农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球

技术领域

本发明涉及农村面源污染治理技术领域，具体为农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球。

背景技术

目前国内外应用农村生活污水治理的处理技术比较多，名称也多种多样；

但从工艺原理上通常可归为两类：

第一类是自然处理系统。利用土壤过滤、植物吸收和微生物降解的原理，又称为生态处理系统。

第二类是生物处理系统，又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。

处理方式常见有以下几种：

①人工湿地处理系统：污水湿地处理系统分自然和人工湿地处理系统，自然湿地就是自然的沼泽地，人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理，使污水处理达到工程化、实用化的新技术。

②地下土壤渗滤净化系统：分散的几户或十几户人家适合采用地下土壤渗滤净化系统。地下土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理，予以工程化、实用化而创造出的一种新型小规模污水净化工艺技术，是将污水有控制地投配到经一定构造、距地面约50 cm深和具有良好扩散性能的土层中。

③好氧生物处理系统：好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多，各有优缺点，选择时要根据实际情况仔细论证和比选，注重经济适用。生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧，培养生物菌种和微生物，通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的二氧化碳、水等物质，少部分合成为细胞物质，促使微生物增长，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以净化排放。

④厌氧生物处理系统：厌氧生物法目前技术上还存在一些问题，主要表现在生物处理效率较低，尤其表现为氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其应用。在植物选择方面，目前污水处理常用的植物为漂浮植物，比如水葫芦、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。原因是漂浮植物具有生命力强，对环境适应性好，根系发达；生物量大，生长迅速；具有季节性休眠现象；生长的旺盛季节主要集中在每年的3-10月或9月－次年5月；生命周期短，主要以营养生长为主，对N的需求量最高等特点，但是漂浮植物叶面大多具有防水的结构，蒸腾作用相对较低，不利于水分快速大量被植物移出污染水体。农村由于集约化程度低，人们收入相对较少，加上很多人的环保意识不强，因此污水横流的现象比比皆是。

很多学者对此都进行了大量的研究，很多方法和技术也非常有效，但是投入少、占地面积小、高效、美观的问题仍然没有较好地解决，因此，如何为农村生产生活污水处理提供一种高效的处理结构、让其既能快速大量地将污水中的水分蒸发出去不会过多大量聚集影响环境，又可以通过栽植球在水面上整齐美观排列，瞬时美化由于污水造成的脏乱环境，而且，在污水被消耗后，栽植球内的大叶植物，能够及时定植在淤泥或土壤中，持续改造和利用污水中丰富的营养物质，最终实现对农村生产生活污水处理投入少、占地面积小、高效、美观的目标成为急需解决的一大难题；

为此，我们发明农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球，利用空心球壁内部空，可产生较大浮力，便于栽植球在污染水体中设置，只要扔进去即可随水漂浮，并在多个栽植球设置后，自动排列在水面上，加上栽植球规格相同，设置后与栽植的大叶植物一起能够为污染水体提供美观的环境，同时在空心球壁的底部设置多个透水孔，透水孔内连接过滤沉砂层，从而使得整个栽植球既能利用污染水体中的水，又可以通过在栽植球内种植大叶植物，大叶植物高效的蒸腾作用大量消耗污染水体中的水分，同时，大叶植物还可以利用污染水体中富集的养分，降低污染水体的富营养化水平。过滤沉砂层上方为栽植基质层，栽植基质层由腐熟的牛粪、羊粪、猪粪或鸡粪添加秸秆粉搅拌混合制作而成，能够为大叶植物提供充足的营养；加上整个栽植球采用了可降解的秸秆粉和可溶于水的聚乙烯醇，内外表面喷涂的PET塑料薄膜也可被萨卡艾德昂菌分解，PET塑料薄膜分解后暴露出来的纤维素质的秸秆能够被爱文氏菌高效分解掉，从而达到处理农村生产生活污水的目的。

