CN114319282A - 一种水面垃圾处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水面垃圾处理装置，涉及水面垃圾处理技术领域，包括造浪推流装置和水面垃圾收集装置；造浪推流装置包括缸体，缸体上设有直线驱动机构，直线驱动机构的自由端通过吊架吊设有用于水面人工造浪的造波圈，缸体内部分为上缸室和下缸室，上缸室和下缸室内分别设有适配的上活塞和下活塞，缸体的顶部设有与上缸室相通的喷水机构；缸体的底部设有与下缸室相通的曝气机构。水面垃圾收集装置包括分布在近岸水面的导流网，在导流网每个波谷处设置水面垃圾收集的抽吸管。本发明通过造浪推流装置进行人工造浪，最终由水面垃圾收集装置进行集中收集处理。具有水面垃圾处理效率高，处理范围广，处理更加彻底，功能性强等特点。

Description

一种水面垃圾处理装置

技术领域

本发明属于水面垃圾处理技术领域，具体涉及一种水面垃圾处理装置。

背景技术

随着经济的发展，由于工业废水以及生活污水的排放，难免造成水体富营养化，导致水面浮游植物快速繁殖，如蓝藻、红藻等，还有一起漂浮在水面上的生活废弃物，如塑料袋、泡沫等，被称为水面垃圾，这些水面垃圾如果不及时清除掉，会对水体水质造成严重污染，影响水体内水生生物，同时也会影响城市环境。传统的水面垃圾收集处理方式依靠人工通过打捞设备进行定期清理，这种方式效率低，打捞不彻底，并且人工成本高，大型的打捞船，效率高，但无法应用在浅水水域，目前市面上还存在一种潜水式的水面垃圾收集装置，通过固定在水下的装置对周围的水面垃圾进行吸入式收集，这种装置对水面垃圾收集处理的范围小，对大面积水面垃圾处理存在局限性。为此，我们根据现有水面垃圾处理装置存在的不足，设计并提出了一种利用造浪的方式将水面垃圾推送处理的水面垃圾处理装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在水面垃圾处理效率低，处理不彻底，处理范围小等缺点，而提出的一种水面垃圾处理装置。通过水面造浪的方式将水面垃圾推送至近岸区，在通过人工沿河岸打捞的方式或水面垃圾收集装置进行水面垃圾收集。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种水面垃圾处理装置，包括造浪推流装置和水面垃圾收集装置；所述造浪推流装置包括缸体，所述缸体通过支柱安装在固定桩上，所述固定桩设置在河床内；所述缸体的顶部固定设有直线驱动机构，所述直线驱动机构的自由端通过吊架吊设有用于水面人工造浪的造波圈，所述造波圈设置在缸体的周向上；所述缸体内部分为上缸室和下缸室，上缸室和下缸室内分别设有适配的上活塞和下活塞，所述上活塞和下活塞之间通过第一连杆固定相连，所述第一连杆通过第二连杆固定在吊架上，所述缸体沿长度方向设有用于第二连杆穿过的长孔；所述缸体的顶部设有与所述上缸室相通的喷水机构；所述缸体的底部设有与所述下缸室相通的曝气机构；所述水面垃圾收集装置包括分布在近岸水面的导流网，所述导流网呈波浪状设置，在导流网每个波谷处设置水面垃圾收集的抽吸管，所述抽吸管与抽污泵相连。

进一步的，直线驱动机构为往复式直线驱动机构，包括梯形丝杆传动、滚珠丝杆传动、同步带传动、电动推杆传动、电动缸传动、直线电机传动、齿轮齿条传动、凸轮机构传动、伸缩气缸传动、伸缩油缸传动中的一种传动方式。

进一步的，所述造波圈为空心结构的环形状，造波圈上固定设有配重块。

进一步的，所述喷水机构包括进水管、出水管和喷水管，所述进水管和出水管与上缸室相连通，所述进水管上设有进水单向阀，所述出水管上设有出水单向阀，所述喷水管连接在出水管上，进水管的进水口位于水面以下，喷水管位于水面以上。

