一种低扰动水底沉积层替换设备的制作方法

1.本发明涉及水环境技术领域，具体为一种低扰动水底沉积层替换设备。


背景技术：

2.池塘、湖泊或河流等水体中，水底的残饵、植物枝叶、生物粪便、生物尸体等有机质残留，使得水底的化学耗氧和生物耗氧剧增，水体底部溶氧无法满足生物和微生物的耗氧量，易造成池塘底质缺氧，厌氧菌大量繁殖并分解底部有机质而产生大量有毒中间产物，如氨氨、亚硝酸盐、硫化氢、甲烷、有机酸等有害物质，也会造成致病菌的大量繁殖，厌氧菌产生的有害物质以及致病菌威胁水生动物的生长。
3.为了预防水体水环境恶化或者对已经水体水环境恶化进行治理：若采用排出水体中的水，然后采用机械车辆对淤泥进行清理，水体中水排出工程量大、且对水中动物存在伤害；若不排除水体中水，水底淤泥多采用船载挖机或者吸污泵吸取，容易造成淤泥中要害物质混入到水中，使淤泥中有害物质扩散加快，造成水质污染。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种低扰动水底沉积层替换设备，通过降低液面的方式减少被扰动搅浑水的体积，然后对被扰动搅浑水吸取进行净化，降低对水体水质的扰动，并且将水底淤泥移出、然后置换为回填土，便于后期水中底栖动物的生存，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低扰动水底沉积层替换设备，包括下端开口的壳体以及位于壳体内的收集组件，所述壳体包括前端面和后端面，所述收集组件包括旋转安装在壳体内腔且不少于两个的驱动辊，所述壳体上安装有驱动其中一个驱动辊旋转的驱动电机，驱动辊之间通过驱动带连接，所述驱动带外侧安装有若干个刮板，且部分刮板和壳体内壁前侧滑动贴合，所述壳体内壁前侧的上部设有淤泥容纳腔，所述壳体上开设有与淤泥容纳腔连通的排污口，所述排污口和抽污泵抽取口连通。
6.所述壳体上部开设有进气孔，所述进气孔和气泵的出气口连接。
7.所述壳体内壁后侧的上部设有回填土容纳腔，所述壳体上开设有与回填土容纳腔连通的进料口，所述进料口外侧安装有输料装置。
8.所述壳体后端面的下部安装有开口向下的收集罩壳，所述收集罩壳上安装有净化装置。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述净化装置包括第一导管、液泵、第二导管和下部锥形设置的安装筒壳，所述安装筒壳的下端开设有第一安装孔，所述第一安装孔外侧安装有控制阀，所述收集罩壳的上部开设有通孔，所述安装筒壳外周侧的上部沿其切线方向开设有第二安装孔，所述第二导管的两端分别与通孔和液泵的进水口连接，所述第一导管的两端分别与液泵的出水口和所述第二安装孔连接，所述安装筒壳上部的中间位置开设有第三安装孔。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述净化装置还包括安装壳，所述安装壳的下部开设有第四安装孔，所述安装壳的上部开设有第五安装孔，所述安装壳的第四安装孔和安装筒壳的第三安装孔连通，所述安装壳内设有过滤组件。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述壳体左端面的下边沿和右端面的下边沿均向下延伸。
12.作为本发明的一种优选技术方案，其中部分刮板和壳体内壁后侧滑动贴合，且最下方的刮板低于壳体前端面的下边沿和低于壳体后端面的下边沿，所述壳体前端面的下边沿低于壳体后端面的下边沿。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述壳体为透明塑料材质或者透明玻璃材质。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述壳体的左右两端面均安装有遮挡组件，所述遮挡组件包括水平安装在壳体上且可旋转的支撑板，所述支撑板中部安装有支杆，所述支杆上缠绕有拦截网；其中一个遮挡组件的支杆和收网电机的输出轴连接，所述收网电机安装在壳体上；在使用时、其中一个遮挡组件的拦截网向前、另一个遮挡组件的拦截网向后。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述拦截网的上边沿安装有漂浮块。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述遮挡组件还包括导向机构，所述导向机构包括固定在壳体上的第二夹持杆以及通过固定座固定在壳体上的第一夹持杆，所述漂浮块位于导向机构上方，且拦截网穿过第一夹持杆和第二夹持杆之间。
