一种基于凹土的浮岛生态填料及其制作方法
阅读说明：本技术 一种基于凹土的浮岛生态填料及其制作方法 (Floating island ecological filler based on attapulgite and manufacturing method thereof ) 是由 孙俊杰 邹丹 叶天宝 徐烨飞 于 2021-07-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基于凹土的浮岛生态填料,包括填料制造装置,所述填料制造装置包括底座,所述底座的上端左侧固定连接有搅拌装置,所述底座的上端中间位置固定连接有干燥装置,所述底座的上端右侧固定连接有造粒机。先后经盐酸、氢氧化钠溶液的改性,可显著增加凹土吸附性能,既包括对金属阳离子的吸附,也包括对磷酸阴离子的吸附；同时有益菌的缓慢释放以及填料所处的兼性环境可更好的发挥EM菌种的有效性,促进其增殖与释放；此外,浮岛植物因填料营养元素富集使成长更为茂盛,将其置于河湖中,可有效减少藻类的产生,增加对于蓝藻防治意义重大。(The invention provides a floating island ecological filler based on attapulgite, which comprises a filler manufacturing device, wherein the filler manufacturing device comprises a base, the left side of the upper end of the base is fixedly connected with a stirring device, the middle position of the upper end of the base is fixedly connected with a drying device, and the right side of the upper end of the base is fixedly connected with a granulator. The attapulgite clay can obviously improve the adsorption performance of the attapulgite clay by modifying with hydrochloric acid and sodium hydroxide solution in sequence, and comprises the adsorption of metal cations and the adsorption of phosphate anions; meanwhile, the slow release of beneficial bacteria and the facultative environment of the filler can better play the effectiveness of EM strains and promote the proliferation and release of the EM strains; in addition, the floating island plants grow more vigorously due to the enrichment of the nutrient elements of the filler, and the floating island plants are placed in rivers and lakes, so that the generation of algae can be effectively reduced, and the increase of the growth of the floating island plants has great significance for the prevention and treatment of blue algae.)
技术领域
本发明涉及河湖生态治理技术领域，具体为一种基于凹土的浮岛生态填料及其制作方法。
背景技术
目前，基于凹凸棒石的孔道及集合体的微细孔隙结构，使凹土产品不仅可作为重金属、抗生素等有毒有害物质吸附剂，提纯改性后的凹土产品还有作为异相催化反应载体、助催化剂、催化剂、分子筛等用途；国内外上述相关研究有很多。
