一种利用光合细菌净化养殖水体的装置的制作方法

1.本实用新型涉及养殖水体净化装置技术领域，特别涉及一种利用光合细菌净化养殖水体的装置。


背景技术：

2.光合细菌是一类以光作为能源、能在厌氧光照条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物，与绿色植物不同的是，它们的光合作用是不产氧的。
3.在水产养殖中，能够降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，实现充当饵料、净化水质、预防疾病、作为饲料添加剂等功能。光合细菌适应性强，能忍耐高浓度的有机废水，对酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力，具有较强的分解转化能力。它的诸多特性，使其在无公害水产养殖中具有巨大的应用价值。
4.由于光合细菌的培养环境往往为室内培养，在将室内培养的光合细菌投放至室外的养殖水体内，其运输成本会导致光合细菌制剂成本上升。因此，中国科学院青岛生物能源与过程研究所公开了公告号为cn102206570b的中国专利，即公开了一种用于微藻规模培养的装置及培养方法，该装置的主要结构为：开放式跑道池，具有一液体出口，该液体出口连接一液体泵，通过该液体泵连接密封式光生物反应器底部的液体进口；该密封式光生物反应器顶部有一液体出口管道，培养液经此管道流回开放式跑道池。
5.上述现有技术在将光生物反应器设置在户外，即设置于开放式跑道池旁时，然后利用池塘原水经过简单砂滤后加上培养基、菌种或藻种直接培养微藻，以降低微藻培养成本和运输成本。
6.但是，在降雨时，由于管式光生物反应器长期裸露在室外，因此很容易受到雨水的侵蚀，进而影响管式光生物反应器的使用寿命，有待改进。


技术实现要素：

7.本实用新型提供一种利用光合细菌净化养殖水体的装置，该装置可实现在降雨时可避免雨水的侵蚀，从而提高装置的使用寿命。
8.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种利用光合细菌净化养殖水体的装置，包括长条形的底座和设置于所述底座上的光反应器主体，所述底座的两端均竖直设置有分布于所述光反应器主体两侧的导轨，所述导轨包括一对竖直且并排设置的第一轨道，一对所述第一轨道的上端设置有拱形的第二轨道；所述底座呈中空状设置，所述底座内的其中一侧水平设置有沿其长度方向布设的主动轴，所述主动轴上卷绕有主帘片，所述底座上贯穿设置有第一通孔，所述主帘片穿设过所述第一通孔后与所述第一轨道和所述第二轨道滑动连接；所述底座内的两端均水平设置有沿其宽度方向布设的从动轴，所述从动轴上卷绕有侧帘片，所述底座上贯穿设置有一对第二通孔，每个所述侧帘片穿设过所述第二通孔后与一对所述第一轨道滑动连接并覆盖所述第一轨道和所述第二轨道。
9.通过采用上述技术方案，当上述的管式光生物反应器工作时，利用光反应器主体对微生物进行培养。当降雨时，控制主动轴和从动轴旋转，此时主动轴将主帘片绕下，并控制主帘片沿着第一通孔向外运动，此时主帘片沿着在导轨上滑移，并最终对光反应器主体进行罩设和覆盖。与此同时，从动轴将侧帘片绕下，并控制侧帘片沿着第二通孔向外运动，此时主帘片沿着一对第一轨道内侧向上滑移，并最终对轨道的两端进行覆盖，实现光反应器主体全方位的罩设和覆盖，以防止雨水的侵蚀。因此通过设置主帘片和侧帘片实现光反应器主体全方位的罩设和覆盖，为光反应器主体提供相对密闭的环境，避免光反应器主体受到雨水的侵蚀，从而保证管式光生物反应器的使用寿命。
10.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述底座背离所述第一通孔的一侧水平设置有供所述主帘片的端部嵌入的凹槽，所述主帘片嵌入所述凹槽内的一侧外侧设置有插孔，所述底座上水平螺纹连接有用于插接所述插孔的插杆。
11.通过采用上述技术方案，当主帘片对光反应器主体进行罩设后，主帘片的端部运动至凹槽内。此时通过旋动插杆插接主帘片上的插孔，实现主帘片的锁紧固定，从而增大主帘片的稳定性，实现光反应器主体的稳定罩设和覆盖。
