设置有溢流管2,溢流管内设置有过滤布,溢流管穿过水生动物养殖观赏箱底伸入到第一箱体10底部。
[0015] 如上所述的使用生活污水的一体化生态景观装置,更进一步说明为,水生动物养殖观赏箱与沉淀箱之间设置有架空层4,架空层4高5cm,可用于储物。
[0016] 所述的潜水泵14设置有定时器,用于定时开启与关闭潜水泵。
[0017] 植物种植区内的基质材料从下到上依次为卵石、废砖、陶粒贝壳混合基质、栽培土。栽培土上种植物。陶粒贝壳混合基质装入无纺布滤布袋铺设。沼气排放口 5内填装臭气吸附材料,吸附材料填充高度10~15cm。
[0018] 在集水箱内设置有观景水车。
[0019] 如上所述的使用生活污水的一体化生态景观装置,更进一步说明为,所述的主箱体长为80~200cm,宽度为30~35cm,污水沉淀分解区与植物种植区与集水箱的高度均为30~35cm,污水沉淀分解区长30~45cm,植物种植区长50~80cm,集水箱长30cm。
[0020] 所述的进水管6直径2cm。
[0021] 沼气排放口 5内填装有活性炭或其他臭气吸附材料。水生动物养殖观赏箱内的溢流管2的溢流口设置在距水生动物养殖观赏箱底24cm处。
[0022] 第一厌氧池与第二厌氧池之间的过水孔设置在距箱底35cm处。
[0023] 污水沉淀分解区中的过滤筛板设置在距箱底45cm处。
[0024] 第二厌氧池与植物种植区连接的溢流孔设置在距箱底45cm处。
[0025] 第一箱体与第二箱体相连的溢流孔设置在距箱底36cm处。
[0026] 第三箱体与集水箱连接的溢流孔设置在距箱底36cm处。
[0027] 本发明的一体化生态景观装置的活水循环方法,以如下方式进行:
[0028] I)、注入生活入水并沉淀:关闭沼气排放口,打开进水管,向第一厌氧池内注入生活污水,首次注入生活污水时,注入体积为30L,之后,每天注入污水量根据系统蒸发、蒸腾及生物消耗损失量补给,补给生活污水量为2~8L。污水在污水沉淀分解区停留1.5天以上,以沉淀并分解大颗粒物质,带溢流孔的隔板防止第一厌氧池未经处理的漂浮油脂进入第二厌氧池,大颗粒物被档板阻隔于第一厌氧池中,水解发酵作用分解大颗粒有机物成为细菌新陈代谢产物。
[0029] 2)、流入植物种植区净化:经两级沉淀分解的水从第二厌氧池的溢流孔流入植物种植区的第一箱体的底部,水经植物种植区体内的基质、植物、微生物的净化,在植物种植区内从下向上流动,再向下流动,再向上流动的折返流行,以延长水流经过的距离,水流在植物种植区内经过I~2天的潜流,实现水质净化。
[0030] 3)、经净化后,从第三箱体的集水管流入到集水箱。
[0031] 4)、然后经潜水泵分两路分流,一路泵入水生动物养殖观赏箱,供鱼类用水,另一路带动水车转动,同时提高水体溶解氧,进一步净化水质,水泵的设流量分配器,两条流路通过调节分配水量。水生动物养殖观赏箱设置溢流口,多出的水缓慢溢流,汇入第一箱体。水泵可根据具体情况调节每间隔20分钟启动一次,每次工作30分钟,每次泵水200~300L。
[0032] 5)、当全部箱体内的水流充足后,关闭进水管,并打开沼气排放开关,排出沉淀分解箱内产生的气体,臭味经吸附剂吸附净化后排出。
[0033] 6)、当箱体内的水流不充足时,关闭沼气排放开关,打开进水管,向第一厌氧池内注入生活污水。 [0034] 有益效果:
[0035] 1、本发明注重体现生态环保和绿色循环理念,本发明以家庭排放的生活污水作水源,设计发明一种集庭院有机蔬菜或景观花卉种置灌溉与鱼类养殖为一体的装置与方法,既进行了家庭式污水处理达到节约用水的目的,又实现有机蔬菜或景观花卉种置自动灌溉,还能收获无公害鱼。实现了 “养鱼不换水,种菜不施肥,补给水为生活污水”,让动物、植物、微生物三者之间达到科学的协同共生,同时实现生活污水处理。
