一种园林绿化循环净化系统及其废弃物利用方法与流程-j9九游会真人

文档序号:35754127发布日期:2023-10-16 19:28阅读:4来源:国知局


1.本发明属于园林净化技术领域,具体涉及一种园林绿化循环净化系统,还涉及到一种园林废弃物利用方法。


背景技术:

2.随着社会经济的快速发展和文明的不断进步,人们对自身生活环境的要求也越来越高,园林绿化建设在对于城市发展建设带来的生态环境破坏有着良好的修复作用的同时也能够为城市居民带来舒适的生活环境,进而园林绿化工程需求与规模也就越来越大。
3.大多数的园林水体为静态或者流动性较差的水体,具有水域面积较小,易受污染,自净能力差等特点,再者因受到不同程度的污染以及水质管理等方面的问题,使其逐渐失去了景观水体的功能,并严重影响了城市自然环境和人们的居住环境。特别是园林水体中 n、p 等营养元素过量,导致藻类大量繁殖,致使水体富营养化的现象已成为园林常见的环境问题。
4.众多研究表明,单一使用水生植物或水生动物对受污染园林水体进行处理,难以达到预期效果。因此,有必要研发出一种园林绿化循环净化系统,将人工湿地、水生植物、水生动物进行组合,实现优势互补,进一步提高净化的效果。
5.此外,园林废弃物即不同类型植物凋落或者修剪产生的枯叶、败花和残枝等,该废弃物是一种非常特殊的垃圾,在这些废弃物中存在着很多的纤维含量、营养元素及有机物质,是一种可持续发展的资源。因此,有必要研发出一种园林废弃物的利用方法,不仅有助于解决园林废弃物的污染问题,还能让原本的废弃物真正地转变成宝物,应用前景广泛。


技术实现要素:

6.发明目的:为了克服以上不足,本发明的目的是提供一种园林绿化循环净化系统及其废弃物利用方法,设计合理,将人工湿地、水生植物、水生动物等进行组合,形成绿化循环净化系统进行富营养化园林水体的处理,可以优势互补,既能净化污染水体、节约水资源,又有一定的景观功能,将园林废弃物用于制备生物炭 可以变废为宝,应用前景广泛。。
7.本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种园林绿化循环净化系统,富营养化园林水体经水力提升后进入绿化循环净化系统处理并且循环利用, 所述绿化循环净化系统采用间歇进水方式运行, 每天平均运行1-12h;其中,所述绿化循环净化系统包括:植物净化系统,富营养化园林水体经水力提升后先进入植物净化系统,所述植物净化系统依次由进水区、初过滤区、上行流第一湿地、汇水区、上行流第二湿地、出水区组成,所述上行流第一湿地种植有水生草本植物,所述上行流第二湿地种植有水生木本植物;动物净化系统,经植物净化系统处理后的水体经水力提升后进入动物净化系统;所述动物净化系统依次由景观生态塘、集水渠组成,所述景观生态塘内设置有水生动物,所
述景观生态塘的水体通过自流的方式流入集水渠,所述集水渠的水体经水力提升后返回园林水体中。
8.本发明所述的园林绿化循环净化系统,将人工湿地、水生植物、水生动物进行组合,形成绿化循环净化系统进行富营养化园林水体的处理,可以优势互补,既能净化污染水体、节约水资源,又有一定的景观功能,还能创造经济效益。
9.在植物净化系统中,上行流第一湿地、上行流第二湿地为组合式人工湿地,通过种植植物以及湿地基质,可以有效净化富营养化园林水体,水生木本植物主要是起着水体净化和景观营造的作用,并用于生产与销售,水生草本植物主要作用是吸收污水中富营养化物质及滞纳水中浮尘,同时也具有营造景观及为水生动物提供食物的功能。 在动物净化系统中,景观生态塘的水深动物用于消耗水体中的腐殖质、藻类以及蚕食蚊虫幼卵,并为植物净化系统提供肥料,同时也具有营造景观,还能用于生产与销售。
10.进一步的,上述的园林绿化循环净化系统,所述上行流第一湿地种植的水生草本植物包括但不限于箭莎草、香蒲、菖蒲、香蒲、芦苇、水蓑衣,所述上行流第二湿地种植的水生木本植物包括但不限于水杉、红柳、油松、秋枫,所述景观生态塘设置的水生动物包括但不限于叉尾斗鱼、黄颡鱼、白鲢鱼、中华圆田螺、塘蛙、青蛙。
11.进一步的,上述的园林绿化循环净化系统,所述初过滤区的厚度为1-3m,从下至上依次包括:细砂层,在前置区底部铺设一层细砂组成细砂层,其厚度为30-50cm;粗砂层,在细砂层上方铺设一层粗沙,其厚度为10-20cm;砾石层,在粗砂层上方铺设一层砾石,其厚度为10-20cm;排水管路层,在粗砂层上方铺设排水管路。
12.在上行流第一湿地前置有初过滤区,对富营养化园林水体进行初步过滤。
13.进一步的,上述的园林绿化循环净化系统,所述上行流第一湿地、上行流第二湿地结构相同,均从下至上依次包括:基础夯实层,所述上行流第一湿地、上行流第二湿地底部铺设有混凝土组成基础夯实层;防渗膜层,所述基础夯实层上方以及上行流第一湿地、上行流第二湿地的两侧铺设有土工防渗膜组成防渗膜层;布水管层,所述防渗膜层上方铺设有布水管层,所述布水管层铺设有布水管路;吸附基质层,所述布水管层上方铺设有吸附基质块组成吸附基质层;湿地基质层,所述吸附基质层上方铺设有湿地基质组成吸附基质层,集水管层,所述吸附基质层上方铺设有集水管层,所述集水管层铺设有集水管路。
14.湿地基质用来种植植物,作为促进微生物与植物的生长,还能与吸附基质层组成双重净化层去净化水体。
15.进一步的,上述的园林绿化循环净化系统,所述布水管路的进水口与初过滤区的排水管路或者汇水区底部的出水口通过管道连接,所述集水管路的出水口与汇水区或者出水区上部的进水口通过管道连接。
16.进一步的,上述的园林绿化循环净化系统,所述吸附基质块包括以下原料:天然碎石1300-1600kg/m3、尾矿砂200-400 kg/m3、p
·
o 42.5级水泥100-200kg/m3、水50-100 kg/
m3、生物炭10-20 kg/m3、zs-2型植生外加剂1-5l/m3。
17.吸附基质层相比湿地基质层具有更好的净水能力,将天然碎石作为粗骨料、尾矿砂作为细骨料、p
·
o42.5级水泥复配作为吸附基质块的主体,通过加入生物炭,其丰富的孔隙结构和表面官能团,对水体污染物具有优异的吸附效果,通过外加剂来提高整体的抗压强度以及提高其透水性和孔隙率。
18.进一步的,上述的园林绿化循环净化系统,所述天然碎石包括粒径5-16.5mm天然碎石、粒径10-20mm天然碎石、粒径16.5-31.5mm 天然碎石,其质量配比为1:2:1;所述尾矿砂的粒径为0.1-5mm;所述生物炭采用园林废弃物制得。
19.采用不同粒径的天然碎石复配,可以使吸附基质块具有较好的强度和稳定性,并且能够有效地承载湿地的重量。选择0.1-5mm的尾矿砂作为细骨料可以提高附基质块的流动性和抗渗性,使得附基质块更加均匀和紧密。
20.园林每年植物的新陈代谢再加上大修剪会产生大量植物废弃物,在这些废弃物中存在着很多的纤维含量、营养元素及有机物质,可以制备成生物炭,实现可持续发展。
21.本发明还涉及所述园林绿化循环净化系统及其废弃物利用方法,所述园林废弃物用于制备生物炭,包括以下内容:将园林废弃物粉碎成粉末,在氮气氛中于600-800℃的管式炉中热解 1-3炭化,复洗涤数次后进行烘干,烘干温度设置为50-70℃,烘干后研磨后过 100 目筛,得到生物炭。
