专利名称：一种浮法种植装置及浮法种植场的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种浮法种植装置。
背景技术：
水面上能够浮法种植作物一直以来是水资源综合利用的一个探究内容。水面浮法种植作物的最初愿景是如何提高水体的财富产出能力。随着人类进入工业文明、城市的出现、大量化学肥料的使用、施肥和投饵式水产养殖和大规模集中式的畜禽养殖等，导致水体的大面积污染，水面浮法种植作物成为水污染治理的一个重要手段，因此，如何改进浮法种植的材料、优化浮法种植的技术、简化浮法种植与收获的工艺、降低浮法种植和管理运营的成本、提高浮法种植的综合效率，成为一个非常迫切的任务。
浮法种植装置的材料与技术，随着时间的推移发生了许多改变。在早期，比重比水小的材料，如松软的树木、空心的竹子等都是比较常用的自然生长的用作浮法种植的材料。 但是，无论松软的树木、还是空心的竹子都有一个共同的缺点，浮力会随着在水中浸泡的时间增加而逐渐减小，并且可以使用的寿命比较短，因此，浮法种植一直无法采用自然界的生态材料而大规模长久的发展起来。
塑料制品和泡沫材料的出现，将浮法种植的水平提高到一个新的层次。塑料制成的空心密封桶状体、柱状体、管状体或杯状体及其组合，加上泡沫管材料，泡沫板材料等，因为可以大量进行重复生产，有利于浮法种植的规模扩大。
浮法种植的工艺和技术也有所改进，现在比较普遍采用的是在泡沫板上面钻孔或开槽的方法进行浮法种植，浮力来自于泡沫板本身，有在泡沫板的孔中用种植钵的，也有在泡沫板上面用网来防止种植植物脱漏栽种的。这种方法的优点是简单，成本低廉，缺点是运输和安装不便，泡沫板比较厚，在水体中较易受到微生物的破坏，使用寿命短，产生大量二次污染，维护和管理困难，基本不能重复使用，由于泡沫板覆盖了水面，导致水体溶氧能力下降，植物根系的共生微生物较少，植物生长受到影响，因此这种材料和工艺比较适宜于短期和临时性浮法种植工程，就投资的长效机制而言，该方法的整体性价比很差。
有一种充气式浮法种植装置是比较先进的。该装置是一个像空气袋一样透明的整体，整体内已经分隔成空气浮力区和植物种植区，充气之前该产品体积非常小，这种装置的优点是，很灵活的结构，非常轻的材料，产品本身不遮挡水面光线，非常有利于浮法种植植物生长，运输和储存很方便等等。这种装置的缺陷也不少产品的材料成本和生产成本高， 产品安装时破碎率高，产品中的空气会随时间的延长而逐渐泄露导致浮力的丧失，补充充气的操作困难，产品的重复使用性差，虽然材料本身是可以回收利用的，但是有部分产品会与种植植物一起沉入水体，形成少量二次污染，该产品种植、收获和管理操作也很困难。
—种更加先进的浮法种植装置是一种一体式产品。该产品将很薄的塑料片构造成一个或几个凹凸的部分，凹进去的部分底部有孔是植物种植区，凸出来的部分是浮力区，该产品的优点是结构很简单且可以透明，有利于浮法种植植物生长，产品很薄，很容易拼装， 种植很容易，但是该产品的缺点是收获与换季很困难，因为产品的种植与浮力两个部分在一起，且凸出来的浮力区的底部是敞开的，当产品倾斜和遇到大风浪时，凸出来的浮力区的空气会受到挤压而跑掉，浮力会逐渐减少甚至丧失，该款产品的优势是比较适合室内使用，尽管如此，浮法种植植物的根系不方便收获是一个很大的缺陷，影响该产品的市场推广使用。
发明内容
本发明所要解决的技 术问题是提供一种浮法种植装置，改进浮法种植的材料、优化浮法种植的技术、简化浮法种植与收获的工艺、降低浮法种植和管理运营的成本、提高浮法种植的综合效率，克服现有产品成本高，重复使用性差，性价比很低的缺陷。为达到上述目标，本次发明的一种浮法种植装置，其特征在于，包括种植托盘、托架和浮力容器，所述种植托盘上设有种植凹槽，所述种植凹槽底部设有若干小孔；所述托架包括纵横交织连接的杆条，所述托架通过所述杆条从所述种植托盘的下方托住所述种植托盘，所述浮力容器位于所述托架下方与所述托架连接，且所述浮力容器对应于所述种植托盘上的非种植凹槽区域。优化的方案为，所述浮力容器为上部大底部小形状，所述种植凹槽的上部大底部小。这样便于，所述浮力容器、种植托盘的叠放储存和运输。所述浮法种植装置还包括浮力容器盖，所述浮力容器为顶面开口式容器，所述浮力容器盖与顶面开口式容器密封连接，防止雨水、波浪涌起的水进入浮力容器内。更佳的，所述顶面开口式容器为上部大底部小的杯状。所述浮力容器的数量为若干个，均匀分布在所述托架下。更加优选的，所述种植凹槽数量为若干个，均匀分布在所述种植托盘内。