專利名稱：一種用于噴灑改性土壤的自動(dòng)化除藻船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于噴灑改性土壤，并且可通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭的角度來(lái)控制噴 灑的距離和面積的高效自動(dòng)化除藻船。這一除藻船能快速、高效的清除湖面、 河道、蘆葦蕩或淺水灣等處的水華。本發(fā)明屬于環(huán)境污染控制領(lǐng)域。
背境技術(shù)
湖泊富營(yíng)養(yǎng)化及其導(dǎo)致的水華已經(jīng)成為全球性重大水環(huán)境問(wèn)題，它不僅破 壞水生生態(tài)環(huán)境，引發(fā)飲用水源地水污染和水質(zhì)安全危機(jī)，而且嚴(yán)重的可引起 鳥(niǎo)類、牛、羊等動(dòng)物中毒，甚至有可能致突變作用，對(duì)人類健康也有潛在危險(xiǎn)。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外專家研究了多種富營(yíng)養(yǎng)化及水華治理技術(shù)，其中，Andesen 在Nature上提出利用天然黏土礦物治理藻華污染是目前最具前景的水華治理 技術(shù)之一。但這一技術(shù)最早只應(yīng)用于海洋赤潮的治理中。通過(guò)對(duì)黏土除藻機(jī)理 的研究，本發(fā)明人(潘綱)提出了一系列新的方法，將黏土除藻技術(shù)應(yīng)用到了 淡水水華的治理中。1999年潘綱提出了一項(xiàng)利用含鐵粘土礦物治理赤潮和水華 的方法，已于2002年被英國(guó)專利局授予專利權(quán)(GB 2337749A)。潘綱等又于2001 年提出了以一種以含水鎂硅酸鹽(如海泡石)為主的黏土絮凝除藻技術(shù) (01134528.4，己授權(quán))。2002年潘綱等又進(jìn)一步提出了一種以天然高分子聚合 物對(duì)黏土進(jìn)行改性的技術(shù)(申請(qǐng)?zhí)?2155284.3，已授權(quán))，該技術(shù)不僅可將任 何當(dāng)?shù)赝寥阑虺练e物改性成為高效的藻絮凝劑，而且可將黏土投量降低到10毫 克/升的情況下仍然達(dá)到97%的除藻率，在國(guó)際上首次使利用當(dāng)?shù)赝寥乐卫懋?dāng)?shù)?水華成為可能(Pan, G. et al. ， Environmental Pollution, 2006，連續(xù)3篇系列論文)。雖然黏土除藻技術(shù)已經(jīng)有了上述重大的改進(jìn)，但是以往的粘土除藻技 術(shù)都有一個(gè)共同的缺陷即沉降到水底的藻類腐爛分解消耗大量的氧可造成水 底厭氧，使一些污染物逐漸從底泥中再次釋放到水體，造成水華的復(fù)發(fā)。為了 解決這個(gè)問(wèn)題，2003年潘綱等又提出了改性黏土增氧固磷技術(shù)，可在黏土凝聚
除藻的同時(shí)改善水底厭氧環(huán)境(申請(qǐng)?zhí)?310113305.5)。 2005年潘綱等提出利 用稀土元素(例如，鑭、鋯等)處理粘土的改性技術(shù)，可以使底泥中的磷高效 而不可逆地"固化"(不溶解)在改性黏土中。這樣即使底泥泛起，經(jīng)過(guò)"固磷" 后的沉積物釋放溶解磷的能力可被大幅度地降低(申請(qǐng)?zhí)?510063410. 1)。 2005 年潘綱等將改性黏土凝聚除藻技術(shù)同生態(tài)方法相結(jié)合，提出了可快速清除水華 并將藻華在水底轉(zhuǎn)化為沉水植被的復(fù)合材料(改性黏土和水生植物種子或根塊 類物質(zhì))技術(shù)，解決了化學(xué)法底泥固磷成本高，生態(tài)安全性難以確定和固磷效 果不穩(wěn)定等問(wèn)題(申請(qǐng)?zhí)?00510099736. X)。雖然上述幾個(gè)專利的申請(qǐng)逐步使 黏土凝聚除藻成為一種天然、無(wú)毒能夠標(biāo)本兼治的綜合除藻法。要想解決大面 積湖泊的除藻問(wèn)題，具有機(jī)械噴灑功能的自動(dòng)化船成為首要解決的配套問(wèn)題， 2008年潘綱等人發(fā)明了一種集表層機(jī)械收藻、中層絮凝除藻、底層機(jī)械吸藻及 藻類集中處理功能于一身的自動(dòng)化除藻船(200810057673. 5)。這一除藻船主要 依靠展臂噴灑改性土壤，展臂具有固定長(zhǎng)度、不能伸縮，應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)碰到聲 葦蕩或淺水灣，船身無(wú)法靠近，因此留下一些處理的死角；而且由于船上具有 表層撈藻、中層吸藻、底層吸藻的功能，船體設(shè)備多，發(fā)電機(jī)功率的限制，無(wú) 法帶動(dòng)大功率泵，限制了改性土壤噴灑的面積和距離，從而限制了應(yīng)急除藻的 效率；另外，原來(lái)除藻船是三個(gè)功能的疊加，所以導(dǎo)致每一功能占地面積有限， 沒(méi)有當(dāng)?shù)赝寥赖膬?chǔ)藏倉(cāng)，在改性土壤噴灑中無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。本發(fā)明就是 針對(duì)上一除藻船存在的這些問(wèn)題，設(shè)計(jì)一專門用于改性土壤噴灑、能夠調(diào)節(jié)噴灑的距離和面積的高效的自動(dòng)化除藻船。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于噴灑改性土壤進(jìn)行水華治理，并且可通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭的 角度來(lái)控制噴灑的距離和面積的高效的自動(dòng)化除藻船。
本發(fā)明提供的除藻船包含改性土壤儲(chǔ)藏裝置，改性劑儲(chǔ)藏裝置，湖水抽取 與改性土壤和改性劑定量混合裝置，以及改性土壤高壓噴灑裝置。
