專利名稱：一種污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在污水處理過程中，會產(chǎn)生大量的活性污泥，目前通常采用物理分離的方法達(dá)到脫水的目的，如離心力法、重力法等方法，在外力的強(qiáng)制作用下將污泥中的固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)分離，并通過在液態(tài)物質(zhì)中添加化學(xué)藥劑將其礦化；這種傳統(tǒng)的方法，能量消耗大并且容易造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，本發(fā)明的目在于提供一種節(jié)省能源、無需添加化學(xué)藥劑、更加自然、更加生態(tài)和諧、環(huán)境安全的污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，包括人工濕地床，該人工濕地床為帶有四壁的池狀結(jié)構(gòu)，人工濕地床四壁及底部鋪設(shè)有防水層，該防水層上設(shè)有填料層，該填料層包括由上到下依次分布的粗河砂及草炭混合層、稻草層、大粒徑碎石層及小粒徑碎石層，在粗河砂及草炭混合層上水平鋪設(shè)有若干道泥漿輸入管，在人工濕地床的底部水平鋪設(shè)有若干道排水管；所述每道泥漿輸入管分別通過鋪設(shè)于稻草層上的石塊固定結(jié)構(gòu)層固定；泥漿輸入管由水平管段及間隔分布于水平管段上的若干個伸出填料層的垂直管段構(gòu)成，水平管段末端封閉，垂直管段上端開口為泥漿輸出口；所述排水管由水平管段及間隔分布于水平管段封閉端及其中部的若干個伸出填料層的垂直管段構(gòu)成，水平管段上開設(shè)有濾水孔，垂直管段上端設(shè)有透氣通孔；所述填料層上種植有濕地植物，其內(nèi)添加有微生物。
進(jìn)一步，所述石塊固定結(jié)構(gòu)層的斷面形狀為正梯形；所述泥漿輸入管的垂直管段上端開口處設(shè)置管帽。
進(jìn)一步，所述石塊固定結(jié)構(gòu)層由粒徑50-100mm的鵝卵石或碎石組成，并且分別圍繞所述泥漿輸入管上的垂直管段設(shè)置。
進(jìn)一步，所述粗河砂及草炭混合層中的粗河砂與草炭的體積比為2/1。
進(jìn)一步，所述稻草的長度大于300mm。
進(jìn)一步，所述大粒徑碎石層中碎石的粒徑為25-60mm。
進(jìn)一步，所述小粒徑碎石層中碎石的粒徑為13-24mm。
進(jìn)一步，所述濕地植物為蘆葦或香蒲或菖蒲或水蔥或鳶尾。
進(jìn)一步，所述濕地植物包括蘆葦、香蒲、菖蒲、水蔥、鳶尾，其種植面積比為蘆葦/香蒲/菖蒲/水蔥/鳶尾＝5/2/1/1/1。
進(jìn)一步，所述粗河砂及草炭混合層的厚度不小于160mm，所述大粒徑碎石層的厚度不小于150mm，小粒徑碎石層的厚度為380mm。
由于本發(fā)明的污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)包括人工濕地床，人工濕地床四壁及底部設(shè)有防水層，該防水層上設(shè)有填料層，該填料層包括由上到下依次分布的粗河砂及草炭混合層、稻草層、大粒徑碎石層及小粒徑碎石層，在處理過程中，污泥經(jīng)上述各層依次過濾，將污泥中的固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)分離，由于填料層上還添加有多種微生物并種有蘆葦、香蒲、菖蒲、水蔥或鳶尾等植物，在分離過程中，這些微生物可分解礦化污泥中的有機(jī)污染物，消減、凈化污泥中的重金屬或降低重金屬毒性，并對污泥中的氮、磷富營養(yǎng)污染進(jìn)行修復(fù)，而填料層種植的蘆葦、香蒲、菖蒲、水蔥、鳶尾等植物可吸收污泥中的有機(jī)物及磷、氮等有害物質(zhì)，由于不同植物對有害成分的吸收能力不同，其中蘆葦對磷的吸收能力很強(qiáng)，香蒲對氮的吸收能力很強(qiáng)，而菖蒲還能發(fā)出香味并可驅(qū)趕蚊蠅，因此將蘆葦、香蒲、菖蒲、水蔥及鳶尾按照面積比5/2/1/1/1的比例種植，可使各種植物充分發(fā)揮作用，更有效吸收有害物質(zhì)；另外，上述植物還可以通過改變根際環(huán)境來改變污染物的化學(xué)形態(tài)，從而使根際微生物能夠發(fā)揮重要作用，進(jìn)一步凈化污泥。