CN109761360A - 一种生态沉床系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水质净化、生态修复应用技术领域,特别是一种生态沉床系统。其包括:箱体,设置有若干透水孔;填料,设置于所述箱体内,包括自上而下依次设置的营养土层、滤料层和透水反滤层;若干天然水草,种植于所述填料内;若干人工水草,与若干所述天然水草交错排布。本发明的生态沉床系统布置效率高、水草存活率较高,净水去污能力高。
Description
技术领域
本发明涉及水质净化、生态修复应用技术领域,特别是一种生态沉床系统。
背景技术
随着经济社会的发展和城市化进程的推进,大量河流湖泊都受到了不同程度的污染,河流的生态系统严重受损,导致水体内中物质能量失衡,出现水质下降、水生物减少、水体黑臭等现象,河流生态治理是及其迫切的需求。
目前具体的河湖修复技术中的生物治理技术指的是采用人工措施利用植物、微生物的生物活动,对水中污染物进行降解或转化成无害物质的水体净化技术,该技术克服了物理、化学修复技术的缺点,具有处理效果好、费用低廉、不需耗能或低耗能等优点,最重要的是该技术可以使污染水体的自净能力逐渐恢复是实现人与自然和谐相处的治污途径。其中天然水草(水生植物)治理技术和人工水草治理技术是其中较常使用的主要手段。
天然水草(水生植物)可吸收、富集水中的N、P等营养物质及其他元素,增加水体中的氧气含量,通过化感作用抑制有害藻类繁殖,遏止底泥营养盐向水中的再释放,水草又能给水生动物提供更多的生活栖息和隐蔽场所,扩大水生动物的有效生存空间,水草的幼嫩部分又可供水生动物摄食,整体层面上改善整个水生生态系统。其中天然水草是治理过程中最常用的植物类型,其在水生生态系统中的地位不可替代的作用。但天然水草的生长区域通常集中在中浅水区,其生存繁殖需要足够的光照和一定的底质(底泥、河床床体)条件,但是部分地区城市河流、农村渠道等采用硬化河床,无法提供较好的底质条件,部分地区水体浊度较高,光照条件较差,天然水草难以生存。目前天然水草常采用的种植方法有叉子种植法,抛掷法等,该些方法无法保证天然水草根系的固着底质条件,植物根系易受伤,从而导致种植效率和植物存活率较低,难以大规模种植存活。传统的沉水网箱等种植利用方法也存在着外界水体条件变化的抵抗力弱,难以在河湖(库)底质不好的条件下保证植物的成长固定等问题。
人工水草是仿拟自然水草形态功能设计的一种仿生水草,其具备良好的生物惰性、物理化学稳定、韧性弹性和侵蚀耐性,水草表面会经过生物的自然富集形成生物膜,可通过微生物的生化反应有效降解水体中有机污染物并去除氮磷等营养物质,对水中悬浮固体也有较好的去除效果,同时可以为各类藻类、微生物的生长繁殖提供良好的附着条件,可以短时间提高水体的透明度和景观功能,逐步改善水体水质条件,为重建健康的河流生态系统提供较好的条件。但是人工水草并不具备天然水草(天然水草)的产生化感物质、光合产氧、提供部分茎叶作为水生生物食物等作用,本身的生态功能较为单一。目前人工水草的布置方法主要为利用砖块等配重块体沉水、制作杆状框架布置等方式,对外界水体条件变化的抵抗能力较弱,布置效率低下,运用条件不灵活,净水效果差。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的生态沉床布置效率底下,净水效果差,水草存活率较低的技术缺陷,从而提供一种布置效率高、水草存活率较高,净水去污能力高的生态沉床系统。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种生态沉床系统,包括:
箱体,设置有若干透水孔;
填料,设置于所述箱体内,包括自上而下依次设置的营养土层、滤料层和透水反滤层;
若干天然水草,种植于所述填料内;
若干人工水草,与若干所述天然水草交错排布。
上述生态沉床系统中,所述营养土层、所述滤料层和所述透水反滤层的厚度比为1:3:1。
上述生态沉床系统中,所述滤料层采用0.2-12mm级配的材料构成,所述透水反滤层采用8-32mm级配的材料构成。
上述生态沉床系统中,所述营养土层中埋设有若干包覆膜。
上述生态沉床系统中,所述包覆膜包括膜结构、设置于所述膜结构内的培养基或营养土、和埋于所述培养基或营养土内的所述天然水草的种子或驯化过的幼苗根茎。
上述生态沉床系统中,所述膜结构由水解淀粉膜或可降解纤维网制成。
上述生态沉床系统中,所述人工水草包括:
支撑杆,包括设置于所述填料内部用于固定所述人工水草的固定杆以及设置于所述固定杆上方并位于所述箱体上方的软杆;
