CN206767762U - 一种杀菌促植物生长的人工浮岛 - Google Patents

一种杀菌促植物生长的人工浮岛 Download PDF

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Abstract

一种杀菌促植物生长的人工浮岛，属于水体杀菌增氧的生态修复领域。所述人工浮岛包括浮岛框架、挺水浮岛植物、太阳能电池板、叶轮、蓄电池、电机、光催化填料系统、微生物填料系统和三角架，所述挺水浮岛植物的根部穿过浮岛框架；所述太阳能电池板设于浮岛框架顶面两端；所述叶轮设于浮岛框架边缘、与太阳能电池板相接，所述叶轮表面涂刷纳米二氧化钛；所述光催化填料系统设于浮岛框架底端边缘；所述微生物填料系统设于浮岛框架底端、光催化填料系统内侧。本实用新型所述装置可增高水体氧含量，抑制水中细菌增生，增强植物的抗倒伏能力，促进浮岛植物生长，同时能有效降解水中氮、磷、硫化氢、亚磷酸盐等多种有机物，降低水体浊度和异味。

Description

一种杀菌促植物生长的人工浮岛
技术领域
本实用新型属于水体杀菌增氧的生态修复领域，具体涉及到一种杀菌促植物生长的人工浮岛。
背景技术
我国人口众多，人均水资源少，平均个人可利用量为 2150 m3，为世界平均水平的1/4，且随着经济的发展，水体环境污染的情况越来越恶劣，未来在相当长一段时间内，水资源短缺将是我国的基本国情。资料显示，我国超过40%的湖泊处于水体富营养化状态，且近几年来，水体爆发水华的频率和规模都在持续增长。此外，我国许多小城镇和农村地区，由于没有完善的基础水处理设施，产生的污水多是简单处理或是直接排放到附近河流中，造成河流滋生藻类，水质恶化并且污染了地下水、土壤和大气。且多数城镇河流流速慢，不利于水中氧气交换，不利于河道自我净化作用。到2020年我国将有约 40000个建制镇。其中，小城镇所占比例高达 70%左右，随之而来对水资源污染程度也将越来越严重。
人工浮岛又称人工浮床，欧美等发达国家将其成功的应用于地表水体污染治理和生态修复。人工浮岛技术在治理藻华严重的富营养化水体时，过植物吸收、微生物净化以及物理作用等方式净化水体，一部分水生动植物可以自然恢复或在人工协助下恢复。传统人工浮岛主要由浮岛平台、浮岛植物和固定系统组成，存在一些不足之处：首先是浮岛的稳固性，这决定了人工浮岛的使用寿命。传统浮岛在设计上通常采用整块浮岛板，这使得浮岛无法有效抗击强风浪，浮岛平板之间容易相互碰撞引起破坏；其次是在浮岛功能设计上，传统浮岛通常只是单一的利用浮岛植物的根茎吸收作用净化水质，致使人工浮岛的适用范围狭窄；最后是浮岛植物的选择上，应当充分考虑植物的种类、特性和种植方式，合理选择浮岛植物，以增强植物的抗倒伏能力，降低后期的维护费用。
发明内容
解决的技术问题：针对现有人工浮岛技术中存在浮岛的稳固性差，功能单一以及植物抗倒伏能力差等问题，本实用新型提供一种杀菌促植物生长的人工浮岛，既能增强浮岛稳固性，高效去除水中污染物，又能抑制水中细菌增生，促进植物生长。