发明内容

鉴于上述和/或现有农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球，能够解决上述提出现有的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

作为本发明所述的农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球的一种优选方案，其中包括：空心球壁、球腔、透水孔、过滤沉砂、栽植基质层、栽植腔、栽植口、栽植口缘、外层模具、内层模具组成，其特征在于：所述的空心球壁是农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球外表的支撑壁，中央空心，下部有透水孔，空心球壁为双层结构，分内外两层，内外两层空心球壁均称空心球壁体，内外两层空心球壁体上缘连接在一起，形成栽植口缘，栽植口缘围成的敞口为栽植口，栽植口呈圆形，直径为5—20厘米；空心球壁腔是内外两层空心球壁体之间的空腔，靠近栽植口缘的内外两层空心球壁体之间的距离为1—5厘米，靠近空心球壁底部内外两层空心球壁体之间的距离为0.1—0.5厘米；空心球壁体是由秸秆粉混合聚乙烯醇水溶液后形成的泥糊糊涂在球体模具表面后拓成。

作为本发明所述的农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球的一种优选方案，其中包括：一种球体制造模具，具体的：包括球体模具，所述球体模具分外层模具和内层模具；外层模具由外层模具壁、外层模具腔、外层模具口、外层模具孔凸组成，外层模具的直径为25—50厘米，外层模具壁是外层模具的外壁，呈球形，为不锈钢质、铝合金质或铜质，厚度为0.5—1厘米，上部1/4-1/5缺，形成外层模具口；外层模具腔是由外层模具壁围成的空腔；外层模具孔凸是位于外层模具底部外表面的圆柱形凸起，为不锈钢质、铝合金质或铜质，直径为0.2—0.5厘米，高度为1—2厘米；内层模具由内层模具口缘、内层模具腔、内层模具壁、内层模具孔凸组成，内层模具的直径为20—40厘米，内层模具壁是内层模具的外壁，呈球形，为不锈钢质、铝合金质或铜质，厚度为0.5—1厘米，上部1/4-1/5缺，形成内层模具口缘；内层模具腔是由内层模具壁围成的空腔；内层模具孔凸是位于内层模具底部外表面的圆柱形凸起，为不锈钢质、铝合金质或铜质，直径为0.2—0.5厘米，高度为1—2厘米。

所述的球腔是空心球壁所围成的空腔，上部开口，形成栽植口，栽植口周缘的空心球壁形成栽植口缘，球腔底部由透水孔与外界相通；球腔从下往上依次为过滤沉砂层、栽植基质层、栽植腔，过滤沉砂层由细河沙制作而成，占据球腔下部1/4的空间；栽植基质层则由腐熟的牛粪、羊粪、猪粪或鸡粪按4：1的比例添加秸秆粉搅拌混合制作而成，栽植基质层的体积占整个球腔体积的1/2；栽植腔位于栽植基质层的上方；透水孔位于空心球壁1的底部，多个，每个透水孔的直径为0.2—0.5厘米，相邻两个透水孔之间相距1—3厘米；栽植球设置好后，在栽植球内种植大叶植物。

作为本发明所述的农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球的一种优选方案，其中包括：一种空心球壁制造方法，所述的空心球壁的制作方法为：秸秆粉混合聚乙烯醇水溶液后形成泥糊状，泥糊的组成为秸秆粉和聚乙烯醇水溶液的比例为5-10：1，然后将泥糊涂在球体模具表面，经高温将泥糊烘干，泥糊层即可被拓成球面形；由于秸秆粉和聚乙烯醇有一定的柔韧性，当糊涂在外层模具和内层模具上的秸秆粉混合聚乙烯醇水溶液后形成的泥糊干燥到用手触之有些软但已成型自立时，用刀沿球体模具的一条直径所在的平面切割所在圆上部的3/4，拿出模具，即可制成空心球壁体的内层或外层；之后往空心球壁体外层底部填上一层秸秆粉，秸秆粉的厚度为0.5—1厘米，往秸秆粉上喷施1-2毫升的可分解PET（聚对苯二甲酸乙二酯）塑料薄膜的萨卡艾德昂菌（