由于本發(fā)明的填料層選用天然材料，并且不用添加任何化學(xué)藥劑，因此節(jié)省能源、成本低，并且更加環(huán)保和諧；由于泥漿輸入管通過設(shè)置于稻草層內(nèi)的石塊固定結(jié)構(gòu)層固定，并且泥漿輸入管包括水平管段及間隔均布于水平管段上的垂直管段，并且垂直管段上端開口處設(shè)有管帽，因此可使待凈化的污泥從垂直管段上端流出經(jīng)管帽攔擋后，沿石塊固定結(jié)構(gòu)層流到填料層上，使污泥分布均勻。另外，所述填料層空隙率高、滲透能力強(qiáng)，所以在處理過程中，更加有利于氧氣流通、植物的生長及冬季的保溫等，并且強(qiáng)度高，有效防止堵塞，可長期穩(wěn)定運(yùn)行；并且，填料層獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)和配置比例，使得填料層具有較高的微生物附著性能，使根脈人工介質(zhì)中得以存在種類繁多、數(shù)量龐大的各種細(xì)菌、真菌、原生動物，從而有利于維持生態(tài)系統(tǒng)平衡和完成生態(tài)系統(tǒng)的功能。


圖1為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為圖2的J-J剖視圖；圖4為泥漿輸入管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為排水管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為排水管的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，本發(fā)明污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)包括人工濕地床1，該人工濕地床1為帶有四壁的池狀結(jié)構(gòu)，其四壁及底部設(shè)有土工膜防水層2，防水層2上設(shè)有填料層3，如圖3所示，該填料層3包括由上到下依次分布的粗河砂及草炭混合層31、稻草層32、粒徑25-60mm的大粒徑碎石層33及粒徑13-24mm的小粒徑碎石層34，所述粗河砂及草炭混合層31的厚度不小于160mm，大粒徑碎石層33的厚度為150mm，小粒徑碎石層34的厚度為380mm；在填料層3的粗河砂及草炭混合層31上水平鋪設(shè)有若干道泥漿輸入管4，人工濕地床1底部的防水層2上水平鋪設(shè)有排水管5；所述粗河砂及草炭混合層31中，粗河砂與草炭按體積比為2/1混合均勻，所述稻草層32中，稻草的長度需大于300mm；所述每道泥漿輸入管4分別通過鋪設(shè)于稻草層32上的石塊固定結(jié)構(gòu)層6固定，如圖4所示，該泥漿輸入管4由水平管段41及間隔分布于水平管段41上的若干個伸出填料層3的垂直管段42構(gòu)成，水平管段41末端封閉，垂直管段42上端開口為泥漿輸出口，并且上端開口處設(shè)有管帽43；所述石塊固定結(jié)構(gòu)層6分別圍繞所述泥漿輸入管4上的垂直管段42設(shè)置，該石塊固定結(jié)構(gòu)層6的斷面為正梯形，由粒徑50-100mm的鵝卵石或碎石組成；待凈化的污泥通過污泥泵進(jìn)入水平管段41，再從垂直管段42上端流出，并沿石塊固定結(jié)構(gòu)層6流到填料層3上；如圖5、6所示，所述排水管5由水平管段51及間隔分布于水平管段51的封閉端及其中部的若干個伸出填料層3的垂直管段52構(gòu)成，水平管段51上開設(shè)有濾水孔53，垂直管段上端設(shè)有透氣通孔54；在粗河砂及草炭混合層31上種植有濕地植物，這些植物可選擇蘆葦、香蒲、菖蒲、水蔥或鳶尾，或同時種植蘆葦、香蒲、菖蒲、水蔥、鳶尾，并且蘆葦、香蒲、菖蒲、水蔥及鳶尾的種植面積比為5/2/1/1/1；另外，在填料層3上還分布有多種微生物。
該系統(tǒng)在使用時，待處理的污泥通過污泥泵進(jìn)入水平管段41，再從垂直管段42的上端出口流出，經(jīng)管帽43攔擋后沿石塊固定結(jié)構(gòu)層6流到填料層3上，經(jīng)粗河砂及草炭混合層31、稻草層32、中粒徑碎石層33及小粒徑碎石層34依次過濾后，污泥中的水分通過排水管5的水平管段51上的濾水孔53進(jìn)入水平管51內(nèi)，從水平管段51的開口端排出，該水平管段51上開口端的高度與人工濕地床1內(nèi)填料層的高度相適應(yīng)；另外，由于在填料層3中添加有多種微生物，這些微生物可分解礦化污泥中的有機(jī)污染物，消減、凈化污泥中的重金屬或降低重金屬毒性，并對污泥中的氮、磷富營養(yǎng)污染進(jìn)行修復(fù)，而填料層種植的蘆葦、香蒲、菖蒲、水蔥、鳶尾等植物可吸收污泥中的有機(jī)物及磷、氮等有害物質(zhì)，其中蘆葦對磷的吸收能力很強(qiáng)，香蒲對氮的吸收能力很強(qiáng)，而菖蒲還能發(fā)出香味并可驅(qū)趕蚊蠅，另外，上述植物還可以通過改變根際環(huán)境來改變污染物的化學(xué)形態(tài)，從而使根際微生物能夠發(fā)揮重要作用，進(jìn)一步凈化污泥。
