本發(fā)明涉及濕地,具體涉及一種濕地修復及養(yǎng)護設備。
背景技術:
1、通常情況下,絲狀藻類作為濕地生態(tài)系統(tǒng)中重要的初級生產者之一,其通過光合作用產生有機物質,為其它生物提供食物和能量來源,從而維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和多樣性。但在環(huán)境條件適宜的情況下,常常會出現絲狀藻類過度增殖的現象。過度生長的絲狀藻類往往會大量物理纏繞沉水植物莖葉,影響其生理活動導致沉水植被衰亡甚至消失;同時,過度生長的絲狀藻類會大量消耗水體中的溶解氧,使水體缺氧,影響其他水生生物生存。此外,它們通過分泌物質影響沉積物微生物群落,破壞濕地生態(tài)平衡。這些危害共同作用,使?jié)竦刂饾u失去原有的生態(tài)功能,生物多樣性減少,水質惡化,最終導致濕地生態(tài)系統(tǒng)退化。
2、針對絲狀藻類的治理技術雖然多種多樣,但仍存在一些明顯的缺點。物理方法如打撈等,雖然短期內效果顯著,但長期持續(xù)投入的人力物力成本較高?;瘜W方法如使用殺藻劑,雖然能有效殺死絲狀藻類,但也可能對水生生物和濕地環(huán)境造成毒害,影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。生態(tài)方法如恢復濕地植被、優(yōu)化濕地水文條件等,雖然長期來看有利于濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復和穩(wěn)定,但實施難度較大,需要較長的時間才能看到明顯效果。同時,生態(tài)方法的效果也受到多種因素的影響,如氣候條件、土壤類型、濕地植被種類等,因此在實際應用中需要綜合考慮多種因素。因此,需要一種濕地修復及養(yǎng)護方案,有效抑制藻類的過度生長,及時清除水體死亡藻類,維護濕地生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡。
3、目前,公開號cn118850269a提供了一種基于聲波除藻技術的河道垃圾收集船及方法,包括船體,船體的頭部安裝有垃圾收集機構,尾部安裝有推進機構;所述垃圾收集機構的后方安裝有垃圾輸送機構,垃圾輸送機構的后方安裝有收集倉,收集倉的后方安裝有水質檢測及除藻模塊;收集倉和水質檢測及除藻模塊的上方安裝有電源組件;至少兩個攝像頭安裝在船體前方,控制系統(tǒng)通過攝像頭攝取的圖像進行視覺識別,并控制推進機構按規(guī)劃的路徑前進。此收集船利用低頻率超聲除藻技術,能夠有效防止水藻纏繞,進而實現河道垃圾的清理。但是該收集船在絲狀藻類收集過程中,采用刀片切割、垃圾輸送機構進行藻類收集,這樣的方式對聚集的尺寸較大的藻類收集有較好的效果,但對于藻類爆發(fā)之前,漂浮或懸浮于濕地水體中的細小漂浮藻類的收集或清除,采用該收集船進行收集就不太適用,由此需要一種針對漂浮或懸浮于濕地水體中的細小漂浮藻類的收集或除藻設備,滿足濕地修復及養(yǎng)護的日常需求,降低除藻維護成本。
技術實現思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種濕地修復及養(yǎng)護設備,以期望及時清除濕地水體中過量繁殖的細小漂浮藻類,有效抑制藻類的過度生長,以此確保濕地生態(tài)系統(tǒng)平衡。
2、為實現上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:
