專利名稱：一種新型節(jié)水減污綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型節(jié)水減污綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)，該系統(tǒng)將建筑與生態(tài)環(huán)境相結(jié)合，合理利用土地資源并節(jié)約水資源，達(dá)到資源的循環(huán)利用，生態(tài)與功能相融等特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與社會進(jìn)步，人類逐漸追求高質(zhì)量的生活，環(huán)境惡化所帶來的環(huán)境污染和生態(tài)破壞成為困擾人類追求品質(zhì)生活的脖頸。城市中，大量未經(jīng)處理的生活污水排入污水管道，加重了污水處理廠的處理負(fù)擔(dān)；農(nóng)村排出的生活廢水直接流入附近河流，使得附近水體富營養(yǎng)化，水質(zhì)惡化極其嚴(yán)重；綠地澆灌采用優(yōu)質(zhì)飲用水，加重了原本水資源缺乏地區(qū)的用水負(fù)擔(dān)等。目前，人工濕地是一種應(yīng)用廣泛的污水處理方法，但占地面積較大，目前可用于建筑的土地資源日益減少，而一般小區(qū)的景觀綠化都需要額外的大片土地資源，這就使得土地資源緊張；而目前正逐漸發(fā)展起來的庭院式景觀處理技術(shù)，雖然能達(dá)到處理部分生活污水的效果，但只能分散處理，僅適合農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)。我國財(cái)政部及住建部近日發(fā)布意見，明確將通過建立財(cái)政激勵(lì)機(jī)制、健全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及評價(jià)標(biāo)識體系、推進(jìn)相關(guān)科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等多種手段，力爭到2020年綠色建筑占新建筑比重超過30%。由此，如何有效開發(fā)有限的土地資源，合理利用建筑物的空間拓展，將建筑與自然環(huán)境融為一體，實(shí)現(xiàn)有限土地資源的空間效益是急需解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種新型節(jié)水減污綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)，該系統(tǒng)將建筑體與綠化、節(jié)水、污水處理等生態(tài)功能相結(jié)合，提供一種不用額外補(bǔ)給水、僅有少量或無需外排廢水的良好生態(tài)循環(huán)環(huán)境，可極大地節(jié)省土地，節(jié)約用水，達(dá)到生態(tài)保護(hù)與建筑一體化的良好局面。本實(shí)用新型包括建筑體1、雨水收集蓄水箱2、排污系統(tǒng)、硝化過濾池3和人工濕地植物凈化系統(tǒng)4，雨水收集蓄水箱2設(shè)置在建筑體I的頂部，硝化過濾池3設(shè)置于建筑體I的底部，雨水收集蓄水箱2和建筑體I自身的排污系統(tǒng)連通，并通過管道與硝化過濾池3連通，硝化過濾池3通過管道與人工濕地植物凈化系統(tǒng)4中的地下滲濾污水處理系統(tǒng)的布水
管道相通。本實(shí)用新型所述在建筑體I屋頂鋪設(shè)有隔水隔熱層，在建筑體外墻和底層鋪設(shè)隔水層。建設(shè)該系統(tǒng)，在構(gòu)建房屋時(shí)，需要將屋頂鋪上綠化隔水隔熱層，起到遮熱、斷熱，防水、冷卻的作用，并在建筑外墻及底層鋪上輕質(zhì)隔水層，起到隔水保溫等功效。在屋頂建造大型蓄水箱，用來收集儲存雨水。并在建筑墻體內(nèi)鋪設(shè)管道，以便將收集的雨水與生活污水混合，為人工濕地提供低污染水源。本實(shí)用新型所述在硝化過濾池3的入口管道端口設(shè)置有格柵，硝化過濾池長度和寬度小于建筑體長度和寬度的80%，高度為6(T80cm，硝化過濾池內(nèi)鋪設(shè)有活性炭顆?；?和碳渣對大顆粒等物質(zhì)進(jìn)行過濾沉淀；在建筑體底部可設(shè)置一個(gè)以上的硝化過濾池。