浮子,设置于所述软杆顶端,内部充气,用于带动所述软杆上升;
织物填料,设置于所述软杆上。
上述生态沉床系统中,所述浮子由催化材料制成。
上述生态沉床系统中,所述软杆上设置有若干孔,所述织物填料设置于所述孔内。
上述生态沉床系统中,所述箱体由自上而下依次设置的盖板、一对长侧板和一对短侧板以及底板形成,所述底板、所述长侧板以及所述短侧板均通过三角支架相互固定连接,所述盖板为格状结构,所述底板以及所述长侧板上设置有透水孔。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的生态沉床系统,包括:箱体,设置有若干透水孔;填料,设置于所述箱体内,包括自上而下依次设置的营养土层、滤料层和透水反滤层;若干天然水草,种植于所述填料内;若干人工水草,与若干所述天然水草交错排布。人工水草-天然水草共植共生模式,可以使人工水草快速改善水体环境,为天然水草生存繁殖提供有利条件,天然水草发挥多层次生态作用,促进人工水草净水效,人工水草-天然水草促进彼此生态功能,产生联动耦合,提高净水效率,加速形成完善局部区域的生态系统,使生态净水去污功能提高;填料的多层次结构可以使净水除污功能增强,填料中天然水草的根系部分和人工水草都可以富集、吸附微生物和营养物质,从而挂膜净水,同时发挥天然水草、人工水草、箱体填料三部分的净水功能,多层次结构的填料为天然水草提供了营养物质和良好的底质环境,增加了天然水草种植成活率和抵抗外界环境的能力;箱体作为配重体提高了整体的抗外界条件变化能力,可以根据需求灵活调整人工水草和天然水草的布置密度,布置效率高,整体景观效果良好,运行管理方便,节省空间;多层次净水去污填料层、人工水草-天然水草层都可以吸附、降解部分水体悬浮物和营养物质,从而提升水质,改善水体环境;同时箱体会改变周边水流的流速和流态,箱体后部分位置会在水流流速方向形成一定区域的缓滞区,为各类水生生物提供一定范围的栖息和产卵场所,有利于水生生物的生存和繁衍,为生物多样性和生态系统的进一步形成提供有利的条件;透水孔的设计保证填料不会大量流失,为箱体内外提供通透空间。
2.本发明提供的生态沉床系统,所述营养土层、所述滤料层和所述透水反滤层的厚度比为1:3:1。这样的设计可以使底质条件更好,使水草存活率更高,净水去污能力更好。
3.本发明提供的生态沉床系统,所述滤料层采用0.2-12mm级配的材料构成,所述透水反滤层采用8-32mm级配的材料构成。这样的设计可以更好地实现各个填料层的功能。
4.本发明提供的生态沉床系统,所述营养土层中埋设有若干包覆膜。所述包覆膜包括膜结构、设置于所述膜结构内的培养基或营养土、和埋于所述培养基或营养土内的所述天然水草的种子或驯化过的幼苗根茎。所述膜结构由水解淀粉膜或可降解纤维网制成。这样的设计可以提高天然水草的存活率。
5.本发明提供的生态沉床系统,所述人工水草包括:支撑杆,包括设置于所述填料内部用于固定所述人工水草的固定杆以及设置于所述固定杆上方并位于所述箱体上方的软杆;浮子,设置于所述软杆顶端,内部充气,用于带动所述软杆上升;织物填料,设置于所述软杆上。所述浮子由催化材料制成。所述软杆上设置有若干孔,所述织物填料设置于所述孔内。这样的设计具备比表面积大、富集微生物能力强、强度适宜、生态环保等优点,是微生物挂膜的主要基床载体层;人工水草入水后,能够较快的发挥生物富集、降低水体浊度、改善周边区域生态坏境的作用,从而提高天然水草的受光照强度和生长生态环境,对天然水草的生长发育条件起到改善改良作用。
6.本发明提供的生态沉床系统,所述箱体由自上而下依次设置的盖板、一对长侧板和一对短侧板以及底板形成,所述底板、所述长侧板以及所述短侧板均通过三角支架相互固定连接,所述盖板为格状结构,所述底板以及所述长侧板上设置有透水孔。这样的设计使箱体具有可拆卸性和完整性,盖板的网格块为人工水草和天然水草的种植布置提供方便;同时箱体起到了配重固定、沉水植物生长繁殖基床、人工水草灵活布置和固定的作用;使得整体结构稳定可靠、布置使用灵活。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的生态沉床系统的结构示意图;
图2为图1所示的生态沉床系统的箱体结构示意图;
图3为图2所示的生态沉床系统的底板和长侧板开孔示意图;
图4为图2所示的生态沉床系统的箱体的局部示意图;
图5为图2所示的生态沉床系统的箱体的短侧板以及把手示意图;
图6为图1所示的生态沉床系统的局部结构示意图;
附图标记说明:
