專利名稱：一種輕型可拆卸復合型生態(tài)浮島的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于生態(tài)工程技術領域，涉及一種輕型可拆卸復合型生態(tài)浮島。
背景技術：
生態(tài)浮島技術是按照自然界自身規(guī)律，人工把高等水生植物或改良的陸生植物種植到富營養(yǎng)化水域水面上，通過植物根部的吸收、吸附作用和物種競爭相克機理，消除富集在水體中的氮、磷及有害物質(zhì)，從而達到凈化水質(zhì)的效果，同時又可營造水上景觀的技術， 作為一項新興的污水處理技術，主要應用于湖泊、水庫、河流等地表水的凈化，現(xiàn)在也出現(xiàn)在一些公園或小區(qū)中，不僅凈化水質(zhì)，同時美化了景觀。生態(tài)浮島由于其具有凈化水質(zhì)、美化環(huán)境、增加生物多樣性、消波護案、簡單易用等特點，許多國家都展開了研究，特別是日本、美國等發(fā)達國家，已開始重視該技術的研究。 生態(tài)浮島處理技術從構造上主要包括干式和濕式兩種。水和植物接觸的稱濕式，不接觸的為干式。干式浮島因植物與水不接觸，可以栽培大型木本、園藝植物，一方面為鳥類創(chuàng)造良好的生息場所，同時美化了景觀。但這種干式浮島不起水質(zhì)凈化的作用。濕式浮島處理技術又分有框架和無框架兩種類型，有框架的濕式浮島，其框架一般用纖維強化塑料、不銹鋼加發(fā)泡聚苯乙烯、特殊發(fā)泡聚苯乙烯加特殊合成樹脂、鹽化乙烯合成樹脂、混凝土等材料制作。無框架濕式浮島一般選用椰子纖維編織而成，從景觀上講較柔和。浮島的水下固定形式視地基狀況而定，常用的有重量式、拋錨式和杠式。單個浮島的大小一般選邊長1 5m ； 形狀以四邊形居多，但景觀應用中可設計成多種圖形。我國的水域污染主要以有機污染為主，90%以上是因水體中的氮、磷含量過高引起的水污染。河湖水污染實質(zhì)上是生態(tài)系統(tǒng)退化問題，必須以生態(tài)的理念、思路、方法來探索切實有效的河湖污染水域治理的新途徑。近年來，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，人類對水環(huán)境的破壞日益嚴重，全球出現(xiàn)水資源短缺的現(xiàn)象，如何有效利用水資源及將污廢水處理回用已經(jīng)成為擺在人們面前的頭等大事。隨著城市建設速度的加快，大量污水、廢水的排放嚴重污染了環(huán)境和水源，造成水質(zhì)日益惡化，水資源日益不足。利用植物治理富營養(yǎng)化水體，已受到水體污染治理工作者的廣泛關注。水體富營養(yǎng)化是我國水環(huán)境管理中的一個難題，水體中的過高的N、P濃度是引起水體富營養(yǎng)化的主要原因。中國自上世紀90年代開始試驗推廣生態(tài)浮島，并從最初的農(nóng)作物無土栽培逐步應用到水環(huán)境保護治理領域，并取得了良好的效果。近年來，我國在生態(tài)浮島方面的應用大面積出現(xiàn)在北京、上海、寧波、云南、深圳、臺灣等地，所建浮島主要用于凈化水質(zhì)，但也有小部分用于美化景觀。但是現(xiàn)有浮島主要為框式浮島、泡沫板式浮島等，該類技術形成的浮島結構復雜， 主要由浮島框架、植物的載體或浮體、植物及浮島的固定件等部分組成，構造復雜，因此在使用過程中也存在一系列問題，例如不易拆卸，重復利用率較低等問題。在我國，生態(tài)浮島技術在理論和實踐上都不完善，還遠遠不能解決我國濕地污染嚴重的問題。因此，為了解決我國濕地污染嚴重的問題，本實用新型通過對生態(tài)材料分級組合形成生態(tài)浮島，提出構建生態(tài)浮島的方法，構建生態(tài)浮島，達到凈化濕地污染的目標。