本實(shí)用新型所述人工濕地植物凈化系統(tǒng)4包括地下滲濾污水處理系統(tǒng)和人工濕地，地下滲濾污水處理系統(tǒng)位于人工濕地底層，其中地下滲濾污水處理系統(tǒng)包括布水管道和布水槽，布水管道設(shè)置在布水槽中，布水槽中填充有土壤滲濾層；人工濕地包括潛流濕地和表流濕地。本實(shí)用新型所述在建筑體周圍地表層設(shè)置有綠化盆，綠花盆由綠化網(wǎng)架支撐，綠化網(wǎng)架底部利用植物本身的根吸收和毛細(xì)現(xiàn)象，吸收人工濕地水分，保證植物的正常生長。本系統(tǒng)通過吸附材料、土壤中棲息的動(dòng)物及微生物、植物根系以及土壤本身所具有的物理化學(xué)特性來吸收和降解生活污水中的氮磷等有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)，并與小區(qū)內(nèi)景觀濕地相結(jié)合，達(dá)到不用額外補(bǔ)給水以及少量或無需外排廢水的良好生態(tài)循環(huán)；引流一部分污水管道中的生活污水與收集的雨水混合，排入硝化過濾池，由好氧及厭氧細(xì)菌進(jìn)行硝化及反硝化處理。經(jīng)硝化過濾池流出的水排入建筑物周圍的人工濕地植物凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)由地下滲濾污水處理系統(tǒng)和人工濕地構(gòu)成；布水管道放置在一個(gè)底部不透水的布水槽中，布水槽中填充有經(jīng)人工配置的特殊土壤滲濾層，經(jīng)硝化過濾后的生活污水通過布水槽內(nèi)土壤的毛管浸潤作用，緩慢地?cái)U(kuò)散進(jìn)周圍土壤，并經(jīng)土壤表層栽種的挺水植物根際截留以及根際微生物之間的聯(lián)合作用得到凈化。其中，人工濕地依次由潛流濕地和表流濕地構(gòu)成；該濕地尺寸視建筑物高度及所處理水量而定，根據(jù)地形，設(shè)置潛流人工濕地與表流人工濕地，污水由硝化過濾池流出后先經(jīng)過潛流濕地，然后再經(jīng)過表流濕地；人工濕地中的植物，可選種蘆葦、菖蒲、香蒲、千屈菜、美人蕉、水蔥、鳶尾、紅寥、澤灣、三菱草、花葉蘆笛、風(fēng)車草、旱柳等具有將強(qiáng)去污能力并符合當(dāng)?shù)貧夂虻闹参?，選擇其中3 4種即可；土壤中植物根部埋有沙、礫石及利用活性污泥進(jìn)行廢物資源化所制作的活性炭等。根據(jù)爬山虎適應(yīng)性強(qiáng)，性喜陰濕環(huán)境，不怕強(qiáng)光，耐寒，耐旱，耐貧瘠，氣候適應(yīng)性廣泛等特點(diǎn)，在建筑體周圍地表層設(shè)置綠化盆，由墻體綠化網(wǎng)架支撐，栽植爬山虎。綠化網(wǎng)架底部利用植物本身的根吸收及毛細(xì)現(xiàn)象，吸收人工濕地水分，保證爬山虎的正常生長。本實(shí)用新型利用一種鑲嵌式污水管道，由管道上的傳感器控制，可定期將污水排入人工濕地植物凈化系統(tǒng)，保證生活污水的有效停留時(shí)間，間歇放水；生活污水經(jīng)布水管均勻流向人工濕地植物凈化系統(tǒng)，使地表無積水，確保植物對污水水質(zhì)的凈化，還將有利于延長管道壽命。本系統(tǒng)每6. 5d為一個(gè)處理周期，處理完的生活污水利用水泵排入小區(qū)景觀濕地，景觀濕地中栽植耐污力強(qiáng)的水生植物,并與水生動(dòng)物養(yǎng)殖池相連,養(yǎng)殖池可由地點(diǎn)、凈化水體量等決定，并保證水生動(dòng)植物的生存空間。本系統(tǒng)主要依靠微生物群落或生物膜的硝化、反硝化作用對N元素的去除，依靠微生物對P元素的積累作用將其去除。然后通過具有較強(qiáng)去污能力的水生植物和活性炭基質(zhì)對N、P等污染物質(zhì)的吸收，將生活污水進(jìn)一步凈化。所建立的新型綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)，將建筑與濕地有效結(jié)合，利用濕地植物對生活污水的自然凈化來實(shí)現(xiàn)生活污水的資源化與無害化，不僅可節(jié)約水資源，還可達(dá)到減輕污水處理廠負(fù)擔(dān)的問題。因?yàn)樵撔滦途G色生態(tài)建筑系統(tǒng)能有效地實(shí)現(xiàn)有限土地資源的空間效益，實(shí)現(xiàn)生態(tài)和建筑的平衡，具有生態(tài)可持續(xù)發(fā)展性，適應(yīng)目前綠色建筑發(fā)展的新模式，極大改善生活環(huán)境和提高居民舒適程度。
