一種河道、湖泊的綠化水質淨化方法與裝置製造方法
2023-06-26 08:01:31 1
一種河道、湖泊的綠化水質淨化方法與裝置製造方法
【專利摘要】河道、湖泊綠化水質淨化方法，以多孔混凝土構成的凹槽結構為主體，凹槽結構內部配置植生墊子和水質淨化材料，植生墊子栽培水生植物，凹槽內施加水處理微生物，多孔混凝土構成的凹槽、植生墊子和水質淨化層同時作為添加好氧或間氧型兼具的水處理微生物載體。在凹槽結構內底部敷設亂石，接著在亂石層上依次放置植生纖維平面墊子、水質淨化層、植生纖維平面墊子。此結構斷面呈現U型。本發明具有結構簡單、施工方便、成本低等優點，設置在河道、湖泊、景觀池兩岸或橋側，同時實現水質淨化和綠化兩大目的。
【專利說明】一種河道、湖泊的綠化水質淨化方法與裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種綠化水質淨化方法與裝置，具有綠化機能和水質淨化機能的凹槽型多孔混凝土結構，屬於水環境治理領域。
【背景技術】[0002]近年來，河道、湖泊、景觀池等水質汙染日趨嚴重，惡臭等不快之感給周邊生活居民生活帶來嚴重影響。各種水質淨化方案被相應提出，但是方案中涉及在岸坡或橋附近同時考慮通過設置植物進行水質淨化和綠化的單獨結構幾乎沒有。目前也有很多工程應用植物生長防止河岸侵蝕，此時植物主要通過固定在植物生長墊結構上，在河岸邊上直接進行綠化，這樣的方法操作複雜，對植物要求很高，同時水質淨化效果不佳。也有的工程僅通過採用混凝土結構進行護坡，而無植物生長，損壞了自然美環境。
【發明內容】
[0003]本發明目的是提供一種河道、湖泊綠化水質淨化方法與裝置，兼具水質淨化(多種生物淨化)和綠化兩者機能的綠化水質淨化結構。為提供一種兼具水質淨化和綠化兩種機能的綠化水質淨化結構，開發了一種凹槽型多孔混凝土，在凹槽內部配置植生墊子和水質淨化材料。將結構設置在河道、湖泊、景觀池兩岸或橋側，可以實現水質淨化和綠化兩大目的。使用的方法和材料環境友好、材料兼具透水和微生物載體的多重作用。
[0004]本發明的技術方案是，河道、湖泊綠化水質淨化方法，以多孔混凝土構成的凹槽結構為主體，凹槽結構內部配置植生墊子和水質淨化材料，植生墊子栽培水生植物，凹槽內施加水處理微生物，多孔混凝土構成的凹槽、植生墊子和水質淨化層同時作為添加好氧或間氧型兼具的水處理微生物載體。
[0005]河道、湖泊綠化水質淨化裝置，以多孔混凝土構成的凹槽結構為主體，在凹槽結構內底部敷設亂石，接著在亂石層上依次放置植生纖維平面墊子、水質淨化層、植生纖維平面墊子。此結構斷面呈現U型。
[0006]河道、湖泊綠化水質淨化裝置，以多孔混凝土構成的凹槽結構2為主體，在多孔混凝土構成的凹槽結構2中布置圓筒型植生纖維墊子105，在圓筒型植生纖維墊子105中設有水質淨化材料17，圓筒植生纖維墊子中間空的地方，用活性炭和人工燒結培養土進行填塞。
[0007]所述多孔混凝土結構構成的凹槽兩端可以是密閉的、也可以為開放性的。孔混凝土結構構成的凹槽2的斷面形狀可以為各種形狀，如梯形、半圓形等。
[0008]所述的植生墊子和水質淨化材料為棕櫚纖維無紡織物。
[0009]所述的植生墊子形狀可以為平面型或圓筒型。