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述第一夹持杆的两端、第二夹持杆的两端均向下弯曲。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明示例的低扰动水底沉积层替换设备，一方面刮板向上移动过程中将水底的淤泥带到淤泥容纳腔，淤泥容纳腔中的淤泥被抽污泵抽出排到船上，船上装载的替换土在输料装置的输送下进入到回填土容纳腔内，且回填土容纳腔内的替换土落入到淤泥被移走的位置，实现淤泥挖出位置的回填，便于后期水中底栖动物的生存；另一方面本低扰动水底沉积层替换设备对其前方的拦截网收网作业、并对其后方的拦截网进行放网作业、当本低扰动水底沉积层替换设备靠岸后、本低扰动水底沉积层替换设备横向侧移调转方向，本装置逐次横向驱赶作业，便于将鱼类聚集以及缩小鱼类的活动范围，降低水系水体内工程施工对鱼类的影响或者便于对水系中鱼类驱赶捕捉；再一方面刮齿插入到淤泥中，刮齿向上移动过程中将水底动物带到淤泥容纳腔，实现水中底栖动物的的捕捉、本低扰动水底沉积层替换设备对水体中底栖动物进行单次长条状区域捕捉、且逐次进行横移，遮挡组件避免底栖动物移动到捕捉完的区域、提高对底栖动物的捕捉效率。
19.2、本发明示例的低扰动水底沉积层替换设备，一方面气泵将空气抽入到壳体内，使壳体内的液面保持在最低液位，降低被扰动搅浑水的体积，另一方面液泵通过第二导管和收集罩壳抽取壳体后端下部被搅动的浑浊的水，安装筒壳内进入的浑浊水贴合安装筒壳内壁旋转实现浑浊水中的土壤颗粒在离心力的作用下和水分离并在安装筒壳锥形的下部处聚集，安装筒壳内经旋转离心净化的水由安装筒壳的第三安装孔排出，过滤组件吸附旋转离心净化水中溶解的有机物污染物或者水中溶解的有害气体，降低被搅动浑浊水对水体
中水质的影响。
20.3、本发明示例的低扰动水底沉积层替换设备，部分刮板和壳体内壁后侧滑动贴合，驱动带通过刮板带动替换土以接近淤泥挖出量的速度回填到水底，从而保证回填土回填的厚度。
21.4、本发明示例的低扰动水底沉积层替换设备，拦截网经过导向机构时所述漂浮块位于导向机构上方，且拦截网穿过第一夹持杆和第二夹持杆之间，第一夹持杆和第二夹持杆对拦截网导向使拦截网展开或者收纳方便。
22.5、本发明示例的低扰动水底沉积层替换设备，排气开孔高于壳体的下边沿，气泵泵入壳体内过多的空气经导气管排出，导气管和排气开孔解决经壳体下边沿逸出气泡造成的浑浊水扩散问题，减少水体水质变差。
23.6、本发明示例的低扰动水底沉积层替换设备，壳体为透明塑料材质或者透明玻璃材质，当淤泥容纳腔内淤泥进入变慢，在壳体上加装配重块或者相较于船身向下移动壳体；壳体透明设置便于工作人员观察到回填土容纳腔内回填土起拱或者输料装置堵塞造成的回填土输送变慢或停止，便于工作人员及时发现和处理，保证回填土的正常回填。
24.7、本发明示例的低扰动水底沉积层替换设备，不用排出水体中的水，删减水体中水排出工程量，直接在水体的水中对沉积层进行清理和/或替换，降低施工量，且水体中动物未离开水，降低水体中动物受到的伤害以及保证水体中动物拥有水底沉积层替换时的躲避空间。
附图说明
25.图1为本发明的一视角结构示意图；图2为本发明的另一视角结构示意图；图3为本发明的另一视角结构示意图；图4为本发明去除遮挡组件后的结构示意图；图5为图4的a处结构放大示意图；图6为图4的b处结构放大示意图；图7为本发明的局部剖视结构示意图；图8为图7的另一视角结构示意图；图9为图7的另一实施方式结构示意图。
