一种用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置及制作方法.pdf

《一种用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置及制作方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置及制作方法.pdf（13页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810306891.1 (22)申请日 2018.04.08 (71)申请人 三峡大学 地址 443002 湖北省宜昌市大学路8号 (72)发明人 刘杰 兰俊 高进 张罗送 高素芳 黎照 孙涛 武杰宾 周克虎 李骁霖 周文俊 蒋旭 罗越文 (74)专利代理机构 宜昌市三峡专利事务所 42103 代理人 李登桥 (51)Int.Cl. A01G 9/02(2018.01) C02F 3/32(2006.01) (54)发明名称 一种用于净化水污染美化环境的浮水植生 陶粒板装置。

2、及制作方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于净化水污染美化环 境的浮水植生陶粒板装置及制作方法， 外层钢塑 材料和轻质混凝土浇筑形成此装置的保护体； 所 述轻质混凝土内部浇筑有钢纤维； 在保护体的底 部设置预制陶粒板， 在预制陶粒板的顶部铺设有 多功能布料， 在多功能布料上铺设有基层土， 所 述基层土的顶部铺设有多层钢塑网， 所述钢塑网 之间填充有陶粒体， 在钢塑网和陶粒体的顶层铺 设有营养土， 在营养土中配制有缓释肥和保水 剂， 在营养土中种植有水生景观植物。 本发明首 次将陶粒块用于净化污染水体和水生景观中， 截 污能力强、 挂膜效率高， 利于植物生长、 繁殖， 可 有效去除水中有机物、。

3、 悬浮物及氮磷等， 同时该 装置是浮动式随着水位的变平台随水面浮动。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 108617332 A 2018.10.09 CN 108617332 A 1.一种用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置， 其特征在于， 它包括外层钢 塑材料 （1） ， 所述外层钢塑材料 （1） 和轻质混凝土 （2） 浇筑形成此装置的保护体； 所述轻质混 凝土 （2） 内部浇筑有钢纤维 （3） ； 在保护体的底部设置预制陶粒板 （5） ， 在预制陶粒板 （5） 的 顶部铺设有多功能布料 （6） ， 在多功能布料 （6） 上铺设有基层土 （7） ， 所述基层土 （7） 的顶部。

4、 铺设有多层钢塑网 （8） ， 所述钢塑网 （8） 之间填充有陶粒体 （9） ， 在钢塑网 （8） 和陶粒体 （9） 的 顶层铺设有营养土 （11） ， 在营养土 （11） 中配制有缓释肥 （12） 和保水剂 （13） ， 在营养土 （11） 中种植有水生景观植物 （14） 。 2.根据权利要求1所述的一种用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置， 其特 征在于： 所述外层钢塑材料 （1） 的外壁上连接有多根绞索 （4） ， 所述绞索 （4） 的另一端与设置 在岸边的固定桩相连， 并将此装置整体固定在水面上。 3.根据权利要求1所述的一种用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置， 其特 征。

5、在于： 所述预制陶粒板 （5） 上具有孔隙率。 4.根据权利要求1所述的一种用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置， 其特 征在于： 所述钢塑网 （8） 采用钢丝编织成网状结构， 两层钢塑网 （8） 之间填充陶粒体 （9） 之后 通过塑性钢丝 （10） 缝合成一块陶粒板， 将多块陶粒板通过塑性钢丝 （10） 缝合成陶粒板整 体， 将其布设在基层土 （7） 上。 5.根据权利要求1所述的一种用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置， 其特 征在于： 所述水生景观植物 （14） 的造型采用四面体水上景观形态 （15） 和五角星水上景观形 态 （16） ； 四面体水上景观形态 （15） 和五角。