[0036] 按每套装置每月消耗(蒸发蒸腾及生物自身消耗)水3.0立方计算,本发明每年节自来水36立方,同时因为这36方补给水均为污水,每套装置又处理生活污水36方。如果在我国实现1% (0.16亿)的普及率,我国每年可以减少5.76亿方生活污水排放,按每方自来水1.3计算,可以节约大约7.5亿元人民币,其经济价值非常明显。
[0037] 2、本发明以生活污水为水源,经过水解酸化厌氧处理后,经三级陶粒碎石植物床净化后,达到渔业水质用水标准,经潜水泵和水流分配器分两路回流循环使用,一路回流水进入鱼池,供鱼类生长,另一路回流回集水池,同时推动景观水车转动,鱼、植物、陶粒碎石床及其中的微生物构成闭合的循环经济生态系统,鱼的代谢物在水中被微生物分解之后,为植物及系统内的微生物提有机养分,而景观植物或蔬菜的分解物又通过回流供给鱼食用,同时保证鱼池有足够的溶解氧供鱼生长。鱼与植物相互依存,循环使用,实现鱼与植物共生。整个过程操作简单且可长期不需人员管理。
[0038] 3、本发明占地面积小,结构与尺寸设计符合普通家庭住房阳台或入户花园结构要求,符合家庭使用,既可以放在室外,也可也放在室内,可以放在客厅靠窗边或阳台上,可以放在花园里或屋顶上。解决了家庭有机蔬菜或景观植物与鱼共生的的需要。
[0039] 4、本发明设置定时泵水功能,达到了整个装置自动循环,无需看管。[0040] 5、本发明结构简单,运行可靠,不易阻塞,成品成本低、运行成本低。
[0041] 6、本发明在使用家庭观景的同时,还能具有一定的生活污水净化处理能力,如果能实现一定的普及率,其净化污水作用及对水资源保护是具大的,所产生的经济、环境、社会及教育价值是不可估量的。
附图说明
[0042] 图1是本发明的结构图。
[0043] 图2是本发明的使用示意图。
具体实施方式
[0044] 实施例一:
[0045] 本实施例将污水进水管,沼气排放口巧妙地连接在一起,并且污水进水管与沼气排放口互不影响。废气排气管直径5cm,,长10~15cm,内装臭气吸附材料,如活性炭。
[0046] 本发明的制作箱体的板材,包括箱体内隔板,选用抗腐蚀的高分子材料制作,如PVC、玻璃钢等。鱼池选用透明高分子材料,如有机玻璃制作生产。
[0047] 集水箱内安装一小水车,小水车通过第三箱体流出的水流及回流水的冲击提供转动动力,形成动态景观。在集水箱底安置一带门的盒子,盒内放置安装定时器、出水消毒器与水泵电源连接线。小 水车可以安装在带门的盒子上。集水箱内并预留消毒器位置。;
[0048] 主箱体长为120cm,宽度为35cm,污水沉淀分解区与植物种植区与集水箱的高度均为35cm,污水沉淀分解区长405cm,植物种植区长50cm。所述的进水管6直径2cm。
[0049] 沼气排放口 5内填充有活性炭;水生动物养殖观赏箱内的溢流管2的溢流口设置在距水生动物养殖观赏箱底24cm处。
[0050] 初级沉淀箱与二级沉淀箱之间的溢流孔设置在距箱底35cm处。
[0051] 污水沉淀分解区中的过滤筛板设置在距箱底45cm处。
[0052] 二级沉淀箱与植物种植区连接的溢流孔设置在距箱底45cm处。
[0053] 第一箱体与第二箱体相连的溢流孔设置在距箱底36cm处。
[0054] 第三箱体与集水箱连接的溢流孔设置在距箱底36cm处。