26.图中：1气泵、2遮挡组件、21支杆、22拦截网、23支撑板、3壳体、4抽污泵、5净化装置、51安装壳、52过滤组件、53安装筒壳、54第一导管、55液泵、56第二导管、57控制阀、6输料装置、7导向机构、71第一夹持杆、72第二夹持杆、8驱动电机、9通孔、10收集罩壳、11驱动带、12导气管、13驱动辊。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例一：请参阅图1-8，本实施例公开一种低扰动水底沉积层替换设备，包括下端开口的壳体3以及位于壳体3内的收集组件，壳体3包括前端面和后端面，收集组件包括旋转安装在壳体3内腔且不少于两个的驱动辊13，壳体3上安装有驱动其中一个驱动辊13旋转的驱动电机8，驱动辊13之间通过驱动带11连接。
29.具体地、如图7和图8所示，驱动带11外侧安装有若干个刮板，且部分刮板和壳体3内壁前侧滑动贴合，壳体3内壁前侧的上部设有淤泥容纳腔，壳体3上开设有与淤泥容纳腔连通的排污口，排污口外侧和抽污泵4抽取口连通，壳体3内壁后侧的上部设有回填土容纳腔，壳体3上开设有与回填土容纳腔连通的进料口，进料口外侧安装有输料装置6，优选的输料装置6为螺旋送料机或者往复式送料机。
30.壳体3上部开设有进气孔，进气孔和气泵1的出气口连接。
31.壳体3后端面的下部安装有开口向下的收集罩壳10，收集罩壳10上安装有净化装置5。
32.本实施例中所使用的气泵1、输料装置6、驱动电机8等均为现有技术中的常用电子元件，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。
33.优选的，壳体3上安装有电源和控制开关组，电源的输出端和控制开关组的输入端通过导线电连接，控制开关组的输出端分别与气泵1的输入端、输料装置6的输入端、驱动电机8的输入端通过导线电连接，控制开关组上设有分别与驱动电机8、输料装置6的输入端、和气泵1对应的控制按钮，通过控制开关组分别可以控制气泵1、输料装置6和驱动电机8的工作状态。
34.本实施例的工作过程和原理是：本低扰动水底沉积层替换设备安装在水体中漂浮的船的船舷侧边或者船尾，且船自带动力或者依靠岸边机械通过绳子牵引移动，优选的、壳体3的前进方向为壳体3前端面所在方向。
35.气泵1和驱动电机8均通电工作，本低扰动水底沉积层替换设备随水体上漂浮的船移动，船上装载有替换土，替换土为未经耕种熟化的土壤或者晒干杀菌并经过发酵的淤泥，位于最下方的刮板插入到淤泥中。
36.气泵1将空气抽入到壳体3内，使壳体3内的液面保持在最低液位，驱动电机8带动其中一个驱动辊13旋转，该驱动辊13带动驱动带11转动，驱动带11上的刮板滑动贴合壳体3内壁前侧时向上移动，且刮板向上移动过程中将水底的淤泥带到淤泥容纳腔，淤泥容纳腔中的淤泥被抽污泵4抽出排到船上，船上装载的替换土在输料装置6的输送下进入到回填土容纳腔内，且回填土容纳腔内的替换土落入到淤泥被移走的位置，实现淤泥挖出位置的回填，便于后期水中底栖动物的生存。
37.优选的，气泵1和驱动电机8均位于水面以上，且驱动电机8为防水电机或者驱动电机8做防水处理。
38.优选的，壳体3外周侧的下部开设有排气开孔，排气开孔和导气管12的下端连接，导气管12的上端伸出水面，排气开孔高于壳体3的下边沿，气泵1泵入壳体3内过多的空气经导气管12排出，若未设置排气开孔气泵1泵入壳体3内过多的空气经壳体3下边沿逸出、不断逸出的气泡会造成壳体3下边沿处水流紊乱浑导致浊水扩散，导气管12和排气开孔解决经
壳体3下边沿逸出气泡造成的浑浊水扩散问题。
39.优选的，本实施例方案不用排出水体中的水，删减水体中水排出工程量，直接在水体的水中对沉积层进行清理和/或替换，降低施工量，且水体中动物未离开水，降低水体中动物受到的伤害以及保证水体中动物拥有水底沉积层替换时的躲避空间；若采用现有技术中排出水体中水，水中动物易藏于沉积层中、由于动物身上粘附淤泥或者动物体型小，难以将动物全部转移，并且留在沉积层上的动物没有游动逃离空间；本实施例中水体中动物包括但不限于鱼类、龟类、蛙类、虾类。
40.优选的，壳体3外侧的下部安装有防水的且自带电源的录音喇叭，录音喇叭播放音频，音频在水中传播驱赶水中动物远离壳体3。