所述种植托盘上的非种植凹槽区域上开有若干孔洞。这样更加减轻种植托盘的自重，以及节省种植托盘的制作材料。优选的，所述托架的杆条端上设有连接孔。优选的，所述托架和所述种植托盘制作材料为改性PVC、PP或ABS材料。本发明还提出了一种包括所述浮法种植装置的浮法种植场，其特征在于，包括若干个所述托架，所述托架通过所述连接孔，采用连接件两两相互连接。本发明具有以下有益效果结构合理本发明的浮法种植装置分成种植托盘、托架和浮力容器三个部分，其组合安装方便、快捷，便于快速部署生产，实现大面积、可持续、高效率的浮法种植。成本低廉由于嵌入式浮法种植的两个部分是用PP、ABS或改性PVC等材料进行模块化自动化制造，可以进行工厂化大批量生产，产品的壁厚一般在I 2MM之间，材料用料很少，产品也可以用回收料生产，因此产品的材料成本和加工成本都相对比较低。性能优良嵌入式浮法种植所选材料生产出的产品柔韧性能好，气密封性能优越，市场供应量大，经过防紫外线处理后使用寿命长，基本不溶于水，能够多次重复使用。使用方便具有拆卸方便、快捷的特点，并且由于可以叠片放置，所需存储和运输空间小，降低浮法种植和管理运营的成本、提高浮法种植的综合效率。环保安全托架结构中的杯状体能够保证持续浮力，将托架连接成串或者成片，浮力平台能够有效地提高安装施工、种植、维护、收获和换季过程的使用安全。所有产品最后还能够回收利用，不产生二次污染，环保性能佳。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明的技术方案作进一步具体说明。
图I为本发明托架与浮力容器连接后的具体实施方式
的俯视图。
图2为图I中沿A-A’线剖开后的侧视图。
图3为本发明种植托盘的具体实施方式
的俯视图。
图4为图3中沿B-B’线剖开后的侧视图。
具体实施方式
结合图I、图2所示，在托架中央，四块连接片2两两分别与四个圆环5成口字形连接，每个圆环5的外侧的纵横方向分别连接两条外伸支臂3，在每个外伸支臂3的远端，有一个直径约10毫米的连接孔4。连接片2与外伸支臂3构成托架的杆条。四个直径约150 毫米、深度约150毫米的开口略大底部略小的圆锥台形的浮力杯I作为浮力容器，浮力杯I 的杯口连接圆环5，浮力杯I上设有密封杯盖5。浮力杯I的杯壁6和浮力杯I的杯底7的厚度约为I毫米，浮力杯I的杯口直径约150毫米，浮力杯I的杯底7的直径约110毫米， 因此，浮力杯I的杯壁6是有坡度的斜面，浮力杯I的密封杯盖5从杯口的外周边密封浮力杯，密封杯盖5只有在浮力基架安装使用时是盖在浮力杯I的杯口，因此，除了密封杯盖5 之外的整个浮力基架是可以嵌入式叠加存放的，浮力基架外伸支臂3的最远端到同一条直线上对面一侧外伸支臂3的最远端的距离是500毫米。
结合图3、图4所示，方形种植托盘8上均匀分布有九个种植凹槽9和四个圆形开口 14。设计圆形开口 14能够节约材料，降低成本，同时增大水面透气与溶氧能力。每个种植凹槽9的深度相同，通过种植凹槽侧壁10与种植凹槽底平面11连接，种植凹槽9的开口比种植凹槽底平面11大，因此种植凹槽侧壁10是有坡度的斜面，每个种植凹槽底平面11 上均匀分布有若干小孔12，种植托盘8的外周边是加强边13。这样种植托盘是能够嵌入式叠加放置的。
结合图I、图2、图3、图4所示，浮法种植装置的种植托盘的平面尺寸(460毫米的正方形)小于托架的平面尺寸(500毫米的正方形)，浮法种植装置的种植托盘的形状与托架的形状是相互匹配的，种植托盘可以嵌入式放置到托架上，种植托盘也可以从放置的托架上轻松地取出。这样的设计便于同样规格的浮法种植装置的叠放存储、运输。
浮法种植装置，无论是托架还是种植托盘，其形状和大小以便于操作为宜，无论是整体装置的形状，还是构成浮法种植装置的单个元素的形状可以是方形、圆形、三角或其它不规则的形状或者大小，其原则是托架与种植托盘的形状是匹配的，满足种植托盘嵌入式放置到托架，托架能够给种植托盘提供合适的浮力，种植托盘能够在托架上浮法种植植物， 种植托盘能够很方便地从托架上取出即可。
浮法种植装置的优选材料是PP、ABS或改性PVC，每平方米种植托盘与托架、浮力容器的自重为5kg左右，但浮力容器能够提供不少于35kg的浮力。
