一种菌种增殖激活投加船的制作方法

1.本发明涉及一种菌种激活投加装置，具体而言，涉及一种在水体治理过程中使用的菌种增殖激活投加船，属于环境治理领域。


背景技术：

2.近年来，我国城市水污染加剧，大量的有机物、氮、磷等污染物随污水一同排出，随之而来的是河流、湖泊、水库及景观水体等的污染越来越严重，这些水体的富营养化现象严重、水体生态平衡遭到严重破坏。也正因如此，针对水体的治理养护势在必行，但传统方案中所使用的水体治理养护设备通常结构简单、功能单一，需要将底泥清理处理后单独进行处理、再进行换水作业，不仅工程量大，而且不能从根本上解决问题、满足水体治理养护的要求。
3.随着生物技术的进步，当前，微生物菌种投加技术凭借着其高效性和经济性等优势被广泛地应用于水体治理。考虑到交通运输和菌种保藏的要求，市面上销售的为生物菌种多为纯生物菌种和有机/无机成分的载体混合所形成的处于休眠状态的固态粉剂。这些固态粉剂需要借助专门的菌种活化装置才可以投入应用，但随着这一方案的广泛应用，其缺点也逐渐显现。
4.首先，现有的菌种活化装置并不具备将菌种与载体分离的功能，载体会随活化后的液态菌种流入水体、造成二次污染。而且，现有的菌种活化装置并不完全针对于水体治理，装置整体无法移动、菌种投加不便，装置使用效果欠佳。此外，现有的菌种活化装置和投加装置多为分离式设计，且投加装置也仅针对动态河流、靠水体的自然流动完成菌种混合，在一些静态河流和大面积水域场景下的水体治理、地表水修复过程中，需要由人工直接向水面抛洒干粉菌种。这些被抛洒的干粉菌种在水体中不仅分布不均，且未经活化的菌种在水体中的复苏成活率低，会严重影响处理效果、造成菌种浪费。
5.综上所述，如何在现有的技术条件下，提出一种具有较高集成度、能够在水体治理过程中使用的菌种激活投加设备，以克服现有技术中的上述缺陷，也就成为了目前行业内技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种在水体治理过程中使用的菌种增殖激活投加船，具体如下。
7.一种菌种增殖激活投加船，包括一条用于作为主体结构的船体，在所述船体的船舱内部分别设置有用于引入水流的进水处理机构、用于借助水流和曝气扰动实现载体与菌种分离的筛分机构以及用于实现菌种活化的菌种活化机构；所述进水处理机构设置于所述船体的首部、与所述船体首部开设的引流口相连通，所述进水处理机构由相连接的、用于对水流进行初步过滤的水流预处理装置及用于对水流进行二次过滤的超滤装置构成；
所述筛分机构与所述进水处理机构相连接，所述筛分机构包括用于存放干粉菌种的菌种贮存仓、用于分离菌种与载体的菌种筛分箱以及用于收集筛分后的载体颗粒的折叠筛斗；所述菌种活化机构与所述筛分机构相连接，所述菌种活化机构包括用于实现对筛分后菌种混合液活化的菌种活化仓；所述菌种活化仓的出液口通过菌种投加管道连接至所述船体尾部开设的排液口，所述菌种筛分箱的侧壁上开设有出液口并与所述菌种活化仓的进液口相连通，所述菌种筛分箱的底部设置有沉沙斗、所述沉沙斗连接至所述折叠筛斗。
8.优选地，所述水流预处理装置的进液口与所述船体上的引流口相连通，所述水流预处理装置的出液口与所述超滤装置的进液口相连通，所述超滤装置的出液口管路连接至所述菌种筛分箱内；所述水流预处理装置为布袋除尘装置或活性炭过滤装置。
9.优选地，所述菌种贮存仓与所述菌种筛分箱相连接，所述菌种贮存仓的底部设置有螺旋输送装置，在所述螺旋输送装置的作用下、所述菌种贮存仓内的干粉菌种被送入所述菌种筛分箱内；所述沉沙斗借助一台排沙泵连接至所述折叠筛斗，在所述菌种筛分箱内所筛分出的菌种混合液通过出液口流入所述菌种活化仓内、所筛分出的载体颗粒落入所述沉沙斗内并被泵送至所述折叠筛斗中。
10.优选地，所述菌种筛分箱与所述菌种活化仓并排设置，所述折叠筛斗整体设置于所述菌种筛分箱及所述菌种活化仓二者上方；所述折叠筛斗由折叠筛、储沙斗以及液体收集装置构成，所述折叠筛与所述储沙斗相连接且二者间角度可调，所述折叠筛的上端面设置有固液分离滤布、下端面设置有橡胶导流板，所述排沙泵通过一根排沙管连接至所述折叠筛，所述液体收集装置设置于所述折叠筛下方，所述液体收集装置的出液口位于所述菌种活化仓的上方并与所述菌种活化仓相连通；所述船体上沿固定设置有航车支架，在所述航车支架上可活动地设置有航车，所述航车借助其上所设置的挂钩可与所述折叠筛的一端相连接、用于实现所述折叠筛的提升及倾斜角度调节，也可与所述储沙斗相连接、用于实现所述储沙斗内载体颗粒的排出。
