一種適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，包括池體，所述池體上部設(shè)置有空心六邊形護(hù)坡磚護(hù)坡區(qū)，池體下部設(shè)置有擋土塊護(hù)坡區(qū)，池底設(shè)有挺水植物區(qū)及沉水植物區(qū)。池體上部和下部的護(hù)坡區(qū)為兩種不同傾角的護(hù)坡形式。所述空心六邊形護(hù)坡磚護(hù)坡與水平面傾角≤45°。所述擋土塊護(hù)坡與水平面60°＜傾角≤78°。本實(shí)用新型為既美觀、易維護(hù)，又占地面積省、適應(yīng)不同地形的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，在生態(tài)塘的垂直方向上，通過(guò)不同類型的植物配置，形成了“厭氧-好氧”的不同區(qū)域，從而在改善流域生境的同時(shí)，也達(dá)到了對(duì)農(nóng)田排水及降雨徑流等高氮磷含量的廢水高效去除的目的。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于農(nóng)田氮磷污水處理、環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種應(yīng)用于農(nóng) 田面源氮磷污染的生態(tài)凈化生態(tài)塘系統(tǒng)。 一種適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 太湖水體污染已進(jìn)入較為嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化階段，盡管近年來(lái)采取了一定的治理措 施，但湖泊水質(zhì)并未得到根本改善，根本原因之一在于農(nóng)田非點(diǎn)源污染的巨大影響。農(nóng)田排 水、雨水徑流是農(nóng)田非點(diǎn)源污染入湖的主要途徑，因此，研究制定有效的農(nóng)田非點(diǎn)源污染物 攔截措施，消減農(nóng)田排水中氮磷等污染物直接入湖負(fù)荷，遏制水體富營(yíng)養(yǎng)化，成為控制農(nóng)業(yè) 非點(diǎn)源污染研究方面的重要內(nèi)容。
[0003] 當(dāng)前，農(nóng)業(yè)面污染源氮磷流失攔截主要包括生態(tài)溝渠技術(shù)，攔截壩技術(shù)、ET造流生 化技術(shù)以及生態(tài)塘/人工濕地處理技術(shù)等，生態(tài)塘（ecological pond,簡(jiǎn)稱EP)又稱穩(wěn)定 塘，主要依靠自然生物凈化功能使污水得到凈化的污水生物處理技術(shù)。污水在塘內(nèi)緩慢地 流動(dòng)，較長(zhǎng)時(shí)間的貯留，通過(guò)在污水中存活的微生物的代謝活動(dòng)，包括水生植物在內(nèi)的多種 生物的綜合作用，使污染物降解，污水得以凈化。生態(tài)塘處理系統(tǒng)已在許多國(guó)家得到廣泛應(yīng) 用。中國(guó)從上個(gè)世紀(jì)80年代開(kāi)始至今在全國(guó)范圍開(kāi)展了研究。雖然與傳統(tǒng)活性污泥法、A2/ 0法、氧化溝法、AB法以及近幾年出現(xiàn)的SBR法、生物膜法、高壓膜法等相比，具有占地面積 大的缺點(diǎn)，但其投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)是其他處理方法無(wú)法相比的。在 生態(tài)塘處理系統(tǒng)中，既可以養(yǎng)殖魚(yú)蝦、水禽等，又可以種植藕、蘆葦?shù)人参铮纬蓮?fù)雜的 生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)處理后的水可灌溉農(nóng)田，改良土地，或經(jīng)進(jìn)一步處理后回用于工業(yè)用水，具 有很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0004] 生態(tài)塘技術(shù)也有其固有的缺點(diǎn)：水力停留時(shí)間較長(zhǎng)、效率低下、占地面積大、基建 費(fèi)用高等，限制了塘處理工藝的推廣應(yīng)用。目前，生態(tài)塘的處理工藝正在向著正規(guī)化、系統(tǒng) 化、資源化、生態(tài)化、美學(xué)化的方向發(fā)展。篩選、培育高效水生凈化植物，組合曝氣、水生植 物、水產(chǎn)養(yǎng)殖等多個(gè)生物處理單元的綜合功能，營(yíng)建生化一體化的水生動(dòng)植物的復(fù)合生態(tài) 體系，將成為生態(tài)塘處理工藝的發(fā)展方向。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種適應(yīng)大坡角的垂向多生境 生態(tài)塘系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)生態(tài)塘的占地面積大、不美觀的問(wèn)題。
