CN212212250U - 一种水生植物的循环生态系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水生植物的循环生态系统，采用垂直布局，在支撑架上设置多层生态箱，空间利用率高，实现可持续循环型的低碳生产模式。在该生态系统的循环种植中，将虹吸快速排水与文丘里负压吸氧原理相结合，从而实现在上层生态箱排水的同时，负压吸入空气，实现系统的自动增氧。当上层生态箱内水外高于设定的水位后，虹吸排水机构开始进行潮汐式排水，排水管内流速的增大会伴随流体压力的降低，在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用，空气从增氧管与排水管之间的增氧间隙被吸入，实现对循环水的自动供氧，避免增氧设备的使用，减低生产成本。

Description

一种水生植物的循环生态系统

技术领域

本实用新型涉及水生植物种植设备领域，尤其涉及一种水生植物的循环生态系统。

背景技术

近年来，发展低碳型经济和节能减排已成为全球性共识，随着我国能源结构的调整，以及农业现代化、科技化的普及，水生植物在栽培时需要添通过增氧设备向水中增氧，以满足水生植物的营养需求，该种植方式耗电量大，种植成本高，无法最大限度地节约资源。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够自动增氧的水生植物的循环生态系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种水生植物的循环生态系统，包括支撑架，于支撑架上上下间隔布置有至少两层生态箱；其特征在于，于每一生态箱内具有：

一储水腔；

一水处理机构，包括底部连通的沉淀腔和填充有过滤填料的过滤腔；

一托盘，水平且可拆卸的固定于储水腔的上方，所述过滤腔侧壁的上方开设有与托盘上方连通的第三溢水口，于托盘上开设有与储水腔连通的漏水孔；

多个定植篮，放置于托盘上，用于种植水生植物；

该循环生态系统还包括：

虹吸排水机构，设于除最下层生态箱外的每一储水腔内，用于将储水腔内高于设定水位的水排出；

多个排水管，其一端连接上层生态箱中虹吸排水机构的排水口，另一端伸入下层生态箱中的沉淀腔内；及

增氧管，套设于排水管的下端，与排水管之间具有增氧间隙，所述增氧管的上端伸出沉淀腔外；

循环水管，通过循环水泵将最下层生态箱中储水腔内的水打入最上层生态箱的沉淀腔内。

进一步的技术方案在于：所述虹吸排水机构包括：

一外排水罩，竖直固定于储水腔的底壁上，所述外排水罩的顶部封口，于外排水罩的侧壁上开设有与设定水平齐平的下进水口，于下进水口上方开设有上进水口；及

一内虹吸管，同轴设于外排水罩内，并与外排水罩之间具有环形的虹吸间隙，所述内虹吸管的上端位于上进水口的上方，内虹吸管的下端与排水管连接。

进一步的技术方案在于：于储水腔的内壁上周向固定有多个用于支撑托盘的支撑块。

进一步的技术方案在于：于储水腔的内壁上周向固定有多个用于支撑托盘的支撑块，且所述外排水罩的顶面同样能够用于支撑托盘。

进一步的技术方案在于：所述过滤腔包括前端的一级过滤腔和后端的二级过滤腔，所述第三溢水口设于二级过滤腔上。

进一步的技术方案在于：所述一级过滤腔的上方开设有与托盘上方连通的第二溢水口，所述第二溢水口高于第三溢水口。

进一步的技术方案在于：所述沉淀腔侧壁的上方开设有与托盘上方连通的第一溢水口，所述第一溢水口高于第三溢水口和第二溢水口。

进一步的技术方案在于：于过滤腔内填充的填料为红砖碎块。

进一步的技术方案在于：所述增氧管活动套设于排水管的下端，于沉淀腔内放置有用于对增氧管底部进行支撑、且于镂空结构的支撑帽。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