6、星水上景观形态 （16） 的各个表面种植不同种类的 景观植物。 6.权利要求1-5任意一项所述用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置的制作 方法， 其特征在于， 包括以下步骤： Step1： 材料准备： 选取所需的不同种类颗粒饱满的绿化草籽各ng， 准备陶粒、 粗细两种 镀锌柔性网、 扎丝、 水泥、 发酵菌、 轻质土、 土壤粘结剂； Step2： 制造水泥浆保护体； Step3： 铺设材料： 在预制陶粒板 （5） 上铺设有一层布料， 在布料上部设有基层土； Step4： 多孔陶粒板制作； Step5： 制备营养物质和准备植物种子； Step6： 景观设计； Step7： 浮力调整测试： 装。

7、置放入水中检验其浮力F大小， 根据实际情况调整该装置的大 小或者调整陶粒板高度h来调控浮力F大小； Step8： 装置的使用： 将该装置放置于污染水体中或需要美化公园湖泊上， 利用绞索将 该装置与岸边固定桩固定将该装置固定在水面上； Step9： 回收利用： 对于水体污染减轻的水体可以回收装置重复利用。 7.根据权利要求6所述用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置的制作方法， 其特征在于， 所述Step2中具体操作过程为： 按照设计尺寸制作外层钢塑材料 （1） 与轻质混 凝土 （2） 浇筑形成该装置的保护体； 制备预制陶粒板 （5） ， 将轻质混凝土 （2） 、 钢纤维 （3） 与预 制陶。

8、粒板 （5） 组装一起构成的外部凹形框架结构， 即为该装置外部保护体。 8.根据权利要求6所述用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置的制作方法， 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 108617332 A 2 其特征在于， 所述Step4中具体操作过程为： 利用钢塑网 （8） 与陶粒体 （9） 一起构成多孔陶粒 板， 先用塑性较好的钢丝编织成网状形成一层一层的钢塑网 （8） ， 再选用完整性较好低强度 的陶粒体 （9） ， 并将其放在两层钢塑网的空格中间， 然后用塑性钢丝 （10） 将两层钢塑网和陶 粒缝合成一个陶粒板， 最后将多块陶粒板塑性钢丝缝合成一个陶粒板， 根据所需浮力大小 。

9、调整形成陶粒体高度h， 将制作的陶粒体布设在凹形装置上。 9.根据权利要求6所述用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置的制作方法， 其特征在于， 所述Step5中具体操作过程为： 浸泡草籽或挖掘草皮， 向轻质土中加入水泥、 细 砂、 土壤调理剂、 腐殖土、 土壤粘结剂、 氨基酸复合肥， 把预先配置好的营养物质和植物撒在 陶粒板上营养物质和植物， 具体可按实际情况进行调整。 10.根据权利要求6所述用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置的制作方法， 其特征在于， 所述Step6中具体操作过程为： 在表层营养土 （11） 中种植成活率较高的水生景 观植物， 并且景观形态可设计成四面体水上景。

10、观形态 （15） 和五角星水上景观态 （16） ； 其中 四面体水上景观形态四个表面都可以种植不同种类的景观植物， 五角星水上景观形态的各 个表面也可以种植不同种类的景观植物， 设计符合人们审美的图案。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 108617332 A 3 一种用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置及制作 方法 技术领域 0001 本发明属于水体净化装置领域， 具体涉及一种用于净化水污染美化环境的浮水植 生陶粒板装置及制作方法。 背景技术 0002 据统计在欧洲的96个湖泊中有80%的湖泊不同程度地受到氮、 磷的污染， 呈现出富 营养化状态。 同样我国多年以来的调查结果表明。

11、， 富营养化湖泊个数占调查湖泊的比例由 20世纪70年代末至80年代的41%发展到80年代后期的61%， 到20世纪90年代后期又上升到 77%。 0003 富营养化是湖泊等天然水体面临的最为严重的环境问题， 它通过促使水生生态系 统中藻类以及其他水生生物的异常繁殖， 经一系列物理、 化学和生物作用， 最终导致水质恶 化、 水生生物生理受阻、 水生生物群落结构改变、 水生生态系统结构破坏和功能受损等一系 列连锁效应， 从而影响水资源的利用， 给饮用、 工农业供水、 水产养殖、 旅游以及水上运输等 带来巨大损失， 并对人体健康构成危害。 0004 目前减少海水富营养的措施主要有两种， 一是从源头。

