专利名称：复合立体生物浮床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物浮床。
背景技术：
浮床技术应用始于70年代，日本等国研究较多，水面浮床无土种植水稻、花卉等作物处理废水已有报道(吴伟明，宋样甫，金干瑜，等.鱼塘水面无土栽培美人蕉研究[J].应用与环境生物学报，2000，6(3)206-210；马立珊，骆永明，吴龙华，等.浮床香根草对富营养化水体氯磷去除动态及效率的初步研究[J].土壤，2000，31(2)99-101；李芳柏，吴启堂.无土栽培美人蕉等植物处理生活废水的研究[J].应用生态学报，1997，8(1)88-92；宋样甫，邹国燕，吴伟明，等.浮床水稻对富营养化水体中氯、磷的去除效果及规律研究[J].环境科学学报，1998，18(5)489-493]。1992年在著名景区杭州西湖水域进行了水面无土漂浮栽培花卉试验。以1×1.5m2泡沫塑料扳为浮体以支持花卉在水面上生长。过去应用的浮床多是结构单一，不分层次，材料多采用泡沫为主，聚苯乙烯泡沫板，价格便宜，固定方便，但因泡沫强度不够，常会破裂散落水中，会带来水体二次污染问题，且净化效果有限。
发明内容
1、解决的技术问题(目的)本发明的目的是提供一种稳定的且更为有效的去除N、P等营养物的复合立体生物浮床，由价格便宜且易购得的材料和植物组成，解决目前浮床多采用聚苯乙烯泡沫板带来水体二次污染问题。
2、技术方案一种复合立体生物浮床，用竹子制成网格状的立体框架，上层节点处安放植物，两侧分别固定一个浮桶，框架下方悬挂线形弹性材料。
先用竹子制成的正方形的框架，上面制成网格状，节点处安放植物；两侧分别固定一个圆形浮桶。中间仍为竹子框架，沿竹状网格下悬线形聚乙烯与聚丙烯制成的弹性材料，底层仍为竹子框架，并设置固定装置。竹子框架层之间通过竹子连接，形成网格状的立体框架。
植物选取，以生长速度快，或根系发达的水生蔬菜和观赏植物为主。水蕹菜、水芹菜和美人蕉、旱伞草是最常用的，也是效果比较好的水生蔬菜和观赏植物。这里的水生蔬菜主要为在水中生长的可食用的蔬菜水蕹菜、水芹、水芋、慈菇、荸荠。观赏植物是指可供人欣赏，具有一定的景观效果的植物，主要有以下种类美人蕉、旱伞草、黑麦草、水蕨、水榕、雨久花、花菖蒲、鸢尾类、纸莎草、姜花、千屈菜、富贵竹、水罂粟。节点处安放的植物可以为水蕹菜、水芹、水芋、慈菇、荸荠、美人蕉、旱伞草、黑麦草、水蕨、水榕、雨久花、花菖蒲、鸢尾类、纸莎草、姜花、千屈菜、富贵竹、水罂粟中的任一种或任几种。
水生植物自身生长，需要从水体中吸收大量营养物质，随着植物的快速生长，同时不断地收获植物体，水体中营养物质转移到植物体中，被移出水体，达到去除目的。另外，丰富的植物根系，形成了一个根区微环境，有丰富的好氧菌、厌氧菌、兼性菌，进行硝化、反硝化作用，将N以氨态氮和氮气形式移出水体。P或者通过磷酸盐沉降并固结在基质上，或转化为可溶性磷再被植物吸收。
沿竹状网格下悬线形聚乙烯或聚丙烯制成的弹性材料，弹性材料的比表面积较大，弹性材料可以解决在深水条件下，植物生长受到制约不能较好发挥其作用的难题，通过在其上形成生物膜，大量微生物在其上不断增殖。以充分利用微生物作用达到去除N、P效果，由于水深度超过1.5米后，光照减弱，水生植物的生长受到限制，即使沉水植物，也难以生长。因此当水深超过一定限度后，依靠水生植物进行净化的能力大大减弱。生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物以及一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫组成。它呈蓬松絮状结构，具有较强的吸附能力。这些微生物吸附水体中的有机物，并迅速将其降解，逐渐在介质上形成更厚的膜，在处理过程中生物膜总是在不断地增长、更新、脱落。由于膜的增厚造成质量的增大，厌氧层和介质的黏结力较弱等因素，造成了膜的脱落。脱落的膜将不断沉积在水体底部，通过这个过程去除水体中的N、P等营养物质。
浮桶的作用是为了增强浮床的浮力，保证其在植物体增长根系发达后不下沉。竹子框架起固定弹性材料的作用，使弹性材料不至于缠绕。下面安放固定装置(重物)，固定物可以是石块、金属块以及其它的重物，只要保证浮床的稳定即可。
3、有益效果本发明适用于深水的塘、库中，特别是在植物不易生长的深度污染的水体。利用在我国大部分地区普遍生长的竹子，价格便宜而且宜取，与泡沫材料相比，耐用程度和防止二次污染方面较好。可借助浮桶增加床体的浮力，且不会产生二次污染。弹性材料形成生物膜，提高了对N、P的去除效果，N、P去除率可达80％，利于推广应用。
四
图1为复合立体生物浮床结构示意图五具体实施方式