權(quán)利要求
1.一種污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于包括人工濕地床，該人工濕地床為帶有四壁的池狀結(jié)構(gòu)，人工濕地床四壁及底部鋪設(shè)有防水層，該防水層上設(shè)有填料層，該填料層包括由上到下依次分布的粗河砂及草炭混合層、稻草層、大粒徑碎石層及小粒徑碎石層，在粗河砂及草炭混合層上水平鋪設(shè)有若干道泥漿輸入管，在人工濕地床的底部水平鋪設(shè)有若干道排水管；所述每道泥漿輸入管分別通過鋪設(shè)于稻草層上的石塊固定結(jié)構(gòu)層固定；泥漿輸入管由水平管段及間隔分布于水平管段上的若干個伸出填料層的垂直管段構(gòu)成，水平管段末端封閉，垂直管段上端開口為泥漿輸出口；所述排水管由水平管段及間隔分布于水平管段封閉端及其中部的若干個伸出填料層的垂直管段構(gòu)成，水平管段上開設(shè)有濾水孔，垂直管段上端設(shè)有透氣通孔；所述填料層上種植有濕地植物，其內(nèi)添加有微生物。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述石塊固定結(jié)構(gòu)層的斷面形狀為正梯形；所述泥漿輸入管的垂直管段上端開口處設(shè)置管帽。
3.如權(quán)利要求2所述的污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述石塊固定結(jié)構(gòu)層由粒徑50-100mm的鵝卵石或碎石組成，并且分別圍繞所述泥漿輸入管上的垂直管段設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述粗河砂及草炭混合層中的粗河砂與草炭的體積比為2/1。
5.如權(quán)利要求1所述的污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述稻草的長度大于300mm。
6.如權(quán)利要求1所述的污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述大粒徑碎石層中碎石的粒徑為25-60mm。
7.如權(quán)利要求1所述的污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述小粒徑碎石層中碎石的粒徑為13-24mm。
8.如權(quán)利要求1所述的污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述濕地植物為蘆葦或香蒲或菖蒲或水蔥或鳶尾。
9.如權(quán)利要求1所述的污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述濕地植物包括蘆葦、香蒲、菖蒲、水蔥、鳶尾，其種植面積比為蘆葦/香蒲/菖蒲/水蔥/鳶尾＝5/2/1/1/1。
10.如權(quán)利要求1所述的污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，其特征在于所述粗河砂及草炭混合層31的厚度不小于160mm，所述大粒徑碎石層的厚度不小于150mm，小粒徑碎石層的厚度為380mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污泥生物處理礦化生態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括人工濕地床，該人工濕地床為帶有四壁的池狀結(jié)構(gòu)，人工濕地床四壁及底部鋪設(shè)有防水層，該防水層上設(shè)有填料層，該填料層包括由上到下依次分布的粗河砂及草炭混合層、稻草層、大粒徑碎石層及小粒徑碎石層，在粗河砂及草炭混合層上水平鋪設(shè)有若干道泥漿輸入管，在人工濕地床的底部水平鋪設(shè)有若干道排水管；所述填料層上種植有濕地植物，其內(nèi)添加有微生物。由于本發(fā)明的填料層選用天然材料，并且不用添加任何化學(xué)藥劑，因此節(jié)省能源、成本低，并且更加環(huán)保和諧。
文檔編號C02F11/02GK1785857SQ20051011450
公開日2006年6月14日 申請日期2005年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月24日
發(fā)明者周有 申請人:周有