[0010]所述的植生墊子為纖維無紡織物，具有比表面積大、表面粗糙、生物親和性好等優勢。所以通過添加含有芽孢好氧菌、脫氮厭氧菌成分的EM綜合菌液，利用水流的作用，進行氣、液、微生物的有效接觸，微生物利用水中的汙染物質作為自身生長繁殖的營養物質，進行吸收降解，在纖維的表面形成活性菌膜，從而實現水質的連續淨化的目的。通過添加商品化水處理微生物，如EM菌，添加的這類混和的好氧或間氧型微生物，植生纖維平面墊子6、水質淨化層均是極好的載體，水的流動性增加了微生物處理的效果。
[0011]本發明的有益效果是:多孔混凝土構成的凹槽結構中布置植生纖維墊子，並設有水質淨化材料，本發明具有結構簡單、施工方便、成本低等優點，設置在河道、湖泊、景觀池兩岸或橋側，同時實現水質淨化和綠化兩大目的、材料環保、材料具有多種功能、透水和水處理的效果好。本發明應用於植物和通過添加商品化水處理微生物的雙重結構，效果遠優於單獨的植物處理和物理吸附。凹槽、植生墊子和水質淨化層同時作為添加好氧或間氧型兼具的水處理微生物載體具有良好的容納作用，長江流域及以北的氣溫條件下，每年一次添加水處理微生物可以具有良好的水處理效果，南方一次添加水處理微生物甚至可以保持若干年。通過本發明得到一種具有綠化和水質淨化機能的綠化水質淨化結構。 【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1、綠化水質淨化結構的一種剖面側視圖。
[0013]圖2、使用圖1的綠化水質淨化結構的河流剖面側視圖。
[0014]圖3、綠化水質淨化結構的另種形態剖面側視圖。
[0015]圖4、使用圖1另種形態水質淨化結構的河流剖面側視圖。
[0016]圖5、圖3的另種形態綠化水質淨化結構的剖面側視圖。
具體實施方案
[0017]本發明具體實施參照圖示展開說明。圖中符號說明，綠化水質淨化構造體1、多孔混凝土 2、凹槽3、亂石4、平面墊或圓筒狀墊5、6、水質淨化材料7、擋牆18、植物20、木樟209。
[0018]圖1是本發明的一種形態。一種綠化水質淨化結構是由多孔混凝土 2組成的凹槽結構3，在凹槽結構3內底部敷設亂石4，接著在亂石層上依次放置纖維平面墊子5、水質淨化層、第二層纖維平面墊子5。此結構斷面呈現U型。結構是有多孔混凝土 2構成，多孔混凝土 2是一種帶有微細孔的混凝土，具有透水性質。多孔混凝土結構2構成的凹槽3兩端可以是密閉的、也可以為開放性的。多孔混凝土 2孔徑大小一般為I一20_，最好是I一5_。凹槽的斷面形狀也沒有特定設置，可以為各種形狀，如梯形、半圓形等。水質淨化層7也可以設置在平面墊子5上部，箭頭所示為水流方向A，如圖所示，隨著水流滲透進多孔混凝土 2的水可以通過凹槽3底面向地面滲透，當然本發明的綠化水質淨化結構也不一定規定僅為在凹槽內設置平面墊5、
水質淨化層7及第二層平面墊子5。
[0019]其中亂石層4粒徑通常為5cm—40cm,最好是IOcm—20cm大小。平面墊子5、6最好是由天然纖維、合成纖維、再生纖維等纖維材料形成的纖維無紡墊。天然纖維可為棕櫚、劍麻、焦、黃麻等纖維。合成纖維可以為尼龍、聚乙烯、聚丙烯等合成纖維。再生纖維可以為人造絲等。本發明使用的墊5、6是一般需要能滿足長時間使用的要求的平面墊，所以最好要具有耐腐蝕特點。基於這點一般選用合成纖維比較有利。但是合成纖維與自然纖維相比缺乏自然感，固選擇使用耐腐蝕的天然纖維更加有利。棕櫚是一種耐腐蝕的天然纖維，可被採用。平面墊5、6是由纖維進行紡織加工的，一般纖維的紡織加工可以參考我們目前無紡布的紡織方法進行，對於平面墊5、6所用纖維都必須是具有一定長度的纖維，纖維長度一般為15mm以上，最好是20— 100mm。