22.与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:(1)本发明公开的园林绿化循环净化系统,设计合理,将人工湿地、水生植物、水生动物进行组合,形成绿化循环净化系统进行富营养化园林水体的处理,可以优势互补,既能净化污染水体、节约水资源,又有一定的景观功能,还能创造经济效益;(2)本发明公开的园林绿化循环净化系统,上行流第一湿地、上行流第二湿地为组合式人工湿地,通过种植植物以及湿地净化作用的共同配合,可以有效净化富营养化园林水体,水生木本植物主要是起着水体净化和景观营造的作用,并用于生产与销售,水生草本植物主要作用是吸收污水中富营养化物质及滞纳水中浮尘,同时也具有营造景观及为水生动物提供食物的功能。 在动物净化系统中,景观生态塘的水深动物用于消耗水体中的腐殖质、藻类以及蚕食蚊虫幼卵,并为植物净化系统提供肥料,同时也具有营造景观;(3)本发明提出的园林绿化循环净化系统的废弃物利用方法,园林废弃物用于制备生物炭,制备方法简单,有助于解决园林废弃物的污染问题,还能让原本的废弃物真正地转变成宝物,应用前景广泛。
附图说明
23.图1为本发明所述园林绿化循环净化系统的整体简图;图2为本发明所述园林绿化循环净化系统的上行流第二湿地、上行流第一湿地的结构示意图;图3为本发明所述园林绿化循环净化系统的初过滤区的结构示意图;图中:植物净化系统1、进水区11、初过滤区12、细砂层121、粗砂层122、砾石层123、排水管路层124、上行流第一湿地13、基础夯实层131、防渗膜层132、布水管层133、吸附基质层134、吸附基质层135、集水管层136、汇水区14、上行流第二湿地15、出水区16、动物净化系
统2、景观生态塘21、集水渠22、水生草本植物a、水生木本植物b。
具体实施方式
24.下面将附图1-3、实施例1-3结合具体实验数据,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明的保护范围。以下实施例1提供了一种园林绿化循环净化系统。
25.实施例1如图1所示,本发明所述园林绿化循环净化系统,富营养化园林水体经水力提升后进入绿化循环净化系统处理并且循环利用,所述绿化循环净化系统采用间歇进水方式运行, 每天平均运行5h,首先,富营养化园林水体经水力提升后,依次进入植物净化系统1的进水区11、初过滤区12、上行流第一湿地13、汇水区14、上行流第二湿地15、出水区16,上行流第一湿地13种植有芦苇、水蓑衣,上行流第二湿地15种植有秋枫、红柳。
26.然后,水体经水力提升后进入动物净化系统2的景观生态塘21,景观生态塘21内有叉尾斗鱼、黄颡鱼、白鲢鱼、中华圆田螺、塘蛙、青蛙等,所述景观生态塘21的水体通过自流的方式流入集水渠22,所述集水渠22的水体经水力提升后返回园林水体中。
27.进一步的,如图3所示,初过滤区12的厚度为2m,从下至上依次包括细砂层121、粗砂层122、砾石层123、排水管路层124,细砂层121的厚度约为40cm,粗砂层122的厚度约为15cm,砾石层123的厚度约为20cm。
28.进一步的,如图2所示,所述上行流第一湿地13、上行流第二湿地15结构相同,上行流第一湿地13、上行流第二湿地15均从下至上依次包括、基础夯实层131、防渗膜层132、布水管层133、湿地基质层134、吸附基质层135、集水管层136,上行流第一湿地13、上行流第二湿地15底部铺设有混凝土组成基础夯实层131,基础夯实层131上方以及上行流第一湿地13、上行流第二湿地15的两侧铺设有土工防渗膜组成防渗膜层132,防渗膜层132上方铺设有布水管层133,所述布水管层133铺设有布水管路,布水管层133上方铺设有吸附基质块组成吸附基质层134,所述吸附基质层134上方铺设有湿地基质组成湿地基质层135,湿地基质层135上方铺设有集水管层136,所述集水管层136铺设有集水管路。
29.上述绿化循环净化系统的设计,将人工湿地、水生植物、水生动物等进行合理组合,形成绿化循环净化系统进行富营养化园林水体的处理,可以优势互补,既能提高净化污染水体的效果、节约水资源,又有一定的景观功能,还能创造经济效益。
30.以下实施例2提供了一种园林废弃物的利用方法。
31.实施例2本发明所述园林废弃物的利用方法,将园林植物的新陈代谢再加上大修剪产生的植物废弃物进行收集,然后将植物废弃物粉碎成粉末,在氮气氛中于750℃的管式炉中热解 2.5h炭化,复洗涤数次后进行烘干,烘干温度设置为 65℃,烘干后研磨后过 100 目筛,得到生物炭。
32.生物炭的测试:采用 n2吸附法,通过比表面积及孔径分析仪对实施例2的生物炭
表3 静态净水试验中tn 浓度随时间的变化结果tn/(mg/l)1d2.052d1.733d1.374d0.755d0.626d0.437d0.24表4 静态净水试验中tp 浓度随时间的变化结果tp/(mg/l)1d0.822d0.653d0.524d0.415d0.226d0.187d0.10表5静态净水试验中cod 浓度随时间的变化结果cod/(mg/l)1d65.22d45.83d32.14d28.15d20.06d15.67d8.2表6静态净水试验中色度浓度随时间的变化结果色度/度1d1012d923d754d615d526d437d39由表3、4、5、6可得,本发明制得的吸附基质块对富营养化园林水体的污染物具有较好的tn、tp、cod、色度吸附去除效果。
41.本发明具体应用途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,以上
实施例仅用于说明本发明,而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
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