12.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述底座内的两端均设置有直角减速器，所述直角减速器位于所述主动轴和所述从动轴之间，并且所述主动轴和所述从动轴相互靠近的一端和所述直角减速器之间设置有相互啮合的锥齿轮组。
13.通过采用上述技术方案，当对光反应器主体进行罩设和覆盖时，控制主动轴旋转，此时利用锥齿轮组和直角减速器的配合，带动从动轴共同旋转。并且当主帘片对光反应器主体进行罩设时，侧帘片刚好对光反应器主体的两侧进行罩设和覆盖，以实现光反应器主体的全方位罩设。因此通过设置联动机构，只通过控制主动轴的旋转即可实现主帘片和侧帘片的同步运动控制，节省了驱动源，降低能源和资源的浪费。
14.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述底座内设置有驱动所述主动轴旋转的伺服电机，所述底座上设置有分别控制所述伺服电机正转和反转的正转按钮开关和反转按钮开关。
15.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述底座的上端面竖直设置有安装管，所述安装管罩设所述正转按钮开关，所述安装管的上端设置有集水斗，所述安装管内水平设置有控制板，所述控制板的上端面竖直设置有位于所述集水斗外部的拉杆；所述控制板竖直滑动连接于所述安装管，且用于按压所述正转按钮开关，所述安装管的中部位置设置有抵触所述控制板下端面的弹性凸起，所述安装管的下端外侧设置有位于所述按压开关上方的排水孔。
16.通过采用上述技术方案，当突然降雨且光反应器主体旁边无人时，雨水蓄积在集水斗内，并逐渐流至安装管内。当安装管内的积水较多时，雨水自身的重力驱动控制板冲开弹性凸起并向下运动。此时控制板撞击正转按钮开关向下运动，实现正转按钮开关的按压。与此同时，控制板运动至排水孔的下方，此时雨水逐渐顺着排水孔外排，同时正转按钮开关将自动弹起并驱动控制板向上运动，并控制主帘片和侧帘片对光反应器主体进行罩设和覆盖。直至正转按钮开关复位后，控制板依旧处于排水孔下方，以保证雨水的正常排放，而不会对正转按钮开关造成影响。当降雨停止后，人工拉动拉杆带动控制板向上运动，使控制板运动至弹性凸起上方，实现控制板的复位。随后人工控制反转按钮开关启闭，以解除对光反
应器主体的罩设和覆盖。当将要降雨并且光反应器主体旁边有工人时，通过控制拉杆带动控制板向下运动，使控制板冲开弹性凸起并按压正转按钮开关。随后提拉拉杆以及控制板向上运动，使正转按钮开关弹起，即可控制主帘片和侧帘片对光反应器主体进行罩设和覆盖。随后调整控制板的位置，保证控制板位于排水孔下方，因此保证降雨时不会对正转按钮开关造成影响，实现对光反应器主体罩设的手动控制。因此通过设置结构巧妙的启闭机构，实现主帘片和侧帘片运动的手动控制和自动控制，同时利用降雨控制主帘片和侧帘片运动，以实现光反应器主体的罩设，保证无人时仍然可以实现光反应器主体的罩设和覆盖。
17.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述底座上设置有罩设所述反转按钮开关的防护罩。
18.通过采用上述技术方案，通过设置防护罩对反转按钮开关进行罩设，避免反转按钮开关出现误触现象，同时对反转按钮开关进行保护，保证反转按钮开关的正常使用和使用时的安全性。
19.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主帘片和所述侧帘片的内侧均设置有led植物生长灯。
20.通过采用上述技术方案，当主帘片和侧帘片对光反应器主体进行全方位的罩设和覆盖时，利用led植物生长灯充当自然光，使得微生物能够继续繁衍。因此实现微生物的培养，降低微生物的培养周期和正常排放使用，适合梅雨季节微生物的培养。
21.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
