一种新型微生物浮岛及其构建方法技术

本发明专利技术公开了一种新型微生物浮岛及其构建方法，包括搭载主体和微生物搭载套筒，所述搭载主体通过栓系方式固定在目标区域，中部开有搭载主体内孔；所述搭载主体内孔底部开有若干通孔，用于放置微生物搭载套筒；所述微生物搭载套筒可拆卸地设置于搭载主体内孔底部；所述微生物搭载套筒内部设有微生物材料；本发明专利技术结构简单，生产组装方便，维护简单，能够有效降低生态治理成本，尤其在长距离河道治理中优势明显。并且此方法微生物浮岛预留搭载空间，能够兼容现有的河面设备，包括植物、太阳能设备等，提升设备的功能扩展性。

A new microbial floating island and its construction method

【技术实现步骤摘要】
一种新型微生物浮岛及其构建方法
本专利技术涉及河道环境治理
，主要涉及一种新型微生物浮岛及其构建方法。
技术介绍
随着社会经济的发展，城乡大量生活污水排入河流中，造成河道污染现状严峻，河道黑臭问题普遍可见。水体黑臭的直接成因是河道中有机污染物、氮磷等营养元素含量过多，加之河道中溶氧供应过低，导致微生物分解能力不足。目前河道治理中，应用微生物技术很普遍，一般采用在河道中直接投加微生物试剂(粉剂、液剂)两种方法，直接投加微生物可以采用人工或者机械投加，但在一些流动的河道中，由于河流流动以及微生物产品的时效性，微生物投加频次大，增加人工成本，在较长的流动距离上，机械设备的成本也逐步增加。中国专利技术专利申请公布号CN205710089U提出设置在水体中的微生物培养皿增加河道中微生物群体，但在野外条件培养微生物，仅能形成一定量的生物膜，受河道自身营养条件等环境因素限制，其微生物含量不足以满足黑臭河道需求，并且当河道水质改善后，生物膜自身也由于缺乏营养物质逐步消失。利用微生物治理或控制河道水质，必须要保证足够的微生物生物量，因此外界的投入微生物效果更为明显。近年，针对固定化微生物的研究很多，比如中国专利技术专利申请公布号CN106520752A公布了一种采用交联法制备生物炭固定化微生物的方法；CN106542652A也公布了利用硅藻土吸附方法制备固定化微生物的方法。现在固定化微生物制备方法较为成熟稳定，利用固定化微生物，能够实现微生物的连续添加(水体中逐步溶解释放或溶质交换释放)，减少维护成本，同时通过固定化技术可以是的微生物使用更为便利。其他行业如农药化肥、药业等研发的缓释技术也能够应用于水域治理中。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供了一种新型的微生物浮岛及构建方法，为治理和控制河道黑臭污染问题治理和控制，以及提升河道自净能力提供了一种解决方案。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种新型微生物浮岛，包括搭载主体和微生物搭载套筒，所述搭载主体通过栓系方式固定在目标区域，中部开有搭载主体内孔；所述搭载主体内孔底部开有若干通孔，用于放置微生物搭载套筒；所述微生物搭载套筒可拆卸地设置于搭载主体内孔底部；所述微生物搭载套筒内部设有微生物材料。进一步地，所述微生物材料采用活性炭直接吸附液态微生物制剂制备而成。进一步地，所述微生物材料采用海藻酸钠和壳聚糖作为载体原料，与液态微生物制剂混合制备而成。进一步地，所述搭载主体和微生物搭载套筒均采用高密度聚乙烯材料。进一步地，所述搭载主体内孔边缘设有提手，所述微生物搭载套筒顶部设有套筒提手。一种搭建上述新型微生物浮岛的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：在河道基础治理措施完成后，根据当前水质状况及最终治理目标，针对有机污染、氮磷元素组成、重金属污染等不同污染量，确定合适的微生物种类和投加量，参考设备效用范围；步骤2：根据确定好的微生物种类和投放量，选择微生物材料；步骤3：将微生物搭载套筒组装到搭载主体上，通过栓系方式固定在投放水域，在静止水域，可搭载小型水泵或气泵增加水体循环速度，加速微生物扩散；步骤4：微生物材料经过缓释期需要重新更换，每隔3-4月替换一次；需要根据水质变化趋势，调整微生物浮岛的布置数量，所述微生物浮岛的调整均现场完成。有益效果：本专利技术具备以下优点：1、本专利技术中设备简单，材料易得，制备容易，适合批量生产，组装方便，对后期的维护要求低，在人工维护强度低的项目中使用，不会影响此专利技术的效用。现场施工难度低，无具体施工技术要求。2、本专利技术中的微生物材料采用缓释过程，通过设备释放实验，可准确把握微生物浮岛的数量，微生物材料的替换频次，一般替换频次在3-4月左右。3、本专利技术中的微生物浮岛完全利用外源性的微生物添加，因此不受外界环境影响，不需要额外微生物扩增，在水域中期和后期都能够发挥其效能。