11.优选地，所述菌种活化仓内部设置有多块纵横交错的隔板，由多块所述隔板所分隔出的多个空腔之间相互连通；所述菌种活化仓的外周侧包覆有至少一层用于实现其内部菌种混合液保温的保温层；所述菌种活化仓还管路连接有多个可用于菌种营养物补给的补给罐。
12.优选地，所述菌种活化仓连接有一台水泵，所述水泵的进水口与所述菌种活化仓管路连通，所述水泵的出水口通过一个三通连接头分别连接至所述排沙泵及所述船体尾部开设的排液口。
13.优选地，所述菌种活化机构还包括多个用于对菌种混合液加热的加热器、一套用于向菌种混合液内曝气的布气管路以及多个用于监测菌种混合液状态的传感器；所述加热器与所述传感器均布于所述菌种活化仓的内部空腔中，所述布气管路设
置于所述菌种活化仓内部、其出气口分布于所述菌种活化仓及所述菌种筛分箱内、其进气口与一台外部风机相连接，所述传感器内至少集成有水温传感模块、溶解氧传感模块以及ph值传感模块。
14.优选地，所述船体上还设置有一套中控系统，所述中控系统包括一台发电设备以及一个控制箱，所述发电设备与所述船体上各电气部件电性连接并为各电气部件供电，所述控制箱分别与所述补给罐、所述加热器以及所述传感器信号连接并分别控制其运作。
15.优选地，所述控制箱设置于所述船体的驾驶舱内，所述驾驶舱顶部还设置有一台用于实时追踪所述船体位置的gps定位装置。
16.优选地，所述船体的尾部设置有一套船舶动力系统，所述船舶动力系统与所述中控系统相连接，所述船舶动力系统内包含有至少一个螺旋桨，所述螺旋桨的设置位置与所述船体尾部开设的排液口位置相匹配；所述菌种投加管道的一端与所述菌种活化仓的出液口相连接、另一端与所述船体的排液口相连接。
17.本发明的优点主要体现在以下几个方面：本发明所提供的一种菌种激活投加船，适用于动态、静态河流及大面积水域，应用场景丰富。而且本发明集将菌种与载体分离、菌种激活、菌种投加等多种功能于一体，以机械化的技术手段代替了人工操作，投加效率更高、节省了大量人力成本。与现有技术中由人工直接向水体抛洒干粉菌种相比，本发明的方案显著地提升了菌种的成活率，实现了活化后菌种的均匀投加，大大增强了水体与菌种的混合效果。同时，本发明所具备的将菌种与载体相分离的功能也避免了因载体流入水体所造成的二次污染，进一步保证了水体治理、地表水修复的效果。
18.此外，本发明的结构明晰，方案中各部分结构均为应用较广、易于获取的部件，企业可以通过对现有部件或设备的组合、改造而获得本发明的技术方案，硬件制造成本相对较低，且使用效果显著，十分适合企业的大规模推广，应用前景广阔。
19.以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
20.图1为本发明的整体剖面结构示意图；图2为本发明中折叠筛斗的结构示意图；图3为本发明中菌种活化仓的结构示意图。
21.其中：1、船体；2、水流预处理装置；3、超滤装置；4、排沙泵；5、菌种筛分箱；6、加热器；7、布气管路；8、传感器；9、菌种活化仓；10、外部风机；11、发电设备；12、船舶动力系统；13、菌种投加管道；14、gps定位装置；15、驾驶舱；16、控制箱；17、补给罐；18、水泵；19、航车；20、折叠筛斗；201、排沙管；202、折叠筛；203、储沙斗；204、液体收集装置；21、菌种贮存仓。
具体实施方式
22.本发明揭示了一种在水体治理过程中使用的菌种增殖激活投加船，具体方案如下。
23.如图1所示，一种菌种增殖激活投加船，包括一条用于作为主体结构的船体1，在所述船体1的船舱内部分别设置有用于引入水流的进水处理机构、用于借助水流和曝气扰动实现载体与菌种分离的筛分机构以及用于实现菌种活化的菌种活化机构。
24.所述进水处理机构设置于所述船体1的首部、与所述船体1首部开设的引流口相连通，所述进水处理机构由相连接的、用于对水流进行初步过滤的水流预处理装置2及用于对水流进行二次过滤的超滤装置3构成。