12、上减少氮， 磷等元素的排放， 对于水体的治理传统方法一方面工程量巨大、 运行成本高， 另一方面部分治理过程易诱发 二次污染的。 如一些工程性措施和化学性方法， 建立生态氧化沟与生态箱湿地结合的污水 处理系统， 但其成本巨大， 而且只是在源头控制污染， 不能净化已经被污染的水源。 0005 目前水上景观多为固定观赏平台， 随着湖泊江河水位的变化， 观赏平台会被湖水 淹没或者裸露， 造成观赏平台可观赏性降低， 还有就是现有的水上景观多为固定在某一位 置不能移动， 存在景观平台上景物维修及平台维修不便， 成本较高。 发明内容 0006 本发明的目的在于针对生活中水体污染及水上景观成本及维修成本过高等。

13、问题， 提供一种用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置及制作方法， 本发明首次将陶粒 块用于净化污染水体和水生景观中， 截污能力强、 挂膜效率高， 利于植物生长、 繁殖， 可有效 去除水中有机物、 悬浮物及氮磷等， 同时该装置是浮动式随着水位的变平台随水面浮动， 解 决了固定式水上景观平台与水位变化的矛盾， 且该装置景观更换及平台维修方便， 可大幅 节约成本， 可运用于水体污染水域及需水面美化的景点， 具有广泛的应用前景。 0007 为了实现上述的技术特征， 本发明的目的是这样实现的： 一种用于净化水污染美 化环境的浮水植生陶粒板装置， 它包括外层钢塑材料， 所述外层钢塑材料和轻质混凝土浇。

14、 筑形成此装置的保护体； 所述轻质混凝土内部浇筑有钢纤维； 在保护体的底部设置预制陶 粒板， 在预制陶粒板的顶部铺设有多功能布料， 在多功能布料上铺设有基层土， 所述基层土 的顶部铺设有多层钢塑网， 所述钢塑网之间填充有陶粒体， 在钢塑网和陶粒体的顶层铺设 有营养土， 在营养土中配制有缓释肥和保水剂， 在营养土中种植有水生景观植物。 说 明 书 1/5 页 4 CN 108617332 A 4 0008 所述外层钢塑材料的外壁上连接有多根绞索， 所述绞索的另一端与设置在岸边的 固定桩相连， 并将此装置整体固定在水面上。 0009 所述预制陶粒板上具有孔隙率。 0010 所述钢塑网采用钢丝编织成。

15、网状结构， 两层钢塑网之间填充陶粒体之后通过塑性 钢丝缝合成一块陶粒板， 将多块陶粒板通过塑性钢丝缝合成陶粒板整体， 将其布设在基层 土上。 0011 所述水生景观植物的造型采用四面体水上景观形态和五角星水上景观形态； 四面 体水上景观形态和五角星水上景观形态的各个表面种植不同种类的景观植物。 0012 任意一项所述用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置的制作方法， 包括 以下步骤： Step1： 材料准备： 选取所需的不同种类颗粒饱满的绿化草籽各ng， 准备陶粒、 粗细两种 镀锌柔性网、 扎丝、 水泥、 发酵菌、 轻质土、 土壤粘结剂； Step2： 制造水泥浆保护体； Step3： 铺。

