一种多功能水面垃圾收集装置的制作方法

1.本发明属于生态环境保护及治理技术领域，涉及一种水面垃圾收集装置，尤其为一种多功能水面垃圾收集装置。


背景技术：

2.河道、湖泊、池塘等自然水体的水面上，经常有树叶、水槽、生活垃圾、死掉的水生动物、藻类、水面油污等垃圾漂浮，严重影响生态环境，这些水面垃圾的清理往往存在滞后性，且存在人工清理存在清理劳动强度大、人员投入量大、不能及时彻底清理等问题，人工清理时，也有一定的安全隐患；若利用水面垃圾清理装置清理水面垃圾，运行费用高、能源消耗严重。
3.同时，河道、湖泊等自然水体多存在流动性差、溶解氧偏低等问题，部分河湖治理采用充氧曝气的手段来增加水体溶解氧含量，但是，这种增加水体溶解氧含量的方式运行费用太高，不适合大范围推广应用。
4.而随着国家生态环境综合整治力度的加大，消除河道、湖泊、池塘等的黑臭水体，恢复河道、湖泊、池塘的自然生态环境已是迫在眉睫。因此，有必要提供一种技术方案，以解决上述清理水面垃圾效率低、效果差，以及充氧曝气增加水体溶解氧含量的方式运行费用高、不适合大范围推广应用并且清理垃圾与水体增氧无法同时进行等的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种多功能水面垃圾收集装置,以解决现有技术中针对水面垃圾人工清理速度慢、效率低、清理不彻底及清理滞后，自动清理水面垃圾成本过高，以及现有的增加河道、湖泊、池塘等的水体溶解氧含量的方式成本过高的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明的所采取的技术方案是：
7.一种多功能水面垃圾收集装置，关键是，其包括垃圾收集部、曝气部、悬浮固定部及牵引拉结部，所述垃圾收集部通过悬浮固定部悬浮在水体的表面，所述牵引拉结部一端沉于水体的水底，另一端通过悬浮固定部与垃圾收集部固定，调节垃圾收集部相对于水面的距离；所述曝气部设置在所述垃圾收集部的下端，曝气部的进水口与所述垃圾收集部内部连通，出水口通入水体。
8.所述垃圾收集部包括中心收集桶、过滤网及过滤板，所述中心收集桶为耐腐蚀材料，所述过滤网设置在所述中心收集桶内，所述过滤板可拆卸地设置在所述中心收集桶底面与过滤网之间；
9.所述中心收集桶的上平面位于水平面下10mm-20mm处；
10.所述过滤网为提篮式过滤网袋，所述过滤网的网眼孔径小于1mm，过滤网的上端与中心收集桶的安装处低于水面下5mm—20mm；
11.所述过滤板的网眼孔径小于2mm。所述曝气部为射流曝气部或喷泉增氧曝气部。
12.所述曝气部为射流曝气部，所述射流曝气部包括排水泵、射流推流曝气器、及进气
部，所述排水泵设置在所述过滤板及中心收集桶的底面之间，排水泵的排水端通过水泵连接管与所述射流推流曝气器连通，所述进气部设置在所述射流推流曝气器的进气端，包括进气冒及进气管，所述进气冒设置在所述进气管的一端、高出水面，所述进气管的另一端与所述射流推流曝气器连通。
13.所述悬浮固定部包括浮筒、收集桶外置框架、收集桶支臂固定架，所述浮筒为密封的桶体、数量为3个或3个以上，所述浮筒与所述中心收集桶之间通过收集桶支臂固定架连接固定，所述收集桶外置框架用于连接相邻的两收集桶支臂固定架，形成稳定的整体框架结构。
14.所述牵引拉结部包括牵引固定环、牵引配重块及牵引拉结绳，所述牵引固定环通过连接扣固定在所述浮筒的外侧，所述牵引拉结绳的一端与牵引固定环固定，另一端固定在所述牵引配重块上，所述牵引配重块沉于水体的水底。
15.其还包括能量转换部，所述能量转换部包括太阳能板、蓄电池及光伏控制器，所述太阳能板通过太阳能板支架固定在所述收集桶支臂固定架上，所述蓄电池及光伏控制器设置在所述浮筒内，所述太阳能板与蓄电池分别与所述光伏控制器之间电连接；所述排水泵与所述蓄电池之间电连接。
16.所述能量转换部还包括时钟控制器，所述时钟控制器与所述蓄电池、排水泵之间电连接。
17.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
