仿生生態浮島的製作方法
2023-09-20 01:55:00 2
仿生生態浮島的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種仿生生態浮島，其由一個浮島單元構成或者由多個浮島單元相互駁接而成，所述浮島單元包括浮島框架和安裝在所述浮島框架上的種植基盤，所述種植基盤由保持有貫通空隙的纖維絲粘結塊製成，所述保持有貫通空隙的纖維絲粘結塊的製備方式為合成樹脂加熱熔化後，通過噴嘴擠壓出纖維絲並使纖維絲疊置在一起，疊置在一起的纖維絲不壓實，保持疊置過程中自然形成的空隙，纖維絲相互接觸的部位相互粘結，冷卻後固化為塊狀物，所述浮動框架和所述種植基盤的俯視外形均呈正六邊形。本發明的生態浮島結構簡單、牢靠，淨化效果好，並且易於植物更換，適應於湖泊等各種水體特別是冬季結冰的地區和存在重金屬汙染的地區水體的生態淨化和景觀。
【專利說明】仿生生態浮島
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種仿生生態浮島，用於湖泊等各種水體特別是冬季結冰的地區和存在重金屬汙染的地區水體的生態淨化和景觀。
【背景技術】
[0002]隨著經濟飛速發展，過多的重金屬、有機物、氮、磷等元素排入水體，超過水體的自淨能力範圍，水體出現富營養化汙染的現象較為嚴重，人工生態浮島是一種針對富營養化的水質，利用生態學原理，吸收水中重金屬及有機物，降解水中的BOD、COD、氮、磷等汙染物含量的技術，現有生態浮島的植物栽培基盤用椰子樹的纖維、魚網之類的材料和土壤混合在一起使用的比較多，裝入土壤會增加重量且促進水質惡化，當水面風浪較大的時，基質容易散開，而採用種植盤結構的生態浮島，則浮島形狀單一，種植植物的選擇也較少，且植物根系不易伸入水中，淨化效果不佳。在冬季水面結冰地區，由於浮島種植基盤上的植物大部分不能過冬，第二年植物重新種植較難，大多情況不進行重新種植，導致第二年浮島淨化效果大幅降低。另外在重金屬汙染地區，植物富集作用到達一定後需要採用刈割或更換等適宜方式更換浮島種植植物，採用纖維或漁網材料浮島則沒有辦法進行浮島植物的更換。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術的上述缺陷，本發明提供了一種仿生人工浮島，其結構簡單、牢靠，淨化效果好，並且易於植物更換。
[0004]本發明所採用的技術方案:一種仿生生態浮島，由一個浮島單元構成或者由多個浮島單元相互駁接而成，所述浮島單元包括浮島框架和安裝在所述浮島框架上的種植基盤，所述種植基盤由保持有貫通空隙的纖維絲粘結塊製成。
[0005]本發明的有益效果:由於種植基盤和浮島框架可以獨立設置，便於種植基盤在浮島框架上的安裝和拆卸，種植基盤上的溼地植物可以預先在培育場地(通常為室內)進行培育，將培育好植物的種植基盤安裝到浮島框架上，由此極大地方便了浮島植物的培育，提高了培育效果，降低了培育成本，並且入水後馬上就能起到淨化效果，特別是在冬季結冰的地區和存在重金屬汙染的地區，極大地方便了浮島植物的更換；由於種植基盤採用保持有貫通空隙的纖維絲粘結塊製成，為植物根系生長和延伸提供了更多的空隙，根系易於伸入到水中，能夠更為充分地發揮淨化作用，而基盤上的空隙結構一方面能夠使水更為順暢的流經基盤，有利於基盤內根系的生長且有利於更好地發揮基盤內根系的淨化作用，另一方面由於種植基盤內特殊的空隙結構，更有利於水中雜質和微生物的吸附和積聚，形成良好的微生態環境，進一步改善淨化效果；由於採用浮島單元，可以進行標準化和規模化的工業生產，極大地降低了浮島的生產成本，方便了現場安施工，降低了維修費用；由於六邊形的浮島單元有多個駁接方向，可以組成各種浮島形狀，能夠滿足各種水域的形狀要求；由於採用的適宜的駁接方式，不僅便於現場駁接作業，而且還可以消解波浪的能量，避免波浪對浮島的破壞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是本發明的側視結構示意圖；
圖2是本發明浮島框架的俯視結構示意圖；
圖3是本發明浮島框架的側視結構示意圖；
圖4是本發明種植基盤的俯視結構示意圖；