该生态系统采用垂直布局，在支撑架上设置多层生态箱，空间利用率高，实现可持续循环型的低碳生产模式。

在该生态系统的循环种植中，将虹吸快速排水与文丘里负压吸氧原理相结合，从而实现在上层生态箱排水的同时，负压吸入空气，实现系统的自动增氧。当上层生态箱内水外高于设定的水位后，虹吸排水机构开始进行潮汐式排水，排水管内流速的增大会伴随流体压力的降低，在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用，空气从增氧管与排水管之间的增氧间隙被吸入，实现对循环水的自动供氧，避免增氧设备的使用，减低生产成本。

并且由于增氧管直径的增大，水进入增氧管后流速降低，能够与吸入的空气进行充分混合，从而提高种植水中氧的含量，为鱼和芽菜的生长提供氧份。

该负压吸氧的效果，远远高于单独的文丘里管的吸氧效果，且仅在排水管上套设一增氧管，结构简单，制作成本低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型的俯视结构示意图(未示出定植篮)。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，本公开的水生植物的循环生态系统，采用处置布局，包括支撑架100，于支撑架100上上下间隔布置有至少两层生态箱200。空间利用率高，实现可持续循环型的低碳生产模式。

在每一生态箱200内具有一储水腔210、一水处理机构、一托盘230 和多个定植篮240。生态箱200内的各腔体的形成，可采用隔板围构形成，也可在实体结构上下凹沉槽形成。

水处理机构用于对循环水的水质进行处理，包括底部连通的沉淀腔221 和填充有过滤填料的过滤腔。托盘230水平且可拆卸的固定于储水腔210 的上方，所述过滤腔侧壁的上方开设有与托盘230上方连通的第三溢水口 224，于托盘230上开设有与储水腔210连通的漏水孔231。

其中，所述过滤腔包括前端的一级过滤腔222和后端的二级过滤腔 223，采用多级过滤，且一级过滤腔222和二级过滤腔223可不在一条直线上，改变水流方向，过滤效果更好，第三溢水口224设于二级过滤腔223 上。一级过滤腔222与沉淀腔221通过上方的过水孔连通，一级过滤腔222 与二级过滤腔223通过下方的过水孔连通。沉淀腔221不仅作为每层生态箱200的入水端，还可用于杂质的沉淀，去除循环水中的杂质，在沉淀腔 221的底部可开设有带阀门的排污口，便于去除沉淀的淤泥。

两过滤腔内填充的填料优选为红砖碎块。我国早期建筑所用的红砖基本是以粘土、页岩、煤矸石等为原料经过一系列加工制备而成，强度大、硬度高、耐磨性强，含有CaO、MgO、Fe₂O₃等无机物和微量稀有元素(如 Ti、Co、V等)。红砖砌块表面粗糙，比表面积大、孔隙率高，可用做吸附材料。其在水中缓慢释放出的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺可与水中的磷酸根反应生成沉淀。因此，废弃红砖砌块经破碎后可用作水处理滤料，不仅具有普通滤料所具有的吸附及生物载体功能，而且还具有磷酸根的沉淀去除功能。且成本低，实现了废弃物料的再利用。

多个定植篮240放置于托盘230上，用于种植水生植物。在定植篮240 内填充一些比表面积较大的不溶性颗粒，如栽花用的陶粒，这些陶粒一方面可以固定蔬菜，一方面可以作为循环水的生物过滤材料。

该循环生态系统还包括虹吸排水机构、多个排水管320、增氧管330 和循环水管340。

虹吸排水机构设于除最下层生态箱200外的每一储水腔210内，利用虹吸原理将储水腔210内高于设定水位的水排出。

排水管320用于连接上下相邻的两层生态箱200，使两层间的水连通。排水管320的一端连接上层生态箱200中虹吸排水机构的排水口，另一端伸入下层生态箱200中的沉淀腔221内。上层循环水经沉淀腔221、两级过滤腔、托盘230、储水腔210后进入下层生态箱200的沉淀腔221。