进一步的，所述喷水管呈闭环结构的环状管，喷水管的周向上均布有喷水孔。

进一步的，所述曝气机构包括进气管、出气管和曝气管，所述进气管和出气管与下缸室相连通，所述进气管上设有进气单向阀，所述出气管上设有出气单向阀，所述曝气管连接在出气管上，所述进气管的进气口位于水面以上，所述曝气管位于水面以下。

进一步的，所述曝气管呈闭环结构的环状管，曝气管的周向上均布有曝气孔。

进一步的，所述抽吸管设置为潜水管，抽吸管的进水口与水面保持5-10mm的距离。

进一步的，包括液位传感器，所述液位传感器设置在支柱的底座上，用于监测水位变化，所述液位传感器通过PLC与直线驱动机构进行控制相连。

与现有技术相比，采用本发明提出的一种水面垃圾处理装置，有益效果在于：

(1)、本发明通过造浪推流装置进行人工造浪，在深水区形成一个连续的波浪，使水面上的垃圾在波浪的推动下由深水区朝向近岸水区流动，最终由水面垃圾收集装置进行集中收集处理。本发明的水面垃圾处理装置具有水面垃圾处理效率高，处理范围广，处理更加彻底，功能性强等特点，适应城市河道或湖泊水面垃圾的处理，对死水或活水水面上的垃圾都有较好的处理能力。

(2)、本发明通过造浪推流装置进行人工造浪，可提高水体的流动性，有利于水体水质的改善。

(3)、本发明在上下浮动进行人工造浪的同时，还会对水体进行曝气和喷洒处理，一方面提高了水体内的含氧量，改善水体的无氧环境，另一方面水体的喷淋构成水面喷泉效果，加上人工造浪可提高观赏性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明关于造浪推流装置的结构示意图；

图2是本发明关于造浪推流装置的局部剖视结构示意图；

图3是是本发明关于造浪推流装置的俯视结构示意图；

图4是图3关于A-A处的剖面结构示意图；

图5是图3关于B-B处的剖面结构示意图；

图6是本发明关于造浪推流装置上浮喷淋的内部结构示意图；

图7是本发明关于造浪推流装置下浮曝气和造浪的内部结构示意图；

图8是本发明关于实施例1水面垃圾处理装置处于死水水面进行水面垃圾处理的示意图；

图9是本发明关于实施例2水面垃圾处理装置处于活水水面进行水面垃圾处理的示意图；

图中标记为：1、缸体；11、上缸室；12、下缸室；13、长孔；14、进水管；141、进水单向阀；15、出水管；151、出水单向阀；16、进气管；161、进气单向阀；17、出气管；171、出气单向阀；21、第一连杆；22、上活塞；23、下活塞；24、第二连杆；3、喷水管；31、喷水孔；4、曝气管；41、曝气孔；5、直线驱动机构；51、吊架；6、造波圈；61、配重块；7、支柱；8、固定桩；9、液位传感器；10、导流网；抽吸管101。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。

一种水面垃圾处理装置，包括造浪推流装置和水面垃圾收集装置，造浪推流装置用于设置在深水区进行人工造浪，造出来的波浪会连续推动水面垃圾朝向近岸水域游动，最终积累在近岸水域内，然后再由人工或水面垃圾收集装置进行集中收集处理。

参见图1-3，造浪推流装置包括缸体1，缸体1通过支柱7安装在固定桩8上，固定桩8设置在河床内，缸体1的顶部固定设有直线驱动机构5，直线驱动机构5为往复式直线驱动机构，包括梯形丝杆传动、滚珠丝杆传动、同步带传动、电动推杆传动、电动缸传动、直线电机传动、齿轮齿条传动、凸轮机构传动、伸缩气缸传动、伸缩油缸传动中的一种传动方式。直线驱动机构5的自由端通过吊架51吊设有用于水面人工造浪的造波圈6，造波圈6设置在缸体1的周向上，造波圈6为空心结构的环形状，造波圈6上固定设有配重块61，直线驱动机构5以固定的频率带动造波圈6在水面上进行上下推动，在下降的过程中，拍打水面，会在造波圈6周向上的水面上形成一圈水波，连续的拍打，会产生连续的水波，水波会对水面垃圾产生一个推力，推动水面垃圾朝向近岸水域游动，水面垃圾最终集中到的近岸水域内。