技术方案：一种杀菌促植物生长的人工浮岛，所述人工浮岛包括浮岛框架、挺水浮岛植物、太阳能电池板、叶轮、蓄电池、电机、光催化填料系统、微生物填料系统和三角架，所述浮岛框架由浮岛单元种植板组成，所述浮岛单元种植板上设有种植孔；所述挺水浮岛植物的根部通过种植孔穿过浮岛框架；所述三角架设于浮岛框架顶面的两端，所述太阳能电池板设于三角架的顶面；所述蓄电池设于浮岛框架上、与太阳能电池板相接，所述电机设于浮岛框架上、与所述蓄电池相接，所述叶轮设于浮岛框架的边缘，所述叶轮表面涂刷纳米二氧化钛；所述光催化填料系统包括悬挂绳和填料框，所述悬挂绳上悬挂填料框，所述填料框内设有光催化剂，所述光催化填料系统设于浮岛框架底端边缘；所述微生物填料系统包括悬挂绳和填料框，所述悬挂绳上悬挂填料框，所述填料框内设有微生物填料，所述微生物填料系统设于浮岛框架的底端、光催化填料系统的内侧。
作为优选，所述浮岛框架为PVC管道，拐角处通过水管弯头密闭连接。
作为优选，所述浮岛框架由浮岛单元种植板拼接而成，拼接处设有关卡。
作为优选，所述浮岛单元种植板为正方形，沿四边设有四个缺口，所述缺口为半圆形，相邻的两个浮岛单元种植板的缺口可拼接成一个完整的圆形，所述圆形为种植孔。
作为优选，所述挺水浮岛植物采用高低植物交叉插种，所述高挺水植物为水葱、芦苇、再力花、菖蒲和美人蕉中的一种或多种，所述低挺水植物为香菇草、海寿花、慈姑、水芹和泽苔中的一种或多种。
作为优选，所述填料框的形状为六角蜂窝煤状，并且填料框上下部分固定有滤网。
作为优选，所述光催化剂为纳米级TiO2和碳纳米管复合型光催化剂。
作为优选，所述微生物填料中微生物的菌种为乳酸菌、絮凝菌、放线菌或者丝状菌，所述微生物填料的粒径为0.5~50 mm。
作为优选，所述蓄电池为防水蓄电池，并且蓄电池外侧由塑料布密封。
有益效果： 1、本申请所述叶轮表面涂刷纳米二氧化钛，在太阳的照射下，二氧化钛能使水中氧分子变成活性氧，使水产生活性氧自由基而发挥杀菌抗菌作用；
2、本申请通过设置太阳能电池板利用太阳能对叶轮提供能量，节能环保；
3、本申请所述人工浮岛下方设有光催化填料系统和微生物填料系统，丰富了人工浮岛净化水质功能，光催化填料系统可以有效利用透过水面的太阳光，增强水处理效果，微生物填料系统可以有效分解水体中小分子有机物，降低氮磷含量，抑制藻类生长；
4、本申请通过将高低植物错落插种，增强了植株间气体的流动性，即可提高植物的抗倒伏能力，又可以充分利用空间和太阳光。
本申请所述人工浮岛装置可增高水体氧含量，抑制水中细菌增生，同时能有效降解水中氮、磷、硫化氢、亚硫酸盐等多种有机物，降低水体浊度和异味。
附图说明
图1为浮岛单元板结构示意图；
图2为浮岛整体轮廓示意图；
图3为浮岛A-A向剖面图。
图中，各标号代表含义如下：1.浮岛框架；2.浮岛单元种植板；3.种植孔；4.挺水浮岛植物；5.太阳能电池板；6.叶轮；7.蓄电池；8.电机；9.光催化填料系统；10.微生物填料系统；11.三角架。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
一种杀菌促植物生长的人工浮岛，包括浮岛框架1、挺水浮岛植物4、太阳能电池板5、叶轮6、蓄电池7、电机8、光催化填料系统9、微生物填料系统10和三角架11，所述浮岛框架1由浮岛单元种植板2组成，所述浮岛单元种植板2上设有种植孔3；所述挺水浮岛植物4的根部通过种植孔3穿过浮岛框架1；所述三角架11设于浮岛框架1顶面的两端，所述太阳能电池板5设于三角架11的顶面；所述蓄电池7设于浮岛框架1上、与太阳能电池板5相接，所述电机8设于浮岛框架1上、与所述蓄电池7相接，所述叶轮6设于浮岛框架1的边缘，所述叶轮6表面涂刷纳米二氧化钛；所述光催化填料系统9包括悬挂绳和填料框，所述悬挂绳上悬挂填料框，所述填料框内设有光催化剂，所述光催化填料系统9设于浮岛框架1底端边缘；所述微生物填料系统10包括悬挂绳和填料框，所述悬挂绳上悬挂填料框，所述填料框内设有微生物填料，所述微生物填料系统10设于浮岛框架1的底端、光催化填料系统9的内侧。
