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专利号: 2024114128803
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种减少温室气体甲烷排放的微纳气泡曝气型铁基系统,包括铁基垂直潜流人工湿地池体,其特征在于所述铁基垂直潜流人工湿地池体前端依次设有布水渠(1)、阀门井(2)及微纳气泡曝气装置(3),所述布水渠(1)与阀门井(2)之间设有挡墙,其中铁基垂直潜流人工湿地池体后端设有集水渠(6),所述布水渠(1)与阀门井(2)通过管道连接,所述阀门井(2)与微纳气泡曝气装置(3)通过管道连接,所述微纳气泡曝气装置(3)与铁基垂直潜流人工湿地池体上方的穿孔管连接,所述人工湿地池体下方的穿孔管的端部延伸至集水渠(6),铁基垂直潜流人工湿地池体顶部种植有湿地植物(4);

所述微纳气泡曝气装置(3)包括无机陶瓷膜组件(35),所述无机陶瓷膜组件(35)前端的液体进口与液泵(33)通过管路连接,所述无机陶瓷膜组件(35)前端的气体进口与空气压缩机(37)通过管路连接,所述无机陶瓷膜组件(35)后端设有文丘里管(36),所述文丘里管(36)与出水管(38)连接,所述出水管(38)与所述的人工湿地池体上方的穿孔管连接;

所述铁基垂直潜流人工湿地池体包括自下而上的夯实基础(7)、防渗层(8)及功能基质(9),所述功能基质(9)包括自下而上分别铺设鹅卵石填料层(91)、黄铁矿与火山岩混合填料层(92)及铁碳填料层(93),所述铁碳填料层(93)上覆盖土层(94),其中土层(94)上种植有湿地植物(4);

利用铁碳和黄铁矿,强化湿地中的铁氨氧化过程,进一步减少甲烷排放。

2.根据权利要求1所述的一种减少温室气体甲烷排放的微纳气泡曝气型铁基系统,其特征在于所述无机陶瓷膜组件(35)前端的液体进口与液泵(33)连接的管路上设有液压表(34),所述液泵(33)进水口设有进水管(31),所述进水管(31)上设有微纳气泡曝气装置阀门(32)。

3.根据权利要求1所述的一种减少温室气体甲烷排放的微纳气泡曝气型铁基系统,其特征在于所述防渗层(8)包括自下而上的聚乙烯薄膜(82)和C10混凝土垫层(81)。

4.根据权利要求1所述的一种减少温室气体甲烷排放的微纳气泡曝气型铁基系统,其特征在于所述穿孔管采用PE材料,穿孔管的孔间距小于铁基垂直潜流人工湿地池体宽度的

10%,穿孔管孔径为10 mm。

5.根据权利要求1所述的一种减少温室气体甲烷排放的微纳气泡曝气型铁基系统,其特征在于所述铁基垂直潜流人工湿地池体为矩形,长度为20~50 m,长宽比为1:1~3,池体面积小于1500 m²,水力坡度小于1%。

6.根据权利要求1所述的一种减少温室气体甲烷排放的微纳气泡曝气型铁基系统,其特征在于所述鹅卵石填料层(91)的鹅卵石粒径为20‑30 mm,厚度为10 cm;所述黄铁矿与火山岩混合填料层(92)中天然黄铁矿粒径为20‑25 mm,火山岩粒径为20‑25 mm,黄铁矿与火山岩混合填料层(92)厚度为40 cm;所述铁碳填料层(93)中铁碳粒径为15‑20 mm,厚度为30 cm。

7.根据权利要求1所述的一种减少温室气体甲烷排放的微纳气泡曝气型铁基系统,其特征在于所述湿地植物(4)采用挺水植物黄菖蒲(41),每株黄菖蒲行间距为15 cm,列间距为15 cm,种植密度为40 株/m²。

8.根据权利要求1所述的一种减少温室气体甲烷排放的微纳气泡曝气型铁基系统,其特征在于所述微纳气泡曝气装置(3)打出的气泡尺寸为30‑90 μm,氧气转移效率每英尺水超过85%。