具有配重體的生物載體的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及污水治理領(lǐng)域，尤其是一種具有配重體的生物載體。本實用新型所提供的具有配重體的生物載體包括生物載體和配重體，所述生物載體包裹配重體，所述生物載體為多孔結(jié)構(gòu)，所述生物載體包括第一依附層和第二依附層，所述第一依附層和第二依附層之間設(shè)置有支撐層，所述第一依附層上開設(shè)有連通孔。該具有配重體的生物載體可以使外部水體中的營養(yǎng)物質(zhì)較為容易地進入生物載體內(nèi)部，有利于生物載體內(nèi)部所附著微生物的生長繁殖，從而使該具有配重體的生物載體具有更大的生物附著面積。
【專利說明】具有配重體的生物載體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及污水治理領(lǐng)域，尤其是一種具有配重體的生物載體。
【背景技術(shù)】
[0002]運用生態(tài)基凈化水體是一種新型的人工水質(zhì)修復和維護的方法。它是一種經(jīng)過處理的適合微生物生長的“床”，也就是一種新型生物載體。生態(tài)基一旦放置于水中，立即會吸附水中各種水生生物到其表面，隨著時間的推移生態(tài)基表面會附著生長微生物和藻類，這些微生物和藻類對于富營養(yǎng)化水體起到生物過濾和生物轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵作用。附著在生態(tài)基上的微生物相非常豐富，主要由細菌、真菌、藻類、原生動物和后生動物等構(gòu)成復雜的生態(tài)系統(tǒng)。
[0003]微生物體系通過自身的新陳代謝分解水中的有機物，生態(tài)基上生長的微生物可吸附水體中的富營養(yǎng)成分，如氮、磷、硫、碳等物質(zhì)，并將這些富營養(yǎng)成分富集，通過不同的微生物作用，轉(zhuǎn)化成為二氧化碳、水和氮氣等，從而奪取了藍綠藻生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，抑制了藍綠藻的滋生，水質(zhì)逐漸得到改善。生態(tài)基主要應(yīng)用于景觀水體維護、湖泊和河道生態(tài)修復與維護方面。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，運用較為廣泛的為阿科蔓生態(tài)基，阿科蔓生態(tài)基具有使用簡單、生物附著表面積大等優(yōu)點，但是生態(tài)基的垂直結(jié)構(gòu)為水生生物提供了更多棲息空間的同時也將池塘劃分為數(shù)個區(qū)域，限制了水生生物的游動。
[0005]而具有配重體的生物載體的實施方式就解決了上述問題。具有配重體的生物載體，簡單地說，就是將生物載體包裹配重體沉降于水體中，是生態(tài)基中的一種實施方式。但是只是簡單地用普通的生物載體包裹配重體就會出現(xiàn)這樣的問題:位于生物載體內(nèi)部的有益微生物無法得到充足的營養(yǎng)物質(zhì)用于生長繁殖，而硝化細菌等好氧微生物也難以在生物載體內(nèi)部生長繁殖，大大限制了微生物的附著面積。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有較大生物附著面積的具有配重體的生物載體。
[0007]本實用新型所提供的具有配重體的生物載體包括生物載體和配重體，所述生物載體包裹配重體，所述生物載體為多孔結(jié)構(gòu)，所述生物載體包括第一依附層和第二依附層，所述第一依附層和第二依附層之間設(shè)置有支撐層，所述第一依附層上開設(shè)有連通孔。
[0008]優(yōu)選地，所述支撐層中設(shè)置有支撐柱。
[0009]優(yōu)選地，所述支撐層還設(shè)置有連接網(wǎng)，所述支撐柱連接在連接網(wǎng)上。
[0010]優(yōu)選地，所述連通孔為圓形，連通孔直徑為0.5?I厘米，各連通孔之間的間距為3?4厘米。