41.实施例二：如图4和6所示，本实施例公开了一种低扰动水底沉积层替换设备，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例净化装置5包括第一导管54、液泵55、第二导管56和下部锥形设置的安装筒壳53，安装筒壳53的下端开设有第一安装孔，第一安装孔外侧安装有控制阀57，收集罩壳10的上部开设有通孔9，安装筒壳53外周侧的上部沿其切线方向开设有第二安装孔，第二导管56的两端分别与通孔9和液泵55的进水口连接，第一导管54的两端分别与液泵55的出水口和第二安装孔连接，安装筒壳53上部的中间位置开设有第三安装孔。
42.优选的，净化装置5还包括安装壳51，安装壳51的下部开设有第四安装孔，安装壳51的上部开设有第五安装孔，安装壳51的第四安装孔和安装筒壳53的第三安装孔连通，安装壳51内设有过滤组件52。
43.本实施例中所使用的液泵55为现有技术中的常用电子元件，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。
44.优选的，控制开关组的输出端与液泵55的输入端通过导线电连接，控制开关组上设有与液泵55对应的控制按钮，通过控制开关组可以控制液泵55的工作状态。
45.本实施例的工作过程和原理是：壳体3在水体沉积层处移走淤泥以及回填替换土，易造成壳体3下方的水浑浊，收集罩壳10位于壳体3移动方向的后端，液泵55通过第二导管56和收集罩壳10抽取壳体3后端下部被搅动的浑浊的水，并将抽取的浑浊水经第一导管54沿安装筒壳53外周侧上部的切线方向输送进入安装筒壳53，安装筒壳53内进入的浑浊水贴合安装筒壳53内壁旋转实现浑浊水中的土壤颗粒在离心力的作用下和水分离并在安装筒壳53锥形的下部处聚集，定期打开控制阀57实现安装筒壳53锥形的下部处分离出的土壤排出，安装筒壳53内经旋转离心净化的水由安装筒壳53的第三安装孔排出。
46.进一步的，安装筒壳53排出的旋转离心净化的水经安装壳51中的过滤组件52净化，过滤组件52吸附旋转离心净化水中溶解的有机物污染物或者水中溶解的有害气体，降低对水体中水质的影响；过滤组件52为过滤海绵和/或活性炭。
47.净化装置5对被搅动的浑浊的水进行净化，进一步降低对水环境水质的影响。
48.实施例三：如图7和图8所示，本实施例公开了一种低扰动水底沉积层替换设备，其结构与实施例二的结构大致相同，不同之处在于，本实施例壳体3左端面的下边沿和右端面的下边沿
均向下延伸，壳体3左端面的下边沿和右端面的下边沿均插入到淤泥中，降低淤泥移出和回填土回填过程中浑浊水的泄露，降低对水体中水质的影响以及降低对水中动物的影响。
49.实施例四：如图4、图5、图7和图8所示，本实施例公开了一种低扰动水底沉积层替换设备，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例其中部分刮板和壳体3内壁后侧滑动贴合，且最下方的刮板低于壳体3前端面的下边沿和低于壳体3后端面的下边沿，壳体3前端面的下边沿低于壳体3后端面的下边沿。
50.本实施例的工作过程和原理是：船上装载的替换土在输料装置6的输送下进入到回填土容纳腔内，且随着驱动带11的转动，驱动带11通过刮板带动替换土以接近淤泥挖出量的速度回填到水底，从而保证回填土回填的厚度。
51.实施例五：如图1-4所示，本实施例公开了一种低扰动水底沉积层替换设备，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例壳体3为透明塑料材质或者透明玻璃材质；壳体3透明便于观察淤泥容纳腔内淤泥堆积量以及便于观察回填土容纳腔内回填土的堆积量。
52.优选的、当淤泥容纳腔内淤泥进入变慢，在壳体3上加装配重块或者相较于船身向下移动壳体3；壳体3透明设置便于工作人员观察到回填土容纳腔内回填土起拱或者输料装置6堵塞造成的回填土输送变慢或停止，便于工作人员及时发现和处理，保证回填土的正常回填。
53.实施例六：如图1-4所示，本实施例公开了一种低扰动水底沉积层替换设备，在实施例一、实施例二、实施例三、实施例四或者实施例五的基础上，本实施例壳体3的左右两端面均安装有遮挡组件2，遮挡组件2包括通过轴承座水平安装在壳体3上且可旋转的支撑板23，支撑板23中部安装有支杆21，支杆21上缠绕有拦截网22。