16、设材料： 在预制陶粒板上铺设有一层布料， 在布料上部设有基层土； Step4： 多孔陶粒板制作； Step5： 制备营养物质和准备植物种子； Step6： 景观设计； Step7： 浮力调整测试： 装置放入水中检验其浮力F大小， 根据实际情况调整该装置的大 小或者调整陶粒板高度h来调控浮力F大小； Step8： 装置的使用： 将该装置放置于污染水体中或需要美化公园湖泊上， 利用绞索将 该装置与岸边固定桩固定将该装置固定在水面上； Step9： 回收利用： 对于水体污染减轻的水体可以回收装置重复利用。 0013 所述Step2中具体操作过程为： 按照设计尺寸制作外层钢塑材料与轻质混凝土浇 筑形成。

17、该装置的保护体； 制备预制陶粒板， 将轻质混凝土、 钢纤维与预制陶粒板组装一起构 成的外部凹形框架结构， 即为该装置外部保护体。 0014 所述Step4中具体操作过程为： 利用钢塑网与陶粒体一起构成多孔陶粒板， 先用塑 性较好的钢丝编织成网状形成一层一层的钢塑网， 再选用完整性较好低强度的陶粒体， 并 将其放在两层钢塑网的空格中间， 然后用塑性钢丝将两层钢塑网和陶粒缝合成一个陶粒 板， 最后将多块陶粒板塑性钢丝缝合成一个陶粒板， 根据所需浮力大小调整形成陶粒体高 度h， 将制作的陶粒体布设在凹形装置上。 0015 所述Step5中具体操作过程为： 浸泡草籽或挖掘草皮， 向轻质土中加入水泥、 。

18、细砂、 土壤调理剂、 腐殖土、 土壤粘结剂、 氨基酸复合肥， 把预先配置好的营养物质和植物撒在陶 粒板上营养物质和植物， 具体可按实际情况进行调整； 所述Step6中具体操作过程为： 在表层营养土中种植成活率较高的水生景观植物， 并且 景观形态可设计成四面体水上景观形态和五角星水上景观态； 其中四面体水上景观形态四 个表面都可以种植不同种类的景观植物， 五角星水上景观形态的各个表面也可以种植不同 种类的景观植物， 设计符合人们审美的图案。 0016 本发明有如下有益效果： 1、 本装置涉及的一种用于净化水污染美化环境的浮水陶粒板， 放入到受损的水质中， 说 明 书 2/5 页 5 CN 108。

19、617332 A 5 达到修复和重建植物生态系统的目的， 它利用表面积很大的植物根系在水里形成浓密的网 吸附着悬浮在水中的物体， 逐渐形成生物膜， 让它成为植物自身的一种营养物质， 能过光合 作用使其得到生长。 该装置不仅可移动性较好， 维修方便， 构造简单、 实施简单、 材料经济， 而且还可以取得治理污染美化坏境的双重效果。 主要适用于水体污染水域， 以及需要水面 美化的景点。 此装置可以作为一个平台基础， 在其上根据需要布置水上景观的形态， 方便便 捷。 0017 2、 本发明首次将陶粒体用于净化污染水体和水生景观中， 陶粒体是高强度的结构 用轻粗集料， 抗冲涮力强， 可以降低水体对上层营。

20、养土的直接冲涮， 且陶粒孔隙率较大植物 根系可穿透陶粒板扎入水体中， 在污染水体里可有效去除水中有机物、 悬浮物及氮磷富营 养物质。 0018 3、 本发明装置是浮动式随着水位的变平台随水面浮动， 解决了固定式水上景观平 台与水位变化的矛盾， 且该装置景观更换及平台维修方便， 可大幅节约成本， 可运用于水体 污染水域及需水面美化的景点， 具有广泛的应用前景。 0019 4、 本发明不仅达到了较好的治理污水效果， 而且在陶粒板上的多孔钢塑陶粒块可 以更换， 大幅节约施工成本， 还可以对装置进行回收再利用。 0020 5、 本发明具有净化污染水体和美化水上景观环境的双重优点。 0021 6、 本发。