在紡織平面墊5、6時根據要求進行調整紡織參數。本發明所使用的平面墊5、6具有一定的基重，一般為200— 900g/m2，最好是250— 540g/m2，厚度為3 — 50mm，最好是3 — 30mm。本發明綠化水質淨化結構1，上面所用的平面墊5上間隔開孔，所以可將植物直接插入孔內固定。當然另外方式還可將植物種子直接充填在平面墊中。種子可以粘連在種植紙上，種植紙可以設置在平面墊5的上面或下面。生長的植物可以進行水質淨化，同時也能達到綠化目的。所選用的植物種子是可以在水中直接生長的植物。 [0020]本發明所用的水質淨化材料7最好是使用活性炭。活性炭可以進行水質淨化將惡臭去除。以前所用的活性炭進行水質淨化沒有什麼規格要求，但本發明所用的活性炭一般粒徑為0.5一IOmm最好是I一5mm,比表面積500—3000m2/g,最好是1000—1600m2/g。本發明的水質淨化材料7也可以配有人工燒結培養土，人工燒結培養土為植物生長提供營養，利用其多孔性促進種子生根成長，同時利用活性炭進行水質淨化除臭。人工燒結培養土是在粉煤灰中配合微粉末碳，加水造粒進行烘燒獲得的一種粒狀輕質粗骨材料。其主要成分含有:二氧化娃65%、氧化招18%、氧化鐵5.4%、氧化鈉3.1%、氧化鉀3.0%、氧化韓2.1%及氧化續1.0%。人工燒結培養土的真比重通常1.0一1.6,最好是1.2一1.4,特別好是1.3一1.4。容重通常為0.6—1.0，最好是0.7—0.9，特別好是0.8—0.85。人工燒結培養土的平均粒徑通常為0.5一IOmm,最好是I一8mm比較合適。人工燒結培養土的比表面積通常為250—1500m2/g，最好是500— 800m2/g適當。活性炭量所佔人工燒結培養土通常為20— 50%重量比，最好是30—40%重量比。在採用平面墊6時，一定厚度的活性炭可以直接鋪設在平面墊上，如果不用平面墊6，則也可以直接鋪設在亂石層4上。
[0021]圖2為公園中小河流所使用的。圖1所示的綠化水質淨化結構I設置在底面21上。如圖所示設置多數綠化水質淨化結構體1，箭頭方向的水流通過，進行階梯式設計。與水流垂直方向的一邊設牆壁18。在平面墊5上如圖開孔，間隔式插入植物20固定。此布局，水流從上到達設置在多孔混凝土 2組合凹槽3內的平面墊5，水慢慢向下滲透，所滲透的水經過平面墊5之際，利用墊子的過濾作用，進行淨化。流出的水再經過下面水質淨化層7進行深度淨化。所以淨化的水一部分向地下滲透，另外一部分透過多孔混凝土 2壁面再流向下遊。在水流比較急的時候，相對多量的水在綠化水質淨化結構上面經過。接著，植物20對流過的水分進行吸收，水中汙染物作為營養素供給植物20生長吸收從而達到水質淨化之效果。這裡所用水質淨化材料7中配有人工燒結培養土，能促進植物20的生長，特別對植物定根有效果。
[0022]圖3是另外一種形式的綠化水質淨化結構I。如圖所示，此結構I中的凹槽3是由多孔混凝土 2組合形成。凹槽3中布置圓筒型墊子5，如圖所示其上部開孔，在孔中插入植物20固定。所使用的圓筒狀墊子5是由平面墊子捲成。這圓筒型墊子5中心，設有水質淨化材料7。圓筒墊子中間空的地方，用活性炭和人工燒結培養土進行填塞。或者可以預先將在平面墊子上鋪設活性炭和人工燒結培養土，再捲成圓筒型，用針縫製固定。其植物可以直接插入或用種子鋪設在圓筒內。直接插入即為在圓筒形墊子上開孔進行植物插入，種子墊鋪設即在圓筒型墊子縫製固定前，將植物種子墊放入，種子進行直接生長。圖3所示狀態的結構1，例如湖、池岸邊、島中間的橋兩側綠化都可以使用。混凝土的側面植物隱約生長與自然景觀協調。例如:這裡與混凝土橋相連，圖3所示綠化水質淨化結構I的多孔混凝土 2上端設置在水面以下。植物與橋的兩側相鄰接近，在水面上浮現，多孔混凝土隱藏於水面以下，自然景觀優美。這樣的設置，同時也實現了橋兩側水的淨化。