4、本专利技术中的微生物浮岛结构简单，主体结构不依赖外界能量(电能、太阳能)等维持，因此运营成本低，适合多种用途。5、本专利技术中的微生物浮岛由于微生物功能区设计位于水位之下，因此相比较一般的水面浮岛在河面的稳定性更强，能够抵御一定的恶劣天气，不会发生倾翻。6、本专利技术中的微生物浮岛预留了足够的平台空间，能够适应不同的附加需求，如景观需求，可以在上种植植物，布置太阳能景观灯，如水体治理需求，可增加直流或交流电机，驱动小型水泵和气泵运行，设备功能延展性强。。附图说明图1是本专利技术的平面结构示意图；图2是本专利技术提供的浮岛半剖图。附图标记说明：1-搭载主体；2-微生物搭载平台；3-搭载主体内孔；4-微生物搭载套筒；5-提手；6-套筒提手。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1-2所示的一种新型微生物浮岛，包括搭载主体1和微生物搭载套筒4，搭载主体1通过栓系方式固定在目标区域，中部开有搭载主体内孔3。搭载主体内孔3底部开有若干通孔，用于放置微生物搭载套筒4。微生物搭载套筒4固定于搭载主体内孔3底部，可以自由拆卸更换。微生物搭载套筒4内部设有微生物材料。其中微生物材料是指利用吸附法或交联法将目标微生物固定在直径1-2cm的颗粒物上。搭载主体1和微生物搭载套筒4优选高密度聚乙烯(HDPE)材料制作。搭载主体1内孔边缘设有提手5，微生物搭载套筒4顶部设有套筒提手6。搭载主体内孔3上部为功能区，包含景观植物、太阳能电板、电机、水泵；所述太阳能电板给电机供电，并驱动水泵运转。本专利技术提供的微生物浮岛搭建方法如下：(1)在河道基础治理措施(如清淤、曝气浮床、种植沉水植物等)实施完成后，根据当前水质状况及最终治理目标，针对有机污染、氮磷元素组成、重金属污染等不同污染量，确定合适的微生物种类和投加量，参考设备效用范围及数据，于河道中合理布置。(2)现场组装微生物浮岛，组装内置有微生物套筒。根据确定的河道布置位置以及不同位置所需的微生物量，放置搭载主体，根据水域水文特性，确定微生物浮岛是否采用锚固措施，保持微生物浮岛作用区域保持稳定，具体方法为：水域附近能够提供栓系点，可采取绳系方式固定浮岛。水域附近无栓系点或不适宜栓系的，可通过在微生物浮岛上栓系重物锚定。微生物套筒可自由拆卸，在现场或提前装入足量的微生物材料。微生物材料制作方法可以采用两种途径：(1)利用活性炭或生物炭等多孔直接吸附液态微生物制剂，(2)或采用海藻酸钠、壳聚糖作为载体原料，与微生物原液提前制备固定化微生物材料。(3)微生物浮岛的微生物功能区主要利用水下空间，直接与水体接触，搭载平台上部可以用作其他功能区，比如植物种植，太阳能电板，直流或交流电机，并加装小型水泵、气泵等装置。在静止水域加装小型水泵、气泵等装置是为了加速微生物浮岛周边水流运动，帮助微生物扩散，或配合其他单一水循环设备实现。(4)微生物材料采用缓释过程，通过设备释放实验，可准确把握微生物浮岛的数量，微生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型微生物浮岛，其特征在于：包括搭载主体(1)和微生物搭载套筒(4)，所述搭载主体(1)通过栓系方式固定在目标区域，中部开有搭载主体内孔(3)；所述搭载主体内孔(3)底部开有若干通孔，用于放置微生物搭载套筒(4)；所述微生物搭载套筒(4)可拆卸地设置于搭载主体内孔(3)底部；所述微生物搭载套筒(4)内部设有微生物材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型微生物浮岛，其特征在于：包括搭载主体(1)和微生物搭载套筒(4)，所述搭载主体(1)通过栓系方式固定在目标区域，中部开有搭载主体内孔(3)；所述搭载主体内孔(3)底部开有若干通孔，用于放置微生物搭载套筒(4)；所述微生物搭载套筒(4)可拆卸地设置于搭载主体内孔(3)底部；所述微生物搭载套筒(4)内部设有微生物材料。


2.根据权利要求1所述的一种新型微生物浮岛，其特征在于：所述微生物材料采用活性炭直接吸附液态微生物制剂制备而成。


3.根据权利要求1所述的一种新型微生物浮岛，其特征在于：所述微生物材料采用海藻酸钠和壳聚糖作为载体原料，与液态微生物制剂混合制备而成。


4.根据权利要求1所述的一种新型微生物浮岛，其特征在于：所述搭载主体(1)和微生物搭载套筒(4)均采用高密度聚乙烯材料。


5.根据权利要求1所述的一种新型微生物浮岛，其特征在于：所述搭载主体内孔(3)边缘设有提手(...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞映倞，程浩，薛利红，段婧婧，杨梖，杨林章，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32