一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛

技术领域

本发明涉及自发热式鸟类保护型生态浮岛的安装结构技术领域，特别涉及一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛。

背景技术

人工生态浮岛是一种由人工设计建造的漂浮在水面上供植物、动物和微生物生长、栖息、繁衍的生物生态设施。人工浮岛是以高分子材料作为载体在下方悬挂生物填料，通过生物填料上附着的微生物的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理,削减富集在水体中的氮、磷及营养物质,从而达到净化水质的效果,同时又可营造水上景观。近年来功能性人工浮岛的研究逐渐成为热点话题。现如今全球湿地鸟类的生存状态不容乐观，造成湿地鸟类减少的主要原因原因有，森林湿地等栖息地的破坏，可供鸟类正常繁殖的地方越来越少；温暖地区气候异常，大雪冻雨等天气形成恶劣的生存环境，使鸟类无法正常觅食，体弱的鸟被饿死。此前大部分人工浮岛侧重考虑了关于植物根系的吸附作用，并没有考虑到微生物的潜在吸附作用，由于亲水性植物的根系较短，只能对水环境中的表层水体进行简单的吸附处理，无法对深层水体进行吸附处理，而且水环境中的主要污染物如有机废物、Cd、Hg等重金属元素主要聚集在深层水体。影响对整个水环境的水体处理效果，有的太阳能式人工浮岛未能做到对太阳光线进行充分利用，造成了不必要的有效资源浪费现象。如果我们在人工生态浮岛的设计上能够有效避免湿地鸟类遇到以上不良因素，使得原本只负责提供浮力的浮板不仅具有吸附生长微生物的作用，还能设计足够的空间供给湿地鸟类繁殖生存，并同时提供所需要的温度与保护。那么我们就可以很大程度上改善湿地鸟类在城市无家可居的局面。这种人工生态浮岛在污染水体的综合治理和湿地鸟类群落修复保护进程中具有良好的推广应用前景。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明目的是提供一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛；具体技术方案如下：

一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛，包括光源供电模块、生物吸附模块、曝气供氧模块和栖息供热模块；

所述的光源供电模块由太阳能电池板、固定支架和电源线组成；

所述生物吸附模块由浮板吸附和微生物吸附两部分组成；

所述曝气供氧模块由曝气增氧机和曝气盘组成；

所述栖息供热模块由多孔吸附板及恒温电阻丝构成。

所述的一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛，其优选方案为所述太阳能电池板与固定支架相连，位于浮板两侧，且太阳能电池板与浮板平面呈45°，其太阳能电池板的感光面朝向外侧，并通过电源线为曝气增氧机供电，电源线穿过中空的固定支架两端与曝气增氧机、蓄电装置、电阻丝、太阳能电池板相连；

所述中央电源位于浮板的中心位置，太阳能电池板将产生的电能储存在中央电源中，电源对曝气增氧机及电阻丝进行供电。

所述的一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛，其优选方案为所述生物吸附模块由浮板吸附和微生物吸附两部分组成；

所述浮板吸附设计为三层夹层结构，两层多孔吸附板夹一层吹塑工艺的浮板；

所述微生物悬挂部分位于多孔吸附浮板的下方并浸没在水体中，由连接杆与微生物填料床组成；

所述连接杆上端与浮板通过螺丝相连，连接杆下端设有微生物填料床。

所述的一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛，其优选方案为所述曝气供氧模块由曝气增氧机和曝气盘组成；

所述曝气增氧机设置在浮板中央，由中央电源供电通气；

所述曝气盘设置在浮板下方，由支撑钢架和环形橡胶曝气管组成；

支撑钢架上端与浮板相连，环形橡胶曝气管设置在支撑钢架底部平面上；

所述的环形橡胶曝气管在支撑钢架底部；

所述的环形橡胶曝气管通过固定夹固定在钢架的底部。

所述的一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛，其优选方案为所述栖息供热模块由多孔吸附板及恒温电阻丝构成；