[0055] 水泵与水生动物养殖观赏箱连接器的管道为双层回流管1,内层管通水,外层管可以作为藤蔓类植物附着载体并增加观景效果。在沉淀箱内安装生物膜附着物17,以增加水处理能力。
[0056] 本实施例按如下方式运行:
[0057] 将本发明的进水管连接居民楼的生活污水排放管,用于收集生活污水及补入生活污水。
[0058] I)、关闭沼气排放阀,打开进水管,向第一沉淀箱体内注入生活污水,注入体积为30L,每天注入污水量根据系统蒸发、蒸腾及生物消耗损失量补给,补给生活污水量为2~8L。污水在污水沉淀分解区停留3天,将大粒的固体物质进行沉淀,大颗粒物被档板阻隔于第一厌氧池中,水解发酵作用分解大颗粒有机物成为细菌新陈代谢产物。
[0059] 然后从第一厌氧池的中部流入到第二厌氧池,固体物质进行全部沉淀完成。
[0060] 2)、经两级沉淀的水从第二厌氧池的顶部潜流植物种植区的第一箱体的底部,水经植物种植区体内的基质的过滤,在植物种植区内从下向上流动,再向下流动,再向上流动的折返流行,以延长水流经过的距离,水流在植物种植区内经过2天的潜流,进行水质净化。
[0061] 3)、经净化后,从第三箱体的中上部渗入到集水箱,并再次沉淀,主要去除水中的植物根须。
[0062] 4)、然后将水泵入水生动物养殖观赏箱,供鱼类用水;水生动物养殖观赏箱设置溢流口,多出的水缓慢溢流,汇入第一箱体。潜水泵出水分流为两路,一路流和水生动物养殖观赏箱3内,另一路带动水车转动,两条流路通过分配器调节分配水量。水泵每间隔30分钟启动一次,每次工作30分钟,每次泵水300L。
[0063] 5)、当全部箱体内的水流充足后,关闭进水阀,并打开沼气排出口,排出沉淀箱内产生的沼气。
[0064] 6)、当箱体内的水流不充足时,关闭沼气排放阀,打开进水管,补入生活污水。
[0065] 本发明效果统计:
[0066] 家庭生活污水管每天都排出大量的生活污水,这类生活污水主要是餐厨废水,这类污水为有机废水,水中含有大量的有机营养物质,这些有机营养物质正好是动物植物生长所需要的。
[0067] 经过沉淀箱、植物种植区及集水箱的综合水处理后,水生动物养殖观赏箱内的水质效果见下表:
[0068]
Figure CN103964648AD00081
[0069] 注评价标准分别采用了:城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918~2002)、渔业水质标准(GB11607~89)、景观娱乐用水水质标准(GB12941~91)进行评价。
[0070] 如以上效果表明,水质完全适用于鱼类使用。
[0071 ] 经过第一次水质处理后,水质适用于鱼类使用,在循环处理后,水质质量更优。

Claims (4)

1.使用生活污水的一体化生态景观装置,为箱体结构,由前段、中段、后段三部分组成,前段为污水沉淀分解区、中段为植物种植区、后段为集水区、在污水沉淀分解区上部设置水生动物养殖观赏箱(3); 在污水沉淀分解区上连接进水管(6),用于输入生活污水,污水沉淀分解区可将进水管输入污水中颗粒物沉淀,污水沉淀分解区底部设置有排污口 ;带溢流孔的隔板将污水沉淀分解区分隔为第一厌氧池(8)与第二厌氧池(9),隔板可以防止未经处理的漂浮油脂进入下一单元,厌氧池内悬挂生物膜;进水管上还没置有沼气排放口(5),污水沉淀分解区中上部设置有过滤筛板(7),用于过滤从进水管流入的污水;第二厌氧池上部设置有溢流孔与植物种植区连接; 植物种植区用于种植植物并净化污水,植物种植区由隔板分隔为第一箱体(10)、第二箱体(11)、第三箱体(12),第一箱体与第二箱体通过隔板上部的溢流孔相连,第二箱体与第三箱体通过隔板底部的孔相连,植物种植区内填入基质材料(16);第三箱体上部设置有溢流孔,与集水箱(13)连接; 集水箱(13用于储存净化后的清水,集水箱内设置的潜水泵(14); 所述的水生动物养殖观赏箱(3)设置在污水沉淀分解区上部,用于水景及鱼类养殖,水生动物养殖观赏箱内设置有溢流管(2),溢流管内设置有过滤布,溢流管穿过水生动物养殖观赏箱底伸入到第一箱体(10)底部。