[0011]優(yōu)選地，所述第一依附層外還設(shè)置有第三依附層，所述第三依附層的孔隙比第一依附層的孔隙大，所述連通孔貫穿第三依附層。[0012]優(yōu)選地，所述第一依附層和第二依附層的孔隙孔徑為I?5微米，所述第三依附層的孔隙孔徑為80?350微米。
[0013]優(yōu)選地，所述第二依附層內(nèi)還設(shè)置有一層或者多層依附層，相鄰的依附層之間設(shè)置有支撐層，相鄰支撐層之間的依附層上設(shè)置有連通孔。
[0014]優(yōu)選地，各依附層上開設(shè)的連通孔位置相對應(yīng)。
[0015]優(yōu)選地，所述配重體為鵝卵石。
[0016]優(yōu)選地，所述配重體為石灰石。
[0017]本實用新型的有益效果是:使用該具有配重體的生物載體凈化水體過程中，具有配重體的生物載體外部水體中的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣可以通過連通孔進入支撐層，為位于第一依附層內(nèi)部表面和第二依附層上的微生物提供生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣，相比于普通生物載體中，營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣只能通過依附層孔隙擴散到生物載體內(nèi)部，其進入生物載體的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣均更多，大大加快了生物載體內(nèi)部的微生物與外界水體的物質(zhì)交換速度，有利于微生物在生物載體內(nèi)部的生長繁殖，從而使該具有配重體的生物載體具有更大的生物附著面積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型中具有配重體的生物載體的示意圖；
[0019]圖2是本實用新型中連接網(wǎng)的示意圖；
[0020]圖3是本實用新型中生物載體的示意圖；
[0021]圖4是本實用新型中生物載體的俯視圖。
[0022]圖中標記:1_依附層，101-第一依附層，102-第二依附層，103-第三依附層，2_配重體，3-支撐層，301-支撐柱，302-連接網(wǎng)，4-連通孔。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
[0024]如圖1所示，本實用新型所公開的具有配重體的生物載體，包括生物載體和配重體2，所述生物載體包裹配重體2，所述生物載體為多孔結(jié)構(gòu)，所述生物載體包括第一依附層101和第二依附層102，所述第一依附層101和第二依附層102之間設(shè)置有支撐層3，所述第一依附層101上開設(shè)有連通孔4。
[0025]其中，配重體2的作用主要是使具有配重體的生物載體沉降與水體中，生物載體主要是為有益于水體凈化的微生物提供附著載體，所以，為增加生物載體的生物附著面積，生物載體一般為多孔結(jié)構(gòu)。在本實用新型中，將生物載體分為了兩層——第一依附層101和第二依附層102，位于生物載體外界水體中的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣就可第一依附層101上連通孔4進入支撐層3中，為位于第一依附層101內(nèi)部表面和第二依附層102上的微生物提供生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣。
[0026]所述的支撐層3作用是為生物載體內(nèi)部的微生物提供用于物質(zhì)交換的通道，所以支撐層3 —定不能對營養(yǎng)物質(zhì)的輸送造成阻礙。支撐層3可以為多孔結(jié)構(gòu)，但是需注意的是，如果支撐層3為多孔結(jié)構(gòu)，其孔隙一定盡量大，這樣才不會對營養(yǎng)物質(zhì)的輸送造成阻礙；支撐層3也可以是由支撐結(jié)構(gòu)支撐出的一層空間，如此同樣可以作為物質(zhì)交換的通道。連通孔4主要作用是連通支撐層3和外界水體，其孔形可以是圓形、矩形等形狀，連通孔4的大小不能過大、也不能過小，連通孔4過小，無法滿足營養(yǎng)物質(zhì)的運輸，過大則會減少微生物的附著面積。
