CN106745759A - 一种立体生态浮床 - Google Patents

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孙振中
张丹
张玉平
晏军
范武江
张芬
刘金金
李晓蓓
王淼
刘淑梅
张健
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Abstract

一种立体生态浮床，包括同一平面的内框架和外框架，内、外框架之间通过连接管固定连接，该内框架、外框架及连接管为中空管道，在内、外框架之间沿内、外框架管道外周的上下分别裹覆柔性网体形成浮水植物床体，内框架上通过弯钩固定悬挂低于内框架的刚性网体形成挺水植物床体，该刚性网体上通过固定放置镂空种植篮种植挺水植物，所述外框架四周管道上通过绳索悬挂镂空种植篮形成沉水植物床体，所述外框架上还固定置有覆盖外框架下方四周以及底部的能够将被养殖鱼虾蟹与本浮床中植物隔离的防护网。本发明能够模拟天然种植环境，根据各植物天然生态位种植不同层次的植物，从而有效地消减水体中的氮磷及有机物质，有利于水体修复，也具一定的景观效果。

Description

一种立体生态浮床
技术领域
本发明涉及一种养殖池塘水体富营养化生物修复技术领域，特别是一种种植水生植物的立体生态浮床。
背景技术
现有技术中,池塘水产养殖采用高密度养殖方式，在提高单位水体渔获量的同时，因大量的饲料投入和养殖对象代谢产物的积累导致水产养殖池塘内源性污染加重、水体富营养化，养殖废水的排放污染养殖环境周围水体，严重制约了淡水水产养殖业的可持续发展。
目前养殖池塘的修复技术按处置地点一般可分为两类：一类是以鱼-菜共生系统为代表的原位修复技术；另一类是以循环水养殖模式为代表的异位修复技术。和异位修复技术相比，原位修复技术具有节水、节能、节约面积的优点。其中，基于植物系统的生态浮床修复技术因具有投资小、易管理、应用规模可灵活变动、无环境风险、良好的经济效应等众多优点，近年来逐步被应用于淡水养殖池塘富营养化水体的处理，对水质起到净化作用。
生物浮床是利用有机或合成材料作为载体漂浮于水面，将水生蔬菜或其他植物种植于浮床床体上，通过植物根系吸收、吸附作用和根系微生物降解原理，消减水体中的氮磷及有机物质，从而有效进行水体修复的技术。生物浮床的的技术主体为植物,挺水植物的光合作用有利于它的生长，但产生的氧气不能释放入水体，其根系接触的水深也较浅；沉水植物不仅通过光合作用产生氧气提高溶解氧浓度，但光照强度对其生长起到抑制作用。
很多研究报道多侧重于浮床植物系统对养殖水体的净化功能和效果，而在生态浮床设计方面存在诸多不足，如植物空间分布平面化，选用的植物品种单一，植物群落结构单一。如公布号为CN101544424A，公开日为2009年9月30日的中国发明专利申请《用于水质净化的组合式生态浮床》，虽采用了漂浮植物、禾本科植物和挺水植物构筑浮床植物的镶嵌群落结构，浮床设计在生态位分布上仍显平面化。还有很多学者也考虑了植物多样性，设计生态浮床时考虑了漂浮植物、挺水植物的布局，但植物根系仍在同一水平面，根系微生物群落未呈现多层次特点。有的将生物填料或人工水草引入生态浮床设计，为微生物提供良好的附着生长环境，通过更大的生物膜表面积对污水进行净化，但目前生物填料作用较为单一，仅作为微生物生长的载体，而植物根系不仅为微生物提供栖息场所，还能吸收水中污染物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种立体生态浮床，使其能够根据各植物的天然生态位种植不同层次的植物，从而有效地消减水体中的氮磷及有机物质，进行水体修复。
本发明采用了下列技术方案解决了其技术问题：一种立体生态浮床，包括内框架和外框架，其特征在于：所述的内框架和外框架置在同一平面，内、外框架之间通过连接管固定连接，该内框架、外框架以及连接管为中空管道，在内、外框架之间沿内、外框架管道外周的上下分别裹覆柔性网体形成浮水植物床体，所述内框架上通过弯钩固定悬挂低于内框架的刚性网体形成挺水植物床体，该刚性网体上通过固定放置镂空种植篮种植挺水植物，所述外框架四周管道上通过绳索悬挂镂空种植篮形成沉水植物床体，所述外框架上还固定置有覆盖外框架下方四周以及底部的能够将被养殖鱼虾蟹与立体生态浮床中植物隔离的防护网。