1-箱体;2-营养土层;3-滤料层;4-透水反滤层;5-浮子;6-织物填料;7-支撑杆;8-天然水草;9-包覆膜;10-螺丝;11-盖板;12-底板;13-短侧板;14-长侧板;15-三角支架;16-把手。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1-6所示,是本发明所涉及的生态沉床系统的一种具体实施方式,其包括:箱体1、填料、若干天然水草8、若干人工水草,在本实施例中天然水草8为沉水植物。
在本实施例中,箱体1设置有若干透水孔。
进一步地,所述箱体1由自上而下依次设置的盖板11、一对长侧板14和一对短侧板13以及底板12形成,所述底板12、所述长侧板14以及所述短侧板13均通过三角支架15相互固定连接,具体地,底板12、长侧板14、短侧板13、盖板11边缘地区开螺丝支架固定孔,通过三角支架15和螺丝10衔接固定,具有可拆卸性和完整性;所述盖板11为格状结构,具体地,盖板11主体做成条网格状,各网格块作为人工水草和沉水植物的种植布置区;所述底板12以及所述长侧板14上设置有透水孔,具体地,底板12与长侧板14的中央主体部分,进行均匀开孔,开孔尺寸2-6mm,开孔间距为20-60mm,长侧板14开孔自下而上减少,保证填料不会大量流失,为箱体1内外提供通透空间。这样的结构设计,可以实现组装拆卸、移动、重组,能够灵活布置,同时起到了配重固定、沉水植物生长繁殖基床、人工水草灵活布置和固定的作用;使得整体结构稳定可靠、布置使用灵活。
进一步地,所述短侧板13上设置有把手16,使移动运输更加方便。箱体1的底板12、长侧板14、短侧板13、盖板11由PVC硬板或者不锈钢钢板制成,把手16、三角支架15、螺丝10选用复合不锈钢材料。其中PVC硬板又叫做PVC板、挤出板、层压板、免烧砖托板,具有良好的化学稳定性,耐腐蚀性强,硬度大,强度大,耐老化,表面光洁平整,不吸水,不变形,易加工等特点。PVC硬板是优等的热成型材料,能替代部分不锈钢和其他耐腐蚀性合成材料。
箱体1内填满填料,组成一个结构位置稳定的沉床主体,箱体1置于水体底部时,能起到配重体的作用,使箱体1沉于底床并固定位置,同时箱体1会改变周边水流的流速和流态,箱体1后部分位置会在水流流速方向形成一定区域的缓滞区,为各类水生生物提供一定范围的栖息和产卵场所,有利于水生生物的生存和繁衍,为生物多样性和生态系统的进一步形成提供有利的条件。
在本实施例中,填料设置于所述箱体1内,包括自上而下依次设置的营养土层2、滤料层3和透水反滤层4。填料整体上是箱体1的配重材料,提供重量并保持箱体1沉于河湖低床;同时填料是沉水植物生长发育过程中根茎部份的固着层,是沉水植物根系植入的生物基床,也是维持和固定人工水草位置的结构层,人工水草可以根据布置需求改变放置的角度和位置。填料的多层次结构可以使净水除污功能增强,填料中沉水植物的根系部分和人工水草都可以富集、吸附微生物和营养物质,从而挂膜净水,同时发挥沉水植物、人工水草、箱体1填料三部分的净水功能。
进一步地,所述营养土层2、所述滤料层3和所述透水反滤层4的厚度比为1:3:1。三层填料总厚度为30-60cm。营养土层2可由河漫滩土壤(干净河道底泥)、河流细砂、水草营养泥(腐殖质、草木灰、泥炭土、草炭土)通过一定比例混合而成。水生植物生长的环境因子包括水质、光照强度和底质条件,其中底质条件和光线是影响沉水植物死亡的关键因素,并不是所有区域都适合沉水植物种植布置。营养土层2能为沉水植物幼苗或者种子提供部分必需的营养元素和有机质,同时具备良好的透气性,为种子的萌发、幼苗的生长发育提供良好的床体底质环境条件。
进一步地,所述滤料层3采用0.2-12mm级配的材料构成,滤料层3由砂砾石、沸石、火山岩、陶粒、砂砾石等某一种或多种吸附性填料混合少量河漫滩土壤或者河岸土壤构成,选择0.2-12mm级配的材料,这些填料之间空隙较大,利于水草的根系生长,不会浑水,能起到净化水质的作用。沉水植物的根系生长到一定程度时会穿过营养土层2,在滤料层3继续生长发育,经过一定时间的作用,微生物会在根系-滤料层3范围形成一层生物膜,起到吸收营养物质、分解有机物、净化水质的作用,同时会改善滤层环境,减少滤层堵塞的情况;所述透水反滤层4采用8-32mm级配的材料构成,透水反滤层4由砂砾石、鹅卵石、石英砂、沸石、火山岩、陶粒等材料的一种或多种组成,选择8-32mm级配的材料,可以使透水反滤层4填料之间的空隙较大,透水过水能力强,起到反滤、透水、均匀承重的作用,同时不易堵塞。