圖5是本發明多個浮島單元(浮島框架)駁接為一個浮島的俯視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0007]參見圖1-5，本發明提供了一種仿生生態浮島，由一個浮島單元構成或者由多個浮島單元相互駁接而成，所述浮島單元包括浮島框架100和安裝在所述浮島框架上的種植基盤200，所述種植基盤由保持有貫通空隙的纖維絲粘結塊製成。
[0008]優選的，所述保持有貫通空隙的纖維絲粘結塊的製備方式為合成樹脂加熱熔化後，通過噴嘴擠壓出纖維絲並使纖維絲疊置在一起，疊置在一起的纖維絲不壓實，保持疊置過程中自然形成的空隙，纖維絲相互接觸的部位相互粘結，冷卻後固化為塊狀物，這種製備方式工藝簡單，粘結效果好，並且空隙率高，能夠保證基盤的所需強度，並且空隙的結構合理，有利於植物根系生長和向下延伸，有利於水中微生物和雜質的吸附和積聚，形成良好的微生態環境。
[0009]優選的，所述種植基盤放置在所述浮島框架的上面。由此方便了所述種植基盤在所述浮島框架上的安裝和拆卸，並可更有效地利用所述浮島框架的浮力使種植基盤懸浮在水面上。
[0010]優選的，所述浮島框架採用浮水材質製作和/或設有獨立的浮體，以形成所需的浮力。
[0011]優選的，所述浮動框架的俯視外形呈正六邊形。這種六邊形浮島框架便於相互駁接，可以在六邊形的任意一條邊上駁接另一個浮島框架，能夠駁接成各種形狀，適應於任何水面形狀，並且駁接時六條邊可以隨意選用，極大地方便了現場作業。
[0012]優選的，所述浮動框架的俯視外形呈正六邊形的情形下，所述種植基盤的俯視外形也呈正六邊形，所述種植基盤的俯視外形與所述浮島框架的俯視外形大小相等或略小於所述浮島框架的俯視外形。所述種植基盤的俯視外形略小於所述浮島框架的俯視外形是指所述種植基盤上的植物在正常生長的情形下，能夠覆蓋或遮蔽住所述浮島框架超出所述種植基盤的俯視邊緣區域，不存在需要彌補的植物空缺區域。由此，可以使得種植基盤上的植物覆蓋浮島的全部面積並且保證各浮島框架上的種植基盤不相互衝突。
[0013]優選的，所述種植基盤的中央設有豎向的中央通孔，所述浮動框架的中央設有中央立柱161，所述中央立柱向上延伸出來，所述浮動框架的中央立柱插接在所述種植基盤的中央通孔上。由此，極大地地方便了安裝時種植基盤的定位並可以在一定程度上實現種植基盤的固定，當多個浮島相互駁接後，依靠多個種植基盤中央通孔的定位作用以及因駁接帶來的種植基盤的整體性(各種植基盤不存在相對轉動和相對移動的空間)，就可以實現全部種植基盤的整體固定。
[0014]優選的，所述種植基盤的六角部位分別設有各自豎向的邊角通孔或邊角卡口(缺口)，所述浮島框架的六角部位分別設有自個的向上延伸出來的邊角立柱162，所述浮島框架的邊角立柱分別插接在所述種植基盤對應的所述邊角通孔上或者分別卡接在所述種植基盤對應的所述邊角卡口上。這些插接或卡接結構同所述中央立柱與中央通孔的插接結構一起，實現了所述種植基盤在所述浮島框架上的固定，並且安裝和拆卸都很方便。
[0015]優選的，所述浮島框架包括上、下平面框，所述平面框包括外邊框和承重梁130組成，所述外邊框呈正六邊形，由六個等長的外框邊110依次首尾相連而成，所述承重梁的數量為三個，分別連接各自對應的所述外邊框的兩個相對頂角，所述各承重梁相交於所述平面框的中央，所述浮島框架的中央立柱分別連接所述上、下平面框的承重梁相交部位，其頂端高於所述上平面框，所述浮島框架的六個邊角立柱分別連接所述上、下平面框的外邊框的六個對應頂角，其頂端高於所述上平面框。由此形成具有上、下兩層平面框的固定的立體框架結構，保證了浮島框架的整體強度，所述承重梁還承載和支撐所述種植基盤。
[0016]優選的，所述平面框還設有內邊框，所述內邊框呈正六邊形，位於所述外邊框的內偵牝由六個等長的內框邊120依次首尾相連而成，所述各承重梁分別連接各自對應的所述內邊框的兩個相對頂角，所述上、下平面框的內邊框的六個對應頂角分別通過各自對應的內邊框連接柱163連接。由此設置的內邊框不僅強化了由外邊框和承重梁過程的立體框架結構，所述上層平面框的內邊框還起到了承載和支撐所述種植基盤的作用。