增氧管330套设于排水管320的下端，与排水管320之间具有增氧间隙，所述增氧管330的上端伸出沉淀腔221外。

循环水管340将对下层生态箱200的储水腔210与最上层生态箱200 的沉淀腔221相连通，并通过循环水泵将最下层生态箱200中储水腔210 内的水打入最上层生态箱200的沉淀腔221内，实现该生态系统的水质循环。

该生态系统在水生植物种植时，需要事先向各储水腔210内注入足够的水，该水可以采用养鱼的水，养鱼水中鱼的排泄物及饲料残渣中富含氨氮、蛋白质等物质，为水生植物的生长提供养料。通过循环水管340将水打入最上层生态箱200的沉淀腔221内，使水进行流动。随着水不断打入最层的沉淀腔221，水经沉淀腔221进行沉淀，去除杂质，上清液进入一级过滤腔222，通过填料进行初级过滤，然后进入二级过滤腔223再次过滤，然后由第三溢水口224溢入托盘230内，定植篮240浸泡在浅层水中，循环水为水生植物提供营养。不断涌入托盘230内的水由漏水孔231进入储水腔210，当储水腔210内的水位高位设定水位后，虹吸排水机构将高于设定水位的水快速排入下层生态箱200的沉淀腔221内，依次进行循环，从而实现水生植物的循环种植。

在该生态系统的循环种植中，将虹吸快速排水与文丘里负压吸氧原理相结合，从而实现在上层生态箱200排水的同时，负压吸入空气，实现系统的自动增氧。当上层生态箱200内水外高于设定的水位后，虹吸排水机构开始进行潮汐式排水，排水管320内流速的增大会伴随流体压力的降低，在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用，空气从增氧管330 与排水管320之间的增氧间隙被吸入，实现对循环水的自动供氧，避免增氧设备的使用，减低生产成本。

并且由于增氧管330直径的增大，水进入增氧管330后流速降低，能够与吸入的空气进行充分混合，从而提高种植水中氧的含量，为鱼和芽菜的生长提供氧份。

该负压吸氧的效果，远远高于单独的文丘里管的吸氧效果，且仅在排水管320上套设一增氧管330，结构简单，制作成本低。

根据公开的一实施方式，虹吸排水机构包括一外排水罩311和一内虹吸管312。外排水罩311竖直固定于储水腔210的底壁上，所述外排水罩 311的顶部封口，于外排水罩311的侧壁上开设有与设定水平齐平的下进水口，于下进水口上方开设有上进水口。内虹吸管312同轴设于外排水罩311 内，并与外排水罩311之间具有环形的虹吸间隙，所述内虹吸管312的上端位于上进水口的上方，内虹吸管312的下端与排水管320连接。当储水腔210内的水位达到下进水口的高度时，储水腔210内的水可由下进水口进入外排水罩311内，使外排水罩311内外液位齐平，当储水腔210内的水位继续升高没过上进水口后，虹吸间隙内无空气进入，可形成满流状态，排水时产生负压，可将储水腔210内的水快速吸入并从内虹吸管312排出。

根据公开的一实施方式，储水腔210的内壁上周向固定有多个用于支撑托盘230的支撑块211。利用支撑块211对托盘230进行支撑，以实现托盘230的可拆卸的固定方式。

根据公开的一实施方式，储水腔210的内壁上周向固定有多个用于支撑托盘230的支撑块211，且所述外排水罩311的顶面同样能够用于支撑托盘230。可通过支撑块211和外排水罩311对托盘230进行共同支撑，以保证托盘230状态的稳定性。

根据公开的一实施方式，所述一级过滤腔222的上方开设有与托盘230 上方连通的第二溢水口225，所述第二溢水口225高于第三溢水口224。以及在过沉淀腔221侧壁的上方开设有与托盘230上方连通的第一溢水口 226，所述第一溢水口226高于第三溢水口224和第二溢水口225。