与现有技术相比：农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球利用空心球壁内部空，可产生较大浮力，便于栽植球在污染水体中设置，只要扔进去即可随水漂浮，并在多个栽植球设置后，自动排列在水面上，加上栽植球规格相同，设置后与栽植的大叶植物一起能够为污染水体提供美观的环境，同时在空心球壁的底部设置多个透水孔，透水孔内连接过滤沉砂层，从而使得整个栽植球既能利用污染水体中的水，又可以通过在栽植球内种植大叶植物，大叶植物高效的蒸腾作用大量消耗污染水体中的水分；

大叶植物可以利用污染水体中富集的养分，降低污染水体的富营养化水平过滤沉砂层上方为栽植基质层，栽植基质层由腐熟的牛粪、羊粪、猪粪或鸡粪添加秸秆粉搅拌混合制作而成，能够为大叶植物提供充足的营养；加上整个栽植球采用了可降解的秸秆粉和可溶于水的聚乙烯醇，内外表面喷涂的PET塑料薄膜也可被萨卡艾德昂菌分解，PET塑料薄膜分解后暴露出来的纤维素质的秸秆能够被爱文氏菌高效分解掉，从而达到处理农村生产生活污水的目的，农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球制作简单，可操作性强，成本低廉，效果明显。

附图说明

图1为本发明农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球的整体结构示意图。

图2为本发明农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球的纵剖面结构示意图。

图3为本发明农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球的外层模具整体结构示意图。

图4为本发明农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球的内层模具整体结构示意图。

图中1.空心球壁，2.球腔，3.透水孔，4.过滤沉砂层，5.栽植基质层，6.栽植腔，7.栽植口，8.栽植口缘，9.空心球壁腔，10.空心球壁体，11.外层模具壁，12.外层模具腔，13.外层模具口，14.外层模具孔凸，15.内层模具口缘，16.内层模具腔，17.内层模具壁，18.内层模具孔凸，19. 外层模具，20.内层模具。

实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明提供农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球，具有使用方便、改善环境的优点，请参阅图1-4，包括空心球壁1，空心球壁1的中央设为空心，为球腔2，空心球壁1为双层结构，分为内外两层，该内外两层均为空心球壁体10，内层的空心球壁体10的顶端上缘与外层的空心球壁体10的顶端上缘连接在一起形成环形的栽植口缘8，栽植口缘8围成的敞口为栽植口7，空心球壁1的下部开设有透水孔3，透水孔3的顶端与球腔2的内壁相通；

内外两层空心球壁体10之间的空腔设为空心球壁腔9，空腔球壁腔9的顶端，即靠近栽植口缘8的一端内外两层空心球壁体10二者之间的距离为1—5厘米，位于空腔球壁腔9的底端的内外两层空心球壁体10之间的距离为0.1—0.5厘米；

球腔2的内壁填充有培养基，培养基自下而上依次为过滤沉砂层4、栽植基质层5，过滤沉砂层4占据球腔2内壁底端四分之一的空间，栽植基质层5的体积占据整个球腔的二分之一的空间，球腔2的内壁位于培养基上方的空间为栽植腔6；