實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種具有高處理效率、低投資、低運行費用、低維護技術、低能耗、適用范圍廣的輕型可拆卸復合型生態(tài)浮島。本實用新型在于利用生態(tài)工程學原理，人為將濕生植物，以浮床作為載體，種植到富營養(yǎng)化水體的水面，通過植物的生長吸收、吸附、降解富集在水體中的氮、磷及有害物質(zhì)， 同時為多種生物創(chuàng)造環(huán)境，協(xié)同提高水質(zhì)、美化景觀，在一定程度上重建并恢復水生生態(tài)系統(tǒng)。具體的說，本實用新型所述的輕型可拆卸復合型生態(tài)浮島包括框架、連接或包裹在框架上的植物的載體和附生在植物的載體上的植物；其中，所述框架由本領域常用的各種材料構成；優(yōu)選PVC管、毛竹或水竹；另外，本實用新型所述的生態(tài)浮島還可以包括可漂浮材料。所述植物的載體可采用本領域常用的植物的載體，優(yōu)選網(wǎng)狀的植物的載體；所述網(wǎng)狀的植物的載體可以由繩網(wǎng)或圍網(wǎng)構成，或由繩網(wǎng)或圍網(wǎng)，以及繩網(wǎng)或圍網(wǎng)兜住的可漂浮材料構成；所述植物優(yōu)選水生植物；優(yōu)選能夠漂浮在水面的水生植物；更優(yōu)選大漂、水葫蘆等漂浮植物；因此本實用新型所述的輕型可拆卸復合型生態(tài)浮島，其特點在于，利用植物自有的浮力使生態(tài)浮島浮出水面。本實用新型所述的輕型可拆卸復合型生態(tài)浮島由下述方法制成用PVC管、毛竹或水竹制成框架，用繩網(wǎng)或圍網(wǎng)包裹框架形成植物的載體，其上種植水生植物；或者用PVC 管、毛竹或水竹制成框架，框架底部固定繩網(wǎng)或圍網(wǎng)，然后在繩網(wǎng)或圍網(wǎng)上固定或放置可漂浮材料，如泡沫塑料、浮球等，構成植物的載體，最后在植物的載體上種植水生植物。本實用新型還提供上述輕型可拆卸復合型生態(tài)浮島的構建方法。所述構建方法為用PVC管、毛竹或水竹制成框架，用繩網(wǎng)或圍網(wǎng)包裹框架形成植物的載體，或框架底部固定繩網(wǎng)或圍網(wǎng)，然后在繩網(wǎng)或圍網(wǎng)上固定或放置可漂浮材料，如泡沫塑料、浮球等，構成植物的載體，最后在植物的載體上種植水生植物。本實用新型形成的生態(tài)浮島主要利用水生維管束植物自身具有的浮力，主要由濕地植物(大漂、水葫蘆等)盤根錯節(jié)的發(fā)達根系自然形成植物浮島的載體和浮體，無須制造額外的植物的載體或浮體，因此形成的浮島結構簡單，拆卸方法，低投資、低運行費用、低維護技術、低能耗、高處理效率、適用范圍廣。與現(xiàn)有其他浮島構件制造工藝相比，本實用新型的浮島構件制造工藝簡單，浮島框架主要采用竹框、聚乙烯絲網(wǎng)加工形成，植物的載體或浮體主要為優(yōu)選培育的植物群體形成，由濕地恢復工程的施工隊伍即可完成。本實用新型采用的是有框架的濕式浮島，每一種模式中的植物可以起到不同凈化效果，根據(jù)情況也可以選擇其中一種或幾種植物搭配使用。與現(xiàn)有的浮島相比，本實用新型所述的輕型浮島具有結構簡單、牢固，抗風浪能力強，凈化能力強，生態(tài)景觀效果好，維護簡便，投資及運行費用低等特點。
圖1實施例1所示的輕型可拆卸復合型生態(tài)浮島平面圖；圖2實施例2所示的輕型可拆卸復合型生態(tài)浮島平面圖；其中A =PVC管、毛竹或水竹；B 浮球；C 濕地植物；D 聚乙烯網(wǎng)或圍網(wǎng)。
具體實施方式
以下實施例說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。實施例1用PVC管制成長*寬為2m*aii的框架，框架的四角固定浮球，底部用網(wǎng)繩粗細約 2mm,網(wǎng)眼尺寸2cm*2cm的聚乙烯網(wǎng)兜住，將聚乙烯網(wǎng)折疊兩層，包裹浮球，形成植物的載體。將該浮島放入半徑為2. 2m，深度1. 6m的水泥缸中，將大小相一致、生長良好的水葫蘆苗按照10棵/m2，種植在植物的載體上。其平面示意圖見圖1所示。將污水注入該水泥缸中，同時監(jiān)測進水的水質(zhì)。經(jīng)過兩個星期的凈化，監(jiān)測放水的水質(zhì)。將凈化后的污水排凈，之后重新注入污水，監(jiān)測污水的水質(zhì)，同理，經(jīng)過2個星期的凈化之后，監(jiān)測污水的水質(zhì)。該實驗采樣時間為6月份至8月份，共重復6次實驗。初始水質(zhì)起始濃度范圍為，總氮(TN) 3. 3120-77. 0180mg · L-I ；總磷(TP) :3. 603-10. 140mg · L-I ； TSS :74.90-165. 90mg · L_l。初始水質(zhì)起始濃度范圍是多次進水的污水濃度，差異較大。每間隔兩周，將凈化后的污水放掉，再重新注入新的污水。連續(xù)觀測6次的數(shù)據(jù)，做均值比較得到評價凈化效果。 實驗結果如表1所示。水葫蘆的凈化效果如下