21、明设计的平台上景观形态可根据人们审美设计， 形式多变， 其他经济， 实 用， 美观的外部结构均可用于此装置。 0022 7、 本发明有效的解决了传统治理水污染工程量巨大、 运行成本高和部分治理过程 易诱发二次污染的问题， 节约成本， 提高经济效益。 附图说明 0023 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 0024 图1为本净化水污染浮水陶粒板的整体装置图。 0025 图2为本净化水污染浮水陶粒板的外层钢纤维混凝土结构图。 0026 图3为本净化水污染浮水陶粒板的前纵剖面图。 0027 图4为本净化水污染浮水陶粒板的俯视图如图。 0028 图5为该装置的四面体水上景观形态图。 0029 。

22、图6为该装置的五角星水上景观形态图。 0030 图中： 外层钢塑材料1、 轻质混凝土2、 钢纤维3、 绞索4、 预制陶粒板5、 多功能布料6、 基层土7、 钢塑网8、 陶粒体9、 塑性钢丝10、 营养土11、 缓释肥12、 保水剂13、 水生景观植物14、 四面体水上景观形态15、 五角星水上景观形态16。 具体实施方式 0031 下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。 0032 实施例1： 如图1-6所示， 一种用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置， 它包括外层钢塑 材料1， 所述外层钢塑材料1和轻质混凝土2浇筑形成此装置的保护体； 所述轻质混凝土2内 部浇筑有钢纤维3； 在保。

23、护体的底部设置预制陶粒板5， 在预制陶粒板5的顶部铺设有多功能 说 明 书 3/5 页 6 CN 108617332 A 6 布料6， 在多功能布料6上铺设有基层土7， 所述基层土7的顶部铺设有多层钢塑网8， 所述钢 塑网8之间填充有陶粒体9， 在钢塑网8和陶粒体9的顶层铺设有营养土11， 在营养土11中配 制有缓释肥12和保水剂13， 在营养土11中种植有水生景观植物14。 通过采用上述的浮水植 生陶粒板装置， 将其布置在待净化的水体内部， 能够达到修复和重建植物生态系统的目的， 它利用表面积很大的植物根系在水里形成浓密的网吸附着悬浮在水中的物体， 逐渐形成生 物膜， 让它成为植物自身的一种。

24、营养物质， 能过光合作用使其得到生长。 0033 进一步的， 所述外层钢塑材料1的外壁上连接有多根绞索4， 所述绞索4的另一端与 设置在岸边的固定桩相连， 并将此装置整体固定在水面上。 通过所述的绞索4连接使其具有 抗冲击作用， 如风浪较大的江面， 有存在碰撞风险， 可以保护整个结构的完整。 0034 进一步的， 所述预制陶粒板5上具有孔隙率。 可以进行水体植物养料汲取， 达到净 化水体的作用。 0035 进一步的， 所述铺设多功能布料6具有透气透水， 减缓基层土冲刷作用， 基层土7具 有进一步固定根基的作用。 0036 进一步的， 所述钢塑网8采用钢丝编织成网状结构， 两层钢塑网8之间填充陶。

25、粒体9 之后通过塑性钢丝10缝合成一块陶粒板， 将多块陶粒板通过塑性钢丝10缝合成陶粒板整 体， 将其布设在基层土7上。 所述利用陶粒体9的漂浮性能， 该陶粒体整体具有较大浮力， 其 浮力的大小可根据高度调控， 保证装置的稳定性。 0037 进一步的， 所述陶粒体9是高强度的结构用轻粗集料， 抗冲涮力强， 可以降低水体 对上层营养土的直接冲涮， 且陶粒孔隙率较大植物根系可穿透陶粒板扎入水体中， 在污染 水体里可有效去除水中有机物、 悬浮物及氮磷富营养物质。 0038 进一步的， 所述表层营养土中含有缓释肥和保水剂， 可保证前期植物生长的养料 供给， 保证水上植物的成活率。 0039 进一步的，。

