CN214243938U - 一种用于治理水体富营养化的桑树浮岛 - Google Patents
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Abstract
一种用于治理水体富营养化的桑树浮岛涉及水体净化技术领域，通过铺设在四角边缘浮箱上的太阳能发电板提供电能使得微纳米气泡装置运行，微纳米气泡装置为桑树提供氧气，桑树吸收水体中的氮磷及重金属元素；桑树根系能够接触水体活着接脱离水体。漂浮的桑树浮岛可以为鸟类以及鱼类提供栖息环境，是一种环境友好型的人工浮岛；微纳米气泡喷射时可以产生一定的冲力，微纳米气泡发射装置可自由旋转从而可以自由在水面上漂浮，不需要人工维护。本发明的意义主要是针对发生富营养化的大面积湖泊，多个桑树浮岛联合应用可以快速高效地解决水体富营养化问题，促进湖泊生态循环并净化生态环境，让黑臭水体重回“绿水青山”。
Description
技术领域
本发明涉及水体净化技术领域，具体涉及一种生态浮岛装置。
背景技术
随着社会的快速发展，人口激增和工业发展使得河流湖泊受到了不同程度的污染，生物所需氮、磷等营养物质被大量排入水体中，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象，即水体富营养化现象。近几年，我国重视对水环境的保护。特别地，在没有活力的水域，便需要使用人工辅助设备。生态浮岛针对富营养化水体，以植物为主体，建立起高效人工生态系统，能够起到降解水中COD（化学需氧量）、氮和磷的含量，削弱水体污染负荷，改善水质的作用。现有的生态浮岛中还存在一些不足：(1)净化方式单一，效果较差，现有的人工浮岛一般都是只在浮岛上种植水生植物，仅靠植物的吸收作用，但植物吸收能力有限，净化效果差，效率低。(2)易受水体环境影响，植物在富营养化水体中自然生长，存活率不高，植物容易缺氧死亡，影响浮岛的净化效果。
实用新型内容
本发明的目的是为了吸收水体中的氮磷以及重金属元素等并对水体进行曝气从而治理水体富营养化，并能够收获桑果及桑叶。
本发明的技术方案是一种用于治理水体富营养化的桑树浮岛，其特征在于：通过铺设在四角边缘浮箱上的太阳能发电板提供电能使得微纳米气泡装置运行，微纳米气泡装置为桑树提供氧气，桑树吸收水体中的氮磷及重金属元素；当太阳光不充足时，镶嵌在浮箱内壁电磁铁使得左边浮体结构和右边浮体结构闭合在一起，无土栽培海绵为桑树提供基本营养物质，浮体结构由太阳能发电板、无土栽培海绵、底部板以及浮箱形成的使装置整体能够漂浮于水中的结构，前后两个浮箱的上方布置太阳能发电板，中间浮箱设置无土栽培海绵；布设在无土栽培海绵的四周的隔水片使得浮体结构闭合时将桑树根系包裹起来，底部板固定浮箱及无土栽培海绵，同时起到隔水作用；吸水绳上端与无土栽培海绵底部相连、吸水绳下端与水体接触；桑树固定在环套上，环套通过四根铰杆与浮体结构连接在一起，桑树支撑杆向两侧移动、桑树根系接触水体，桑树支撑杆向中间移动、桑树根系接脱离水体。
装置简化为桑树的主干固定一个纱包，纱包内包裹颗粒状吸水海绵，吸水海绵的直径为3-10cm（颗粒状海绵的缝隙供空气流动，提供氧气），吸水海绵包裹根部，纱包底部没有根系，纱包底部的吸水海绵接触水体从而源源不断地供给水分和水体中养料。桑树外侧的纱包可以沉没水体，依靠微纳米气泡装置提供氧气。
本发明充分利用微纳米气泡和桑树的优势，可以有效地治理水体富营养化。有益效果：目前大多数生态浮岛均采用水生植物，依靠其进行治理水体富营养化。本发明采用微纳气泡与桑树联合的方式，可以更加有效快速地解决水体富营养化问题。桑树拥有很强的吸收氮磷的能力并且还具有富集重金属元素等生态功能，再加上其耐涝性可以适应水体中环境，桑树对藻类的化感作用可以杀死一部分的水藻；微纳米气泡优良特性使得其可以在桑树根部形成相对稳定的气液两相的空间满足桑树生存所需的条件，除了给桑树提供氧气外，微纳米气泡还可以给缺氧的富营养化水体进行曝气，减缓鱼虾等生物因缺氧而死亡的现象，并且还能够提供水体中好氧微生物的活性加速分解已经死亡的动植物，促进生态循环。本发明依靠太阳能提供能源，清洁环保，在运行过程中基本不产生费用；造成水体富营养化的氮磷被当作养料转移到桑果以及桑叶之中，废物再利用并且可以产生一定的经济效益；漂浮的桑树浮岛可以为鸟类以及鱼类提供栖息环境，是一种环境友好型的人工浮岛；微纳米气泡喷射时可以产生一定的冲力，微纳米气泡发射装置可自由旋转从而可以自由在水面上漂浮，不需要人工维护。本发明的意义主要是针对发生富营养化的大面积湖泊，多个桑树浮岛联合应用可以快速高效地解决水体富营养化问题，促进湖泊生态循环并净化生态环境，让黑臭水体重回“绿水青山”。
附图说明
图1是治理水体富营养化的桑树浮岛的总体结构图；
图2是电路图；
图3是正剖面图；
图4是左剖面图；
图5是闭合图；
