水生態(tài)修復(fù)人工水草及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了水生態(tài)修復(fù)人工水草及應(yīng)用，該人工水草主要由草體纖維、主繩、浮子和底部錨固件構(gòu)成，所述草體纖維由改性聚乳酸纖維制成；所述底部錨固件與草體纖維通過主繩連接，主繩上均勻分布多個(gè)浮子，使水生態(tài)修復(fù)人工水草在水中形成直立狀。由于本發(fā)明采用具有生物親和性、親水性、可降解的改性聚乳酸纖維作為人工水草材料，能實(shí)現(xiàn)快速掛膜和增加生物量，同時(shí)人工水草在逐漸自然降解，一方面為附著微生物提供碳源，加強(qiáng)水質(zhì)凈化效果；一方面自身降解，減少后期的白色污染。
【專利說明】水生態(tài)修復(fù)人工水草及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水生態(tài)環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種應(yīng)用于城市河道、人工湖泊水體生態(tài)修復(fù)的人工水草。

【背景技術(shù)】
[0002]在富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊內(nèi)，恢復(fù)水生植物可以提高水體的自凈能力，遏制藍(lán)藻水華的發(fā)生。但是，實(shí)際上水生植物的恢復(fù)，特別是可以在湖中心水域大規(guī)模生長(zhǎng)的沉水植物的恢復(fù)，是需要一定條件的，一方面，植物生長(zhǎng)需要充足的陽光，另一方面，營(yíng)養(yǎng)鹽濃度不能太高。而現(xiàn)今亟待治理的水體中，能見度都很低，水體中央，甚至連岸邊都沒法讓陽光直射池底；同時(shí)需要處理的重污染水體，恰恰是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度極高，不適合一般沉水植物大量正常生長(zhǎng)。這種情況下，水生植物的恢復(fù)就很難實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，水生植物凈化水質(zhì)部分是依靠攔截水體中的懸浮顆粒物和莖葉上的附著微生物來凈化水質(zhì)。根據(jù)這個(gè)原理，若用人工介質(zhì)來替代水生植物，同樣可以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。
[0003]運(yùn)用仿生學(xué)所設(shè)計(jì)出來的人工水草，主要的兩個(gè)作用是:第一，給水體中的微生物提供掛膜載體，運(yùn)用生物膜原理吸收和處理水中富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，固定其他有害物質(zhì)；第二，為水體中生物，如魚蝦貝類提供合適的棲息、產(chǎn)卵場(chǎng)所，保證水體中的生物量，加固水體自凈生態(tài)系統(tǒng)。這要求人工水草比表面積盡量大，生物相容性盡量好，同時(shí)必須韌性好，環(huán)境無污染。
[0004]而現(xiàn)今的人工水草，多以無紡布為主要草體。無紡布有孔隙多、表面積大，易于成膜，成本低廉的特點(diǎn)，但其還存在以下不足:(I)物化性能差，易纏繞，無法定型，在水中抗水力負(fù)荷較??；(2) —段時(shí)間后容易破敗，不易降解，嚴(yán)重時(shí)還需要后期打撈，造成二次污染；(3)采用的材料表面生物親和性與親水性較差，導(dǎo)致掛膜慢生物量少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新的水生態(tài)修復(fù)人工水草及應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)快速掛膜，增加生物量，且具有環(huán)境友好性，適用于水生態(tài)修復(fù)。
[0006]本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
[0007]本發(fā)明水生態(tài)修復(fù)人工水草，它主要由草體纖維、主繩、浮子和底部錨固件構(gòu)成，所述草體纖維由改性聚乳酸纖維制成；所述底部錨固件與草體纖維通過主繩連接，使水生態(tài)修復(fù)人工水草在水中形成直立狀。
[0008]本發(fā)明水生態(tài)修復(fù)人工水草，所述主繩為聚丙烯纖維繩，繩上均勻布置有多個(gè)浮子。
[0009]本發(fā)明水生態(tài)修復(fù)人工水草，可由多個(gè)水生態(tài)修復(fù)人工水草單體組成一個(gè)人工水草群。
[0010]本發(fā)明水生態(tài)修復(fù)人工水草，所述人工水草群通過輕質(zhì)架連接，即所有的水生態(tài)修復(fù)人工水草單體中部與輕質(zhì)架固定連接。
[0011]本發(fā)明水生態(tài)修復(fù)人工水草的應(yīng)用:將水生態(tài)修復(fù)人工水草直接安裝在水體中或配合曝氣設(shè)備、生態(tài)浮床使用，用于水生態(tài)修復(fù)。
[0012]本發(fā)明水生態(tài)修復(fù)人工水草的應(yīng)用:將水生態(tài)修復(fù)人工水草的數(shù)量按照擬處理水體面積的5%?20%配置，人工水草距離水面20?50cm。
[0013]本發(fā)明人工水草采用具有生物親和性、親水性、可自然降解的改性聚乳酸纖維作為草體纖維，具有以下特點(diǎn):由于生物親和性及親水性，使人工水草快速掛膜，單位生物量大，具有更強(qiáng)的凈化效果；由于聚乳酸的可降解性，可以減少二次污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明水生態(tài)修復(fù)人工水草單體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明水生態(tài)修復(fù)人工水草群的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明水生態(tài)修復(fù)人工水草與生態(tài)浮床組合示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018]實(shí)施例1:
[0019]如圖1所示，本發(fā)明水生態(tài)修復(fù)人工水草單體，它包括草體纖維3、聚丙烯纖維主繩2、浮子I和底部錨固件4。浮子I為多個(gè)，均勻固定于聚丙烯纖維主繩2上，為人工草體提供浮力，使其在水體中保持直立狀，保證最大的接觸面積。草體纖維3采用具有生物親和性、親水性及耐老化的改性聚乳酸纖維制成，底部錨固件4與多個(gè)草體纖維3通過主繩2連接。草體纖維3采用長(zhǎng)5?20cm，穩(wěn)定性好，分解緩慢的聚乳酸，聚乳酸可以在水中完全降解成為H2O和CO2，在自然水體中可以保證兩年的正常運(yùn)作；完全降解后，不會(huì)對(duì)水體環(huán)境產(chǎn)生二次污染。底部錨固件4可以根據(jù)水體底質(zhì)軟硬程度、平滑程度制成釘狀、耙狀或平滑狀固定在水底，不久后將會(huì)附著自然藻類、苔蘚，從外觀上看與水底石塊無異。
[0020]實(shí)施例2:
[0021]如圖2所示，由多根實(shí)施例1的水生態(tài)修復(fù)人工水草單體5組成的人工水草群。水生態(tài)修復(fù)人工水草單體5的中部使用輕質(zhì)架6固定，以防止人工水草在水中發(fā)生纏繞。人工水草群數(shù)量按照擬處理水體面積的5%?20%配置。人工水草高度根據(jù)水深實(shí)際設(shè)置，距離水面20?50cm，不影響行船。水生態(tài)修復(fù)人工水草相似自然水草，不影響水體景觀。
[0022]本發(fā)明所述的人工水草群可直接放置于擬處理的水體中，人工水草群可快速掛膜，生長(zhǎng)大量微生物，對(duì)水體進(jìn)行凈化；也可配合水體增氧機(jī)械使用，為人工水草上的微生物提供足夠的溶解氧，增強(qiáng)人工水草群的凈化功能。
[0023]實(shí)施例3:
[0024]如圖3所示，將多根實(shí)施例1的水生態(tài)修復(fù)人工水草單體5與生態(tài)浮床7組合，采用懸掛的方式置于水體中，每平方米生態(tài)浮床7下懸掛多根人工水草單體5，使人工水草與生態(tài)浮床相互促進(jìn)，一方面，生態(tài)浮床7上的植物可以給人工水草5上附著的微生物提供微量氧氣；另一方面，人工水草5可以豐富生態(tài)浮床7植物根系的微生物環(huán)境，提高組合的凈化效果。
[0025]人工水草已經(jīng)成為水體生態(tài)治理常用的方法，因?yàn)槠渚薮蟮谋缺砻娣e為微生物提供了巨大的附著面積，大大提高了生物量，使水質(zhì)可以快速凈化。人工水草凈化水質(zhì)主要是靠吸附和微生物降解，所以提高人工水草的生物量和掛膜速度可以提高人工水草的水質(zhì)處理效果。親水材料比普通材料掛膜快、不易脫落、對(duì)污染物去除效果好；生物親和性材料不會(huì)對(duì)生物有任何損壞或副作用，利于微生物生長(zhǎng)。據(jù)此，本發(fā)明采用的具有親水性和生物親和性的改性聚乳酸纖維作為草體纖維，且經(jīng)過改性后大大提高了表面潤(rùn)濕、傳質(zhì)和掛膜啟動(dòng)等性能，對(duì)比普通的人工水草材料，具有更好的水質(zhì)凈化功能。聚乳酸是可生物降解的材料，一方面為附著微生物提供碳源，提高生物量；另一方面，在水質(zhì)凈化過程中逐漸降解，使用期限在2年以上，可以保證水體得到凈化，同時(shí)人工水草被降解而不產(chǎn)生二次污染。
【權(quán)利要求】
1.水生態(tài)修復(fù)人工水草，其特征在于，它主要由草體纖維、主繩、浮子和底部錨固件構(gòu)成，所述草體纖維由改性聚乳酸纖維制成；所述底部錨固件與草體纖維通過主繩連接，使水生態(tài)修復(fù)人工水草在水中形成直立狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水生態(tài)修復(fù)人工水草，其特征在于:所述主繩為聚丙烯纖維繩，繩上均勻布置有多個(gè)浮子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水生態(tài)修復(fù)人工水草，其特征在于:由多個(gè)水生態(tài)修復(fù)人工水草單體組成一個(gè)人工水草群。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水生態(tài)修復(fù)人工水草，其特征在于:所述人工水草群通過輕質(zhì)架連接，即所有的水生態(tài)修復(fù)人工水草單體中部與輕質(zhì)架固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4所述的水生態(tài)修復(fù)人工水草的應(yīng)用，其特征在于:將水生態(tài)修復(fù)人工水草直接安裝在水體中或配合曝氣設(shè)備、生態(tài)浮床使用，用于水生態(tài)修復(fù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水生態(tài)修復(fù)人工水草的應(yīng)用，其特征在于:將水生態(tài)修復(fù)人工水草的數(shù)量按照擬處理水體面積的5%?20%配置，人工水草距離水面20?50cm。
【文檔編號(hào)】C02F3/00GK104445586SQ201410735082
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】宋海農(nóng), 楊崎峰, 梁歡, 周永信, 陳永利, 梁銀, 計(jì)桂芳, 韋海浪 申請(qǐng)人:廣西博世科環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>