[发明专利]一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯有效
申请号: | 201810879965.0 | 申请日: | 2018-08-03 |
公开(公告)号: | CN109020127B | 公开(公告)日: | 2021-08-31 |
发明(设计)人: | 陈娟;王沛芳;王超;钱进;孙胜浩 | 申请(专利权)人: | 河海大学 |
主分类号: | C02F11/02 | 分类号: | C02F11/02;C02F11/00 |
代理公司: | 南京君陶专利商标代理有限公司 32215 | 代理人: | 沈根水 |
地址: | 210098*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 原位 修复 内源 污染 多功能 耦合 生态 | ||
1.一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯,包括塑料网格(1)、多功能修复层、分区缝合线(5)、密封线(6)、底层基体(9)、土工布(10)、固定铆钉(11)、连接环(12)、金属网(13)、尼龙网(15);其特征在于,生态毯整体呈长方形多层结构,共分五层,由下至上依次为土工布(10)、底层基体(9)、尼龙网(15)、多功能修复层、塑料网格(1);其中多功能修复层包括植物修复区(2)、功能微生物修复区(3)、多孔材料物理吸附区(4),植物修复区(2)与功能微生物修复区(3)、功能微生物修复区(3)与多孔材料物理吸附区(4)之间通过分区缝合线(5)间隔;生态毯的边缘用密封线(6)进行缝合,生态毯中部用若干对均匀分布的固定铆钉(11)进行固定;生态毯的外层套有金属网(13),金属网(13)的侧边上设有若干个连接环(12);植物修复区(2)和多孔材料物理吸附区(4)分别位于功能微生物修复区(3)的左右两侧。
2.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯,其特征是所述塑料网格(1)的网孔直径小于填充物粒径,采用30-50目,厚度为0.1-0.5 cm之间。
3.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯,其特征是所述植物修复区(2)包括颗粒型植生基质(7)和水生植物种子(8),其中植生基质(7)为松树皮颗粒、仙土和陶粒的混合物,松树皮颗粒、仙土和陶粒的比例为4:2:1,粒径为8-15目,水生植物种子(8)均匀添加到颗粒型的植生基质(7)中,水生植物种子(8)的品种选用轮叶黑藻、伊乐藻和苦草中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯,其特征是所述功能微生物修复区(3)中填充对污染物具有高效降解作用的固定化功能微生物颗粒,其具体制作步骤如下:
1)功能微生物选择与扩繁;通过筛选土著微生物或购买商品化降解菌种得到功能微生物,选择适用于功能微生物的培养基和培养条件,进行恒温扩大培养;
2)固定化方法选择及试剂准备;固定化方法选用吸附包埋法:配制1%-3%浓度的海藻酸钠溶液,使用恒温水浴锅进行加热溶解,搅拌均匀,在高压灭菌锅中121℃灭菌30分钟,冷却至室温备用,同时配置浓度为2%-5%的CaCl2溶液;
3)固定化功能微生物颗粒制作;将步骤2)中准备的海藻酸钠溶液加入功能微生物菌剂,形成海藻酸钠-微生物混合液,使得混合液中菌剂的浓度为15%-25%,并混合搅拌均匀;将步骤2)中配置的CaCl2溶液使用注射器以110-140滴/min的速度将海藻酸钠-微生物混合液注入到CaCl2溶液中,在4℃冰箱中固定后使其形成凝胶,经纱布漏斗过滤,收集固定化功能微生物颗粒,粒径为15-25目,用生理盐水冲洗3次后备用。
5.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯,其特征是所述多孔材料物理吸附区(4)中填充多孔材料,多孔材料包括沸石、活性炭和陶粒三种多孔颗粒,粒径为15-25目,沸石、活性炭和陶粒按照比例2:1:4进行投加。
6.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯,其特征是所述分区缝合线(5)和密封线(6)采用尼龙线。
7.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯,其特征是所述底层基体(9)为河沙、粘土和石子的混合物,石子的粒径为4目-8目,河沙的粒径为10目-15目,河沙、粘土和石子的混合比例为1:1:0.4。
8.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯,其特征是所述土工布(10)的宽度为1-4 m,长度为6-12 m,厚度为0.5-1.0 cm。
9.根据权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯,其特征是所述尼龙网(15)网孔直径为50-60目,厚度为0.1-0.5 cm。
10.如权利要求1所述的一种原位修复底泥内源污染的多功能耦合型生态毯,其在于,单块生态毯的组合与铺设包括如下步骤:
1)铺设最底层的土工布(10),接着铺设厚度为4-6 cm的底层基体(9);
2)在最上层铺设尼龙网(15),接着铺设塑料网格(1),缝纫分区缝合线(5),将单块生态毯分为三个功能区,分别为植物修复区(2)、功能微生物修复区(3)、多孔材料物理吸附区(4);
3)在尼龙网(15)和塑料网格(1)之间的不同功能区中分别对应加入颗粒型植物基质(7)与水生植物种子(8)的混合物、功能微生物颗粒、多孔材料,各功能区厚度为2-4 cm;
4)将单块生态毯的四周使用密封线(6)进行缝合,在中部使用若干固定柳钉(11)进行固定;将金属网(13)对折,并将整个生态毯装入带有连接环(12)的金属网(13)中;金属网(13)面积是单块生态毯的两倍,使得金属网完全包裹生态毯,并且在开口处使用铁丝连接固定,则完成生态毯的组装,将其卷成筒状,便于运输和铺设;
5)根据底泥污染区域确定所需生态毯的数量,通过拖船将卷成筒状的生态毯运输到底泥污染的水域,将生态毯放开平铺于底泥之上,多块生态毯通过连接环(12)进行连接,组装完成后在整块生态毯的四个角分别打入固定桩(14),将整块生态毯固定于底泥之上防止被水流冲走,有效阻隔内源污染物向上覆水释放,降低底泥中多种污染物的污染水平,同时构建良好的底泥微生态系统。
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