图中各件号说明：1太阳能发电板、2铰杆、3无土栽培海绵、4电磁铁、5微纳米气泡装置、6底部板、7桑树支撑杆、8吸水绳、9桑树、10隔水片、11浮箱、12环套。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征及其功效详细说明如后。
图1是一种治理水体富营养化的桑树浮岛的总体结构图。根据发明的主要目的：治理水体富营养化。采用漂浮箱体结构。自下而上包括微纳米气泡装置5，浮箱11，太阳能发电板1和桑树9及桑树支撑杆7，其特征在于：通过铺设在两边浮箱11上的太阳能发电板1提供电能使得微纳米气泡装置5运行为桑树9提供氧气吸收水体中的氮磷及重金属元素等；当太阳光不充足时，镶嵌在浮箱11内壁电磁铁4使得两部分浮体结构闭合在一起，无土栽培海绵3为桑树提供基本营养物质，同时无土栽培海绵3由纱网包裹防止桑树根部所具有的穿透能力刺穿海绵，纱网柔软能够贴合根部；布设在无土栽培海绵3的四周的隔水片10（密封垫）使得浮体结构闭合时将桑树根系包裹起来，吸水绳8上端（吸水绳8下端从水体利用毛细现象吸水）与无土栽培海绵3底部相连；桑树9固定在环套12上，环套12通过四根桑树支撑杆7与浮体结构连接在一起，四根桑树支撑杆7向两侧移动则桑树9的根系能够接触水体，四根桑树支撑杆7向中间移动则桑树9的根系能够脱离水体。其中装置最下部的微纳米气泡装置5，采用圆环形状，微纳米气泡装置5由三个喷射直管和一个圆环管道组成，圆环管道外面套有圆环，二者镶嵌连接，圆环管道可以在圆环内部360°自由旋转，圆环和两个杆焊接在一起，两个杆连接在浮箱11底部的滑道里面，可以沿着滑道滑动，当装置闭合时两只杆便由中间滑向两边，圆环相对整个装置保持在中央不变；装置中部由两部分浮体（左侧浮体和右侧浮体）组成，通过铰杆2焊接从而连接在一起，铰杆当装置闭合时可以对折，每部分浮体有三个浮箱11，浮箱11里面放置电池、微纳米气泡装置5以及电路元件等，中间浮箱11时由无土栽培海绵3填充，无土栽培海绵3四周粘接有隔水片10，无土栽培海绵3底部由吸水绳8与水体相连（从而使吸水海绵永久保持一定的湿度），浮箱11之间通过自带结构嵌合在一起，两边浮箱11上面粘接四片（四角边缘的浮箱11各有一片太阳能发电板1，左右方向中间的浮箱11没有太阳能发电板1）太阳能发电板1，两边浮箱11内壁上镶嵌有四个电磁铁4（四角边缘的浮箱11各有电磁铁4，左右方向相互靠拢后能够吸引固定）；装置上部是桑树9及桑树支撑杆7，桑树9通过钉在树干上的钢钉与环套12固定在一起，四根桑树支撑杆7与环套12铰接在一起，可自由旋转，四根桑树支撑杆7下部与中间两个铰杆2的两端铰接在一起，可自由旋转。
如图2所示，本发明设计两条电路，由电磁继电器控制，一条用电器为微纳米气泡发生器，另一条为电磁铁，当供给微纳米气泡发生器的电池储能不足时，电磁继电器断开这条电路，另一条电路开始运行，电磁铁开始工作，直到太阳供能充足时微纳米气泡发生器重新开始工作。
Claims (3)
1.一种用于治理水体富营养化的桑树浮岛，采用箱体漂浮结构，自下而上包括微纳米气泡装置（5），浮箱（11），太阳能发电板（1）和桑树（9）及桑树支撑杆（7），其特征在于：通过铺设在四角边缘浮箱（11）上的太阳能发电板（1）提供电能使得微纳米气泡装置（5）运行，微纳米气泡装置（5）为桑树（9）提供氧气，桑树（9）吸收水体中的氮磷及重金属元素；当太阳光不充足时，镶嵌在浮箱（11）内壁电磁铁（4）使得左边浮体结构和右边浮体结构闭合在一起，无土栽培海绵（3）为桑树（9）提供基本营养物质，浮体结构由太阳能发电板（1）、无土栽培海绵（3）、底部板（6）以及浮箱（11）形成的使装置整体能够漂浮于水中的结构，前后两个浮箱（11）的上方布置太阳能发电板（1），中间浮箱（11）设置无土栽培海绵（3），四角边缘的浮箱（11）从左右方向相互靠拢、中间浮箱（11）的无土栽培海绵（3）挤压并覆盖桑树根部的上方；布设在无土栽培海绵（3）的四周的隔水片（10）使得浮体结构闭合时将桑树（9）根系包裹起来，底部板（6）固定浮箱（11）及无土栽培海绵（3），同时起到隔水作用；吸水绳（8）上端与无土栽培海绵（3）底部相连、吸水绳（8）下端与水体接触；桑树（9）固定在环套（12）上，环套（12）通过四根铰杆（2）与浮体结构连接在一起，桑树支撑杆（7）向两侧移动、桑树（9）根系接触水体，桑树支撑杆（7）向中间移动、桑树（9）根系接脱离水体。
2.根据权利要求1所述的一种用于治理水体富营养化的桑树浮岛，其特征在于：无土栽培海绵（3）由纱网包裹防止桑树根部所具有的穿透能力刺穿海绵。
3.根据权利要求1所述的一种用于治理水体富营养化的桑树浮岛，其特征在于：装置简化为桑树（9）的主干固定一个纱包，纱包内包裹颗粒状吸水海绵，吸水海绵的直径为3-10cm，吸水海绵包裹根部，底部的吸水海绵接触水体。
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