2.如权利要求1的使用生活污水的一体化生态景观装置,其特征在于,水生动物养殖观赏箱与沉淀箱之间设置有架空层(4),架空层(4)高5cm,可用于储物; 所述的潜水泵(14)设置有定时器,用于定时开启与关闭潜水泵; 植物种植区内的基质材料从下到上依次为卵石、废砖、陶粒贝壳混合基质、栽培土 ;栽培土上种植物;陶粒贝壳混合基质装入无纺布滤布袋铺设;沼气排放口(5)内填装臭气吸附材料,吸附材料填充高度10~15cm ; 在集水箱内设置有观景水车。
3.如权利要求1的使用生活污水的一体化生态景观装置,其特征在于,所述的主箱体长为80~200cm,宽度为30~35cm,污水沉淀分解区与植物种植区与集水箱的高度均为30~35cm,污水沉淀分解区长30~45cm,植物种植区长50~80cm,集水箱长30cm ;植物种植区长度还可根据环境及家庭需求加长,以种植更多植物,处理更多的生活污水; 所述的进水管(6)直径2cm ; 沼气排放口(5)内填装有活性炭或其他臭气吸附材料;水生动物养殖观赏箱内的溢流管(2)的溢流口设置在距水生动物养殖观赏箱底24cm处; 第一厌氧池与第二厌氧池之间的过水孔设置在距箱底35cm处; 污水沉淀分解区中的过滤筛板设置在距箱底45cm处; 第二厌氧池与植物种植区连接的溢流孔设置在距箱底45cm处; 第一箱体与第二箱体相连的溢流孔设置在距箱底36cm处; 第三箱体与集水箱连接的溢流孔设置在距箱底36cm处。
4.一体化生态景观装置的活水循环方法,按如下方式进行: I)、注入生活入水并沉淀:关闭沼气排放口,打开进水管,向第一厌氧池内注入生活污水,首次注入生活污水时,注入体积为30L,之后,每天注入污水量根据系统蒸发、蒸腾及生物消耗损失量补给,补给生活污水量为2~8L ;污水在污水沉淀分解区停留2天以上,以沉淀并分解大颗粒物质,带溢流孔的隔板防止第一厌氧池未经处理的漂浮油脂进入第二厌氧池,大颗粒物被档板阻隔于第一厌氧池中,水解发酵作用分解大颗粒有机物成为细菌新陈代谢产物; . 2)、流入植物种植区净化:经两级沉淀分解的水从第二厌氧池的溢流孔流入植物种植区的第一箱体的底部,水经植物种植区体内的基质、植物、微生物的净化,在植物种植区内从下向上流动,再向下流动,再向上流动的折返流行,以延长水流经过的距离,水流在植物种植区内经过I~2天的潜流,实现水质净化;. 3)、经净化后,从第三箱体的集水管流入到集水箱;. 4)、然后经水泵分两路分流,一路泵入水生动物养殖观赏箱,供鱼类用水,另一路带动水车转动,同时提高水体溶解氧,进一步净化水质;水生动物养殖观赏箱设置溢流口,多出的水缓慢溢流,汇入植物种植区的第一箱体;水泵可根据具体情况调节每间隔20分钟启动一次,每次工作30分钟,每次泵水200~300L ; .5)、当全部箱体内的水流充足后,关闭进水管,并打开沼气排放开关,排出沉淀分解箱内产生的气体,臭味经吸附剂吸附净化后排出; . 6)、当箱体内的水流不充足时,关闭沼气排放开关,打开进水管,向第一厌氧池内注入生活污水。
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