进一步地,所述营养土层2中埋设有若干包覆膜9。进一步地,所述包覆膜9包括膜结构、设置于所述膜结构内的培养基或营养土和埋于所述培养基或营养土内的所述沉水植物的种子或驯化过的幼苗根茎。进一步地,所述膜结构由水解淀粉膜或可降解纤维网制成。包裹膜还可以由其他可降解、无污染、通透性强的亲生物材料制成。
在本实施例中,若干沉水植物种植于所述填料内。沉水植物可选择类型包括苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻、伊乐藻、竹叶眼子菜、菹草等。沉水植物布置密度为6-16株/m2(种子埋设密度为10-25枚/m2),根据不同植物类型和特点可进行适当变化。
沉水植物可以由两种方法种植得到,第一种是在营养土层2植入所选品种植物的种子,第二种是将包裹膜植入并固定入营养土层2,在营养土层2萌发或者生长发育,沉水植物生长到一定阶段后,根茎会向下生长穿过营养土层2达到滤料层3或者透水反滤层4。
沉水植物给水生动物提供更多的生活栖息和隐蔽场所,又可以增加水中的溶氧,净化水质,扩大水生动物的有效生存空间,同时,沉水植物的幼嫩部分又可供水生动物摄食,在水中会释放化学物质,在周边范围产生化感作用,抑制浮游藻类生存,从而改善整个水生生态系统。对于水化现象和富营养化水体预防和治理,能起到一定的作用,有利于生态系统的维持。沉水植物在光照条件下产生的氧气增加周边水体含氧量,在光照不足条件下也会消耗部分水中溶解氧,这个交替过程会给人工水草的生物膜微生物提供厌氧-好氧反应条件,提高硝化、反硝化、氧化接触反应速率,从而提高人工水草的水体净化去污能力。
在本实施例中,若干人工水草与若干所述沉水植物交错排布。
进一步地,所述人工水草包括:支撑杆7,包括设置于所述填料内部用于固定所述人工水草的固定杆以及设置于所述固定杆上方并位于所述箱体1上方的软杆,固定杆和软杆两部分相接部分设置螺旋纹和螺旋螺母,通过螺旋固定方式连接在一起,固定杆材料选用pvc材料,固定杆埋入箱体1填料层里面,固定人工水草的位置,软杆由pvc软体材料制成;浮子5,设置于所述软杆顶端,内部充气,用于带动所述软杆上升;织物填料6,设置于所述软杆上。所述人工水草具备比表面积大、富集微生物能力强、强度适宜、生态环保等优点,是微生物挂膜的主要基床载体层。人工水草入水后,能够较快的发挥生物富集、降低水体浊度、改善周边区域生态坏境的作用,从而提高沉水植物的受光照强度和生长生态环境,对沉水植物的生长发育条件起到改善改良作用。人工水草的布置密度为6-16株/m2。
进一步地,所述浮子5由催化材料制成。具体地,由塑料陶瓷、净水光催化材料制成,呈球体或者椭球体结构,在水体中会向上漂浮,带动软杆部分上升。
进一步地,所述软杆上设置有若干孔,所述织物填料6设置于所述孔内。具体地,织物填料6可通过缝合、金属钉钉缝等方式固结于软杆上。织物填料6由复合型活性碳纤维材料(聚丙烯纤维材料、改性纤纶材料、聚乙烯纤维材料等)制成,所述织物填料6呈飘絮或带状结构,织物填料6表层同时具备大量的细绒毛,使织物填料6带的比表面积极大的得到提高,同时具备一定的吸附性能,会将微生物和营养物质富集在织物填料6层上,使得织物填料6和微生物能够充分与水接触,在织物填料6层上形成微生物反应床,悬挂一层生物膜,生物膜上发生硝化和反硝化反应,降解水中部分有机物,降低水体悬浮物,从而净化水质。
在实施时,可根据布置地地形情况和河道情况确定沉床布置位置和数量,拟定所选沉水植物类型、人工水草-沉水植物的布置密度、沉床尺寸;在水体岸边,组装好箱体1的底板12,长侧板14、短侧板13,形成箱体1结构;在箱体1内铺设一层水刺无纺布;取透水反滤层4砂石填料均匀填入箱体1底层,同时按照具体方案布置人工水草固定杆,轻微压实,整平表层;取滤料层3砂石土混合填料,填入透水反滤层4上方,轻微压实,整平表层;铺设覆盖营养土层2,在营养土层2预定位置埋入沉水植物种子或者包裹膜;盖上箱体1的盖板11,使用螺丝10固定表层口;利用人工运输或整体起吊等方式将生态沉床系统放入预定的位置。