25.所述水流预处理装置2的进液口与所述船体1上的引流口相连通，所述水流预处理装置2的出液口与所述超滤装置3的进液口相连通，所述超滤装置3的出液口管路连接至所述菌种筛分箱5内。在本实施例中，所述水流预处理装置2可优选为布袋除尘装置或活性炭过滤装置。
26.所述筛分机构与所述进水处理机构相连接，所述筛分机构具体包括用于存放干粉菌种的菌种贮存仓21、用于分离菌种与载体的菌种筛分箱5以及用于收集筛分后的载体颗粒的折叠筛斗20。
27.所述菌种贮存仓21与所述菌种筛分箱5相连接，所述菌种贮存仓21的底部设置有螺旋输送装置，在所述螺旋输送装置的作用下、所述菌种贮存仓21内的干粉菌种被送入所述菌种筛分箱5内。
28.所述菌种筛分箱5的侧壁上开设有出液口并与所述菌种活化仓9的进液口相连通，所述菌种筛分箱5的底部设置有沉沙斗，所述沉沙斗借助一台排沙泵4连接至所述折叠筛斗20，在所述菌种筛分箱5内所筛分出的菌种混合液通过出液口流入所述菌种活化仓9内、所筛分出的载体颗粒落入所述沉沙斗内并被泵送至所述折叠筛斗20中。
29.所述菌种活化机构与所述筛分机构相连接，所述菌种活化机构包括用于实现对筛分后菌种混合液活化的菌种活化仓9，所述菌种活化仓9的出液口通过菌种投加管道13连接至所述船体1尾部开设的排液口。
30.在本实施例中，所述菌种筛分箱5与所述菌种活化仓9并排设置，所述折叠筛斗20整体设置于所述菌种筛分箱5及所述菌种活化仓9二者上方。
31.如图2所示，所述折叠筛斗20由折叠筛202、储沙斗203以及液体收集装置204构成，所述折叠筛202与所述储沙斗203相连接且二者间角度可调，所述折叠筛202的上端面设置有固液分离滤布、下端面设置有橡胶导流板，所述排沙泵4通过一根排沙管201连接至所述折叠筛202，所述液体收集装置204设置于所述折叠筛202下方，所述液体收集装置204的出液口位于所述菌种活化仓9的上方并与所述菌种活化仓9相连通。
32.所述船体1上沿固定设置有航车支架，在所述航车支架上可活动地设置有航车19。所述航车19借助其上所设置的挂钩可与所述折叠筛202的一端相连接、用于实现所述折叠筛202的提升及倾斜角度调节，也可与所述储沙斗203相连接、用于实现所述储沙斗203内载体颗粒的排出。
33.一般情况下，在所述排沙泵4工作前，所述航车19将所述折叠筛202的一端吊起，使其倾斜30
°
~60
°
。此时载体颗粒由所述排沙管201被送入所述折叠筛202，载体颗粒顺着所述固液分离滤布落入所述储沙斗203内、载体颗粒内残余的部分液体渗过所述固液分离滤布、沿所述橡胶导流板流入所述液体收集装置204内并最终进入所述菌种活化仓9。
34.如图3所示，本方案中的所述菌种活化仓9内部设置有多块纵横交错的隔板，由多
块所述隔板所分隔出的多个空腔之间相互连通；所述菌种活化仓9的外周侧包覆有至少一层用于实现其内部菌种混合液保温的保温层，以减少热量交换、节约资源；所述菌种活化仓9还管路连接有一个用于菌种营养物补充的补给罐17。此外，在本方案中，所述补给罐17还发挥着调节酸碱、改变ph值的作用，一般情况下，所述补给罐17共设置有三个。
35.所述菌种活化仓9还连接有一台水泵18，所述水泵18的进水口与所述菌种活化仓9管路连通，所述水泵18的出水口通过一个三通连接头分别连接至所述排沙泵4及所述船体1尾部开设的排液口。水泵18的主要用处有两个：其一是起到紧急排空的作用，因为菌种投加管道13使用的是自流投加方式，进水口比较靠上，出现危险情况或需要检修，需要排空，可以使用该泵；其二是沉沙斗在排沙时因其底部沉沙含水率低、容易出现堵塞现象，此时可使用所述水泵18抽取所述菌种活化仓9内的水辅助排沙，这样不仅可以保证排沙过程的顺畅，而且也不存在因直接使用河水辅助排沙而导致菌种污染的问题。
36.所述菌种活化机构还包括多个用于对菌种混合液加热的加热器6、一套用于向菌种混合液内曝气的布气管路7以及多个用于监测菌种混合液状态的传感器8。