实施例2
一种杀菌促植物生长的人工浮岛，参照图1、图2和图3，包括浮岛框架1、挺水浮岛植物4、太阳能电池板5、叶轮6、蓄电池7、电机8、光催化填料系统9、微生物填料系统10和三角架11，所述浮岛框架1由浮岛单元种植板2拼接而成，拼接处设有关卡，所述浮岛框架1为PVC管道，拐角处通过水管弯头密闭连接。所述浮岛单元种植板2为正方形，沿四边设有四个缺口，所述缺口为半圆形，相邻的两个浮岛单元种植板2的缺口拼接成一个完整的圆形，所述圆形为种植孔3。
所述挺水浮岛植物4采用高低植物交叉插种，所述高挺水植物为水葱、芦苇、再力花、菖蒲和美人蕉中的一种或多种，所述低挺水植物为香菇草、海寿花、慈姑、水芹和泽苔中的一种或多种。所述挺水浮岛植物4的根部通过种植孔3穿过浮岛框架1；所述三角架11设于浮岛框架1顶面的两端，所述太阳能电池板5设于三角架11的顶面。所述蓄电池7设于浮岛框架1上、与太阳能电池板5相接，所述蓄电池7为防水蓄电池，并且蓄电池7外侧由塑料布密封。所述电机8设于浮岛框架1上、与所述蓄电池7相接，所述叶轮6设于浮岛框架1的边缘，所述叶轮6表面涂刷纳米二氧化钛。
所述光催化填料系统9包括悬挂绳和填料框，所述悬挂绳上悬挂填料框，所述填料框内设有光催化剂，所述光催化剂为纳米级TiO2和碳纳米管复合型光催化剂。所述填料框的形状为六角蜂窝煤状，并且填料框上下部分固定有滤网。所述光催化填料系统9设于浮岛框架1底端边缘；所述微生物填料系统10包括悬挂绳和填料框，所述悬挂绳上悬挂填料框，所述填料框的形状为六角蜂窝煤状，并且填料框上下部分固定有滤网。所述填料框内设有微生物填料，所述微生物填料是通过将填料颗粒浸润到富含微生物溶液中，以使微生物附着在颗粒上，所述微生物的菌种为乳酸菌、絮凝菌、放线菌和丝状菌中的一种或多种，所述微生物填料的粒径为0.5~50 mm。所述微生物填料系统10设于浮岛框架1的底端、光催化填料系统9的内侧。
使用时，安装人员首先将PVC或者木板材质的浮岛单元种植板2通过关卡组装成正方形，之后将PVC管道制作成浮岛框架1固定在已经组装完成的浮岛板四周，在浮岛板四角通过弯管相连接。
将已经驯化后的挺水植物4，放置于定做的塑料花盆里，盆底预留均匀分布的小孔，小孔直径为5mm左右，盆内填充物从下至上依次为粗砂砾、细砂砾以及土壤，将花盆放置于浮岛板上预留出的种植孔3内。
浮岛上设置有叶轮6，太阳能电池板5、蓄电池7、电机8以及电路部分。为了使太阳能电池板5更好的接受太阳光，本实施例在浮岛左右两侧放置三脚架11，将太阳能电池板5固定在铝制三角架11上，在浮岛前后两侧边缘处放置抑菌叶轮6，太阳能电池板5连接蓄电池7，蓄电池7连接电机8，电机8连接叶轮6带动叶轮6运转，叶轮6表面涂有纳米二氧化钛涂料，利用纳米级二氧化钛的光催化性能，氧化降解水中细菌和有机物。安装时，注意太阳能电池板5和叶轮6放置的位置，保持浮岛受力均衡。
本实施例所述蓄电池7采用防水蓄电池，为了进一步保证其防水效率，用塑料布密闭包裹蓄电池7，放置在浮板上。