然而，基于凹土作为有益菌载体，或浮岛类生态培养基的研究较少，基本处于空白。本发明为充分发挥基于凹土的功能优势，开发一种可以净化水质的用于生态浮岛领域的凹土生态培养基。经初步调研，该发明在城市景观水体、小型参观水体中的应用非常广泛，市场潜力巨大。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于凹土的浮岛生态填料及其制作方法，解决了现有的基于凹土作为有益菌载体，或浮岛类生态培养基的研究较少，基本处于空白的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于凹土的浮岛生态填料，包括填料制造装置，所述填料制造装置包括底座，所述底座的上端左侧固定连接有搅拌装置，所述底座的上端中间位置固定连接有干燥装置，所述底座的上端右侧固定连接有造粒机。
优选的，所述搅拌装置包括第一支撑架，所述第一支撑架的上端固定连接有搅拌罐，所述搅拌罐的上端中间位置固定连接有第一驱动电机，所述搅拌罐的上端前侧固定连接有进液管，所述搅拌罐的上端后侧固定连接有第一进料斗。
优选的，所述搅拌罐的下端中间位置固定连接有第一泥浆泵，所述第一泥浆泵的输出端固定连接有第一出料管。
优选的，所述干燥装置包括第二支撑架，所述第二支撑架的上端固定连接有离心分离罐，所述离心分离罐的上端中间位置固定连接有第二驱动电机，所述离心分离罐的上端左侧固定连接有进料管。
优选的，所述离心分离罐的下端中间位置固定连接有第二泥浆泵，所述第二泥浆泵的输出端固定连接有第二出料管，所述离心分离罐的下端右侧固定连接有出液管。
优选的，所述造粒机包括第三支撑架，所述第三支撑架的上端左侧固定连接有驱动装置，所述第三支撑架的上端右侧固定连接有造粒罐，所述造粒罐的上端固定连接有第二进料斗，所述造粒罐的右侧中间位置固定连接有出料斗。
一种基于凹土的浮岛生态填料的制作方法，包括以下步骤：
a.将凹土原料由第一进料斗投入到搅拌罐内，再由进液管向搅拌罐内通入盐酸溶液，启动第一驱动电机对凹土原料和盐酸溶液进行搅拌，搅拌结束后，启动第一泥浆泵将凹土原料和盐酸溶液形成的悬浊液由第一出料管、进料管泵入到离心分离罐内；
b.启动第二驱动电机，将悬浊液进行固液分离，液体经过出液管排出，剩余的凹土浆料通过第二泥浆泵经过第二出料管、第一进料斗泵入到搅拌罐内，再经过进液管向搅拌罐内注入氢氧化钠溶液，启动第一驱动电机对凹土原料和氢氧化钠溶液进行搅拌，搅拌结束后，启动第一泥浆泵将凹土原料和氢氧化钠溶液形成的悬浊液由第一出料管、进料管泵入到离心分离罐内；
c.启动第二驱动电机，将悬浊液进行固液分离，液体经过出液管排出，剩余的凹土浆料通过第二泥浆泵经过第二出料管、第一进料斗泵入到搅拌罐内，再经过进液管向搅拌罐内注入纯水，启动第一驱动电机对凹土浆料和纯水进行搅拌，搅拌结束后，启动第一泥浆泵将凹土原料和纯水形成的悬浊液由第一出料管、进料管泵入到离心分离罐内；
d.启动第二驱动电机，将悬浊液进行固液分离，液体经过出液管排出，剩余的改性凹土浆料通过第二泥浆泵经过第二出料管、第一进料斗泵入到搅拌罐内，再经过进液管向搅拌罐内注入EM菌液，启动第一驱动电机对改性凹土浆料和EM菌液进行搅拌，搅拌结束后，启动第一泥浆泵将改性凹土浆料和EM菌液形成的混合浆料由第一出料管、第二进料斗泵入到造粒罐内；
e.调节造粒机的造粒直径为1.5-5cm，启动驱动装置，进行造粒，制成的填料经过出料斗排出，将填料放置到放置架上进行风干，风干结束后，储存再阴凉处备用。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于凹土的浮岛生态填料及其制作方法及其方法。具备以下有益效果：
1、该一种基于凹土的浮岛生态填料及其制作方法及其方法，先后经盐酸、氢氧化钠溶液的改性，可显著增加凹土吸附性能，既包括对金属阳离子的吸附，也包括对磷酸阴离子的吸附；同时有益菌的缓慢释放以及填料所处的兼性环境可更好的发挥EM菌种的有效性，促进其增殖与释放；此外，浮岛植物因填料营养元素富集使成长更为茂盛，将其置于河湖中，可有效减少藻类的产生，增加对于蓝藻防治意义重大。
附图说明
图1为本发明的填料制造装置结构示意图；
其中，1、底座；2、第一支撑架；3、搅拌罐；4、第一驱动电机；5、进液管；6、第一进料斗；7、第一泥浆泵；8、第一出料管；9、第二支撑架；10、离心分离罐；11、第二驱动电机；12、进料管；13、第二泥浆泵；14、第二出料管；15、出液管；16、第三支撑架；17、驱动装置；18、造粒罐；19、第二进料斗；20、出料斗。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明实施例提供一种基于凹土的浮岛生态填料，包括填料制造装置，填料制造装置包括底座1，底座1的上端左侧固定连接有搅拌装置，底座1的上端中间位置固定连接有干燥装置，底座1的上端右侧固定连接有造粒机。
优选的，搅拌装置包括第一支撑架2，第一支撑架2的上端固定连接有搅拌罐3，搅拌罐3的上端中间位置固定连接有第一驱动电机4，搅拌罐3的上端前侧固定连接有进液管5，搅拌罐3的上端后侧固定连接有第一进料斗6，搅拌罐3的内部设置有与第一驱动电机4输出端连接的搅拌杆，可以对搅拌罐3内的原料和溶液进行搅拌。