本发明可以种植浮水植物或水生蔬菜、挺水植物、沉水植物，根据植物在天然水体中的生态位分布，构建不同层次植物根系，将挺水植物种植床体设计成下沉式，扩大微生物群落附着面积，提高氮、磷等有毒有害物质的去除效果，还具有美化环境、无二次污染等优点。
本发明从多层次、立体角度方面考虑，模拟天然种植环境，植物品种多样化，更好的起到水质净化作用，也有一定的景观效果。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图。
图2为本发明的侧视结构示意图。
图3为图1中A-A向剖视图。
图4为本发明中内、外框架管道外周上下分别裹覆柔性网体形成浮水植物床体的结构示意图。
图5为本发明中镂空种植篮的剖视图。
图中各序号分别表示为：1-外框架；2-内框架；3-连接管；4-柔性网体；5-防护网；6-底管；7-沉水植物；8-浮水植物；9-挺水植物；10-刚性网体；11-弯钩；12-镂空种植篮；13-砾石；14-海绵。
具体实施方式
以下结合实施例以及附图对本发明作进一步的描述。
参照图1、图2和图3，本发明包括内框架2和外框架1。所述的内框架2和外框架1置在同一平面，构成形成“回”字结构。内框架2和外框架1之间通过连接管3固定连接，该内框架2、外框架1以及连接管3为中空管道。
所述的内框架2、外框架1以及连接管3由公称直径DN75的U-PVC给水管，以及U-PVC直角弯头和U-PVC等径三通构成，各部件之间用U-PVC粘胶固定连接，所述内框架2尺寸为2m×2m，所述外框架1尺寸为3m×4m。U-PVC给水管具有耐力持久、无二次污染等优点。
在内、外框架1之间沿内、外框架1管道外周的上下分别裹覆柔性网体4形成浮水植物8床体。该柔性网体4为聚乙烯网，其规格为12股，网眼为3cm，通过用尼龙绳绑定于内框架2上，尼龙绳直径为3mm。浮水植物8或水生蔬菜直接种植于上下两层柔性网体4的网孔之中，可参照图3。
所述内框架2上通过弯钩11固定悬挂低于内框架2的刚性网体10形成挺水植物9床体。该刚性网体10为304不锈钢丝制作而成的2m×2m正方形网片，其中不锈钢丝直径为3mm，网片网孔大小为13cm×13cm，略小于镂空种植篮12的上口径。所述弯钩11为304不锈钢，直径为3mm，其一端固定悬挂于内框架2上的弯头直径为76～80mm，另一端固定连接刚性网体10的弯头直径为5mm，该弯钩11整体高度为20～25cm。
本发明所述的挺水植物9通过该刚性网体10上固定放置的镂空种植篮12种植。
本发明还通过外框架1四周管道上的绳索悬挂镂空种植篮12形成沉水植物7床体。该绳索为尼龙绳，其长度可根据应用水体深度而确定。
参照图5，上述种植挺水植物9和沉水植物7的镂空种植篮12内，底部置有2cm～4cm厚的砾石13，上部置有固定包裹种植植物用的海绵14。所述砾石13尺寸应大于镂空种植篮12镂空孔尺寸，砾石13能够增加镂空种植篮12中的重量，以保证镂空种植篮12沉在水中。所述挺水植物9和沉水植物7用海绵14包裹定植到镂空种植篮12后，用扎带以“十字交叉”的方式固定，防止植物与海绵14一起浮上水面。
本发明所述外框架1上还固定置有覆盖外框架1下方四周以及底部的能够将被养殖鱼虾蟹与立体生态浮床中植物隔离的防护网5，以确保种植物不会被养殖对象摄食。
所述防护网5为尼龙网，其网孔径大小要使养殖对象无法穿过，该防护网5四边分别通过用尼龙绳固定连接于外框架1上，该防护网5底部于外框架1两宽边下方通过尼龙绳分别固定连接一根DN25的PVC底管6，该底管6两端封住，管上均匀设置若干便于充水的小孔。
本发明中浮床平面面积为12m2，其中挺水植物9床体平面面积为4 m2。
本发明中浮水植物11选择水葫芦或空心菜，也可根据地域的不同、水质的不同及景观效果的要求来进行合理选择与搭配。
本发明中挺水植物9选择了适应本土生长的黄菖蒲、千屈菜、再力花与美人蕉，所述挺水植物9生长的最佳水深均能达到20cm，并考虑了耐寒品种与非耐寒品种的搭配，也可根据地域的不同、季节气候的不同、水质的不同及景观效果的要求来进行合理选择与搭配。
本发明中沉水植物7选择了轮叶黑藻，外框架1每隔0.5米处悬挂3株。
本发明下沉式挺水植物9种植床体种植挺水植物9，为微生物的生长提供更好的附着载体，有利于根系微生物群落建立，也为挺水植物9生长提供良好的生长环境。本发明可以种植浮水植物8或水生蔬菜、挺水植物9、沉水植物7，根据植物在天然水体中的生态位分布，从多层次、立体角度方面考虑，模拟天然种植环境，植物品种多样化，更好的起到水质净化作用，也有一定的景观效果。