浮板底部设置有合理均匀分布的吊环，用以悬挂光催化填料系统9和微生物填料系统10。填料颗粒放置在六角蜂窝煤状的填料框内，多个填料容器串在一起，形成一束悬挂在吊环上。每束填料上悬挂的上下填料框之间间隔为15cm。
在该多功能人工浮岛试运行阶段，人为地向浮岛植物喷水，防止其叶面在太阳照射下干枯，提高植物存活率。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种杀菌促植物生长的人工浮岛，其特征在于，所述人工浮岛包括浮岛框架(1)、挺水浮岛植物(4)、太阳能电池板(5)、叶轮(6)、蓄电池(7)、电机(8)、光催化填料系统(9)、微生物填料系统(10)和三角架(11)，所述浮岛框架(1)由浮岛单元种植板(2)组成，所述浮岛单元种植板(2)上设有种植孔(3)；所述挺水浮岛植物(4)的根部通过种植孔(3)穿过浮岛框架(1)；所述三角架(11)设于浮岛框架(1)顶面的两端，所述太阳能电池板(5)设于三角架(11)的顶面；所述蓄电池(7)设于浮岛框架(1)上、与太阳能电池板(5)相接，所述电机(8)设于浮岛框架(1)上、与所述蓄电池(7)相接，所述叶轮(6)设于浮岛框架(1)的边缘，所述叶轮(6)表面涂刷纳米二氧化钛；所述光催化填料系统(9)包括悬挂绳和填料框，所述悬挂绳上悬挂填料框，所述填料框内设有光催化剂，所述光催化填料系统(9)设于浮岛框架(1)底端边缘；所述微生物填料系统(10)包括悬挂绳和填料框，所述悬挂绳上悬挂填料框，所述填料框内设有微生物填料，所述微生物填料系统(10)设于浮岛框架(1)的底端、光催化填料系统(9)的内侧。
2.根据权利要求1所述的一种杀菌促植物生长的人工浮岛，其特征在于，所述浮岛框架(1)为PVC管道，拐角处通过水管弯头密闭连接。
3.根据权利要求1所述的一种杀菌促植物生长的人工浮岛，其特征在于，所述浮岛框架(1)由浮岛单元种植板(2)拼接而成，拼接处设有关卡。
4.根据权利要求1所述的一种杀菌促植物生长的人工浮岛，其特征在于，所述浮岛单元种植板(2)为正方形，沿四边设有四个缺口，所述缺口为半圆形，相邻的两个浮岛单元种植板(2)的缺口拼接成一个完整的圆形，所述圆形为种植孔(3)。
5.根据权利要求1所述的一种杀菌促植物生长的人工浮岛，其特征在于，所述挺水浮岛植物(4)采用高低挺水植物交叉插种，高挺水植物为水葱、芦苇、再力花、菖蒲和美人蕉中的一种或多种，低挺水植物为香菇草、海寿花、慈姑、水芹和泽苔中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种杀菌促植物生长的人工浮岛，其特征在于，所述填料框的形状为六角蜂窝煤状，并且填料框上下部分固定有滤网。
7.根据权利要求1所述的一种杀菌促植物生长的人工浮岛，其特征在于，所述光催化剂为纳米级TiO2和碳纳米管复合型光催化剂。
8.根据权利要求1所述的一种杀菌促植物生长的人工浮岛，其特征在于，所述微生物填料中微生物的菌种为乳酸菌、絮凝菌、放线菌和丝状菌中的一种或多种，所述微生物填料的粒径为0.5～50mm。
9.根据权利要求1所述的一种杀菌促植物生长的人工浮岛，其特征在于，所述蓄电池(7) 为防水蓄电池，并且蓄电池(7)外侧由塑料布密封。
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