54.本实施例其中一个遮挡组件2的支杆21和收网电机的输出轴通过联轴器连接，收网电机通过支架可拆卸安装在壳体3上。
55.进一步地，在使用时、其中一个遮挡组件2的拦截网22展开向前固定在一侧岸边、另一个遮挡组件2的拦截网22向后展开固定在另一侧的岸边，且拦截网22展开部分的下端接触水底。
56.优选的，拦截网22的上边沿安装有漂浮块，漂浮块便于拦截网22的上端位于水面上，壳体3和两个拦截网22分割水面。
57.优选的，控制开关组的输出端与收网电机的输入端通过导线电连接，控制开关组上设有与收网电机对应的控制按钮，通过控制开关组可以控制收网电机的工作状态。
58.本实施例中所使用的收网电机为现有技术中的常用电子元件，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。
59.本实施例的工作过程和原理是：当需要对封闭水体如池塘、湖泊、或者小段河流进行鱼类捕捉或者在水体某一段水底工程施工，其中一个遮挡组件2的拦截网22向前固定在一侧的岸边、另一个遮挡组件2
的拦截网22向后固定在另一侧的岸边，且两个拦截网22平行，驱动带11底端的刮板靠近或者贴合水底，本低扰动水底沉积层替换设备随船移动，本低扰动水底沉积层替换设备对其前方的拦截网22收网作业、并对其后方的拦截网进行放网作业、当本低扰动水底沉积层替换设备靠岸后、本低扰动水底沉积层替换设备横向侧移调转方向，并将收网的拦截网22一端固定在岸边，收网电机安装在另一个遮挡组件2的支杆上，然后本低扰动水底沉积层替换设备继续工作。
60.实现本低扰动水底沉积层替换设备逐次横向驱赶作业，便于将鱼类聚集以及缩小鱼类的活动范围，降低水系水体内工程施工对鱼类的影响或者便于对水系中鱼类驱赶捕捉。
61.收网电机通电工作、收网电机通过支杆21对拦截网22进行收网作业。
62.本实施例相较于直接拉网横向驱赶，降低了水中杂物或者淤泥对网的阻碍，降低了网破损的风险。
63.实施例七：如图1-5所示，本实施例公开了一种低扰动水底沉积层替换设备，其结构与实施例六的结构大致相同，不同之处在于，本实施例遮挡组件2还包括导向机构7，导向机构7包括固定在壳体3上的第二夹持杆72以及通过固定座固定在壳体3上的第一夹持杆71，拦截网22经过导向机构7时漂浮块位于导向机构7上方，且拦截网22穿过第一夹持杆71和第二夹持杆72之间，第一夹持杆71和第二夹持杆72对拦截网22导向使拦截网22展开或者收纳方便。
64.进一步地，第一夹持杆71的两端、第二夹持杆72的两端均向下弯曲；避免第一夹持杆71端部和第二夹持杆72端部和漂浮块卡住导致拦截网22收网或者放网困难，便于拦截网22的收网或者放网。
65.实施例八：如图9所示，本实施例公开了一种低扰动水底沉积层替换设备，其结构与实施例一或者实施例六的结构大致相同，不同之处在于，本实施例将刮板替换为刮齿，且壳体3上开设有与淤泥容纳腔连通的抓取孔，抓取孔上可拆卸安装有盖子，且盖子安装在抓取孔上时、盖子可对抓取孔封闭。
66.驱动电机8带动其中一个驱动辊13旋转，该驱动辊13带动驱动带11转动，驱动带11上的刮齿滑动贴合壳体3内壁前侧时向上移动，最下方的刮齿插入到淤泥中，刮齿向上移动过程中将水底动物带到淤泥容纳腔，实现水中底栖动物的的捕捉、当需要取出捕捉的动物时、打开抓取孔上的盖子、将淤泥容纳腔内的动物取出，本低扰动水底沉积层替换设备对水体中底栖动物进行单次长条状区域捕捉、且逐次进行横移，遮挡组件2避免底栖动物移动到捕捉完的区域、提高对底栖动物的捕捉效率。
67.优选的，本实施例壳体3为透明塑料材质或者透明玻璃材质，便于观察淤泥容纳腔中的底栖动物数量。
68.底栖动物包括但不限为贝类、龙虾、龟类。
69.优选的，本低扰动水底沉积层替换设备适用于人工水体、水体中杂物少。
70.优选的，壳体3前端的下边沿和后端的下边沿均设有毛刷，便于底栖动物进入壳体3下方区域，且降低扰动的浑浊水扩散。
71.壳体3内壁上侧对应淤泥容纳腔的位置设有若干个倾斜的卡杆，且卡杆插入到刮
齿的缝隙中，随着刮齿的旋转、卡杆将刮齿上的底栖动物推到淤泥容纳腔中。
72.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。