22.1.通过设置主帘片和侧帘片实现光反应器主体全方位的罩设和覆盖，为光反应器主体提供相对密闭的环境，避免光反应器主体受到雨水的侵蚀，从而保证管式光生物反应器的使用寿命；
23.2.通过设置相互独立的正转按钮开关和反转按钮开关，分别控制主帘片和侧帘片升起或下降，避免出现误触现象，以保证对光反应器主体的稳定罩设和覆盖；
24.3.通过利用降雨控制主帘片和侧帘片运动，以实现光反应器主体的罩设，保证无人时仍然可以实现光反应器主体的罩设和覆盖。
附图说明
25.图1是实施例的结构示意图；
26.图2是实施例的导轨的结构示意图；
27.图3是实施例的连接关系示意图；
28.图4是图3中底座的局部结构爆炸示意图；
29.图5是实施例的安装管的结构示意图。
30.附图标记：1、底座；11、第一通孔；12、第二通孔；13、直角减速器；14、锥齿轮组；15、凹槽；16、插杆；17、伺服电机；18、防护罩；2、光反应器主体；3、导轨；31、第一轨道；32、第二轨道；4、主动轴；41、主帘片；42、插孔；5、从动轴；51、侧帘片；6、led植物生长灯；7、正转按钮开关；8、反转按钮开关；9、安装管；91、集水斗；92、控制板；93、拉杆；94、弹性凸起；95、排水孔；96、支撑板；97、弹簧。
具体实施方式
31.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
32.如图1所示，一种利用光合细菌净化养殖水体的装置，包括长条形的底座1和沿底座1长度方向固定于底座1上的光反应器主体2。光反应器主体2用于实现微生物的培养和排放，以实现水环境的净化。该光反应器主体2的底部具有液体进口，该液体进口与养殖水体之间设置有液体泵，光反应器主体2的顶部具有可与养殖水体连通的液体出口。通过液体泵将养殖水体内的养殖原水抽入光反应器主体2内、加上培养基、菌种直接培养光合细菌，培养完的光合细菌又通过液体出口回到养殖水体内，以形成一循环，从而对养殖水体实现净化。
33.如图1、图2所示，底座1的两端均竖直设置有导轨3，一对导轨3分布于光反应器主体2的两侧。每个导轨3均包括一对竖直且并排设置的第一轨道31，一对第一轨道31的上端设置有同一个拱形的第二轨道32，并且第一轨道31与第二轨道32的连接位置呈圆弧过渡状。
34.如图2、图3所示，底座1呈中空状设置，底座1内水平转动连接有主动轴4，主动轴4沿底座1的长度方向布设，且位于底座1的其中一侧。底座1上贯穿设置有长条形的第一通孔11，第一通孔11沿底座1的长度方向布设，且位于主动轴4正上方。
35.如图2、图3所示，主动轴4上卷绕有主帘片41，主帘片41穿过第一通孔11的一端与第一轨道31的外侧壁滑动连接，并且主帘片41能够沿着其中一个第一轨道31的外侧壁运动至第二轨道32的外侧壁上，随后再运动至另一个第一轨道31的外侧壁上，以实现光反应器主体2的罩设。
36.如图2、图3所示，底座1内水平转动连接有一对从动轴5，一对从动轴5沿底座1的宽度方向布设，且分布于底座1的两端。底座1上贯穿设置有一对第二通孔12，第二通孔12沿着底座1的宽度方向布设，且两个第二通孔12分别位于一对从动轴5的正上方。
37.如图2、图3所示，每个从动轴5上均卷绕有侧帘片51，每个侧帘片51穿设过第二通孔12后与一对第一轨道31的内侧壁滑动连接，并覆盖第一轨道31和第二轨道32，以实现光反应器主体2两端的罩设。同时主帘片41和侧帘片51的内侧均设置有led植物生长灯6，以模拟阳光。
38.进一步的，主帘片41和侧帘片51均为pvc卷材，且其厚度为2mm
‑
5mm，优选为3mm。若主帘片41和侧帘片51的厚度太小，则在导轨上滑动时易发生折叠，伺服电机提供的力难以传递给主帘片41和侧帘片51，使得主帘片41和侧帘片51难以上升沿着导轨爬行。若主帘片41和侧帘片51的厚度较大，则会导致主动轴4、从动轴5收卷困难。因此，经过本装置实际检验，其厚度为2mm
‑
5mm最佳，尤其是厚度为3mm。
39.进一步的，led植物生长灯6为贴片式光源，可理解成灯条、或灯带。此为现有技术，在生活中已普遍使用，在此不进行详细赘述。