所述恒温电阻丝由中央电源供电埋设在上层多孔吸附板中，恒温为25℃。

所述的一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛其优选方案为所述浮板吸附部分悬浮于水面下10-15cm，用于吸附处理表层水体，所述的中空的浮板与多孔吸附浮板均选用可降解型材质。

所述环形橡胶曝气管在支撑钢架底部的具体制作与设置方法为：橡胶曝气管的首尾两端插在塑料三通的水平两端上，塑料三通的垂直端口与浮床上的曝气增氧机相连，为整个环形曝气管通气。

所述的一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛，其优选方案为所述微生物填料床的填料选择水处理硬质填料，玉米芯或沸石这种多孔的硬质材料。

一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛的原理：通过栖息供热模块给予湿地鸟类栖息空间及湿地鸟类雏鸟孵化所必需的温度，并且在光源供电模块、生物吸附模块、曝气供氧模块、栖息供热模块四个模块的相互协同作用下，由曝气供氧模块的曝气增氧机向微生物填料床不断通气，从而加速生物吸附模块的植物与微生物生长繁殖，从而加快吸附速率。生物吸附模块采用微生物填料床吸附的同时，还将浮板的结构材料加以改良，中空浮板与多孔吸附浮板均选用可降解型材质。光源供电模块采用太阳能电池板倾斜放置在浮岛外围，能够最大限度利用太阳能为电阻丝和曝气增氧机提供能源。栖息供热模块为浮床的部分区域进行加温，在整个生态浮岛设施为湿地水鸟提供丰富食物来源的同时，还提供了适宜的生存孵化温度，有助于濒危类水鸟的栖息繁衍。通过以上四个模块的作用，该生态浮岛在实现了对自然水体立体化处理的同时，还为湿地鸟类的生存繁殖提供了适宜的食物来源与温度条件，而且浮床材料均为环保可降解材质，不会造成环境污染。

本发明的有益效果：本发明通过栖息供热模块给予湿地鸟类栖息空间及湿地鸟类雏鸟孵化所必需的温度，并且在光源供电模块、生物吸附模块、曝气供氧模块、栖息供热模块四个模块的相互协同作用下，由曝气供氧模块的曝气增氧机向微生物填料床不断通气，从而加速生物吸附模块的植物与微生物生长繁殖，从而加快吸附速率。生物吸附模块采用微生物填料床吸附的同时，还将浮板的结构材料加以改良，中空浮板与多孔吸附浮板均选用可降解型材质。光源供电模块采用太阳能电池板倾斜放置在浮岛外围，能够最大限度利用太阳能为电阻丝和曝气增氧机提供能源。栖息供热模块为浮床的部分区域进行加温，在整个生态浮岛设施为湿地水鸟提供丰富食物来源的同时，还提供了适宜的生存孵化温度，有助于濒危类水鸟的栖息繁衍。通过以上四个模块的作用，该生态浮岛在实现了对自然水体立体化处理的同时，还为湿地鸟类的生存繁殖提供了适宜的食物来源与温度条件，而且浮床材料均为环保可降解材质，不会造成环境污染。本发明便于批量生产，净化效率高，使用寿命长，性能稳定，便于取材与维护，易于推广应用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明线路结构俯视图；

图3为曝气盘结构示意图；

图4为种植网兜与浮板俯视图。

图中：1、太阳能电池板2、中央电源3、曝气增氧机4、多孔吸附板5、浮板6、微生物填料床7、电阻丝8、连接线9、太阳能电池板底座10、环形橡胶曝气管11、固定夹12、支撑钢架13、植物网兜14、湿地植物、15、固定支架、16、连接杆。

具体实施方式

下面结合本发明中的附图对发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主体范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，作出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

如图1-4所示，本发明目的是提供一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛，包括光源供电模块、生物吸附模块、曝气供氧模块和栖息供热模块；

所述的光源供电模块由太阳能电池板1、固定支架15和电源线8组成；

所述生物吸附模块由浮板吸附和微生物吸附两部分组成；

所述曝气供氧模块由曝气增氧机3和曝气盘组成；

所述栖息供热模块由多孔吸附板4及恒温电阻丝7构成。

所述太阳能电池板1与固定支架15相连，位于浮板5两侧，且太阳能电池板1与浮板5平面呈45°，其太阳能电池板1的感光面朝向外侧，并通过电源线8为曝气增氧机供电，电源线8穿过中空的固定支架15两端与曝气增氧机3、蓄电装置2、电阻丝7、太阳能电池板1相连；