圖1是本實(shí)用新型綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型地下滲濾污水處理系統(tǒng)剖面示意圖；圖3是本實(shí)用新型的鑲嵌式污水管道結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I是建筑體；2是雨水收集蓄水箱；3是硝化過濾池；4是人工濕地植物凈化系統(tǒng)；5是布水管道；6是布水槽；7是管道。
具體實(shí)施方式
下面通過附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容。 本實(shí)用新型節(jié)水減污綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)包括建筑體1、雨水收集蓄水箱2、排污系統(tǒng)、硝化過濾池3和人工濕地植物凈化系統(tǒng)4，雨水收集蓄水箱2設(shè)置在建筑體I的頂部，硝化過濾池3設(shè)置于建筑體I的底部，雨水收集蓄水箱2和建筑體I自身的排污系統(tǒng)連通，并通過管道與硝化過濾池3連通，硝化過濾池3通過管道與人工濕地植物凈化系統(tǒng)4相通。其中在建筑體I屋頂鋪設(shè)有隔水隔熱層，在建筑體外墻和底層鋪設(shè)隔水層；硝化過濾池3的入口管道端口設(shè)置有格柵，硝化過濾池長度和寬度小于建筑體長度和寬度的80%，高度為80cm，硝化過濾池內(nèi)鋪設(shè)有活性炭顆粒和碳渣對大顆粒等物質(zhì)進(jìn)行過濾沉淀；人工濕地植物凈化系統(tǒng)4包括地下滲濾污水處理系統(tǒng)和人工濕地，地下滲濾污水處理系統(tǒng)位于人工濕地底層，其中地下污水滲濾系統(tǒng)包括布水管道5和布水槽6，布水槽中填充有土壤滲濾層；人工濕地包括潛流濕地和表流濕地；布水管道為鑲嵌式污水管道；在建筑體周圍地表層設(shè)置有綠化盆，綠花盆由綠化網(wǎng)架支撐，綠化網(wǎng)架底部利用植物本身的根吸收和毛細(xì)現(xiàn)象，吸收人工濕地水分；鑲嵌式污水管道上設(shè)置有傳感器。本系統(tǒng)在屋頂建造大型雨水收集蓄水箱，用來收集儲存雨水，并在建筑墻體內(nèi)鋪設(shè)管道，將生活污水管道分出一條引入管，引流一部分污水管道中的生活污水與收集的雨水混合，排入硝化過濾池，為人工濕地提供低污染水源，其余污水則繼續(xù)進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行處理；同時(shí)利用鑲嵌式污水管道作為布水管道，可定期將經(jīng)過硝化過濾池處理的污水排入濕地，保證生活污水的停留時(shí)間，間歇放水；每6. 5d為一個(gè)處理周期，處理完的生活污水利用水泵排入小區(qū)景觀濕地，景觀濕地中栽植耐污力強(qiáng)的水生植物，并與水生動(dòng)物養(yǎng)殖池相連，養(yǎng)殖池可由地點(diǎn)、凈化水體量等決定，并保證水生動(dòng)植物的生存空間。在建筑物底層，修建互相連通的硝化過濾池，由好氧及厭氧細(xì)菌進(jìn)行硝化及反硝化處理。排入硝化過濾池的管道端口設(shè)置有格柵，池內(nèi)鋪有活性炭顆粒及碳渣等用來對大顆粒物質(zhì)等進(jìn)行過濾沉淀。經(jīng)硝化過濾池流出的水排入建筑物周圍的人工濕地，人工濕地的尺寸視建筑物高度及所處理水量而定。該植物過濾池中的植物，可選種蘆葦、菖蒲、香蒲、美人蕉等3種具有將強(qiáng)去污能力的植物。在建筑體周圍地表層設(shè)置綠化盆，由建筑體外綠化網(wǎng)架支撐，栽植爬山虎。綠化網(wǎng)架底部利用植物本身的根吸收和毛細(xì)現(xiàn)象，吸收人工濕地水分，保證爬山虎的正常生長。住區(qū)綠地率不低于30%，可將屋頂綠化和立體綠化相結(jié)合。該系統(tǒng)建成后，HRT=6. 5d, 一般生活小區(qū) BOD5 為 52 140mg/L，NH3-N 為 16 44mg/L，NO3-N 為 O. 12 O. 37mg/L，NO2-N為O. 02 O. 2mg/L, TN為21 55mg/L，TP為2. 4 7. Omg/L ;該新型綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)建成后，對BOD5的去除率可達(dá)85°/Γ95%，對COD的去除率可達(dá)80%以上，整個(gè)系統(tǒng)對氮的去除率可達(dá)40. 919Γ50. 53%，對磷的去除效率可達(dá)到 90%。