[0006] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0007] -種適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，包括池體，所述池體上部設(shè)置有空心 六邊形護(hù)坡磚護(hù)坡區(qū)，池體下部設(shè)置有擋土塊護(hù)坡區(qū)，池底設(shè)有挺水植物區(qū)及沉水植物區(qū)。
[0008] 池體上部和下部的護(hù)坡區(qū)為兩種不同傾角的護(hù)坡形式。所述空心六邊形護(hù)坡磚護(hù) 坡與水平面傾角<45°。所述擋土塊護(hù)坡與水平面60° <傾角<78°，作為優(yōu)選，擋土塊 護(hù)坡與水平面為78°。
[0009] 在生態(tài)塘的垂直方向上為不同的植物配置。所述生態(tài)塘的空心六邊形磚護(hù)坡區(qū)種 植有陸生草本植物；擋土塊護(hù)坡區(qū)內(nèi)種植有水生草本植物；生態(tài)塘的底部靠近護(hù)坡一側(cè)種 植有挺水植物；生態(tài)塘的中央底部區(qū)域種植有沉水植物。作為優(yōu)選，所述生態(tài)塘的空心六邊 形磚護(hù)坡區(qū)種植有狗牙根；擋土塊護(hù)坡區(qū)內(nèi)種植有蒲草；生態(tài)塘的底部靠近護(hù)坡一側(cè)種植 有蘆葦；生態(tài)塘的中央底部區(qū)域種植有苦草。
[0010] 所述擋土塊護(hù)坡區(qū)內(nèi)側(cè)設(shè)有碎石墊層。
[0011] 本實(shí)用新型的有益效果是：（1)通過(guò)塘體上部的空心六邊形磚護(hù)坡結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)， 不僅起到與普通混凝土塊同樣的穩(wěn)定坡面、防止護(hù)坡受降雨侵蝕的作用，而且護(hù)坡磚內(nèi)種 植的草本植物可以對(duì)土壤進(jìn)一步固定且可以攔截去除降雨徑流的部分氮磷；（2)生態(tài)塘的 塘壁采用不同形式的護(hù)坡結(jié)構(gòu)，一方面解決了單一形式護(hù)坡結(jié)構(gòu)受傾角不能過(guò)大的約束， 另一方面也均衡了兩種護(hù)坡結(jié)構(gòu)的高度，使得整個(gè)塘體在深度方向更加牢固，出現(xiàn)塌方的 概率大大降低。（3)塘體下部擋土塊采用干砌的方式鋪設(shè)，整個(gè)擋土墻具有良好的透水性， 擋土墻內(nèi)側(cè)的碎石表面易形成生物膜，加之植生型擋土塊孔內(nèi)種植植物，使得整個(gè)擋土墻 形成了一個(gè)"植物-微生物"混合去除氮磷系統(tǒng)，從而使得氮磷去除效率大大的增加；(4)生 態(tài)塘垂直方向上采用不同的植物配置，不僅可以增加氮磷的降解效率從而節(jié)省占地面積， 而且有助于改善當(dāng)?shù)氐纳硹l件；(5)在塘底部靠近塘壁種植蘆葦?shù)韧λ参镌谌コw 氮磷的同時(shí)，可以利用挺水植物的莖為塘底部的微生物輸送氧氣，從而增加了氮磷的去除 效率；(6)塘底部種植苦草等沉水植物，不僅可以吸收去除水體中氮磷等污染物，而且可以 防止塘底部的淤泥懸浮，能顯著提高塘里水的透明度，使得整個(gè)生態(tài)塘系統(tǒng)更加的具有觀 賞價(jià)值。
[0012] 本實(shí)用新型為既美觀、易維護(hù)，又占地面積省、適應(yīng)不同地形的垂向多生境生態(tài)塘 系統(tǒng)，在生態(tài)塘的垂直方向上，通過(guò)不同類型的植物配置，形成了"厭氧-好氧"的不同區(qū) 域，從而在改善流域生境的同時(shí)，也達(dá)到了對(duì)農(nóng)田排水及降雨徑流等高氮磷含量的廢水高 效去除的目的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為這種適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)在垂直方向的結(jié)構(gòu)圖；
[0014] 圖2為空心六邊形護(hù)坡磚的大樣圖（a)及其鋪設(shè)結(jié)構(gòu)大樣圖（b);
[0015] 圖3為植生型擋土塊的大樣圖（a)及其鋪設(shè)結(jié)構(gòu)圖（b);
[0016] 其中，1-空心六邊形護(hù)坡磚；2-陸生草本護(hù)坡植物；3-植生型擋土塊；4-挺水植 物；5-沉水植物；6-水生草本植物；7-碎石墊層；8-細(xì)石混凝土壓頂；9-連接植生型擋土 塊的鋼筋；10-C20混凝土澆底。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018] 本實(shí)用新型的適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，包括池體，所述池體上部設(shè) 置有空心六邊形護(hù)坡磚護(hù)坡區(qū)1，與水平面傾角< 45°，池體下部設(shè)置有擋土塊護(hù)坡區(qū)3， 與水平面60° <傾角< 78°，池底設(shè)有挺水植物區(qū)4及沉水植物區(qū)5。