40.具体而言，本技术将导轨3设计为u状，且利用该u状导轨3的特定形状，创造性的将导轨3的外侧面与主帘片41滑动连接，将u状导轨3的内侧面与侧帘片51滑动连接，从而共同实现对光反应器主体2的罩设。在雨季来临时，通过上述设置，可避免雨水对光反应器主体2的侵蚀，以提高光反应器主体2的使用寿命。此外，光反应器主体2使用寿命提高的同时，还可对雨季的光合细菌进行培养。
41.如图2、图3所示，其中底座1内设置有一对直角减速器13，一对直角减速器13分布于底座1的两端，且位于主动轴4和从动轴5之间。其中主动轴4和从动轴5相互靠近的一端与直角减速器13之间均设置有相互啮合的锥齿轮组14，因此当主动轴4旋转时，从动轴5能够同步转动，且转速小于主动轴4的转速。
42.如图2、图3所示，底座1远离第一通孔11的一侧水平设置有凹槽15，凹槽15呈长条状设置，且沿底座1的长度方向布设，同时凹槽15用于供主帘片41的端部嵌入。其中主帘片41嵌入凹槽15内的一侧外侧设置有插孔42，底座1上水平螺纹连接有用于插接插孔42的插杆16，以实现主帘片41和侧帘片51的锁紧固定。
43.因此当降雨时，控制主动轴4旋转，此时利用锥齿轮组14和直角减速器13的配合，带动从动轴5共同旋转。此时主动轴4将主帘片41绕下，并控制主帘片41沿着第一通孔11向外运动，此时主帘片41沿着在导轨3的外侧壁上滑移，并最终对光反应器主体2进行罩设和覆盖。最后主帘片41的端部运动至凹槽15内，随后通过旋动插杆16插接主帘片41上的插孔42，实现主帘片41和侧帘片51的锁紧固定。
44.与此同时，从动轴5将侧帘片51绕下，并控制侧帘片51沿着第二通孔12向外运动，此时侧帘片51沿着一对第一轨道31内侧向上滑移，并最终对轨道的两端进行覆盖，实现光反应器主体2全方位的罩设和覆盖。同时可以利用主帘片41和侧帘片51内侧的led植物生长灯6充当自然光，使得光合细菌能够继续繁衍，适合梅雨季节的培养，以提高光合细菌的培养效率，从而满足在梅雨季节净化养殖水体的需求。
45.需特别说明的是：本技术通过插杆16与主帘片41上的插孔42相配合，即可实现主帘片41和侧帘片51的同时锁紧固定。具体而言，主动轴4和从动轴5相互靠近的一端与直角减速器13之间设置有相互啮合的锥齿轮组14，由于锥齿轮组14维持啮合状态，因此通过插杆16与主帘片41上的插孔42相配合时会限定了主动轴4不发生转动，而主动轴不发生转动通过锥齿轮组14也会限制从动轴5不发生转动。此时，锥齿轮组14发挥出自锁的作用。
46.如图3、图4所示，底座1内设置有驱动主动轴4旋转的伺服电机17，底座1上设置有正转按钮开关7和反转按钮开关8，正转按钮开关7和反转按钮开关8分别控制伺服电机17正转和反转。
47.如图3、图4所示，正转按钮开关7下压后，主动轴4自动正转工作，即实现主帘片41和侧帘片51对光反应器主体2覆盖。反转按钮开关8下压后，主动轴4自动反转工作。即主帘片41和侧帘片51解除对光反应器主体2的覆盖。
48.如图4、图5所示，底座1上设置有罩设反转按钮开关8的防护罩18，防护罩18用于反转按钮开关8的防尘、防水，底座1的上端面还竖直设置有罩设正转按钮开关7的安装管9，并且安装管9的上端设置有呈扩口状布设的集水斗91。
49.如图4、图5所示，安装管9内水平设置有控制板92，控制板92的上端面竖直设置有位于集水斗91外部的拉杆93。控制板92竖直滑动连接于安装管9，且用于按压正转按钮开关7。
50.如图4、图5所示，安装管9的中部位置设置有抵触控制板92下端面的弹性凸起94，以实现控制板92的初步卡接限位，并且安装管9的下端外侧设置有位于正转按钮开关7上方的排水孔95。
51.当突然降雨且光反应器主体2旁边无人时，雨水蓄积在集水斗91内，并逐渐流至安
装管9内。当安装管9内的积水较多时，雨水自身的重力驱动控制板92冲开弹性凸起94并向下运动。此时控制板92撞击正转按钮开关7向下运动，实现正转按钮开关7的按压，以实现主帘片41和侧帘片51对光反应器主体2进行罩设和覆盖。