生态沉床系统采用模块化组织布置形式,根据实地情况采用不同规格的箱体1尺寸并变动布置情形,充分利用各个地区现有的砂石块和土壤等资源,成本低廉且安全环保,可拆卸,灵活放置,方便管理和回收利用,控制适用范围,节约时间人工资金成本;箱体模块改变水流状态,形成部分的水流缓滞区,为生物提供了适宜的栖息带。填料为沉水植物提供了营养物质和良好的底质环境,增加沉水植物种植成活率和抵抗外界环境的能力,箱体1作为配重体提高了整体的抗外界条件变化能力,可以根据需求灵活调整人工水草和沉水植物的布置密度,整体景观效果良好,运行管理方便,节省空间;多层次净水去污,填料层、人工水草-沉水植物层都可以吸附、降解部分水体悬浮物和营养物质,从而提升水质,改善水体环境;放置初期,人工水草较快速提高水可见度,减少悬浮物,改善水体条件,为沉水植物生长发育提供良好的环境;沉水植物白天光合产氧,呼吸耗氧,创造小范围区域内的厌氧-兼氧-耗氧环境,为人工水草微生物地硝化和反硝化反应提供交替环境,提高人工水草净化水质效率;总体上发挥人工水草-沉水植物各自的优点,促进彼此生态功能,产生联动耦合,提高净水效率,加速形成完善局部区域的生态系统,发挥生态净水功能;人工水草-沉水植物共植共生模式,人工水草快速改善水体环境,为沉水植物生存繁殖提供有利条件,沉水植物发挥多层次生态作用,促进人工水草净水效率。
作为替代的实施方式,沉水植物还可以根据水深和水体具体情况,换成挺水植物、浮叶植物等其他水草类型。
作为替代的实施方式,箱体1的各板块之间还可以通过其他方式连接组装,例如:箱体1的底板12、长侧板14、短侧板13之间还可以采用扣锁式连接、铰接等方式,长侧板14、短侧板13两侧底部可以设置有固定杆、固定桩等进一步固定床体,长侧板14和短侧板13的连接处可设置为铆合卡扣,长侧板14两侧外端可设置为铆合槽。
作为替代的实施方式,箱体1还可以直接通过3d打印,焊接,胶结等方式直接制作为一体式箱体结构,不需要通过额外组装或者拆卸。
作为替代的实施方式,箱体1整体的侧面可以做成梯形、U形、半圆形等多种不同形式,灵活布置水草位置。
作为替代的实施方式,所述营养土层2、所述滤料层3和所述透水反滤层4的厚度比还可以为1:3:2或2:5:3或其他适合的比例。
作为替代的实施方式,所述滤料层3可采用0.2-16mm级配的材料构成,所述透水反滤层4可采用10-28mm级配的材料构成,滤料层3和透水反滤层4采用的具体材料级配也可进行其他合适选择。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种生态沉床系统,其特征在于,包括:
箱体(1),设置有若干透水孔;
填料,设置于所述箱体(1)内,包括自上而下依次设置的营养土层(2)、滤料层(3)和透水反滤层(4);
若干天然水草(8),种植于所述填料内;
若干人工水草,与若干所述天然水草(8)交错排布。
2.根据权利要求1所述的生态沉床系统,其特征在于,所述营养土层(2)、所述滤料层(3)和所述透水反滤层(4)的厚度比为1:3:1。
3.根据权利要求1所述的生态沉床系统,其特征在于,所述滤料层(3)采用0.2-12mm级配的材料构成,所述透水反滤层(4)采用8-32mm级配的材料构成。
4.根据权利要求1-3任一项所述的生态沉床系统,其特征在于,所述营养土层(2)中埋设有若干包覆膜(9)。
5.根据权利要求4所述的生态沉床系统,其特征在于,所述包覆膜(9)包括膜结构、设置于所述膜结构内的培养基或营养土、和埋于所述培养基或营养土内的所述天然水草(8)的种子或驯化过的幼苗根茎。
6.根据权利要求5所述的生态沉床系统,其特征在于,所述膜结构由水解淀粉膜或可降解纤维网制成。
7.根据权利要求1-3任一所述的生态沉床系统,其特征在于,所述人工水草包括:
支撑杆(7),包括设置于所述填料内部用于固定所述人工水草的固定杆以及设置于所述固定杆上方并位于所述箱体(1)上方的软杆;
浮子(5),设置于所述软杆顶端,内部充气,用于带动所述软杆上升;
织物填料(6),设置于所述软杆上。
8.根据权利要求7所述的生态沉床系统,其特征在于,所述浮子由催化材料制成。
9.根据权利要求7所述的生态沉床系统,其特征在于,所述软杆上设置有若干孔,所述织物填料设置于所述孔内。
10.根据权利要求1-3任一项所述的生态沉床系统,其特征在于,所述箱体(1)由自上而下依次设置的盖板(11)、一对长侧板(14)和一对短侧板(13)以及底板(12)形成,所述底板(12)、所述长侧板(14)以及所述短侧板(13)均通过三角支架(15)相互固定连接,所述盖板(11)为格状结构,所述底板(12)以及所述长侧板(14)上设置有透水孔。
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---|---|
CN (1) | CN109761360A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110642388A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-03 | 广州华苑园林股份有限公司 | 一种生态水景的沉水植物种植结构层及其用途 |