3、本發(fā)明提供了一種濕地修復及養(yǎng)護設備,包括船體和藻類收集裝置;所述藻類收集裝置設置于船體上;
4、所述藻類收集裝置包括收集室,垃圾倉和收集倉;收集室內設置有收集件;所述收集件可轉動的連接于收集室內,該收集件具有轉軸,所述轉軸上環(huán)形分布有攔截網;所述轉軸上設置有卡位切換機構,所述卡位切換機構包含套設于轉軸上的凸輪;所述船體上設與用于與凸輪抵接或卡接的卡件,該卡件通過彈性件連接于船體上;該垃圾倉設置于船體上,該垃圾倉的入口端與收集室的出口端連通,垃圾倉的出口端設置有網板;該收集倉設置于船體上,該收集倉的入口端與垃圾倉的出口端連通,該收集倉上設有濾孔;其中,所述船體上開有進水通道,該進水通道的進水口開設于船體外壁上,該進水通道的出水口與收集室的入水口連通,該收集室的入水口與收集件一側的攔截網對應。收集倉對攔截的藻類及已死亡藻類進行攔截清理,降低其對水體的二次污染。垃圾倉用于收集、攔截尺寸較漂浮散落的藻類更大的雜物。
5、通過設置本濕地修復及養(yǎng)護設備,可對處于細胞萌發(fā)期或者幼苗期、在水體中或漂浮、散落在水體的細小漂浮藻類進行更好的收集,即針對散落在水體中的藻類,水體中依然可能存在較多非藻類且尺寸較大的雜物,如果直接將其用濾板直接攔截后,再進入收集倉,因為是針對細小散落藻類收集,濾板采用目數必然較大,這樣時間一久雜物與藻類勢必堵塞濾板,為了解決該問題,采用了三段攔截方式,即收集室在前、垃圾倉在中、收集倉在后的方式,當帶有雜物和漂浮藻類的水體進入收集室內后,水流沖擊轉軸上一側的攔截網,用于攔截雜物和通過藻類,這樣可先通過收集室不僅將較大的雜物進行暫存,將細小的藻類通過,藻類繼續(xù)通過垃圾倉后,最終被收集倉攔截,而雜物在收集室內收集到一定量后,當收集室內的垃圾逐漸累積并堵塞攔截網時,隨著堵塞程度的增加,水流對攔截網的沖擊力逐漸增大。當沖擊力達到一定閾值時,水流的沖擊力足以克服卡件與凸輪之間的摩擦力和壓力,使凸輪與卡件脫離。此時,轉軸在水流的作用下發(fā)生轉動,帶動另一側干凈的攔截網轉至工作位置,從而繼續(xù)有效地攔截水流中的雜物,此時之前被攔截雜物則進入垃圾倉被垃圾倉攔截和收集。這樣通過三段攔截方式,將雜物與要收集的細小藻類進行分離,完成對在水體中或漂浮、散落在水體的細小漂浮藻類進行更好的收集工作。
6、進一步的是,所述凸輪上的凸出部分為流線型結構。這樣以減少卡件與凸輪之間的應力集中,便于切換攔截網時可更為順暢。
7、進一步的是,所述進水通道包含主道和支道;進水通道的入水口為主道的進水口,該主道的出水口連通換向閥連通兩條支道;所述收集室設有兩個朝向平行的入水口,該兩個入水口分別對應轉軸兩側的攔截網對應。當轉軸一側的攔截網長期使用后,會有部分藻類或其他尺寸較小雜物殘留在攔截網上,本方案采用上述設計使得,通過切換支道的方式,使通過正轉轉軸切換攔截網的方式進行改向,使轉軸反轉,從而通過水流變道沖擊對攔截網上的殘留物進行反沖,由此清理攔截網上的殘留物,以此保障攔截網可保持處于較為干凈的狀態(tài)。
8、進一步的是,所述凸輪上的凸出部分形成凸起,該凸起至少三個且環(huán)向均布,所述凸出部分之間的空間形成個數與攔截網個數對應的卡槽;所述卡件與所述卡槽適配。
9、進一步的是,所述凸輪上的凸出部分形成凸起,該凸起為兩個且相對于轉軸中心對稱分布,所述攔截網相對于轉軸中心對稱分布;所述卡件上設置有與所述凸起適配的凹槽。
10、進一步的是,所述船體為雙體船結構,該雙體船結構包括位于兩側的子船體,兩個子船體之間通過橋架連接;所述子船體內設置所述進水通道和收集室,所述收集倉設置于所述橋架內。