过滤沉砂层4由细河沙制作而成，栽植基质层5则由腐熟的牛粪、羊粪、猪粪或鸡粪按4：1的比例添加秸秆粉搅拌混合制作而成；

每个透水孔3的直径为0.2—0.5厘米，相邻的透水孔3之间的间距为1—3厘米。

在具体使用时，本领域技术人员将培养基装入球腔2内壁，将大叶植物穿过栽植口7载入至球腔2内的培养基上；

栽植口7周缘的空心球壁1形成栽植口缘8，用于支托大叶植物，防止叶片下垂被污染水体污染伤害，球腔2底部由透水孔3与外界相通，以便污染水体中的水分进入大叶植物的根部，供大叶植物生长利用，将培养基的过滤沉砂层4由细河沙制作而成，占据球腔2下部1/4的空间，过滤沉砂层4一方面由于密度较大能够为整个栽植球提供稳定重心，另一方面也可以过滤污染水，使得供给到植物根部的水不会过度伤害大叶植物的根；栽植基质层5则由腐熟的牛粪、羊粪、猪粪或鸡粪按4：1的比例添加秸秆粉搅拌混合制作而成，能够为大叶植物提供充足的营养，栽植基质层5的体积占整个球腔2体积的1/2；栽植腔6位于栽植基质层5的上方，是大叶植物地上部分生长生活的空间；透水孔3位于空心球壁1的底部；

每个透水孔3的直径为0.2—0.5厘米，相邻两个透水孔3之间相距1—3厘米；由于空心球壁1内部空，可产生较大浮力，便于栽植球在污染水体中设置，只要扔进去即可随水漂浮，并在多个栽植球设置后，自动排列在水面上，加上栽植球规格相同，设置后与栽植的大叶植物一起能够为污染水体提供美观的环境，同时在空心球壁1的底部设置多个透水孔3，透水孔3内连接过滤沉砂层4，从而使得整个栽植球既能利用污染水体中的水，又可以通过在栽植球内种植大叶植物，大叶植物高效的蒸腾作用大量消耗污染水体中的水分，同时，大叶植物还可以利用污染水体中富集的养分，降低污染水体的富营养化水平，从而达到处理农村生产生活污水的目的，大叶植物是指玉簪、绿萝、南美水仙等这些叶片较大蒸腾作用强的草本植物。

实施例2

本发明提供农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球，还包括一种球体制造模具，具体的：请参阅图1-4，包括球体模具，球体模具分为外层模具19和内层模具20，外层模具19包括外层模具壁11，外层模具壁11的内壁开设为空腔，该空腔为外层模具腔12，外层模具壁11的顶端开设有开口结构，该开口结构为外层模具口13，外层模具壁11外壁下部分布有外层模具孔凸14，外层模具孔凸14为圆柱形凸起，外层模具壁11呈球形；

内层模具20包括内层模具壁17，内层模具壁17为内层模具20的外壁，呈球形，内层模具壁17的顶端开设为开口结构，该开口结构的外侧安装有内层模具口缘15；

内层模具壁17的内壁开设为空腔，该空腔为内层模具腔16，内层模具壁17的底端分布有内层模具孔凸18，内层模具孔凸18为圆柱形凸起；

内层模具壁17、外层模具壁11的材质为不锈钢质、铝合金质或铜质其中一种，厚度均为0.5—1厘米。

实施例3

本发明提供农村生产生活污水处理用漂浮可降解栽植球，请参阅图1-4，还包括一种空心球壁制造方法，包括如下步骤：

S1：空心球壁1的制作方法为：秸秆粉混合聚乙烯醇水溶液后形成泥糊状，泥糊的组成为秸秆粉和聚乙烯醇水溶液的比例为5-10：1，然后将泥糊涂在球体模表面，经高温将泥糊烘干，泥糊层即可被拓成球面形；

S2：由于秸秆粉和聚乙烯醇有一定的柔韧性，当糊涂在外层模具19和内层模具20上的秸秆粉混合聚乙烯醇水溶液后形成的泥糊干燥到用手触之有些软但已成型自立时，用刀沿球体模的一条直径在的平面切割在圆上部的3/4，拿出模具，即可制成空心球壁体10的内层或外层；

S3：之后往空心球壁体10外层底部填上一层秸秆粉，秸秆粉的厚度为0.5—1厘米，往秸秆粉上喷施1-2毫升的可分解聚对苯二甲酸乙二酯塑料薄膜的萨卡艾德昂菌

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。