多功能浮体及水面光伏与仿生态水质净化组合系统技术方案

本发明专利技术公开了一套多功能浮体及水面光伏与仿生态水质净化组合系统以服务于渔光互补等用途。在我国将池塘作为养殖尾水净化设施的循环水养殖模式已有数种，同时在尾水处理池塘上建设水面光伏电站可以实现一水两用。为了协调两者之间的关系，本发明专利技术提供了包括两种型式的一套水面浮体，由其联接构成水面平台，平台上面可架设任意型号、任意倾角或带跟踪器的光伏板，平台下面可悬挂人工生物膜附着材料，根据需要选用不同型式的浮体可在水体中营造有氧反应或缺氧反应条件，这种设施不仅可抵消水面光伏对水体净化带来负面影响，而且加强了水体的净化效能。这套浮体也可用于非循环水养殖水体的水面光伏兼水体净化，以及水面种植兼水体净化等场合。体净化等场合。体净化等场合。

【技术实现步骤摘要】
多功能浮体及水面光伏与仿生态水质净化组合系统


[0001]本专利技术涉及一套多功能浮体，其以水面光伏电站和水产养殖或农业种植协同开发为主要应用场景

技术介绍

[0002]我国的农业安全和生态环境保护双双得到更大的重视。在水产养殖方面，一是部分重点河流和湖泊禁捕禁养，二是传统池塘养殖因污染环境全部面临升级改造，因此一些新型的集约化的环境友好的养殖模式成为弥补和提高产能的必然选择，于是循环水养殖得到大力推广。近年来我国水产养殖业界开发了若干种户外循环水养殖模式，即将水产品分区集中在养殖箱内养殖，而把原来的养殖水面仅作为养殖尾水异位处理循环设施，以最大限度地利用自然的物理化学与生物过程对尾水进行净化和复氧增氧，从而降低能耗和成本。
[0003]另一方面，与水产业转型的同时，随着我国把“碳达峰”和“碳中和”提上日程，对养殖水面进行综合利用，在水面上建设光伏电站实现“渔光互补”正成为一种大趋势，这对如何科学协调水面的发电利用和水体的养殖污染净化功能提出了挑战。处理不好水面电站就会影响水体功能；协调得当则可化弊为利。
[0004]尽管养殖尾水中所含污染物浓度很低，但像所有含有好氧污染物和氮磷营养物的污水一样，养殖尾水的净化既需要好氧又需要厌氧过程。但在开放的大水体，难以形成脱氮所需的缺氧环境，因而除氮效率低；而且，不管是厌氧反应还是好氧反应，增加系统中单位水体内的生物量是提高净化效率的根本途径。目前广泛尝试通过种植水生植物解决以上问题，但水生植物的管理带来很多困难。而建设水面光伏电站为创造仿生态水质净化环境提供了可资利用的条件。