37.所述加热器6与所述传感器8均布于所述菌种活化仓9的内部空腔中，所述布气管路7设置于所述菌种活化仓9内部、其出气口一部分分布于所述菌种活化仓9内、另一部分分布于所述菌种筛分箱5内，所述菌种筛分箱5的扰动主要依靠曝气、进水水流仅起到辅助的作用，所述、所述布气管路7的进气口与一台外部风机10相连接，所述传感器8内至少集成有水温传感模块、溶解氧传感模块以及ph值传感模块。
38.除上述结构外，本发明的一种菌种增殖激活投加船，在所述船体1上还设置有一套中控系统，所述中控系统包括一台发电设备11以及一个控制箱16，所述发电设备11与所述船体1上各电气部件电性连接并为各电气部件供电，所述控制箱16分别与所述补给罐17、所述加热器6以及所述传感器8信号连接并分别控制其运作。
39.所述控制箱16设置于所述船体1的驾驶舱15内，所述驾驶舱15顶部还设置有一台用于实时追踪所述船体1位置的gps定位装置14。
40.所述船体1的尾部设置有一套船舶动力系统12，所述船舶动力系统12与所述中控系统相连接，所述船舶动力系统12内包含有至少一个螺旋桨，所述螺旋桨的设置位置与所述船体1尾部开设的排液口位置相匹配；所述菌种投加管道13的一端与所述菌种活化仓9的出液口相连接、另一端与所述船体1的排液口相连接。
41.以下便结合上述硬件结构对本发明的工作过程及工作原理进行简述：水体内的水流先经过水流预处理装置2、再经过超滤装置3进入菌种筛分箱5，菌种贮存仓21内的干粉菌种被螺旋输送至所述菌种筛分箱5，菌种与载体在曝气及水动搅拌的作用下分离，载体颗粒沉入箱底的沉沙斗，斗满后通过排沙泵4将载体颗粒泵送到折叠筛斗20，所述折叠筛斗20在航车19的牵引下被升起。在所述排沙泵4的工作过程中，为避免阻塞可打开水泵18供水。载体颗粒与菌种混合液在所述折叠筛斗20上被二次分离，载体颗粒落入斗内，菌种混合液被收集流入所述菌种筛分箱5，所述折叠筛斗20内的载体颗粒可通过所述航车19卸载至码头。
42.菌种混合液由所述菌种筛分箱5流入菌种活化仓9内，传感器8将所述菌种活化仓9内各部分的水温、溶解氧及ph数据传输至控制箱16，经过分析后，通过所述控制箱16传达指令，控制加热器6、布气管路7和补给罐17，调节所述菌种活化仓9的环境状态。活化后的菌种经过菌种投加管道13输送至船舶动力系统12处，在螺旋桨的搅拌下，菌种混合液与自然水
体充分混合。
43.需要补充的是，在检修或紧急情况下，可通过所述水泵18将所述菌种活化仓9内残余的菌种混合液排空。
44.所述菌种活化仓9内纵横隔板的设置，一方面可改变水流，避免短流影响下活化效果不佳的问题，另一方面可避免船体急转弯时由于舱内水的惯性所引起的船体侧翻。
45.发电设备11产生的电能供给全船消耗，船舶在驾驶舱15的操控下，结合gps定位装置14的定位功能记录航线，标记区分投加水域和未投加水域，实现大水域精准投加，避免漏投和重复投加。
46.综上所述，本发明所提供的一种菌种激活投加船，适用于动态、静态河流及大面积水域，应用场景丰富。而且本发明集将菌种与载体分离、菌种激活、菌种投加等多种功能于一体，以机械化的技术手段代替了人工操作，投加效率更高、节省了大量人力成本。与现有技术中由人工直接向水体抛洒干粉菌种相比，本发明的方案显著地提升了菌种的成活率，实现了活化后菌种的均匀投加，大大增强了水体与菌种的混合效果。同时，本发明所具备的将菌种与载体相分离的功能也避免了因载体流入水体所造成的二次污染，进一步保证了水体治理、地表水修复的效果。
47.此外，本发明的结构明晰，方案中各部分结构均为应用较广、易于获取的部件，企业可以通过对现有部件或设备的组合、改造而获得本发明的技术方案，硬件制造成本相对较低，且使用效果显著，十分适合企业的大规模推广，应用前景广阔。
48.本发明还为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于领域内其他水体治理、地表水修复设备的相关方案中，具有十分广阔的应用前景。
49.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
50.最后，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。