[0027]綜上，只要設(shè)置好適宜的支撐層3和連通孔4，位于生物載體內(nèi)部的微生物也能得到較為充足的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣用于生長繁殖，從而使該具有配重體的生物載體的生物附著面積大大地增加，尤其是在流動的水體中，水流就能通過連通孔帶入更多的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣。這里還需說明的是，雖然這樣結(jié)構(gòu)的具有配重體的生物載體增加了生物載體內(nèi)部的含氧量，但是位于生物載體內(nèi)部的微生物所消耗的氧氣同樣也多，所以并不會對反硝化細菌等厭氧微生物的生長造成太大影響，只是厭氧型微生物的生長位置可能會發(fā)生一定改變。
[0028]上述方案中，如果支撐層3為多孔結(jié)構(gòu)，即使其孔隙較為疏松也會對物質(zhì)交換產(chǎn)生一定影響，所以，作為優(yōu)選方式，所述支撐層3中設(shè)置有支撐柱301。以支撐柱301支撐出的支撐層3則能保證支撐層3有足夠的空間用作營養(yǎng)物質(zhì)的輸送通道。這里的支撐柱301之間的間距也需注意，只需足以支撐出支撐層3即可，間距不能太小，否則既浪費材料，又影響營養(yǎng)物質(zhì)的傳輸。
[0029]上述方案中，考慮到支撐柱301不易于固定于第一依附層101和第二依附層102之間，為解決這一問題，作為優(yōu)選方式，所述支撐層3還設(shè)置有連接網(wǎng)302，所述支撐柱301連接在連接網(wǎng)302上。如圖2所示，連接網(wǎng)302將支撐柱301連接在一起，這樣在制作該生物載體時，就可直接將帶支撐柱301的連接網(wǎng)302鋪設(shè)與第一依附層101和第二依附層102之間，同時把兩層依附層邊角和連接網(wǎng)302的邊角固定在一起即可。
[0030]如上文中所述，連通孔4需適宜的大小和疏密度，而作為優(yōu)選方式，所述連通孔4為圓形，連通孔4直徑為0.5?I厘米，各連通孔4之間的間距為3?4厘米。直徑為0.5?I厘米的連通孔4可以為較好地保證營養(yǎng)物質(zhì)的流通，而3?4厘米的間距使生物載體內(nèi)部能夠得到較為充足的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣。
[0031]用該具有配重體的生物載體凈化水體過程中，附著在具有配重體的生物載體上的生物不但有硝化細菌等個體較小的微生物還有個體較大的藻類，對于硝化細菌等個體較小的微生物，需要孔隙較小的載體，以提供足夠的依附面積，而對于藻類則需孔隙較大的載體用以依附，所以，作為優(yōu)選方式，所述第一依附層101外還設(shè)置有第三依附層103，所述第三依附層103的孔隙比第一依附層101的孔隙大，所述連通孔4貫穿第三依附層103。這樣就能同時滿足藻類和硝化細菌等微生物的依附需求了 ；而且，這種結(jié)構(gòu)的生物載體使藻類和硝化細菌等微生物緊密結(jié)合，有利于它們代謝產(chǎn)物的交換，例如，藻類光合作用產(chǎn)生的氧氣可以用于細菌的呼吸，而細菌的代謝產(chǎn)物又可為藻類提供營養(yǎng)物質(zhì)。連通孔4必須貫穿第三依附層103，否者就會失去其作為物質(zhì)交換通道的作用。
[0032]為更好地為藻類和細菌提供依附體，作為優(yōu)選方式，所述第一依附層101和第二依附層102的孔隙孔徑為I?5微米，所述第三依附層103的孔隙孔徑為80?350微米。第一依附層101和第二依附層102主要作為硝化細菌、反硝化細菌等微生物的載體，I?5微米的孔隙可以為此類微生物提供足夠的依附面積，而第三依附層103孔隙為80?350微米，則能滿足藻類依附所需。
