农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球

本发明涉及农村面源污染治理，具体为农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球。

背景技术：

1、目前国内外应用农村生活污水治理的处理技术比较多，名称也多种多样；

2、但从工艺原理上通常可归为两类：

3、第一类是自然处理系统。利用土壤过滤、植物吸收和微生物降解的原理，又称为生态处理系统。

4、第二类是生物处理系统，又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。

5、处理方式常见有以下几种：

6、①人工湿地处理系统：污水湿地处理系统分自然和人工湿地处理系统，自然湿地就是自然的沼泽地，人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理，使污水处理达到工程化、实用化的新技术。

7、②地下土壤渗滤净化系统：分散的几户或十几户人家适合采用地下土壤渗滤净化系统。地下土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理，予以工程化、实用化而创造出的一种新型小规模污水净化工艺技术，是将污水有控制地投配到经一定构造、距地面约50 cm深和具有良好扩散性能的土层中。

8、③好氧生物处理系统：好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多，各有优缺点，选择时要根据实际情况仔细论证和比选，注重经济适用。生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧，培养生物菌种和微生物，通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的二氧化碳、水等物质，少部分合成为细胞物质，促使微生物增长，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以净化排放。

9、④厌氧生物处理系统：厌氧生物法目前技术上还存在一些问题，主要表现在生物处理效率较低，尤其表现为氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其应用。在植物选择方面，目前污水处理常用的植物为漂浮植物，比如水葫芦、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。原因是漂浮植物具有生命力强，对环境适应性好，根系发达；生物量大，生长迅速；具有季节性休眠现象；生长的旺盛季节主要集中在每年的3-10月或9月－次年5月；生命周期短，主要以营养生长为主，对n的需求量最高等特点，但是漂浮植物叶面大多具有防水的结构，蒸腾作用相对较低，不利于水分快速大量被植物移出污染水体。农村由于集约化程度低，人们收入相对较少，加上很多人的环保意识不强，因此污水横流的现象比比皆是。

10、很多学者对此都进行了大量的研究，很多方法和技术也非常有效，但是投入少、占地面积小、高效、美观的问题仍然没有较好地解决，因此，如何为农村生产生活污水处理提供一种高效的处理结构、让其既能快速大量地将污水中的水分蒸发出去不会过多大量聚集影响环境，又可以通过栽植球在水面上整齐美观排列，瞬时美化由于污水造成的脏乱环境，而且，在污水被消耗后，栽植球内的大叶植物，能够及时定植在淤泥或土壤中，持续改造和利用污水中丰富的营养物质，最终实现对农村生产生活污水处理投入少、占地面积小、高效、美观的目标成为急需解决的一大难题；

11、为此，我们发明农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球，利用空心球壁内部空，可产生较大浮力，便于栽植球在污染水体中设置，只要扔进去即可随水漂浮，并在多个栽植球设置后，自动排列在水面上，加上栽植球规格相同，设置后与栽植的大叶植物一起能够为污染水体提供美观的环境，同时在空心球壁的底部设置多个透水孔，透水孔内连接过滤沉砂层，从而使得整个栽植球既能利用污染水体中的水，又可以通过在栽植球内种植大叶植物，大叶植物高效的蒸腾作用大量消耗污染水体中的水分，同时，大叶植物还可以利用污染水体中富集的养分，降低污染水体的富营养化水平。过滤沉砂层上方为栽植基质层，栽植基质层由腐熟的牛粪、羊粪、猪粪或鸡粪添加秸秆粉搅拌混合制作而成，能够为大叶植物提供充足的营养；加上整个栽植球采用了可降解的秸秆粉和可溶于水的聚乙烯醇，内外表面喷涂的pet塑料薄膜也可被萨卡艾德昂菌分解，pet塑料薄膜分解后暴露出来的纤维素质的秸秆能够被爱文氏菌高效分解掉，从而达到处理农村生产生活污水的目的。

技术实现思路

1、鉴于上述和/或现有农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明的目的是提供农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球，能够解决上述提出现有的问题。

3、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

4、作为本发明所述的农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球的一种优选方案，其中包括：空心球壁、球腔、透水孔、过滤沉砂、栽植基质层、栽植腔、栽植口、栽植口缘、外层模具、内层模具组成，其特征在于：所述的空心球壁是农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球外表的支撑壁，中央空心，下部有透水孔，空心球壁为双层结构，分内外两层，内外两层空心球壁均称空心球壁体，内外两层空心球壁体上缘连接在一起，形成栽植口缘，栽植口缘围成的敞口为栽植口，栽植口呈圆形，直径为5—20厘米；空心球壁腔是内外两层空心球壁体之间的空腔，靠近栽植口缘的内外两层空心球壁体之间的距离为1—5厘米，靠近空心球壁底部内外两层空心球壁体之间的距离为0.1—0.5厘米；空心球壁体是由秸秆粉混合聚乙烯醇水溶液后形成的泥糊糊涂在球体模具表面后拓成。