CN110745961A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-04 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统及其使用方法 |
CN111153502A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-15 | 南京公诚节能新材料研究院有限公司 | 伸缩式碳纤维生态草 |
CN115152610A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-10-11 | 徐州工程学院 | 一种沉水植物种植框体 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6447682B1 (en) * | 2001-07-03 | 2002-09-10 | David A. Flowers | Process and system for enhanced nitrogen removal in a wetland wastewater treatment facility |
CN101830565A (zh) * | 2010-05-24 | 2010-09-15 | 河海大学 | 一种可升降植物沉块与浮块立体耦合净化水质的装置 |
BRMU8901581U2 (pt) * | 2009-07-28 | 2012-06-05 | Joao Batista Maglia | usina hidrelétrica submersa blindada |
CN104030430A (zh) * | 2013-03-08 | 2014-09-10 | 昆山瀚潮环保科技有限公司 | 一种缓解水体富营养化的方法 |
CN104030447A (zh) * | 2013-03-08 | 2014-09-10 | 昆山瀚潮环保科技有限公司 | 一种立体组合式水生植物净水系统 |
CN203855455U (zh) * | 2014-05-14 | 2014-10-01 | 湖北师范学院 | 一种沉水植物种植装置 |
CN104496038A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-08 | 广西博世科环保科技股份有限公司 | 组合式多功能人工水草 |
CN205556240U (zh) * | 2016-03-30 | 2016-09-07 | 广州资源环保科技股份有限公司 | 一种用于沉水植物群落快速构建的装置 |
CN205892878U (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-18 | 江苏澳洋园林科技发展有限公司 | 一种浅水型水体净化装置 |
CN107162206A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-09-15 | 南京河海环境研究院有限公司 | 一种组合式人造水草设施净化水质的装置 |
CN207135730U (zh) * | 2017-07-12 | 2018-03-27 | 光合文旅控股股份有限公司 | 一种园林植物移植根部保护结构 |
CN207639262U (zh) * | 2017-05-27 | 2018-07-24 | 四川齐盟科技发展有限公司 | 一种用于迹地生态修复的种植袋 |
CN108575412A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-09-28 | 江苏澳洋生态园林股份有限公司 | 一种适于深水植物种植的装置 |
CN209797586U (zh) * | 2018-12-29 | 2019-12-17 | 中国水利水电科学研究院 | 一种生态沉床系统 |
-
2018
- 2018-12-29 CN CN201811654056.3A patent/CN109761360A/zh active Pending