本發(fā)明提供的除藻船的改性土壤儲(chǔ)藏裝置和改性劑儲(chǔ)藏裝置，是設(shè)置于船 體內(nèi)部的帶有攪拌功能的容器或部分倉(cāng)體，它們用于儲(chǔ)存土壤懸漿和改性劑，。
本發(fā)明提供的除藻船設(shè)有一套管道和泵系統(tǒng)，其中包含懸漿混合裝置。管 路裝置將改性土壤儲(chǔ)藏裝置、改性劑儲(chǔ)藏裝置、湖水抽取管路和改性土壤噴頭 相連接。
本發(fā)明提供的除藻船可將湖水抽到船上，并通過(guò)其管道-泵系統(tǒng)以及改性土 壤儲(chǔ)藏裝置和改性劑儲(chǔ)藏裝置，將改性劑與土壤的用量調(diào)到指定的比例相混合， 在湖水抽取與改性土壤和改性劑定量混合裝置中按一定比例與湖水相混合，再 以高壓遠(yuǎn)距離噴灑到水面。
本發(fā)明提供的除藻船通過(guò)在船上固定可以自由旋轉(zhuǎn)的、具有不同形狀噴口 的噴頭，通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭的角度可以控制噴灑的距離和面積，在通過(guò)強(qiáng)力泵系統(tǒng) 可將改性土壤懸漿最大面積地噴灑到水面。
本發(fā)明提供的除藻船能夠快速、高效的清除湖面、河道、戸葦蕩或淺水灣 等出的水華。


圖l是本發(fā)明的除藻船平面圖
圖2是本發(fā)明除藻船改性土壤儲(chǔ)藏裝置中的懸漿混合裝置
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明-
參見(jiàn)圖l，將提前浮選好的當(dāng)?shù)赝寥缿覞{和改性劑溶液裝入倉(cāng)1和倉(cāng)2中，啟 動(dòng)改性土壤儲(chǔ)藏裝置中的懸漿混合裝置(圖2)，使土壤懸漿保持均勻混合狀態(tài)。 將自動(dòng)化除藻船駛?cè)腩A(yù)除藻水域，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，除藻船按設(shè)定速率勻速前進(jìn)。 啟動(dòng)設(shè)于船體前后兩端的水泵，當(dāng)?shù)赝寥缿覞{、改性劑和湖水就流進(jìn)管路l、 2、 3、 4，通過(guò)調(diào)節(jié)管路l、 2、 3、 4上的閥門可將當(dāng)?shù)赝寥缿覞{、改性劑和湖水調(diào) 節(jié)到指定的比例。再打開(kāi)水泵到噴頭間管路上的閥門，配比好的改性土壤絮凝 劑從管路上的每個(gè)噴頭均勻的向湖面噴灑。再根據(jù)水面寬度及水華位置，調(diào)節(jié) 噴頭的角度，即可清除指定區(qū)域的水華。
權(quán)利要求
1、本發(fā)明提供一種用于噴灑改性土壤進(jìn)行水華治理的自動(dòng)化除藻船。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除藻船，其特征在于該船包含改性 土壤儲(chǔ)藏裝置，改性劑儲(chǔ)藏裝置，湖水抽取與改性土壤和改 性劑定量混合裝置，以及改性土壤高壓噴灑裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除藻船，其特征在于改性土壤儲(chǔ)藏 裝置和改性劑儲(chǔ)藏裝置，是設(shè)置于船體內(nèi)部的帶有攪拌功能 的容器或部分倉(cāng)體，它們用于儲(chǔ)存土壤懸漿和改性劑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除藻船，其特征在于該船設(shè)有一套 管道和泵系統(tǒng)，其中包含懸漿混合裝置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除藻船，其特征在于該船可將湖水 抽到船上，并通過(guò)其管道-泵系統(tǒng)以及改性土壤儲(chǔ)藏裝置和改 性劑儲(chǔ)藏裝置，將改性劑與土壤的用量調(diào)到指定的比例，再 以高壓遠(yuǎn)距離噴灑到水面。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓噴灑裝置，其特征在于通過(guò)在 船上固定可以自由旋轉(zhuǎn)的、具有不同形狀噴口的噴頭，可調(diào) 節(jié)噴頭的角度控制噴灑的距離和面積，通過(guò)強(qiáng)力泵系統(tǒng)可將 改性土壤懸漿最大面積地噴灑到水面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于噴灑改性土壤，并且可通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭的角度來(lái)控制噴灑的距離和面積的高效自動(dòng)化除藻船。具體的說(shuō)，就是在船體中間設(shè)有專門的改性土壤儲(chǔ)藏裝置，改性劑儲(chǔ)藏裝置和湖水抽取裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)管路上的閥門，將當(dāng)?shù)赝寥馈⒏男詣┖秃{(diào)節(jié)到指定比例，通過(guò)高壓水泵將其輸送到可以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的、角度可以調(diào)節(jié)的噴頭，并通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭的角度控制噴灑的距離和面積。本發(fā)明可快速、高效的清除湖面、河道、池塘、蘆葦蕩或淺水灣等處的水華。
文檔編號(hào)C02F1/52GK101445285SQ200810225439
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者張?jiān)龉? 張木蘭, 壘 李, 波 楊, 綱 潘 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心