26、 所述水上植物可以选用成活率较高的狗牙根、 高羊茅等。 0040 进一步的， 所述水生景观植物14的造型采用四面体水上景观形态15和五角星水上 景观形态16； 四面体水上景观形态15和五角星水上景观形态16的各个表面种植不同种类的 景观植物。 0041 进一步的， 所述该装置是浮动式随着水位的变平台随水面浮动， 解决了固定式水 上景观平台与水位变化的矛盾， 且该装置景观更换及平台维修方便， 可大幅节约成本， 可运 用于水体污染水域及需水面美化的景点， 具有广泛的应用前景。 0042 实施例2： 任意一项所述用于净化水污染美化环境的浮水植生陶粒板装置的制作方法， 包括以下 步骤： Step1： 。

27、材料准备： 选取所需的不同种类颗粒饱满的绿化草籽各ng， 准备陶粒、 粗细两种 镀锌柔性网、 扎丝、 水泥、 发酵菌、 轻质土、 土壤粘结剂； Step2： 制造水泥浆保护体： 按照设计尺寸制作外层钢塑材料1与轻质混凝土2浇筑形成 该装置的保护体； 制备预制陶粒板5， 将轻质混凝土2、 钢纤维3与预制陶粒板5组装一起构成 的外部凹形框架结构， 即为该装置外部保护体。 0043 Step3： 铺设材料： 在预制陶粒板5上铺设有一层布料， 在布料上部设有基层土； Step4： 多孔陶粒板制作： 利用钢塑网8与陶粒体9一起构成多孔陶粒板， 先用塑性较好 说 明 书 4/5 页 7 CN 108617。

28、332 A 7 的钢丝编织成网状形成一层一层的钢塑网8， 再选用完整性较好低强度的陶粒体9， 并将其 放在两层钢塑网的空格中间， 然后用塑性钢丝10将两层钢塑网和陶粒缝合成一个陶粒板， 最后将多块陶粒板塑性钢丝缝合成一个陶粒板， 根据所需浮力大小调整形成陶粒体高度h， 将制作的陶粒体布设在凹形装置上。 0044 Step5： 制备营养物质和准备植物种子： 浸泡草籽或挖掘草皮， 向轻质土中加入水 泥、 细砂、 土壤调理剂、 腐殖土、 土壤粘结剂、 氨基酸复合肥， 把预先配置好的营养物质和植 物撒在陶粒板上营养物质和植物， 具体可按实际情况进行调整。 0045 Step6： 景观设计： 在表层营养。

29、土11中种植成活率较高的水生景观植物， 并且景观 形态可设计成四面体水上景观形态15和五角星水上景观态16； 其中四面体水上景观形态四 个表面都可以种植不同种类的景观植物， 五角星水上景观形态的各个表面也可以种植不同 种类的景观植物， 设计符合人们审美的图案。 0046 Step7： 浮力调整测试： 装置放入水中检验其浮力F大小， 根据实际情况调整该装置 的大小或者调整陶粒板高度h来调控浮力F大小； Step8： 装置的使用： 将该装置放置于污染水体中或需要美化公园湖泊上， 利用绞索将 该装置与岸边固定桩固定将该装置固定在水面上； Step9： 回收利用： 对于水体污染减轻的水体可以回收装置重。

30、复利用。 0047 上述实施例用来解释说明本发明， 而不是对本发明进行限制， 在本发明的精神和 权利要求的保护范围内， 对本发明做出的任何修改和改变， 都落入本发明的保护范围。 说 明 书 5/5 页 8 CN 108617332 A 8 图 1 说 明 书 附 图 1/5 页 9 CN 108617332 A 9 图 2 图 3 说 明 书 附 图 2/5 页 10 CN 108617332 A 10 图 4 说 明 书 附 图 3/5 页 11 CN 108617332 A 11 图 5 说 明 书 附 图 4/5 页 12 CN 108617332 A 12 图 6 说 明 书 附 图 5/5 页 13 CN 108617332 A 13 。