18.本发明提供的多功能水面垃圾收集装置，适用于水深800mm以上的河道、池塘、湖泊等自然水体中，利用曝气部的排水泵在垃圾收集部的中心收集桶的桶底形成负压抽吸，使水面的水流源源不断的进入中心收集桶，水流裹挟的河面垃圾、藻类等其他漂浮物由过滤网及过滤板过滤，在无人值守的情况下，利用水体的循环流动实现水面垃圾的自动收集，曝气部与垃圾收集部的结合实现了水体表面垃圾的全方位自动清理、消除清洁死角，不仅能够保证水面的清理效果、提高清理效率、实现实时清理，还降低了清洁人员的劳动强度。
19.另外，曝气部的设置对水体推流、搅拌，显著增加了水体的内循环，其中，射流推流曝气器与进气部结合设置，排水泵排水的同时吸入空气，过滤后的水流在射流推流曝气器内与从进气部进入的空气剧烈混合，形成气液混合体后从射流推流曝气器的扩散管排出，空气在水体中以细微气泡上升，从而显著提高了水体内溶解氧的含量，从而实现了再清理水面垃圾的同时提高水质。
20.设置能量转换部，利用太阳能供电，能够有效减少装置的运行费用，同时，当因阴天导致太阳能发电不足以为装置运行提供电力时，还可外接电网供电，方便灵活。
21.本发明所提供的多功能水面垃圾收集装置，集垃圾自动清理收集、曝气推流多重功能于一体，便于维护与管理，能够在自动清理水面垃圾的同时增加水体的溶解氧含量，实现水体清理与增氧的同步进行，装置的运行费用低，能量消耗低，可适用的水体范围大，因此可以大范围推广应用，从而为恢复河道、湖泊、池塘的自然生态环境的工作提供良好助力。
附图说明
22.图1为本发明的结构俯视图；
23.图2为图1的a-a向剖视图；
24.图中标记说明：1、中心收集桶，2、过滤网，3、浮筒，4、太阳能板，5、收集桶外置框架，6、收集桶支臂固定架，7、射流推流曝气器，8、进气冒，9、牵引固定环，10、过滤板，11、排水泵，12、水泵连接管，13、牵引配重块，14、牵引拉结绳，15、太阳能板支架，16、进气管，17、蓄电池，18、光伏控制器，19、时钟控制器，20、水体，21、水底。
具体实施方式
25.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明进行进清楚、完整的描述。
26.实施例一：
27.如图1、图2所示，本发明的一种多功能水面垃圾收集装置，关键是，其包括垃圾收集部、曝气部、悬浮固定部及牵引拉结部，所述垃圾收集部通过悬浮固定部悬浮在水体20的表面，依靠悬浮固定部提供浮力，保证垃圾收集部能够浮于水体20的表面、对水面垃圾进行清理，所述牵引拉结部一端沉于水底21，另一端通过悬浮固定部与垃圾收集部固定，从而将垃圾收集部锚固拉结固定在指定水体20位置，调节垃圾收集部相对于水面的距离；所述曝气部设置在所述垃圾收集部的下端，曝气部的进水口与所述垃圾收集部内部连通，出水口通入水体20。
28.利用曝气部为垃圾收集部提供清洁水面垃圾的动力，实现了水面垃圾的自动清理，提高了水面垃圾的清理效率，使水面垃圾自动清理及曝气增加水体20溶解氧含量能够同步进行，降低了清理水面垃圾的人力投入，降低了清理水面垃圾与增加水体20溶解氧含量的综合成本。
29.具体的，如图2所示，所述垃圾收集部包括中心收集桶1、过滤网2及过滤板10，所述中心收集桶1为耐腐蚀材料，本实施例中，选择中心收集桶1为304不锈钢材质，厚度为1.5mm；
30.所述过滤网2设置在所述中心收集桶1内，与中心收集桶1呈可拆卸连接，当过滤网2内收集满垃圾后，由人工将其从中心收集桶1内拆下将垃圾清理转运，清理后再将过滤网2放入中心收集桶1内即可；所述过滤板10可拆卸地设置在所述中心收集桶1底面与过滤网2之间，方便在清理过滤网2时，对过滤板10进行清理；
31.为了保证水体20内水流不断地涌入中心收集桶1，设置中心收集桶1的上平面低于水面10mm-20mm，优选的，所述中心收集桶1的上平面位于水平面下15mm处；所述过滤网2为提篮式过滤网袋，材质可以为不锈钢丝编织网或高强纤维网袋，所述过滤网2的网眼孔径小于1mm，过滤网2置于中心收集桶1内部的上位、与中心收集桶1的安装平面低于水面下5mm—20mm，优选的，过滤网2与中心收集桶1的安装平面低于水面下20mm；所述过滤板10的网眼孔径小于2mm用于在中心收集桶1内二次拦截垃圾。