[0033]上述方案中，因為設(shè)置有支撐層3和連通孔4，生物載體內(nèi)部的微生物能夠得到較為充足的營養(yǎng)物質(zhì)，所以可以將生物載體擴展更大，為微生物提供更廣的生存空間，因此，作為優(yōu)選方式，所述第二依附層102內(nèi)還設(shè)置有一層或者多層依附層1，相鄰的依附層I之間設(shè)置有支撐層3，相鄰支撐層3之間的依附層I上設(shè)置有連通孔4。這樣營養(yǎng)物質(zhì)可以通過連通孔4進入各層支撐層3，從而在生物載體內(nèi)部創(chuàng)造出適宜微生物生長繁殖的環(huán)境，從而大大得增加了微生物的依附面積。
[0034]上述方案中，如果各層連通孔4交錯分布，則會影響外界營養(yǎng)物質(zhì)進入生物載體內(nèi)部，所以，作為優(yōu)選方式，各依附層I上開設(shè)的連通孔4位置相對應(yīng)。這樣外界營養(yǎng)物質(zhì)就可以較為容易地進入生物載體最里層的依附層I 了，從而使生物載體內(nèi)部，即使是最里層的依附層I上的微生物也能得到較為充足的營養(yǎng)。
[0035]上述方案中，配重體的選擇較多，而最為廉價易得的無疑是鵝卵石了，所以作為優(yōu)選方式，所述配重體2為鵝卵石。
[0036]污染水體多為弱酸性，而許多有益于凈化水體的細菌如硝化細菌、光合細菌等都適宜生長在中性或者弱堿性水體中，所以，作為優(yōu)選方式，所述配重體2為石灰石。石灰石可以與弱酸性水中的氫離子反應(yīng)，從而一定程度上改善具有配重體的生物載體所處水體的局部酸堿性，使其更有利于硝化細菌等微生物的生長，從而加強水體凈化的效果。
【權(quán)利要求】
1.具有配重體的生物載體，包括生物載體和配重體(2)，所述生物載體包裹配重體(2)，所述生物載體為多孔結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述生物載體包括第一依附層(101)和第二依附層(102)，所述第一依附層(101)和第二依附層(102)之間設(shè)置有支撐層(3)，所述第一依附層(101)上開設(shè)有連通孔(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的具有配重體的生物載體，其特征在于:所述支撐層(3)中設(shè)置有支撐柱(301)。
3.如權(quán)利要求2所述的具有配重體的生物載體，其特征在于:所述支撐層(3)還設(shè)置有連接網(wǎng)(302)，所述支撐柱(301)連接在連接網(wǎng)(302)上。
4.如權(quán)利要求1所述的具有配重體的生物載體，其特征在于:所述連通孔(4)為圓形，連通孔⑷直徑為0.5?I厘米，各連通孔⑷之間的間距為3?4厘米。
5.如權(quán)利要求1所述的具有配重體的生物載體，其特征在于:所述第一依附層(101)外還設(shè)置有第三依附層(103)，所述第三依附層(103)的孔隙比第一依附層(101)的孔隙大，所述連通孔(4)貫穿第三依附層(103)。
6.如權(quán)利要求5所述的具有配重體的生物載體，其特征在于:所述第一依附層(101)和第二依附層(102)的孔隙孔徑為I?5微米，所述第三依附層(103)的孔隙孔徑為80?350微米。
7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的具有配重體的生物載體，其特征在于:所述第二依附層(102)內(nèi)還設(shè)置有一層或者多層依附層(I)，相鄰的依附層(I)之間設(shè)置有支撐層(3)，相鄰支撐層(3)之間的依附層(I)上設(shè)置有連通孔(4)。
8.如權(quán)利要求7所述的具有配重體的生物載體，其特征在于:各依附層(I)上開設(shè)的連通孔(4)位置相對應(yīng)。
9.如權(quán)利要求1所述的具有配重體的生物載體，其特征在于:所述配重體(2)為鵝卵Αλ ο
10.如權(quán)利要求1或9所述的具有配重體的生物載體，其特征在于:所述配重體(2)為石灰石。
【文檔編號】C02F3/34GK203683235SQ201420009209
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】張戈, 李建, 江文奇 申請人:四川清和科技有限公司