指標TPTNTSSCODcr去除率(％)42. 11±16. 9244. 21±11. 4257. 23±4. 5948. 12 ±14. 93浮島處理主要利用生態(tài)工學原理，人為將濕生植物或經(jīng)改良后的陸生植物，以浮床作為載體，種植到富營養(yǎng)化水體的水面，通過植物的生長吸收、吸附、降解富集在水體中的氮、磷及有害物質(zhì)，同時為多種生物創(chuàng)造環(huán)境，協(xié)同提高水質(zhì)、美化景觀，在一定程度上重建并恢復水生生態(tài)系統(tǒng)。此外，浮島處理還具有一定的消波護岸作用。實施例2用毛竹制成長*寬為2m*aii框架，其底部用網(wǎng)繩粗細約2mm，網(wǎng)眼尺寸 2-km*24cm的尼龍繩網(wǎng)兜住，折疊兩層形成植物的載體。將該浮島放入半徑為2. 2m，深度1. 6m的水泥缸中，將大小相一致、生長良好的大漂按照10棵/m2，種植在植物的載體上，其平面示意圖見圖2所示。將污水注入該水泥缸中，同時監(jiān)測進水的水質(zhì)。經(jīng)過兩個星期的凈化，監(jiān)測放水的水質(zhì)。將凈化后的污水排凈，之后重新注入污水，監(jiān)測污水的水質(zhì)，同理，經(jīng)過2個星期的凈化之后，監(jiān)測污水的水質(zhì)。該實驗采樣時間為6月份至8月份，共重復6次實驗。初始水質(zhì)起始濃度范圍為，總氮(TN) 3. 3120-77. 0180mg ·廠1 ；總磷(TP) :3. 603-10. 140mg · Γ1 ； TSS :74. 90-165. 90mg · L—1。將連續(xù)觀測6次的數(shù)據(jù)，做均值比較得到評價凈化效果。實驗結果如表2所示，大漂的凈化效果如下[0037]
權利要求1.一種輕型可拆卸復合型生態(tài)浮島，其特征在于，包括框架、連接或包裹在框架上的植物的載體和附生在植物的載體上的植物。
2.根據(jù)權利要求1所述的生態(tài)浮島，其特征在于，還包括可漂浮材料。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的生態(tài)浮島，其特征在于，所述框架由PVC管、毛竹或水竹構成。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的生態(tài)浮島，其特征在于，所述植物的載體為網(wǎng)狀的。
5.根據(jù)權利要求4所述的生態(tài)浮島，其特征在于，所述網(wǎng)狀的植物的載體可以由繩網(wǎng)或圍網(wǎng)構成，或由繩網(wǎng)或圍網(wǎng)，以及繩網(wǎng)或圍網(wǎng)兜住的可漂浮材料構成。
專利摘要本實用新型提供了一種輕型可拆卸復合型生態(tài)浮島，包括框架、連接或包裹在框架上的植物的載體和附生在植物的載體上的植物。本實用新型采用將可拆卸材料進行組合對污染濕地進行處理，通過對這些功能單元組合，能有效地去除污染物，改善生態(tài)環(huán)境。本實用新型具有高處理效率、低投資、低運行費用、低維護技術、低能耗、適用范圍廣的優(yōu)點。
文檔編號C02F3/32GK202038918SQ201020701229
公開日2011年11月16日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者商曉靜, 崔麗娟, 張曼胤, 李偉, 王義飛, 趙欣勝 申請人:中國林業(yè)科學研究院林業(yè)新技術研究所