32.进一步的，所述曝气部可以为射流曝气部或景观效果更好的喷泉系统，本实施例中，为节约成本，也为了使装置对水体20的适应性更广，选择曝气部为射流曝气部。
33.具体的，所述曝气部为射流曝气部，所述射流曝气部包括排水泵11、射流推流曝气器7、及进气部，所述排水泵11设置在所述过滤板10及中心收集桶1的底面之间，排水泵11的排水端通过水泵连接管12与所述射流推流曝气器7连通，过滤板10设置在排水泵11与过滤
网2之间，用于保护排水泵11，防止排水泵11被堵塞；本实施例中，选择排水泵11为直流水泵，流量范围为80l/min-120l/min，功率为50w-80w，优选的，排水泵11流量为90l/min；所述进气部设置在所述射流推流曝气器7的进气端，包括进气冒8及进气管16，所述进气冒8设置在所述进气管16的一端、高出水面，以保证进气管16能顺利吸入空气，所述进气管16的另一端与所述射流推流曝气器7连通。
34.启动排水泵11，将中心收集桶1内的水排出中心收集桶1，中心收集桶1内形成负压抽吸，产生液位差，水面的水流在负压抽吸及液位差的作用下形成源源不断的流入中心收集桶1的水流，经过过滤网2过滤板10过滤后，由排水泵11抽出，过滤后的水在射流推流曝气器7及进气部连接处与空气剧烈混合，形成气液混合体后从射流推流曝气器7的扩散管排出，从而提高水体20内溶解氧的含量，在清理水面垃圾的同时提高了水体20的水质。
35.进一步的，如图1所示，为了给垃圾收集部提供浮力，所述悬浮固定部包括浮筒3、收集桶外置框架5、收集桶支臂固定架6，所述浮筒3为密封的桶体、数量为3个或3个以上，优选的，本实施例中设置浮筒3数量为4个、均匀设置在中心收集桶1的四周，所述浮筒3与所述中心收集桶1之间通过收集桶支臂固定架6连接固定，浮筒3与收集桶支臂固定架6之间采用锁扣件连接，便于组装和拆卸，相邻的两收集桶支臂固定架6之间通过收集桶外置框架5连接，从而使装置形成稳定的整体框架结构。
36.进一步的，如图1所示，为了将垃圾收集部、悬浮固定部设置在指定水体位置处，使其不被水流冲走，所述牵引拉结部包括牵引固定环9、牵引配重块13及牵引拉结绳14，所述牵引固定环9通过连接扣固定在所述浮筒3的外侧，所述牵引拉结绳14的一端与牵引固定环9固定，另一端固定在所述牵引配重块13上，连接固定好后，将牵引配重块13沉于水底21。
37.进一步的，如图1、图2所示，为了降低装置在运行过程中消耗的电力成本，本实施例中的多功能水面垃圾收集装置还包括太阳能发电的能量转换部，所述能量转换部包括太阳能板4、蓄电池17及光伏控制器18，所述太阳能板4通过太阳能板支架15固定在所述收集桶支臂固定架6上，所述蓄电池17及光伏控制器18设置在所述浮筒3内，所述太阳能板4与蓄电池17分别与所述光伏控制器18之间电连接，所述排水泵11与所述蓄电池17之间电连接。本实施例中，选择太阳能板4为多晶板，蓄电池17为两块串联的胶体蓄电池17，其中，两块胶体蓄电池17的储电量能够满足装置在5-7个阴雨天的用电量。
38.另外，为了方便控制排水泵11的工作时间及工作时长，使装置能够定时启动实现对水体20的自动化清理及增氧、提高装置的自动化程度，从而在清理过程中能够实现无人值守，本实施例中，所述能量转换部还包括时钟控制器19，所述时钟控制器19与所述蓄电池17、排水泵11之间电连接。
39.进一步的，为了在不同的环境条件下都能使用本产品，在用电方便的区域，本实施例中还设置了电网供电系统，可以在蓄电池17电量用尽时，电网为排水泵11继续供电，保证装置的连续运行。
40.进一步的，为了避免在排水泵11停机后过滤网2内的垃圾重新浮出水面、对水面造成二次污染，本实施例中，在每次水面清理完成后，安排人工将过滤网2取出，清理过滤网2内的垃圾，清理完成后再将过滤网2安装到中心收集桶1内等待下一次开机。
41.实施例二：
42.在实施例一的基础上，本实施例中，还在中心收集桶1外侧的底部设置水质在线监
测部件(图中未画出)，将水质在线监测部件与岸上电脑或控制器信号连接，从而可以为水质监测人员实时提供上传溶解氧、ph、cod、氨氮、tp、orp等数据。
43.可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。