参见图4-5，缸体1内部分为上缸室11和下缸室12，上缸室11和下缸室12内分别设有适配的上活塞22和下活塞23，上活塞22和下活塞23之间通过第一连杆21固定相连，第一连杆21通过第二连杆24固定在吊架51上，缸体1沿长度方向设有用于第二连杆24穿过的长孔13，吊架51在带动造波圈6上下浮动的同时，也会带动上活塞22和下活塞23在缸体1内进行上下移动，使上缸室11和下缸室12进行间断式的抽吸。

参见图4-5和6，缸体1的顶部设有与上缸室11相通的喷水机构，喷水机构包括进水管14、出水管15和喷水管3，进水管14和出水管15与上缸室11相连通，进水管14上设有进水单向阀141，出水管15上设有出水单向阀151，喷水管3连接在出水管15上，喷水管3呈闭环结构的环状管，喷水管3的周向上均布有喷水孔31，进水管14的进水口位于水面一下，喷水管3位于水面以上。当上活塞22向下移动时，进水单向阀141打开，出水单向阀151关闭，上缸室11内通过进水管14从水体中吸入水，当上活塞22向下移动时，进水单向阀141关闭，出水单向阀151打开，上缸室11内吸入的水，通过出水管15供给喷水管3，喷水管3上的喷水孔31便会向空气中喷水，形成喷泉的效果。

参见图4-5和7，缸体1的底部设有与下缸室12相通的曝气机构，曝气机构包括进气管16、出气管17和曝气管4，进气管16和出气管17与下缸室12相连通，进气管16上设有进气单向阀161，出气管17上设有出气单向阀171，曝气管4连接在出气管17上。曝气管4呈闭环结构的环状管，曝气管4的周向上均布有曝气孔41，进气管16的进气口位于水面以上，曝气管4位于水面以下。当下活塞23向上移动时，进气单向阀161打开，出气单向阀171关闭，下缸室12内通过进气管16从空气中吸入空气，当下活塞23向下移动时，进气单向阀161关闭，出气单向阀171打开，下缸室12内吸入的空气，通过出气管17供给曝气管4，曝气管4上的曝气孔41便会向水体内曝气，形成曝气的效果。

参见图8-9，水面垃圾收集装置包括分布在近岸水面的导流网10，导流网10呈波浪状设置，在导流网10每个波谷处设置水面垃圾收集的抽吸管101，抽吸管101与抽污泵相连，抽吸管101设置为潜水管，抽吸管101的进水口与水面保持5-10mm的距离。

参见图1-2，还包括液位传感器9，液位传感器9设置在支柱7的底座上，用于监测水位变化，液位传感器9通过PLC与直线驱动机构5进行控制相连，PLC通过传送的水位变化，控制直线驱动机构5固定的输出长度，然后在这个输出长度值上进行上下伸缩，以适应水位变化，始终确保造波圈6在水面上进行造浪。

实施例1

参见图8，将本发明的造浪推流装置设置在城市人工湖的中心位置或近中心位置，开启造浪，造出的浪将水面上的垃圾推动至近岸水域内，并由导流网10将推动的水面垃圾导流引入抽吸管101的管口上方，最终通过抽污泵将集中的水面垃圾进行抽离。