11、進一步的是,所述橋架上設置有底槽,所述收集倉可拆卸的設置于該底槽內;或/和所述子船體上設置有垃圾倉安裝槽,所述垃圾倉可拆卸的設置于垃圾倉安裝槽內;所述收集倉底面或/和側壁上設置有濾孔,用于使收集倉內的液相物可通過該濾孔流出該收集倉至底槽內。
12、進一步的是,所述橋架內還設置有水循環(huán)處理裝置,該水循環(huán)處理裝置包括設置于橋架內的過濾腔,該過濾腔內設置有一個或多個過濾元件,過濾腔的入水口與底槽的出水口連通,該過濾腔用于將吸入該過濾腔的液相物進行過濾后排出船體。
13、進一步的是,所述攔截網的網孔尺寸大于所述濾孔尺寸;所述攔截網的網孔尺寸等于或大于所述網板上的網孔尺寸。
14、進一步的是,本濕地修復及養(yǎng)護設備還包括超聲波抑藻裝置,該超聲波抑藻裝置設置于船體下方,用于向水體發(fā)出持續(xù)時間為10~15min的超聲波;超聲波抑藻裝置為發(fā)射頻率為20~40khz的超聲波發(fā)射器。
15、進一步的是,所述超聲波抑藻裝置包括藻類在線監(jiān)測裝置和超聲波發(fā)射器;所述超聲波抑藻裝置為發(fā)射頻率為20~40khz,優(yōu)選的可采用20khz、30khz、40khz三個頻率。
16、進一步的是,藻類在線監(jiān)測裝置包括傳感器模塊,該傳感器模塊包含葉綠素熒光傳感器、濁度傳感器、溫度傳感器、ph傳感器、電導率傳感器中的任意一種或任意多種的組合。
17、上述葉綠素熒光傳感器用于檢測水體中葉綠素含量,藻類植物含有葉綠素,通過檢測葉綠素熒光可以間接測量藻類的含量。濁度傳感器用于測量水體的濁度,藻類大量繁殖會導致水體濁度增加。溫度傳感器用于監(jiān)測水體溫度,因為溫度變化會影響藻類的生長。ph傳感器用于監(jiān)測水體的ph值,藻類生長會影響水體的酸堿度。電導率傳感器用于監(jiān)測水體的電導率,電導率變化可以反映水體中溶解性鹽類和營養(yǎng)物質的濃度。
18、上述藻類在線監(jiān)測裝置設置有數據處理單元與傳感器模塊連接,用于處理傳感器采集的數據,進行數據分析和決策。
19、超聲波抑藻裝置通過在線監(jiān)測藻類含量結果,自動選擇超聲波頻率和持續(xù)時間,向水體中多次發(fā)射多頻率超聲波,破壞藻類細胞,增強對多種藻類的抑制效果。所選超聲波頻率和持續(xù)時間更適宜破壞藻類細胞,但其發(fā)射頻率和強度又低,對濕地水生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境的影響較小。
20、所述超聲波抑藻裝置包括藻類在線監(jiān)測裝置和超聲波發(fā)射器,通過在線監(jiān)測藻類含量結果,自動選擇超聲波頻率和持續(xù)時間,向水體中多次發(fā)射多頻率超聲波,增強對多種藻類的抑制效果。
21、進一步的是,上述的數據處理單元與船體的動力系統(tǒng)和泵體連接,用于根據傳感器模塊采集的數據,控制動力系統(tǒng)變速或/和改變泵吸力。
22、本方案的一種濕地修復及養(yǎng)護設備更適宜在濕地日常修復及養(yǎng)護過程中,通過每日動態(tài)控制收集絲狀藻類、滅殺絲狀藻類,持續(xù)將濕地水體中藻類生物量控制在適宜的范圍內,從而將濕地中藻類爆發(fā)扼殺在萌芽之中,由于本船體針對還在細胞萌發(fā)期或者幼苗期的絲藻,其船體可設置的相對更小,其靈活性更高,適用的水深范圍更廣;此外,本發(fā)明與藻類爆發(fā)后的大型設備除藻相比,是通過前期預防控制濕地除藻,除藻成本更低,更具有應用潛力。