[發明專利]一種陸生植物和微生物結合的生物浮島

有效

• 申請號: 201410178773.9
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN104150599A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 劉海琳;王振宇;陳利;莊潔琰;張世新
• 申請（專利權）人: 杭州藍天園林生態科技股份有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;A01G1/00
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 王梨華;陳麗霞

技術領域

本發明涉及一種生物浮島，尤其涉及了一種陸生植物和微生物結合的生物浮島。?

背景技術

隨著工農業的快速發展，多數河流、湖泊以及水庫的水質逐漸惡化，呈現富營養化狀態，導致藻類大量繁殖，產生惡臭，影響河流在飲用、灌溉和養殖方面發揮應有的作用，阻礙國民經濟的發展，而且降低周圍空氣質量、影響河道景觀，降低人們的生活質量。?

水體的富營養化主要是由于水體中氮、磷元素過量引起的。氮、磷元素主要來自生活污水、工業廢水以及農田排水。由于目前無法將所有污水進行集中處理，因此，很難杜絕氮、磷元素進入水體，所以常采用一些水體凈化技術，對水體進行原位修復，減少氮、磷元素含量，降低水體富營養化程度。目前，對水體的直接凈化技術主要是曝氣增氧技術、人工濕地技術、植物修復帶技術以及生物膜技術。但是上述技術普遍存在處理效率低、靈活性差等缺點，無法大規模推廣應用。在此基礎上，出現了生態浮島技術，具有靈活性高，處理效果好等優點。但是，現有的生物浮島技術抗沖擊力差，采用水生植物吸收能力有限，對氮磷元素的去除率低，因此，需要設置占水域面積20％以上的浮島才能達到一定的凈化效果，導致前期投入和后期維護成本都很高。?

發明內容

本發明針對現有技術中在水體富營養化治理方面的不足，提供了一種抗沖擊能力強，對氮磷元素的去除率高，前期投入和后期維護成本都很低的陸生植?物和微生物結合的生物浮島。?

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：?

一種陸生植物和微生物結合的生物浮島，包括一個或若干個生物浮島單元，生物浮島單元包括植被層、基質層、浮力基盤和重錘，基質層盛放在浮力基盤內，植被層覆蓋在基質層表面，植被層的根系扎入基質層中，基質層包括質量分數為5％～10％的珍珠巖，質量分數為2％～10％的陶粒，質量分數為3％～15％的河沙，質量分數為2％～10％的腐熟棉子殼，質量分數為5％～20％的腐熟牛糞和余量的園土，浮力基盤承托基質層和植被層漂浮在水體表面，重錘沉沒在水體內，重錘和浮力基盤底部柔性相連，重錘表面設有微槽，微槽內卡嵌有微生物填料顆粒。浮力基盤承托基質層和植被層漂浮在水體表面，植被層覆蓋在基質表面，根系扎入基質層中，基質層為植物生長提供養分，根系抓牢基質層，植物生長于近似陸生土壤環境中，植被層吸收力強，能迅速將水域中的磷元素、氮元素等富集到植物體內，植物生長旺盛；同時，由于基質層中含有一定量的珍珠巖、陶粒和河沙，基質層空隙率較大，植物的根部能接觸到空氣，避免陸生植物在生物浮島環境中爛根；此外，基質層包含腐熟棉籽殼和腐熟牛糞，含有大量微生物，能夠分解大分子有機物供給植物吸收，植物長勢更好。重錘沉沒在水體內，采用鋼索或繩索等與浮力基盤底部柔性相連，一方面，重錘對浮力基盤起到牽拉的作用，能確保浮力基盤的位置相對固定；另一方面，由于重錘表面的微槽內卡嵌有微生物填料顆粒，重錘沉沒在水體內，微生物填料顆粒與水體內部或水底區域內的淤泥接觸，微生物填料顆粒分散到水底，能采用微生物降解水體有機質，有助于加快水質凈化。?

作為優選，浮力基盤包括天然橡膠圍成的外壁和與外壁形狀相適應的多孔托盤，外壁表面設有卡扣。天然橡膠圍成的浮力基盤外壁能為浮力基盤提供浮?力，同時，天然橡膠外壁具有一定的柔性，相鄰的浮力基盤發生碰撞后，天然橡膠外壁能起到一定的緩沖作用，因此，能確保浮力基盤在大風、暴雨等惡劣天氣條件下不受損害，延長使用時間。浮力基盤還包括與外壁形狀相適應的多孔托盤，多孔托盤底部分布有細小的孔洞，一方面，待治理的水域的水和有機質能通過孔洞進入到浮力基盤上的基質層，為植被層生長提供水分；另一方面，植被層根系能透過孔洞，根系能大量吸收待凈化水域中的營養物質，植株生長更好，效率更高。卡扣的設置能方便生物浮島單元相互連接，能增強生物浮島的抗風浪抗沖擊能力，生物浮島單元牢固耐用。?

作為優選，外壁為廢舊輪胎。外壁為采用天然橡膠的廢舊輪胎，縮減了設備成本，有效利用廢舊輪胎，屬于廢舊物資的循環利用，避免了傳統的焚燒處理導致的大氣污染；此外，天然橡膠廢舊輪胎的主要成分是天然橡膠，是植物高分子材料，相比于傳統的生物浮島采用的塑料或發泡材料，天然橡膠輪胎與基質層和植被層的親和性更好，植物長勢更好。?

作為優選，生物浮島單元面積為0.1m²～2m²。生物浮島單元面積較傳統浮島單元面積小，比表面積大，浮力大，能承載較厚的基質層，為植被層提供近似于陸生土壤環境，植物的物質密度和吸收能力顯著提高，水域凈化效果也高于傳統的生物浮島。?