实施例2

参见图9，将本发明的造浪推流装置设置在城市河流的中心位置或近中心位置，开启造浪，造出的浪会对水面垃圾产生一个朝向近岸水域方向的推力，在水流的推力作用下，水面垃圾最终斜向推到近岸水域，并由导流网10将推动的水面垃圾导流引入抽吸管101的管口上方，最终通过抽污泵将集中的水面垃圾进行抽离。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水面垃圾处理装置，其特征在于，包括造浪推流装置和水面垃圾收集装置；

所述造浪推流装置包括缸体(1)，所述缸体(1)通过支柱(7)安装在固定桩(8)上，所述固定桩(8)设置在河床内；

所述缸体(1)的顶部固定设有直线驱动机构(5)，所述直线驱动机构(5)的自由端通过吊架(51)吊设有用于水面人工造浪的造波圈(6)，所述造波圈(6)设置在缸体(1)的周向上；

所述缸体(1)内部分为上缸室(11)和下缸室(12)，上缸室(11)和下缸室(12)内分别设有适配的上活塞(22)和下活塞(23)，所述上活塞(22)和下活塞(23)之间通过第一连杆(21)固定相连，所述第一连杆(21)通过第二连杆(24)固定在吊架(51)上，所述缸体(1)沿长度方向设有用于第二连杆(24)穿过的长孔(13)；

所述缸体(1)的顶部设有与所述上缸室(11)相通的喷水机构；

所述缸体(1)的底部设有与所述下缸室(12)相通的曝气机构；

所述水面垃圾收集装置包括分布在近岸水面的导流网(10)，所述导流网(10)呈波浪状设置，在导流网(10)每个波谷处设置水面垃圾收集的抽吸管(101)，所述抽吸管(101)与抽污泵相连。

2.根据权利要求1所述的一种水面垃圾处理装置，其特征在于，直线驱动机构(5)为往复式直线驱动机构，包括梯形丝杆传动、滚珠丝杆传动、同步带传动、电动推杆传动、电动缸传动、直线电机传动、齿轮齿条传动、凸轮机构传动、伸缩气缸传动、伸缩油缸传动中的一种传动方式。

3.根据权利要求1所述的一种水面垃圾处理装置，其特征在于，所述造波圈(6)为空心结构的环形状，造波圈(6)上固定设有配重块(61)。

4.根据权利要求1所述的一种水面垃圾处理装置，其特征在于，所述喷水机构包括进水管(14)、出水管(15)和喷水管(3)，所述进水管(14)和出水管(15)与上缸室(11)相连通，所述进水管(14)上设有进水单向阀(141)，所述出水管(15)上设有出水单向阀(151)，所述喷水管(3)连接在出水管(15)上，所述进水管(14)的进水口位于水面一下，喷水管(3)位于水面以上。

5.根据权利要求4所述的一种水面垃圾处理装置，其特征在于，所述喷水管(3)呈闭环结构的环状管，喷水管(3)的周向上均布有喷水孔(31)。

6.根据权利要求1所述的一种水面垃圾处理装置，其特征在于，所述曝气机构包括进气管(16)、出气管(17)和曝气管(4)，所述进气管(16)和出气管(17)与下缸室(12)相连通，所述进气管(16)上设有进气单向阀(161)，所述出气管(17)上设有出气单向阀(171)，所述曝气管(4)连接在出气管(17)上，所述进气管(16)的进气口位于水面以上，所述曝气管(4)位于水面以下。

7.根据权利要求6所述的一种水面垃圾处理装置，其特征在于，所述曝气管(4)呈闭环结构的环状管，曝气管(4)的周向上均布有曝气孔(41)。

8.根据权利要求1所述的一种水面垃圾处理装置，其特征在于，所述抽吸管(101)设置为潜水管，抽吸管(101)的进水口与水面保持5-10mm的距离。

9.根据权利要求1所述的一种水面垃圾处理装置，其特征在于，包括液位传感器(9)，所述液位传感器(9)设置在支柱(7)的底座上，用于监测水位变化，所述液位传感器(9)通过PLC与直线驱动机构(5)进行控制相连。

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