若干个托架连接孔4，采用连接件两两相互连接即构建成成片的浮法种植场。将四平方米以上的轻质薄板或轻质网状框架放在连接成片的托架上，有利操作人员直接在水面种植、收获和维护。由于种植托盘仅仅搁置在托架上，种植托盘可根据需要随时从托架上取出清理。解开托架之间的相互连接，就能将托架从水面取出。取下浮力容器盖，浮力容器可以叠加放置、运输。如此看来，种植托盘、浮力容器、托架的组合安装、拆卸十分方便，并且分别可以叠加放置储存、运输，便于多次的、异地重复利用。
当嵌入式浮法种植的植物的根系需要保护时，可以在托架的下方悬挂笼、框、篼等物件用于植物根系保护，同时可以用于水产养殖(如养殖珍珠、泥鳅、鳝鱼等)，当需要增大水体中的微生物量时，可以在托架的下方悬挂供微生物富集和繁殖的微生物膜或者填料箱。浮法种植植物可以在种植托盘中进行岸基植物培育，当植物生长达到岸基生长的期望值之后，再将种植托盘连同种植托盘上生长的植物嵌入放置到由托架相互连接成的浮力平台上，能够进行交替式浮法种植，将大幅度提高浮法种植的效率。浮法种植装置非常适用于湖泊、水塘、缓流的河流、水库的库弯、同时也可以用于室内浮法种植。浮法种植装置可以用于水资源综合利用，提高水体的整体效益，特别适用于湖泊、水塘、缓流的河流、沟渠、水库的库弯等的水生态修复与富营养化水污染治理，适用于水产养殖水域的水质改善和提档增产，适用于生活污水的分级分散式处理，适用于禽畜养殖废水、垃圾填埋场渗滤液等高浓度污水处理的末端深度净化等。浮法种植装置搭配特选植物品种也可以用于受到重金属污染的水体和土壤(将污染土壤溶入水体中)治理工程中。浮法种植装置上浮法种植的植物是喜水性陆生植物或水生植物，植物的根系通过所述种植托盘上种植凹槽底部的孔隙与水面接触，植物主要从水中吸取营养，植物在光合作用下产生空气净化的积极作用，对空气中的二氧化碳、氮氧化物、微尘颗粒物有很强的捕捉功能，对降低空气的PM2. 5指标效果明显。浮法种植装置还可用于居家使用，可以起到减少室内二氧化碳、增加室内氧气供应，改善室内空气质量和美化室内环境的效果。最后所应说明的是，以上具体实施方式
仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种浮法种植装置，其特征在于，包括种植托盘、托架和浮力容器，所述种植托盘上设有种植凹槽，所述种植凹槽底部设有若干小孔；所述托架包括纵横交织连接的杆条，所述托架通过所述杆条从所述种植托盘的下方托住所述种植托盘，所述浮力容器位于所述托架下方与所述托架连接，且所述浮力容器对应于所述种植托盘上的非种植凹槽区域。
2.根据权利要求I所述的浮法种植装置，其特征在于，所述浮力容器为上部大底部小形状，所述种植凹槽的上部大底部小。
3.根据权利要求2所述的浮法种植装置，其特征在于，还包括浮力容器盖，所述浮力容器为顶面开口式容器，所述浮力容器盖与顶面开口式容器密封连接。
4.根据权利要求3所述的浮法种植装置，其特征在于，所述顶面开口式浮力容器为上部大底部小的杯状。
5.根据权利要求4所述的浮法种植装置，其特征在于，所述浮力容器的数量为若干个，均匀分布在所述托架下。
6.根据权利要求5所述的浮法种植装置，其特征在于，所述种植凹槽数量为若干个，均匀分布在所述种植托盘内。
7.根据权利要求6所述的浮法种植装置，其特征在于，所述种植托盘上的非种植凹槽区域上开有若干孔洞。
8.根据权利要求1-7之一所述的浮法种植装置，其特征在于，所述托架的杆条端上设有连接孔。
9.根据权利要求8所述的浮法种植装置，其特征在于，所述托架和所述种植托盘制作材料为改性PVC、PP或ABS材料。
10.一种包括权利要求9所述浮法种植装置的浮法种植场，其特征在于，包括若干个所述托架，所述托架通过所述连接孔，采用连接件两两相互连接。
全文摘要
本发明涉及一种浮法种植装置及浮法种植场，浮法种植装置包括种植托盘、托架和浮力容器，所述种植托盘上设有种植凹槽，所述种植凹槽底部设有若干小孔；所述托架包括纵横交织连接的杆条，所述托架通过所述杆条从所述种植托盘的下方托住所述种植托盘，所述浮力容器位于所述托架下方与所述托架连接，且所述浮力容器对应于所述种植托盘上的非种植凹槽区域。所述托架通过所述连接孔，采用连接件两两相互连接成浮法种植场。本发明具有结构简单，成本低廉，种植和收获效率高，能够多次重复使用，拼接、维护、储藏和运输方便等优点。便于快速部署生产，实现大面积、可持续、高效率的浮法种植。
文档编号A01G31/06GK102919113SQ20121045861
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者胡佑忠 申请人:天下光捕(武汉)科技有限公司