[0019] 整個(gè)生態(tài)塘系統(tǒng)的外形、大小，以及護(hù)坡和擋土墻的高度、塘的進(jìn)出水方式均可 依據(jù)農(nóng)田所在地的地形地貌、處理水量不同而變化，在依據(jù)處理水量以及當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?確定了生態(tài)塘的形狀、大小、及護(hù)坡和擋土墻的高度后，首先進(jìn)行塘基礎(chǔ)的開(kāi)挖。塘基礎(chǔ) 挖好后進(jìn)行擋土墻的施工，首先應(yīng)用C20的混凝土澆底10,擋土墻的最佳坡度為78°，擋 土墻的最佳深度為lm，依據(jù)當(dāng)?shù)氐乃赝梁粚?shí)程度確定碎石墊層7的厚度，墊層厚度一般為 30-50cm。擋土塊3的鋪設(shè)層數(shù)應(yīng)小于或等于8,如果受施工地地形的影響要增加擋土墻高 度時(shí)，需增設(shè)土工布及土工格柵，擋土墻施工結(jié)束后進(jìn)行空心六邊形護(hù)坡磚的鋪設(shè)，空心六 邊形護(hù)坡磚1的設(shè)計(jì)最佳厚度為5cm，高度依據(jù)護(hù)坡磚的大小可設(shè)計(jì)9-15cm不等。護(hù)坡磚 鋪設(shè)結(jié)束后對(duì)塘體進(jìn)行細(xì)石混凝土壓頂，待塘進(jìn)口及出口等相應(yīng)的水工設(shè)施施工結(jié)束后需 對(duì)生態(tài)塘植物進(jìn)行種植，一般在一場(chǎng)降雨之后或農(nóng)田第一次退水后，塘里有部分積水時(shí)進(jìn) 行植物的種植，植物的選取應(yīng)滿足"易維護(hù)管理、避免引入外來(lái)物種"的原則，由于本實(shí)用 新型是針對(duì)太湖流域農(nóng)業(yè)氮磷面源污染攔截所設(shè)計(jì)，所以最佳的護(hù)坡陸生草本植物為狗牙 根，最佳的水生草本植物為蒲草，最佳的挺水植物為蘆葦以及最佳的沉水植物可選擇苦草。 系統(tǒng)運(yùn)行初期可以通過(guò)控制出水閘門的方式以達(dá)到不同植物的最佳生長(zhǎng)狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1. 一種適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，包括池體，其特征在于，所述池體上部設(shè) 置有空心六邊形護(hù)坡磚護(hù)坡區(qū)，池體下部設(shè)置有擋土塊護(hù)坡區(qū)，池底設(shè)有挺水植物區(qū)及沉 水植物區(qū)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，其特征在于，池體上部 和下部的護(hù)坡區(qū)為兩種不同傾角的護(hù)坡形式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，其特征在于，所述空心 六邊形護(hù)坡磚護(hù)坡與水平面傾角<45°。
4. 據(jù)權(quán)利要求2所述適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，其特征在于，所述擋土塊 護(hù)坡與水平面60° <傾角<78°。
5. 據(jù)權(quán)利要求4所述適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，其特征在于，所述擋土塊 護(hù)坡與水平面為78°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，其特征在于，在生態(tài)塘 的垂直方向上為不同的植物配置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，其特征在于，所述生態(tài) 塘的空心六邊形磚護(hù)坡區(qū)種植有陸生草本植物；擋土塊護(hù)坡區(qū)內(nèi)種植有水生草本植物；生 態(tài)塘的底部靠近護(hù)坡一側(cè)種植有挺水植物；生態(tài)塘的中央底部區(qū)域種植有沉水植物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，其特征在于，所述生態(tài) 塘的空心六邊形磚護(hù)坡區(qū)種植有狗牙根；擋土塊護(hù)坡區(qū)內(nèi)種植有蒲草；生態(tài)塘的底部靠近 護(hù)坡一側(cè)種植有蘆葦；生態(tài)塘的中央底部區(qū)域種植有苦草。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述適應(yīng)大坡角的垂向多生境生態(tài)塘系統(tǒng)，其特征在于，所述擋土 塊護(hù)坡區(qū)內(nèi)側(cè)設(shè)有碎石墊層。
【文檔編號(hào)】A01G9/02GK203890957SQ201420299880
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】王曉玲, 喬斌, 李松敏, 涂佳敏 申請(qǐng)人:天津大學(xué)