[0017]優選的，所述外框邊的中部外側面上設有橫截面為倒T形(T形的寬邊位於槽底)的駁接槽140，所述浮島單元之間的相互駁接方式為將相互駁接的兩個浮島框架上的任一外邊框貼在一起，將工字形的駁接件310的兩端分別插接在所述貼在一起的兩個外邊框的駁接槽上。這種駁接方式不僅操作方便，而且允許各浮島單元在垂直方向有一定的相對移動，由此可以有效地消解波浪能量，防止因波浪起伏對浮島造成衝擊和破壞。
[0018]本發明的生態浮島具有下列特點:
(I)種植基盤與浮島框架分離方便，需要更換浮島植物時，可將種植基盤從浮島框架上整體取下，換成室內已經培養好溼地植物的種植基盤，由此可以提高浮島淨化富集效果。
[0019](2)浮島的形狀可任意設定。
[0020](3)浮島穩定性強，在波浪水域不能被衝散，工字形的互鎖方式增強了浮島的整體穩定性，浮島可局部垂直形變而整體形狀固定，由此消解波浪能量。
[0021](4)浮島單元正六邊形的仿蜂巢結構，有利於節省浮島用料，也使浮島穩定性更尚O
[0022](5) 植物根系與浮島種植區(種植基盤)交互生長，根系極易穿過種植基盤的基質向水中生長，從而提高浮島接觸表面積，提高生物膜總表面積。
[0023]本發明公開的各優選技術手段，除特別說明外及一個優選技術手段為另一技術手段的進一步限定外，均可以任意組合，形成若干不同的技術方案。
【權利要求】
1.一種仿生生態浮島，其特徵在於由一個浮島單元構成或者由多個浮島單元相互駁接而成，所述浮島單元包括浮島框架和安裝在所述浮島框架上的種植基盤，所述種植基盤由保持有貫通空隙的纖維絲粘結塊製成。
2.如權利要求1所述的生態浮島，其特徵在於所述保持有貫通空隙的纖維絲粘結塊的製備方式為合成樹脂加熱熔化後，通過噴嘴擠壓出纖維絲並使纖維絲疊置在一起，疊置在一起的纖維絲不壓實，保持有疊置過程中自然形成的空隙，纖維絲相互接觸的部位相互粘結，冷卻後固化為塊狀物。
3.如權利要求2所述的生態浮島，其特徵在於所述種植基盤放置在所述浮島框架的上面。
4.如權利要求3所述的生態浮島，其特徵在於所述浮島框架採用浮水材質製作和/或設有獨立的浮體。
5.如權利要求1、2、3或4所述的生態浮島，其特徵在於所述浮動框架和所述種植基盤的俯視外形均呈正六邊形，所述種植基盤的俯視外形與所述浮島框架的俯視外形大小相等或略小於所述浮島框架的俯視外形。
6.如權利要求5所述的生態浮島，其特徵在於所述種植基盤的中央設有豎向的中央通孔，所述浮動框架的中央設有中央立柱，所述中央立柱向上延伸出來，所述浮動框架的中央立柱插接在所述種植基盤的中央通孔上。
7.如權利要求6所述的生態浮島，其特徵在於所述種植基盤的六角部位分別設有各自豎向的邊角通孔或邊角卡口，所述浮島框架的六角部位分別設有自個的向上延伸出來的邊角立柱，所述浮島框架的邊角立柱分別插接在所述種植基盤對應的所述邊角通孔上或者分別卡接在所述種植基盤對應的所述邊角卡口上。
8.如權利要求7所述的生態浮島，其特徵在於所述浮島框架包括上、下平面框，所述平面框包括外邊框和承重梁組成，所述外邊框呈正六邊形，由六個等長的外框邊依次首尾相連而成，所述承重梁的數量為三個，分別連接各自對應的所述外邊框的兩個相對頂角，所述各承重梁相交於所述平面框的中央，所述浮島框架的中央立柱分別連接所述上、下平面框的承重梁相交部位，其頂端高於所述上平面框，所述浮島框架的六個邊角立柱分別連接所述上、下平面框的外邊框的六個對應頂角，其頂端高於所述上平面框。
9.如權利要求8所述的生態浮島，其特徵在於所述平面框還設有內邊框，所述內邊框呈正六邊形，位於所述外邊框的內側，由六個等長的內框邊依次首尾相連而成，所述各承重梁分別連接各自對應的所述內邊框的兩個相對頂角，所述上、下平面框的內邊框的六個對應頂角分別通過各自對應的內邊框連接柱連接。
10.如權利要求9所述的生態浮島，其特徵在於所述外框邊的中部外側面上設有橫截面為倒T形的駁接槽，所述浮島單元之間的相互駁接方式為將工字形駁接件的兩端分別插接在相互駁接的兩個浮島單元的鄰接外邊框的駁接槽上。
【文檔編號】C02F3/32GK104496030SQ201410739198
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】姜雪昊, 鄧印田 申請人:北京正和恒基濱水生態環境治理股份有限公司