所述中央电源2位于浮板的中心位置，太阳能电池板1将产生的电能储存在中央电源2中，电源对曝气增氧机3及电阻丝7进行供电。

所述生物吸附模块由浮板吸附和微生物吸附两部分组成；

所述浮板吸附设计为三层夹层结构，两层多孔吸附板4夹一层吹塑工艺的浮板5；浮板5主要作用是提供给生态浮岛足够的浮力，保证浮岛的稳定性；

所述微生物悬挂部分位于多孔吸附浮板4的下方并浸没在水体中，由连接杆16与微生物填料床6组成；

所述连接杆16上端与浮板5通过螺丝相连，连接杆16下端设有微生物填料床6。

所述曝气供氧模块由曝气增氧机3和曝气盘组成；

所述曝气增氧机3设置在浮板5中央，由中央电源供电通气；

所述曝气盘设置在浮板5下方，由支撑钢架12和环形橡胶曝气管10组成；

支撑钢架12上端与浮板5相连，环形橡胶曝气管10设置在支撑钢架12底部平面上；

所述的环形橡胶曝气管10在支撑钢架12底部；

所述的环形橡胶曝气管12通过固定夹11固定在钢架12的底部。

所述栖息供热模块由多孔吸附板4及恒温电阻丝7构成；

所述恒温电阻丝7由中央电源2供电埋设在上层多孔吸附板4中，吸附板材质较轻、形状多样化且保温效果好，能给予湿地鸟类适宜的栖息环境。恒温电阻丝7由中央电源2供电埋设在上层吸附板4中，恒温25℃。以保证湿地鸟类雏鸟孵化过程所需温度。

所述浮板吸附部分悬浮于水面下10-15cm，主要用于吸附处理表层水体，微生物吸附部分完全浸入水体，主要用于处理水下深层水体。所述的中空的浮板5与多孔吸附浮板4均选用可降解型材质。当浮板达到使用寿命或吸附净化能力达到饱和状态时，可立即更换。若不慎被冲走丢失或发生自然破坏，该材质也可被自然降解，不会对环境造成二次污染。

所述微生物填料床的填料选择水处理硬质填料，玉米芯或沸石这种多孔的硬质材料。便于在流化床内形成菌胶团，对深层水体进行高效吸附，还能减少上端浮板的负重。

所述环形橡胶曝气管10在支撑钢架12底部的具体制作与设置方法为：橡胶曝气管10的首尾两端插在塑料三通的水平两端上，塑料三通的垂直端口与浮床5上的曝气增氧机3相连，为整个环形曝气管通气。

一种光源发电自发热式湿地鸟类保护型人工浮岛的原理：通过栖息供热模块给予湿地鸟类栖息空间及湿地鸟类雏鸟孵化所必需的温度，并且在光源供电模块、生物吸附模块、曝气供氧模块、栖息供热模块四个模块的相互协同作用下，由曝气供氧模块的曝气增氧机向微生物填料床不断通气，从而加速生物吸附模块的植物与微生物生长繁殖，从而加快吸附速率。生物吸附模块采用微生物填料床吸附的同时，还将浮板的结构材料加以改良，中空浮板与多孔吸附浮板均选用可降解型材质。光源供电模块采用太阳能电池板倾斜放置在浮岛外围，能够最大限度利用太阳能为电阻丝和曝气增氧机提供能源。栖息供热模块为浮床的部分区域进行加温，在整个生态浮岛设施为湿地水鸟提供丰富食物来源的同时，还提供了适宜的生存孵化温度，有助于濒危类水鸟的栖息繁衍。通过以上四个模块的作用，该生态浮岛在实现了对自然水体立体化处理的同时，还为湿地鸟类的生存繁殖提供了适宜的食物来源与温度条件，而且浮床材料均为环保可降解材质，不会造成环境污染。