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6447682B1 (en) * | 2001-07-03 | 2002-09-10 | David A. Flowers | Process and system for enhanced nitrogen removal in a wetland wastewater treatment facility |
BRMU8901581U2 (pt) * | 2009-07-28 | 2012-06-05 | Joao Batista Maglia | usina hidrelétrica submersa blindada |
CN101830565A (zh) * | 2010-05-24 | 2010-09-15 | 河海大学 | 一种可升降植物沉块与浮块立体耦合净化水质的装置 |
CN104030430A (zh) * | 2013-03-08 | 2014-09-10 | 昆山瀚潮环保科技有限公司 | 一种缓解水体富营养化的方法 |
CN104030447A (zh) * | 2013-03-08 | 2014-09-10 | 昆山瀚潮环保科技有限公司 | 一种立体组合式水生植物净水系统 |
CN203855455U (zh) * | 2014-05-14 | 2014-10-01 | 湖北师范学院 | 一种沉水植物种植装置 |
CN104496038A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-08 | 广西博世科环保科技股份有限公司 | 组合式多功能人工水草 |
CN205556240U (zh) * | 2016-03-30 | 2016-09-07 | 广州资源环保科技股份有限公司 | 一种用于沉水植物群落快速构建的装置 |
CN205892878U (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-18 | 江苏澳洋园林科技发展有限公司 | 一种浅水型水体净化装置 |
CN107162206A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-09-15 | 南京河海环境研究院有限公司 | 一种组合式人造水草设施净化水质的装置 |
CN207639262U (zh) * | 2017-05-27 | 2018-07-24 | 四川齐盟科技发展有限公司 | 一种用于迹地生态修复的种植袋 |
CN207135730U (zh) * | 2017-07-12 | 2018-03-27 | 光合文旅控股股份有限公司 | 一种园林植物移植根部保护结构 |
CN108575412A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-09-28 | 江苏澳洋生态园林股份有限公司 | 一种适于深水植物种植的装置 |
CN209797586U (zh) * | 2018-12-29 | 2019-12-17 | 中国水利水电科学研究院 | 一种生态沉床系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李孟等: "污水生物处理新技术", 武汉理工大学出版社, pages: 200 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110642388A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-03 | 广州华苑园林股份有限公司 | 一种生态水景的沉水植物种植结构层及其用途 |
CN110745961A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-04 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统及其使用方法 |
CN111153502A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-15 | 南京公诚节能新材料研究院有限公司 | 伸缩式碳纤维生态草 |
CN115152610A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-10-11 | 徐州工程学院 | 一种沉水植物种植框体 |
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