[0023]圖4和圖2同樣的情況，公園的小河流比較適合使用。綠化水質淨化結構I構造不僅可以為圖2構造，也可以為圖3圓筒型組合構造。具體的設置在地面上的結構1，如圖1所示綠化水質淨化結構，沿著箭頭的水流方向，設置階梯，各個綠化水質淨化結構I的沿下流方向相互連接。圖3所用的圓筒型綠化水質淨化結構，首先用木頭樟209固定構成，這結構I的壁面多孔混凝土被由圓筒形墊子生長的植物所遮蓋，形成一個與自然協調的美感綠化水質淨化結構。
[0024]圖5是關於圖3另種形態的綠化水質淨化結構，此圖5結構I與圖3相比，圓筒形墊子5在多孔混凝土構成的凹槽3之間，其中水質淨化材料位置進行變動，設置在圓筒型墊子5的下面。這樣的結構I與圖2所示的結構在相同場合下使用，相對水質淨化效果更佳。
[0025]實施例1 I)平面墊製作
棕櫚纖維(100旦、長30mm)用針交錯編成網，形成基重為900g/m2，厚度50mm、寬度為500mm,長500_的平面塾。
[0026]2)綠化水質淨化結構
由長度為200cm多孔混凝土構成寬1000mm，深50cm的凹槽部，在凹槽部填充平均粒徑為150_的亂石層35cm厚度，接著配置I)製作的平面墊、活性炭:人工燒結培養土 =1:3水質淨化材料5cm厚度。最後鋪設開有孔(間隔40mm)的平面墊(基重900g/m2、厚50mm、寬50mm)，按一定間距插入固定水緣植物，如圖2所述構成綠化水質淨化結構。這樣的結構具有良好的水質淨化效果，生長的植物自然感好。
[0027]實施例2
I)圓筒型墊子使用
棕櫚纖維(100旦、長30mm)用針交錯編成網，形成基重為270g/m2，厚度15mm、寬度為1000mm，長1800mm的平面墊。
[0028]2)水質淨化材料的構造
活性炭(平均粒徑3mm、比表面積1000m2/g) 330g及人工燒結培養土 (平均粒徑5mm)1000g進行混合。用尼龍無紡織物做成圓筒型袋子(充填後的直徑50mm、長1000mm)作為水質淨化材料。
[0029]3)種子墊調製
將水緣植物種子粘附在2張紙中間，調製成厚度為1mm、寬度1000mm、長1800mm的種子墊。
[0030]4)圓柱狀的水質淨化層構造
用I)製造的墊子，在上端配置圓筒狀的袋子，用水質淨化材料和墊子捲成圓筒狀，最後將水緣植物種子墊夾著卷，固定卷口，做成圓筒型的水質淨化用的卷材，此卷材直徑為300mmo
[0031]利用上述圓筒形卷材，與長為170cm多孔混凝土構成的寬為700mm、深為50cm的凹槽結構，多孔混凝土的上部低於水面，沿著湖中小橋兩側設置，放置約6個月，此時橋周圍兩側的水質淨化效果優，植物自然生長，與自然環境相互協調，綠化效果好 。
【權利要求】
1.河道、湖泊綠化水質淨化方法，其特徵是以多孔混凝土構成的凹槽結構為主體，凹槽結構內部配置植生墊子和水質淨化材料，植生墊子栽培水生植物，凹槽內施加水處理微生物，多孔混凝土構成的凹槽、植生墊子和水質淨化層同時作為添加好氧或間氧型兼具的水處理微生物載體。
