一種人工溼地可再生基質塊結構及製作使用方法與流程

2023-05-05 03:42:36 1

本發明涉及環境保護工程的溼地生態技術領域，尤其涉及一種人工溼地可再生基質塊結構及使用方法。

背景技術：

人工溼地處理汙水量大，效率高、無二次汙染，應用廣泛，然而目前人工溼地基質多採用天然基質，堵塞後處理難度大，且成本高。因此，開發可再生基質，製成基質塊，針對堵塞的位置更換，確保溼地連續運行不受影響。

目前尚無針對人工溼地製作基質塊，人工溼地堵塞後，整個系統癱瘓，更換基質需要整片開挖，施工周期長，同時耗費大量的資金。因此，開發可再生的人工溼地基質塊，在出現堵塞現象後能夠實現局部更換，不影響人工溼地系統的整體運行，具有重要意義。目前關於人工溼地基質主要授權或公開的專利包括：人工溼地大顆粒基質表面微生物dna的定性和/或定量提取方法(申請專利號：201610843824.4)、一種以汙染湖泊底泥為主要原料的人工溼地基質填料及製備方法(申請專利號：201610761257.8)、一種人工溼地除磷基質材料的製備方法(申請專利號：201510249581.7)、一種垂直流人工溼地基質結構系統(申請專利號：201620961986.3)、一種新型垂直流人工溼地組合基質(申請專利號：201610271868.4)、一種人工溼地基質組合的填裝方法(申請專利號：201610958405.5)、一種人工溼地基質集成化裝填和鋪設方法(申請專利號：201510963439.9)、汙水處理人工溼地基質組合配方(申請專利號：200510030330.6)、添加微生物載體填料的人工溼地基質(申請專利號：201510051730.9)和一種用於農村汙水脫氮除磷的人工溼地組合基質及其製備方法(申請專利號：201310313251.0)等。以上這些專利都是關於人工溼地基質方面的問題，但是這些專利採用的大都是天然材料，具有不可再生性，另外出現堵塞時，更換基質周期長，費用高，影響系統的正常運行。因此，開發一種工藝簡單，可再生的人工溼地基質塊，用於人工溼地堵塞時及時更換，對推進人工溼地的技術進步具有重要的現實意義。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種人工溼地可再生基質塊結構及使用方法，實現人工溼地基質快速更換和基質的資源化利用，從而保證人工溼的正常運行，該設備工藝簡單，製造成本低，具有較高推廣價值。

本發明採取的技術方案如下：

一種人工溼地可再生基質塊結構及使用方法，其特徵在於：基質塊結構包括基質塊固定構件和基質塊兩部分，人工溼地基質塊固定構件包括底板1、固定端2、上提杆3和上提拉頭4，基質塊8由若干基質片5組成，基質片5由楊絮棉層6和基質7組成，基質塊8壓縮後固定於基質塊固定構件上。

所述的底板1採用混凝土透水板，其寬為200～350mm，長為300～500mm，厚度為10～20mm；上提杆3採用塑料製備，直徑為5～10mm；上提拉頭4採用木製或塑料製備，長為30～50mm，寬為10～20mm，厚為5～10mm，固定於上提杆3上。

所述的基質塊8製作完成後，採用50～100kpa的壓力進行壓縮，壓縮後中心開孔，開孔孔徑大於上提杆3直徑2～4mm，製備的基質塊8長和寬小於底板2～4mm。

所述的楊絮棉層6採用楊樹的楊絮織成，層厚為1～2mm，基質片5由3～5層組成，每層的厚度為30～50mm，基質塊8厚度為300～500mm。

所述的基質7採用玉米秸稈的穰在400～500℃以上溫度下活化製備活性炭與稻草在260～300℃以上溫度條件下炭化的活性炭混合，兩者混合比例為8：92～15：85。

所述的人工溼地可再生基質塊結構在使用過程中堵塞後，通過吊鉤將該基質結構取出，更換新的基質塊8，再將基質結構放回溼地原來位置。

所述的更換下來的基質塊8，由於含有有機質，用於厭氧發酵製備沼氣或製備氫氣，剩餘殘渣用做燃料，燃燒的灰燼用於制肥。

有益效果：本發明首次實現人工溼地基質堵塞快速更換，確保人工溼地正常運行不受影響，同時提高人工溼地對汙水的處理效率。本發明設備工藝簡單，製造成本低，具有可再生性，可操作性強。