第一溢水口226、第二溢水口225和第三溢水口224依次由高到低设置，一般情况下，水只从第三溢水口224溢入托盘230内。当水量较大时，避免水由生态箱200向外溢出，水会从第二溢水口225和第三溢水口224溢入托盘230内。当水量更大时，水会从第一溢水口226、第二溢水口225 和第三溢水口224共同溢入托盘230内，避免水外排造成浪费。

根据公开的一实施方式，增氧管330活动套设于排水管320的下端，于沉淀腔221内放置有用于对增氧管330底部进行支撑、且于镂空结构的支撑帽331，结构简单，安装方便，且易于拆卸清理。

以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种水生植物的循环生态系统，包括支撑架(100)，于支撑架(100)上上下间隔布置有至少两层生态箱(200)；其特征在于，于每一生态箱(200)内具有：

一储水腔(210)；

一水处理机构，包括底部连通的沉淀腔(221)和填充有过滤填料的过滤腔；

一托盘(230)，水平且可拆卸的固定于储水腔(210)的上方，所述过滤腔侧壁的上方开设有与托盘(230)上方连通的第三溢水口(224)，于托盘(230)上开设有与储水腔(210)连通的漏水孔(231)；

多个定植篮(240)，放置于托盘(230)上，用于种植水生植物；

该循环生态系统还包括：

虹吸排水机构，设于除最下层生态箱(200)外的每一储水腔(210)内，用于将储水腔(210)内高于设定水位的水排出；

多个排水管(320)，其一端连接上层生态箱(200)中虹吸排水机构的排水口，另一端伸入下层生态箱(200)中的沉淀腔(221)内；及

增氧管(330)，套设于排水管(320)的下端，与排水管(320)之间具有增氧间隙，所述增氧管(330)的上端伸出沉淀腔(221)外；

循环水管(340)，通过循环水泵将最下层生态箱(200)中储水腔(210)内的水打入最上层生态箱(200)的沉淀腔(221)内。

2.根据权利要求1所述的循环生态系统，其特征在于：所述虹吸排水机构包括：

一外排水罩(311)，竖直固定于储水腔(210)的底壁上，所述外排水罩(311)的顶部封口，于外排水罩(311)的侧壁上开设有与设定水平齐平的下进水口，于下进水口上方开设有上进水口；及

一内虹吸管(312)，同轴设于外排水罩(311)内，并与外排水罩(311)之间具有环形的虹吸间隙，所述内虹吸管(312)的上端位于上进水口的上方，内虹吸管(312)的下端与排水管(320)连接。

3.根据权利要求1所述的循环生态系统，其特征在于：于储水腔(210)的内壁上周向固定有多个用于支撑托盘(230)的支撑块(211)。

4.根据权利要求2所述的循环生态系统，其特征在于：于储水腔(210)的内壁上周向固定有多个用于支撑托盘(230)的支撑块(211)，且所述外排水罩(311)的顶面同样能够用于支撑托盘(230)。

5.根据权利要求1所述的循环生态系统，其特征在于：所述过滤腔包括前端的一级过滤腔(222)和后端的二级过滤腔(223)，所述第三溢水口(224)设于二级过滤腔(223)上。

6.根据权利要求5所述的循环生态系统，其特征在于：所述一级过滤腔(222)的上方开设有与托盘(230)上方连通的第二溢水口(225)，所述第二溢水口(225)高于第三溢水口(224)。

7.根据权利要求6所述的循环生态系统，其特征在于：所述沉淀腔(221)侧壁的上方开设有与托盘(230)上方连通的第一溢水口(226)，所述第一溢水口(226)高于第三溢水口(224)和第二溢水口(225)。

8.根据权利要求1所述的循环生态系统，其特征在于：于过滤腔内填充的填料为红砖碎块。

9.根据权利要求1所述的循环生态系统，其特征在于：所述增氧管(330)活动套设于排水管(320)的下端，于沉淀腔(221)内放置有用于对增氧管(330)底部进行支撑、且于镂空结构的支撑帽(331)。

Images