權(quán)利要求1.一種新型節(jié)水減污綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)，其特征在于其包括建筑體(I)、雨水收集蓄水箱(2 )、排污系統(tǒng)、硝化過濾池(3 )和人工濕地植物凈化系統(tǒng)(4)，雨水收集蓄水箱(2 )設(shè)置在建筑體(I)的頂部，硝化過濾池(3)設(shè)置于建筑體(I)的底部，雨水收集蓄水箱(2)和建筑體(I)自身的排污系統(tǒng)連通，并通過管道與硝化過濾池(3)連通，硝化過濾池(3)通過管道與人工濕地植物凈化系統(tǒng)(4)中的地下滲濾污水處理系統(tǒng)的布水管道相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型節(jié)水減污綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)，其特征在于在建筑體(I)屋頂鋪設(shè)有隔水隔熱層，在建筑體外墻和底層鋪設(shè)隔水層。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的新型節(jié)水減污綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)，其特征在于在硝化過濾池(3)的入口管道端口設(shè)置有格柵，硝化過濾池長度和寬度小于建筑體長度和寬度的80%,高度為6(T80cm，硝化過濾池內(nèi)鋪設(shè)有活性炭顆?；蛱荚鼘ξ鬯M(jìn)行過濾沉淀。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述新型節(jié)水減污綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)，其特征在于人工濕地植物凈化系統(tǒng)(4)包括地下滲濾污水處理系統(tǒng)和人工濕地，地下滲濾污水處理系統(tǒng)位于人工濕地底層，其中地下污水滲濾系統(tǒng)包括布水管道(5)和布水槽(6)，布水管道設(shè)置在布水槽中，布水槽中填充有土壤滲濾層，人工濕地包括潛流濕地和表流濕地。
5.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的新型節(jié)水減污綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)，其特征在于布水管道為鑲嵌式污水管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求書5所述的新型節(jié)水減污綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)，其特征在于鑲嵌式污水管道上設(shè)置有傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型著重構(gòu)建一種新型節(jié)水減污綠色生態(tài)建筑系統(tǒng)，即將濕地與建筑物相結(jié)合，由建筑體與人工濕地系統(tǒng)共同組成。通過過濾、吸附、沉淀、微生物硝化及反硝化、植物凈化作用使得排入小區(qū)景觀濕地或污水管網(wǎng)以及經(jīng)地表徑流進(jìn)入湖泊的生活污水得到凈化，在節(jié)約水資源的同時(shí)，減輕流入水體的污染負(fù)荷。達(dá)到不用額外補(bǔ)給水以及少量或無需外排廢水的良好生態(tài)循環(huán)。并可極大地節(jié)省土地，處理效果好，達(dá)到生態(tài)保護(hù)與建筑一體化的良好局面。
文檔編號E03F1/00GK202850516SQ201220507868
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者瞿廣飛, 林奕璐, 寧平 申請人:昆明理工大學(xué)