5、作为本发明所述的农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球的一种优选方案，其中包括：一种球体制造模具，具体的：包括球体模具，所述球体模具分外层模具和内层模具；外层模具由外层模具壁、外层模具腔、外层模具口、外层模具孔凸组成，外层模具的直径为25—50厘米，外层模具壁是外层模具的外壁，呈球形，为不锈钢质、铝合金质或铜质，厚度为0.5—1厘米，上部1/4-1/5缺，形成外层模具口；外层模具腔是由外层模具壁围成的空腔；外层模具孔凸是位于外层模具底部外表面的圆柱形凸起，为不锈钢质、铝合金质或铜质，直径为0.2—0.5厘米，高度为1—2厘米；内层模具由内层模具口缘、内层模具腔、内层模具壁、内层模具孔凸组成，内层模具的直径为20—40厘米，内层模具壁是内层模具的外壁，呈球形，为不锈钢质、铝合金质或铜质，厚度为0.5—1厘米，上部1/4-1/5缺，形成内层模具口缘；内层模具腔是由内层模具壁围成的空腔；内层模具孔凸是位于内层模具底部外表面的圆柱形凸起，为不锈钢质、铝合金质或铜质，直径为0.2—0.5厘米，高度为1—2厘米。

6、所述的球腔是空心球壁所围成的空腔，上部开口，形成栽植口，栽植口周缘的空心球壁形成栽植口缘，球腔底部由透水孔与外界相通；球腔从下往上依次为过滤沉砂层、栽植基质层、栽植腔，过滤沉砂层由细河沙制作而成，占据球腔下部1/4的空间；栽植基质层则由腐熟的牛粪、羊粪、猪粪或鸡粪按4：1的比例添加秸秆粉搅拌混合制作而成，栽植基质层的体积占整个球腔体积的1/2；栽植腔位于栽植基质层的上方；透水孔位于空心球壁1的底部，多个，每个透水孔的直径为0.2—0.5厘米，相邻两个透水孔之间相距1—3厘米；栽植球设置好后，在栽植球内种植大叶植物。

7、作为本发明所述的农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球的一种优选方案，其中包括：一种空心球壁制造方法，所述的空心球壁的制作方法为：秸秆粉混合聚乙烯醇水溶液后形成泥糊状，泥糊的组成为秸秆粉和聚乙烯醇水溶液的比例为5-10：1，然后将泥糊涂在球体模具表面，经高温将泥糊烘干，泥糊层即可被拓成球面形；由于秸秆粉和聚乙烯醇有一定的柔韧性，当糊涂在外层模具和内层模具上的秸秆粉混合聚乙烯醇水溶液后形成的泥糊干燥到用手触之有些软但已成型自立时，用刀沿球体模具的一条直径所在的平面切割所在圆上部的3/4，拿出模具，即可制成空心球壁体的内层或外层；之后往空心球壁体外层底部填上一层秸秆粉，秸秆粉的厚度为0.5—1厘米，往秸秆粉上喷施1-2毫升的可分解pet（聚对苯二甲酸乙二酯）塑料薄膜的萨卡艾德昂菌（ ideonella sakainesis）与对纤维素具有高降解活性的爱文氏菌的混合菌液，混合菌液由萨卡艾德昂菌和爱文氏菌按1：1比例混合而成；之后，将空心球壁体内层球面体放入外层中，底部相对，即内外层底部中心重合在一条线上，用秸秆粉和聚乙烯醇形成的泥糊将二者相连处的缝隙黏附在一起；黏附时，由于制作模具在上口留出部分空间，也就是空心球壁体外层上缘向内弯折一部分，而空心球壁体内层上缘向外弯折一部分，这样，尽管空心球壁体的内腔上部宽，空心球壁体上部也可以用秸秆粉和聚乙烯醇形成的泥糊黏附在一起；在空心球壁体被切开的缝隙和内外层相接处被秸秆粉和聚乙烯醇形成的泥糊糊涂完毕，继续烘干整个空心球壁，使其坚固耐用。

8、与现有技术相比：农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球利用空心球壁内部空，可产生较大浮力，便于栽植球在污染水体中设置，只要扔进去即可随水漂浮，并在多个栽植球设置后，自动排列在水面上，加上栽植球规格相同，设置后与栽植的大叶植物一起能够为污染水体提供美观的环境，同时在空心球壁的底部设置多个透水孔，透水孔内连接过滤沉砂层，从而使得整个栽植球既能利用污染水体中的水，又可以通过在栽植球内种植大叶植物，大叶植物高效的蒸腾作用大量消耗污染水体中的水分；

9、大叶植物可以利用污染水体中富集的养分，降低污染水体的富营养化水平过滤沉砂层上方为栽植基质层，栽植基质层由腐熟的牛粪、羊粪、猪粪或鸡粪添加秸秆粉搅拌混合制作而成，能够为大叶植物提供充足的营养；加上整个栽植球采用了可降解的秸秆粉和可溶于水的聚乙烯醇，内外表面喷涂的pet塑料薄膜也可被萨卡艾德昂菌分解，pet塑料薄膜分解后暴露出来的纤维素质的秸秆能够被爱文氏菌高效分解掉，从而达到处理农村生产生活污水的目的，农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球制作简单，可操作性强，成本低廉，效果明显。