实施例1选用长于2米的竹子1连接成四边形，作为水上种植用的浮床，四周用竹子固定，每个大小2m×2m，由2～4个这样的竹床构成网格状的立体框架，两边设置两个浮桶2。使浮床漂浮于水中央。将美人蕉3种植固定于最上层的浮床上，5×5株；间距通常为50cm左右中间利用细竹子，将植物固定于其上，植物保持间距。下层悬挂弹性材料4长约1m；底下用石头5固定，防止浮床漂移。浮床置于水塘、或库区中央，应用于水深2.5m以上；按季节将枯枝去除，定期(约1-2年)更换浮床。
实施例2选用1.6米长的竹子1连接成四边形，作为水上种植用的浮床，四周用竹子固定，每个大小1.5m×1.5m，由2个这样的竹床构成网格状的立体框架，两边设置两个浮桶2。使浮床漂浮于水中央。将水蕹菜3种植固定于最上层的浮床上，6×6株；间距通常为30cm左右，中间利用细竹子，将植物固定于其上，植物保持间距。下层悬挂弹性材料聚乙烯4长约1m；底下用铁块5固定，防止浮床漂移。浮床置于水塘、或库区中央，应用于水深2.5m～5m；按季节定期收获植物，定期(约1-2年)更换浮床。
实施例3选用1米长的竹子1连接成四边形，作为水上种植用的浮床，四周用竹子固定，每个大小1m×1m，由4个这样的竹床构成网格状的立体框架，两边设置两个浮桶2。使浮床漂浮于水中央。将水芹3种植固定于最上层的浮床上，4×4株；间距通常为20cm左右，中间利用细竹子，将植物固定于其上，植物保持间距。下层悬挂弹性材料聚丙烯4长约2m；底下用铁块5固定，防止浮床漂移。浮床置于水塘、或库区中央，应用于水深2.5m～5m；按季节定期收获植物，1年更换浮床。
实施例4选用3.米长的竹子1连接成四边形，作为水上种植用的浮床，四周用竹子固定，每个大小2.8m×2.8m，由3个这样的竹床构成网格状的立体框架，两边设置两个浮桶2。使浮床漂浮于水中央。将旱伞草与黑麦草3种植固定于最上层的浮床上，8×8株，旱伞草的数量为22株，其余的为黑麦草；间距通常为30cm左右，中间利用细竹子，将植物固定于其上，植物保持间距。下层悬挂聚乙烯4长约2m；底下用石块5固定，防止浮床漂移。浮床置于水塘、或库区中央，应用于水深3m～10m；按季节定期收获植物，1年更换浮床。
实施例5选用4.米长的竹子1连接成四边形，作为水上种植用的浮床，四周用竹子固定，每个大小4m×4m，由3个这样的竹床构成网格状的立体框架，两边设置两个浮桶2。使浮床漂浮于水中央。将水蕹菜、水芹、水芋、慈菇种植固定于最上层的浮床上，9×9株，其中水蕹菜、水芹、水芋各为20株，慈菇的株数为21株；间距通常为40cm左右，中间利用细竹子，将植物固定于其上，植物保持一定间距。下层悬挂聚丙烯4长约2.5m；底下用石块5固定，防止浮床漂移。浮床置于水塘、或库区中央，应用于水深4m～10m；按季节定期收获植物，1年更换浮床。
实施例6浮床与实施例5的构造基本相同，只是种植的植物为水蕹菜、水芹、水芋、纸莎草、姜花，每种的株数没有具体限制，总和满足9×9株。
实施例7与实施例5的构造基本相同，只是种植的植物为水芋、慈菇、荸荠、旱伞草、千屈菜、水罂粟，每种的株数没有具体限制，总和满足9×9株。
权利要求
1.一种复合立体生物浮床，其特征在于用竹子(1)制成的网格状的立体框架，上层节点处安放植物(3)，两侧分别固定一个浮桶(2)，框架下方悬挂线形弹性材料(4)。
2.根据权利要求1所述的复合立体生物浮床，其特征在于立体框架底层设置固定装置(5)。
3.根据权利要求2所述的复合立体生物浮床，其特征在于节点处安放的植物(3)为生长速度快或根系发达的水生蔬菜或观赏植物。
4.根据权利要求3所述的复合立体生物浮床，其特征在于节点处安放的植物(3)可以为水蕹菜、水芹、水芋、慈菇、荸荠、美人蕉、旱伞草、黑麦草、水蕨、水榕、雨久花、花菖蒲、鸢尾类、纸莎草、姜花、千屈菜、富贵竹、水罂粟中的任一种或任几种。
5.根据权利要求4所述的复合立体生物浮床，其特征在于节点处安放的植物(3)可以为水蕹菜、水芹、水芋、美人蕉、旱伞草中的任一种或任几种。
6.根据权利要求2至5所述的复合立体生物浮床，其特征在于弹性材料(4)为聚乙烯或聚丙烯。
全文摘要
本发明涉及生物浮床，具体而言是复合立体生物浮床。它采用竹子制成网格状的立体框架，上层节点处安放植物，两侧分别固定一个浮桶，框架下方悬挂线形弹性材料。立体框架底层设置固定装置，植物选取，以生长速度快，或根系发达的水生蔬菜和观赏植物为主，水蕹菜、水芹菜和美人蕉、旱伞草是最常用的。本发明适用于深水的塘、库中，特别是在植物不易生长的深度污染的水体。其制作材料价格便宜而且宜取，与泡沫材料相比，耐用程度和防止二次污染方面较好。可借助浮桶增加床体的浮力，且不会产生二次污染。弹性材料形成生物膜，提高了对N、P的去除效果，N、P去除率可达80％，利于推广应用。
文档编号A01G31/02GK1609018SQ200410065239
公开日2005年4月27日 申请日期2004年11月4日 优先权日2004年11月4日
发明者张毅敏, 张永春, 吴小敏, 陈楚星, 左玉辉 申请人:南京大学, 国家环境保护总局南京环境科学研究所