技术实现思路

[0005]为了同时兼顾水面发电和加强水下的水质净化功能，本专利技术提供了一套模块化多功能浮体，把它们组合起来构成水面平台，其水上一面作为光伏板安装平台，其水下一面加挂人工生物膜，这样在同一空间既实现了水面上光伏发电，又在水下模仿了水生植物，显著增加单位水体中固定附着的微生物量，从而大大提高水体的水质净化能力。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一套模块化多功能浮体，其包括整面浮体和中空浮体两种型式，两种型式的浮体的平面外形都是长方形、尺寸相同，相邻浮体模块之间的连接设计相同，浮体内空、密封，均采用耐水耐光耐久的、不释放任何污染物质的高强环保塑料真空吹制，壁厚25mm，朝上一面布置用于固定光伏板的基础条，水下一面设置悬挂人工生物膜附着材料的挂环。
[0007]上述的整面浮体的平面为边长1800mm的正方形，厚度为150mm，棱边加工成直径为10mm 的圆角边缘；浮体朝上一面的一侧增加防滑带，宽度为500mm，在防滑带所在部位将浮体壁面局部向上加厚10mm，再在其上面设置防滑纹；垂直于防滑带，自防滑带开始至浮体另
一边缘设置2条光伏板固定基础条，每个基础条中心距离侧边缘450mm，两基础条中心之间的距离为900mm；在浮体的四个角各设一个联接环，浮体四角为设置联接环所开的缺口为以角点为中心的、直径96mm的弧形；在浮体设有防滑带一边的侧面及其对面一边的侧面正中部各设一个排气孔，在浮体另外两边的侧面各设2个排气孔，其中心间距为900mm，距离浮体两边的间距各为450mm，所有排气孔均为直径为100mm的柱状弧面，弧面最大深度为10mm；在浮体水下一面的四个角各设一个人工生物膜附着材料挂环。
[0008]上述的中空浮体厚度为160mm，在中部开有一个边长为800mm的矩形空洞，空洞的四边到浮体四边的距离均为500mm；中空浮体其他部分与整面浮体完全相同。
[0009]上述的四个浮体联接环均为以浮体角点为中心、外径为86mm、内径为17mm的环形，厚度为30mm，均与浮体吹塑成一个整体；各个联接环上下错开设置，且每个联接环与另一个之间留出2mm间隙，防止相互摩擦或加工误差导致联接困难，联接环一的上表面距离浮体上表面 25mm，联接环二的上表面距离浮体上表面57mm，联接环三的上表面距离浮体上表面89mm，联接环四的上表面距离浮体上表面121mm，浮体使用时采用一端有大头的防锈插销通过联接环联接。
[0010]上述的光伏板固定基础条与浮体吹塑成一个整体，光伏板固定基础条为实心的，宽度为 50mm，高度为60mm。
[0011]上述的设在浮体四个角的人工生物膜附着材料挂环与浮体吹塑成一个整体，其中心距离相邻两个边的距离均为130mm，挂环为半圆形，内直径为40mm，外直径为80mm，挂环平面与浮体的两边成45
°
，挂环环体自身的横截面为直径20mm的圆形。
[0012]本专利技术的有益效果是：首先，也是最重要的，在利用水面进行光伏发电和其他农业用途的同时，可以加强对水体的净化措施、改善水质，克服了桩基高架式水面光伏和其他类型水面光伏浮体给水体的生态环境和水质、进而对水体的生产力带来弊大于利的问题。第二，本专利技术提供的新型浮体可用于多种情景之用途，包括渔光互补和渔农互补，后面还将结合应用实例进一步说明。第三，本专利技术提供的新型浮体的几何设计适用于当前流行的所有规格尺寸的光伏板，且其固定光伏支架的方式，允许根据光伏工程所在的纬度自由选择光伏板的安装倾斜角度或附带跟踪器，这些是已有的水面光伏浮体所做不到的。第四，浮体本身易安装易维护易拆卸，施工快捷、对环境扰动最小，移除后不存在任何遗迹，可异地重复使用。
附图说明
[0013]下面结合附图对本专利技术进一步说明。
[0014]图1是本专利技术的浮体单元整体立体示意图；图2为本专利技术新型浮体的平面示意图；图3 为专利技术新型浮体的正面示意图；图4为本专利技术新型浮体的左侧面示意图；图5为本专利技术的中空浮体拼装平面示意图；图6为本专利技术的整面浮体拼装平面示意图；图7为中空浮体和整面浮体混合拼装平面示意图；图8为中空浮体联接成的平台安装了光伏板和加挂了人工生物附着材料的整体效果图。
[0015]图中：
[0016]100.整面浮体。
[0017]111.浮体联接环一。
[0018]112.浮体联接环二。
[0019]113.浮体联接环三。
[0020]114.浮体联接环四。
[0021]120.人工生物膜附着材料挂环。使用时，可在相邻两个挂环上固定水平横杆，再在横杆之间拉水平绳索，然后在水平绳索上按设计要求的密度垂直悬挂人工生物膜附着材料。
[0022]130.排气孔。排气孔利于水下可能产生的气体向空气中逸出。
[0023]140.光伏板固定基础条。该光伏板固定基础条适用于多种在光伏工程中已广泛采用的钳式固定件，通过钳式固定件固定上部的光伏支架和光伏板。
[0024]150.防滑带。有利于安装和维护时在上面行走的人员的安全。
[0025]200.中空浮体。
[0026]210.矩形空洞。
[0027]300.人工生物膜附着材料。在市场上有多种形式和材料的人工生物膜附着材料，可直接选用，且应根据水深和设计选择人工生物膜附着材料的长度。
具体实施方式
[0028]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一套模块化多功能浮体，其特征在于：该套模块化多功能浮体包括整面浮体(100)和中空浮体(200)两种型式，两种型式的浮体的平面外形都是长方形、尺寸相同，相邻浮体模块之间的联接设计相同，浮体内空、密封，均采用耐水耐光耐久的、不释放任何污染物质的高强环保塑料制成，壁厚25mm，朝上一面布置有光伏固定板基础条(140)，水下一面设置悬挂人工生物膜附着材料挂环(120)。2.根据权利要求1所述的一套模块化多功能浮体，其特征在于：所述的整面浮体(100)平面为边长1800mm的正方形，厚度为150mm，棱边加工成直径为10mm的圆角边缘；浮体朝上一面的一侧增加防滑带(150)，宽度为500mm，在防滑带所在部位将浮体壁面局部向上加厚10mm，再在其上面设置防滑纹；垂直于防滑带，自防滑带开始至浮体另一边缘设置2条光伏板固定基础条(140)，每个基础条中心距离侧边缘450mm，两基础条中心之间的距离为900mm；在浮体的四个角各设一个浮体联接环，分别为浮体联接环一(111)、浮体联接环二(112)、浮体联接环三(113)、浮体联接环四(114)，浮体四角为设置浮体联接环所开的缺口为以角点为中心的、直径96mm的弧形；在浮体设有防滑带一边的侧面及其对面一边的侧面正中部各设一个排气孔(130)，在浮体另外两边的侧面各设2个排气孔(130)，其中心间距为900mm，距离浮体两边的间距各为450mm，所有排气孔(130)均为直径为100mm的柱状弧面，弧面最大深度为10mm；在浮体水下一面的四个角各设一个人工生物膜附着材料挂环(120)。3.根据权利要求1和权利要求2所述的一套模块化多功能浮体，其特征在于：所述的中空浮体(200)厚度为160mm，在中部开有一个边长为800mm的矩形空洞(210)，空洞的四边到浮体四边的距离均为500mm，中空浮体(200)其他部分与整面浮体(100)完全相同。4.根据权利要求1和权利要求2及权利要求3所述的一套模块化多功能浮体，其特征在于：所述的浮体联接环一(111)、浮体联接环二(112)、浮体联接环三(113)、浮体联接环四(114)等处于浮体四角的四个浮体联接环，均为以浮体角点为中心、外径为86mm、内径为17mm的环形，厚度为30mm，均与浮体制造成一个整体，各个联接环上下错开设置，且每个联接环与另一个之间留出2...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClB六三B三五四四，
申请(专利权)人：郭阳，
类型：发明
国别省市：