优选的，搅拌罐3的下端中间位置固定连接有第一泥浆泵7，第一泥浆泵7的输出端固定连接有第一出料管8，第一出料管8的末端固定有三通管，并在三通管的支管上设置电磁阀进行通断控制，三通管的两个末端分别与进料管12和第二进料斗19进行连接。
优选的，干燥装置包括第二支撑架9，第二支撑架9的上端固定连接有离心分离罐10，离心分离罐10的上端中间位置固定连接有第二驱动电机11，离心分离罐10的上端左侧固定连接有进料管12，离心分离罐10的内部设置有与第二驱动电机11输出端连接的超滤滤网，可以对悬浊液进行固液分离。
优选的，离心分离罐10的下端中间位置固定连接有第二泥浆泵13，第二泥浆泵13的输出端固定连接有第二出料管14，离心分离罐10的下端右侧固定连接有出液管15，第二出料管14上设置电磁阀进行通断控制，第二出料管14的末端与第一进料斗6进行连接。
优选的，造粒机包括第三支撑架16，第三支撑架16的上端左侧固定连接有驱动装置17，第三支撑架16的上端右侧固定连接有造粒罐18，造粒罐18的上端固定连接有第二进料斗19，造粒罐18的右侧中间位置固定连接有出料斗20。
一种基于凹土的浮岛生态填料的制作方法，包括以下步骤：
a.将凹土原料由第一进料斗6投入到搅拌罐3内，再由进液管5向搅拌罐3内通入盐酸溶液，启动第一驱动电机4对凹土原料和盐酸溶液进行搅拌，搅拌结束后，启动第一泥浆泵7将凹土原料和盐酸溶液形成的悬浊液由第一出料管8、进料管12泵入到离心分离罐10内；
b.启动第二驱动电机11，将悬浊液进行固液分离，液体经过出液管15排出，剩余的凹土浆料通过第二泥浆泵13经过第二出料管14、第一进料斗6泵入到搅拌罐3内，再经过进液管5向搅拌罐3内注入氢氧化钠溶液，启动第一驱动电机4对凹土原料和氢氧化钠溶液进行搅拌，搅拌结束后，启动第一泥浆泵7将凹土原料和氢氧化钠溶液形成的悬浊液由第一出料管8、进料管12泵入到离心分离罐10内；
c.启动第二驱动电机11，将悬浊液进行固液分离，液体经过出液管15排出，剩余的凹土浆料通过第二泥浆泵13经过第二出料管14、第一进料斗6泵入到搅拌罐3内，再经过进液管5向搅拌罐3内注入纯水，启动第一驱动电机4对凹土浆料和纯水进行搅拌，搅拌结束后，启动第一泥浆泵7将凹土原料和纯水形成的悬浊液由第一出料管8、进料管12泵入到离心分离罐10内；
d.启动第二驱动电机11，将悬浊液进行固液分离，液体经过出液管15排出，剩余的改性凹土浆料通过第二泥浆泵13经过第二出料管14、第一进料斗6泵入到搅拌罐3内，再经过进液管5向搅拌罐3内注入EM菌液，启动第一驱动电机4对改性凹土浆料和EM菌液进行搅拌，搅拌结束后，启动第一泥浆泵7将改性凹土浆料和EM菌液形成的混合浆料由第一出料管8、第二进料斗19泵入到造粒罐18内；
e.调节造粒机的造粒直径为1.5-5cm，启动驱动装置17，进行造粒，制成的填料经过出料斗20排出，将填料放置到放置架上进行风干，风干结束后，储存再阴凉处备用。
实施例2：
本发明实施例提供一种基于凹土的浮岛生态填料的制作方法，包括以下步骤：
a.将普通凹土块料送入球磨机进行粉碎，粉碎后的凹土粉末在化学改性罐中先后采用5％的氢氧化钠、5％的盐酸、2％的氢氧化钠对凹土进行3次改性，改性后的凹土再用清水将多余碱液洗去。
b.将酸碱改性后的凹土在干化场地晾晒至含水率小于10％，再将其投入到1000℃高温螺杆式干燥系统去除水分，待含水率0.1～0.2％时停止干燥，送入菌液负载罐。
c.按照1000份改性凹土与1份菌液比例投加市售EM菌液，1份EM菌液加500份水混匀后再于改性凹土混合、搅拌菌液,放入造粒机造粒，烘干温度小于60摄氏度,成品放于密封罐中待用。
如表1所示，本发明的产品工艺参数如下：
实施例3：
本发明实施例提供一种基于凹土的浮岛生态填料的使用方法：
将凹土生态填料放置于浮岛滤水网底部，浮岛植物根部穿插于填料中，工程施加量为10～50m2/kg，根据浮岛总面积大小单位用量有所差异，将其置于河湖中后，可有效减少藻类的产生，增加对于蓝藻防治意义重大，当水体中重金属含量较多时，由凹土层状晶体结构形成的纳米级孔道搭载铜、铁、铬等金属氧化物，使填料具有催化降解抗生素以及其他等对人体生命健康危害性较大的有机物。
如表2所示，凹土浮岛生态填料施用量如下：
浮岛总面积
单位质量可管面积
<10平米
10m<sup>2</sup>/kg
10～50平米
20m<sup>2</sup>/kg
50～100平米
30m<sup>2</sup>/kg
100～500平米
40m<sup>2</sup>/kg
>5000平米
50m<sup>2</sup>/kg
如表3所示，试验对比数据如下：
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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