52.进一步的，控制板92朝向安装管9的端部设置有密封垫(附图未示出)，该密封垫位于控制板92与安装管9之间。通过该密封垫的设置可避免位于控制板92上方的雨水进入控制板92的下方，使得正转按钮开关7不会接触雨水，以避免雨水对正转按钮开关7造成影响。
53.当控制板92运动至排水孔95的下方，此时雨水逐渐顺着排水孔95外排，以保证雨水的正常排放，以避免控制板92上方的水体过重而对正转按钮开关7造成损坏。
54.当降雨停止后，将安装管9整体从正转按钮开关7上取下，即可实现残留遇水的倾倒。此时，人工拉动拉杆93带动控制板92向上运动，使控制板92运动至弹性凸起94上方，实现控制板92的复位。随后人工控制反转按钮开关8启闭，以解除对光反应器主体2的罩设和覆盖。
55.进一步的，底座1与正转按钮开关7之间设置有支撑板96，该支撑板96的外侧与与安装管9的内壁相抵接。在本技术中，通过设置支撑板96以抬高正转按钮开关7的位置高度，且通过安装管9罩设于支撑板96的外部，以避免下落的雨水在打到底座1上溅起的雨花与正转按钮开关7相接触，从而更进一步提高对正转按钮开关7的防水效果。
56.进一步的，支撑板96的上端面设置有弹簧97，弹簧97的个数为两个且分别设置于正转按钮开关7的两侧，每个弹簧97的一端与支撑板96固定连接，每个弹簧97的另一端可与控制板92相抵接。在无外力作用下，每个弹簧97的上端与排水孔95的下沿相平齐。
57.当安装管9内的积水较多时，雨水自身的重力驱动控制板92冲开弹性凸起94并向下运动。此时控制板92向下运动，并驱动弹簧97受力挤压，撞击正转按钮开关7，实现正转按钮开关7的按压，以实现主帘片41和侧帘片51对光反应器主体2进行罩设和覆盖。
58.在上述中，正转按钮开关7的上端面与排水孔95的下沿之间的距离记为x，则由胡克定律可知：f＝kx，因此在本技术中：g
控制板
+g
拉杆
＝2f＝2kx。
59.即，控制板92的自重以及拉杆93的自重，与两个弹簧97在压缩x距离后的弹力相等。因此，在安装管9内于控制板92的上方存在雨水时，一旦雨水的自身重力驱动控制板92冲开弹性凸起94并向下运动。此时控制板92向下运动，并驱动弹簧97受力挤压，必然会撞击正转按钮开关7，实现正转按钮开关7的按压。此外,本技术设置弹簧97的目的，是为了在对正转按钮开关7按压后，弹簧97可推动控制板92上移，使得安装管9内的雨水能更多的通过排水孔95排出，此外还避免长期对正转按钮开关7按压，由于现有的按钮开关的灵敏度较高，因此按压的力度不宜过大，否者会造成卡顿的现象，而且长期使用后还会降低正转按钮开关7的使用寿命。
60.进一步的，正转按钮开关7还可为控制led植物生长灯6启动的开关，反转按钮开关8还可为还可为控制led植物生长灯6关闭的开关。
61.在本技术中，按压开关具有两用效果，即按压正转按钮开关7可实现主帘片41和侧帘片51对光反应器主体2进行罩设和覆盖的同时，led植物生长灯6启动以实现光合作用。
62.按压反转按钮开关8可实现主帘片41和侧帘片51解除对光反应器主体2的覆盖的同时，对led植物生长灯6进行关闭以实现节省电量的作用。
63.此外，本技术还提供一种方案，即在正转按钮开关7旁设置有一个用于启动led植
物生长灯6的灯源启动按压开关(附图未标出)，而通过控制板92下压可同步对正转按钮开关7、灯源启动按压开关进行同步按压，从而实现led植物生长灯6的启动和伺服电机的正转。此为现有技术，在此不进行详细赘述，但能实现上述功能的技术方案都应当是本实用新型保护的对象。
64.进一步的，本技术的伺服电机采用带有plc控制组件进行控制，以实现伺服电机输出端正转或反转至所需参数，此为现有技术，详见公告号为cn210608843u的中国专利公开了一种基于plc控制技术的智能伺服电机。
65.通过采用上述带有plc控制组件的伺服电机，通过按压正转按钮开关7以及反转按钮开关8，均可使伺服电机转动一定量，使得主帘片41的端部运动至凹槽15内。
66.具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。