附圖說明

圖1是本發明的基質塊固定構件結構圖。

圖2是本發明的基質塊剖面圖。

圖3是本發明的組裝後基質塊剖面圖。

圖中，1、底板，2、固定端，3、上提杆，4、上提拉頭，5、基質片，6、楊絮棉層，7、基質，8、基質塊。

具體實施方式地板

本發明實現人工溼地基質製備工廠化製造，生產速度塊，製造成本低；採用可再生基質，實現基質塊固定構件的重複利用和基質塊的資源化利用；本發明對汙水處理率高，同時有效的利用汙染物楊絮，充分實現廢物的資源化利用。

以下結合實例對本發明進一步說明，具體實施步驟如下：

實例1：公園人工溼地

如圖1、圖2和圖3所示，人工溼地可再生基質塊結構包括基質塊固定構件和基質塊兩部分，人工溼地基質塊固定構件包括底板1、固定端2、上提杆3和上提拉頭4，基質塊8由2個基質片5組成，基質片5由楊絮棉層6和基質7組成，基質塊8壓縮後固定於基質塊固定構件上。

底板1採用混凝土透水板，其寬為350mm，長為500mm，厚度為20mm；上提杆3採用塑料製備，直徑為10mm；上提拉頭4採用木製，長為50mm，寬為20mm，厚為10mm，固定於上提杆3上。

基質塊8製作完成後，採用100kpa的壓力進行壓縮，壓縮後中心開孔，開孔孔徑大於上提杆3直徑4mm，製備的基質塊8長和寬小於底板4mm。

楊絮棉層6採用楊樹的楊絮織成，層厚為2mm，基質片5由5層組成，每層的厚度為50mm，基質塊8厚度為500mm。

基質7採用玉米秸稈的穰在400℃溫度下活化製備的活性炭與稻草在260℃以上溫度條件下炭化的活性炭混合，兩者混合比例為15：85。

人工溼地可再生基質塊結構在使用過程中堵塞後，通過吊鉤將該基質結構取出，更換新的基質塊8，再將基質結構放回溼地原來位置，更換下來的基質塊8用於厭氧發酵製備沼氣，殘渣用做燃料，燃燒的灰燼用於制鉀肥。

採用上述方法製備的人工溼地可再生基質塊結構，bod、cod、ss、tn、tp和氨氮汙水處理率達80％以上，效果較好。

實例2：庭院式人工溼地

如圖1、圖2和圖3所示，製備人工溼地可再生基質塊結構用於庭院式人工溼地，底板1採用混凝土透水板，其寬為200mm，長為300mm，厚度為10mm；上提杆3採用塑料製備，直徑為5mm；上提拉頭4採用塑料製備，長為30mm，寬為10mm，厚為5mm，固定於上提杆3上。

基質塊8製作完成後，採用50kpa的壓力進行壓縮，壓縮後中心開孔，開孔孔徑大於上提杆3直徑2mm，製備的基質塊8長和寬小於底板2mm。

楊絮棉層6採用楊樹的楊絮織成，層厚為1mm，基質片5由3層組成，每層的厚度為30mm，基質塊8厚度為360mm，由4個基質片5組成。

基質7採用玉米秸稈的穰在450℃溫度下活化製備的活性炭與稻草在270℃溫度條件下炭化的活性炭混合，兩者混合比例為8：92。

人工溼地可再生基質塊結構在使用過程中堵塞後，通過吊鉤將該基質結構取出，更換新的基質塊8，再將基質結構放回溼地原來位置。

更換下來的基質塊8，由於含有有機質，用於厭氧發酵製備沼氣，殘渣用做燃料，燃燒的灰燼用於制肥。

採用上述方法製備人工溼地基質結構，處理生物汙水，bod、cod、ss、tn、tp和氨氮汙水處理率達80％以上，效果較好。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；在不脫離本發明實質的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。