Claims (6)

1.一种立体生态浮床，包括内框架和外框架，其特征在于：所述的内框架和外框架置在同一平面，内、外框架之间通过连接管固定连接，该内框架、外框架以及连接管为中空管道，在内、外框架之间沿内、外框架管道外周的上下分别裹覆柔性网体形成浮水植物床体，所述内框架上通过弯钩固定悬挂低于内框架的刚性网体形成挺水植物床体，该刚性网体上通过固定放置镂空种植篮种植挺水植物，所述外框架四周管道上通过绳索悬挂镂空种植篮形成沉水植物床体，所述外框架上还固定置有覆盖外框架下方四周以及底部的能够将被养殖鱼虾蟹与立体生态浮床中植物隔离的防护网。
2.根据权利要求1所述的一种立体生态浮床，其特征在于：所述的内框架、外框架以及连接管由DN75的U-PVC给水管、U-PVC直角弯头和U-PVC等径三通构成，各部件之间用U-PVC粘胶固定连接，所述内框架尺寸为2m×2m，所述外框架尺寸为3m×4m。
3.根据权利要求1所述的一种立体生态浮床，其特征在于：所述形成浮水植物床体的柔性网体为聚乙烯网，其规格为12股，网眼为3cm，通过用尼龙绳绑定于内框架上，尼龙绳直径为3mm。
4.根据权利要求1所述的一种立体生态浮床，其特征在于：所述形成挺水植物床体的刚性网体为304不锈钢丝制作而成的正方形网片，其中不锈钢丝直径为3mm，网片网孔大小为13cm×13cm，所述弯钩为304不锈钢，直径为3mm，其一端固定悬挂于内框架上的弯头直径为76～80mm，另一端固定接刚性网体的弯头直径为5mm，该弯钩整体高度为20～25cm。
5.根据权利要求1所述的一种立体生态浮床，其特征在于：所述种植挺水植物和沉水植物的镂空种植篮内，底部置有2cm～4cm厚的砾石层，上部置有固定包裹种植植物用的海绵。
6.根据权利要求1所述的一种立体生态浮床，其特征在于：所述防护网为尼龙网，其四边分别通过用尼龙绳固定连接于外框架上，该防护网底部于外框架两宽边下方通过尼龙绳分别固定连接一根DN25的PVC底管，该底管两端封住，管上均匀设置若干便于充水的小孔。
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