2.河道、湖泊綠化水質淨化裝置，其特徵是以多孔混凝土構成的凹槽結構為主體，在凹槽結構內底部敷設亂石，接著在亂石層上依次放置植生纖維平面墊、水質淨化層、植生纖維平面墊子；裝置的結構斷面呈現U型。
3.河道、湖泊綠化水質淨化裝置，其特徵是以多孔混凝土構成的凹槽結構為主體，在多孔混凝土構成的凹槽結構中布置圓筒型植生纖維墊子，在圓筒型植生纖維墊子中設有水質淨化材料，圓筒植生纖維墊子中間空的地方，用活性炭和人工燒結培養土進行填塞。
4.根據權利要求2或3所述的河道、湖泊綠化水質淨化裝置，其特徵是所述多孔混凝土結構構成的凹槽兩端是密閉的或開放性的； 孔混凝土結構構成的凹槽2的斷面形狀為長方形、梯形或凹弧形。
5.根據權利要求2或3所述的河道、湖泊綠化水質淨化裝置，其特徵是所述的植生墊子和水質淨化材料為纖維織物，平面墊具有一定的基重為200— 900g/m2，所述的植生墊子形狀為平面型或圓筒型；平面墊子由天然纖維、合成纖維、再生纖維纖維材料形成的纖維無紡墊；天然纖維為棕櫚、劍麻、焦麻或黃麻等纖維。
6.根據權利要求5所述的河道、湖泊綠化水質淨化裝置，其特徵是將植物種子直接充填在平面墊中；種子可以粘連在種植紙上，種植紙設置在平面墊的上面或下面。
7.根據權利要求2或3所述的河道、湖泊綠化水質淨化裝置，其特徵是水質淨化材料使用活性炭，活性炭粒徑為·.5一 IOmm最好是I一5mm,比表面積500—3000m2/g,最好是1000—1600m2/g ;活性炭量所佔人工燒結培養土通常為20—50%重量比，最好是30—40%重量比；在採用平面墊時，一定厚度的活性炭可以直接鋪設在平面墊上，如果不用平面墊，則也可以直接鋪設在亂石層上。
8.根據權利要求2或3所述的河道、湖泊綠化水質淨化裝置，其特徵是水質淨化材料配有人工燒結培養土，人工燒結培養土為植物生長提供營養，利用其多孔性促進種子生根成長，同時利用活性炭進行水質淨化除臭；人工燒結培養土是在粉煤灰中配合微粉末碳，加水造粒進行烘燒獲得的一種粒狀輕質粗骨材料； 其主要成分含有:二氧化娃65%、氧化招18%、氧化鐵5.4%、氧化鈉3.1%、氧化鉀3.0%、氧化鈣2.1%及氧化鎂1.0% ;人工燒結培養土的比重通常1.2—1.4。
9.根據權利要求2或3所述的河道、湖泊綠化水質淨化裝置，其特徵是圓柱狀的水質淨化層構造是:上端配置圓筒狀的袋子，用水質淨化材料和墊子捲成圓筒狀，最後將水緣植物種子墊夾著卷，固定卷口，做成圓筒型的水質淨化用的卷材，此卷材直徑為300mm;利用上述圓筒形卷材，與長為170cm多孔混凝土構成的寬為700mm、深為50cm的凹槽結構，多孔混凝土的上部低於水面，沿著湖中小橋兩側設置。
10.根據權利要求2或3所述的河道、湖泊綠化水質淨化裝置，其特徵是水質淨化材料使用活性炭；活性炭粒徑為0.5一 IOmm最好是I一5mm,比表面積500—3000m2/g,最好是1000— 1600m2/g。
【文檔編號】C02F3/32GK103539264SQ201210245075
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月16日 優先權日:2012年7月16日
【發明者】吳智仁, 沈鑫, 唐朝生, 施斌, 汪忠明, 蔣素英 申請人:南京大學, 江蘇艾特克環境工程設計研究院有限公司, 安徽農業大學, 北京亞盟達新型材料技術有限公司