船載鏟斗裝置和使用方法與流程
1.本發(fā)明涉及環(huán)境保護技術領域，尤其涉及一種船載鏟斗裝置和使用方法。
背景技術：
2.藍藻業(yè)已成為水域的主要污染物之一，河道、湖泊、水庫等地的水面上大量藍藻的存在，不但會污染水質，對居民用水和工農業(yè)用水產生不利影響，還會對周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞。目前，治理藍藻的方法主要包括物理法、化學法和生物法三種，其中，生物法目前尚不成熟，化學法技術限制太多，而且往往容易造成二次污染，因此到目前為止，物理法還是藍藻治理的主要處理方法。
3.在物理法中，最為簡單有效的治理方式為人工打撈，具體為駕著小船，人工用勺子或細網等工具在水面打撈，但由于藍藻顆粒小，又易溶于水形成藍藻液，這就使得人工打撈耗時耗力，不僅勞動強度大，打撈效率也不高，同時，這種方式打撈出的藍藻的含水量也大，不利于藍藻的后續(xù)處理。
4.目前，面對嚴峻的藍藻污染，傳統(tǒng)的打撈方法和打撈工具已不合適，耗時、耗力，且效率不高，所以需要積極探索更加環(huán)保高效的藍藻清理工具和使用方法。
技術實現要素：
5.為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種用于藍藻打撈效率高的船載鏟斗裝置。
6.本發(fā)明采用如下技術方案：
7.本發(fā)明提供一種船載鏟斗裝置，該裝置掛靠于船體的船頭上且能夠升降，該裝置包括水平設置的進口管道、攔截水體的堰體、豎直設置的出風管道和收集藍藻液的藍藻池，進口管道的一端開口形成鏟斗口，進口管道的另一端垂直連通出風管道的側面，堰體設置在進口管道的靠近出風管道位置處，出風管道的頂端開口，出風管道的底端與藍藻池上部空間連通，出風管道上設有拉索裝置，藍藻池的底部開設有進水孔，進水孔處封堵有最大開門角度不大于60
°
的拍門，拉索裝置上的拉索的一端進入出風管道內部，并與拍門連接，拉索的另一端設置在出風管道外部。
8.優(yōu)選地，進口管道和出風管道的外壁在水平方向上設置有水位標尺。
9.優(yōu)選地，拉索裝置還包括定滑輪和拉索固定環(huán)，定滑輪設置在出風管道的內壁上，拉索固定環(huán)設置在出風管道的外壁上，出風管道上設有連通內外壁的預留孔洞，拉索的一端連接拍門的門葉，拉索卡入定滑輪的滑槽并穿出預留孔洞，拉索的另一端纏繞固定在拉索固定環(huán)上。
10.優(yōu)選地，拍門的門葉在打開方向的側邊與開度控制索的一端相連接，開度控制索的另一端與拍門的門框相連接，拍門打開到最大角度，開度控制索處于繃緊狀態(tài)。
11.優(yōu)選地，出風管道的外壁上設置有垂直出風管道的固定支撐板，固定支撐板與船頭上的千斤頂的驅動端垂直連接。
12.本發(fā)明提供一種如上任一項所述的船載鏟斗裝置的使用方法，包括以下步驟：
13.b1：將船載鏟斗裝置能夠升降地掛靠于船體的船頭上；
14.b2：打開藍藻池底部的進水孔進水，控制船載鏟斗裝置下降至進口管道的管道底部浸入水面，且堰體的頂部與水面相平；
15.b3：啟動船體，將漂浮水面的藍藻從鏟斗口鏟入進口管道，堰體將沉于進口管道底部的水阻擋，藍藻液不斷從堰體的頂部流過并進入藍藻池內。
16.與現有技術相比，本發(fā)明具有顯著的進步：
17.采用本發(fā)明的船載鏟斗裝置進行藍藻打撈工作時，將船載鏟斗裝置設置在船體的船頭上，并使進口管道的管道底部浸入水面，且堰體的頂部與水面相平，通過開動船體行進，藍藻液即可從進口管道的鏟斗口越過堰體進入藍藻池，而堰體的設置能夠將一部分水阻擋，使進入藍藻池中的藍藻液的藍藻含量較高；同時，在船體行進過程中，風在集聚效應下從進口管道的上部向著出風管道流動，并最終從出風管道頂端的開口排出，在此過程中，浮于水面的藍藻在風的裹挾下更容易越過堰體頂部進入藍藻池，有利于提高藍藻的打撈效率和藍藻液的濃度。
附圖說明
18.圖1是本發(fā)明實施例中的船載鏟斗裝置的俯視圖。
19.圖2是圖1中a-a向的剖視圖。
20.圖3是圖1中b-b向的剖視圖。
21.圖4是圖1中c-c向的剖視圖。
22.圖5是本發(fā)明實施例中船載鏟斗裝置的側視圖。
23.圖6是本發(fā)明實施例中船載鏟斗裝置在打撈作業(yè)時的示意圖。
24.圖7是本發(fā)明實施例中的藍藻打撈船的俯視圖。
25.圖8是圖7中d-d向的剖視圖。
26.其中，附圖標記說明如下：
27.1、船載鏟斗裝置
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172、開度控制索
28.11、進口管道
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173、門框
29.111、鏟斗口
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18、固定支撐板
30.12、堰體
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2、船體
31.13、出風管道
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21、千斤頂
32.131、預留孔洞
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3、抽排裝置
33.14、藍藻池
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31、潛水排污泵
34.141、進水孔
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32、排水管道
35.15、水位標尺
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4、存儲設備
36.16、拉索裝置
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41、中轉筒
37.161、拉索
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42、存儲筒
38.162、定滑輪
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5、墊塊
39.163、拉索固定環(huán)
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a、靜水位
40.17、拍門
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b、最高水位
41.171、門葉
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c、最低水位
具體實施方式
42.下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細說明。這些實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制。
43.在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
44.在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
45.此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
46.以下為本發(fā)明的船載鏟斗裝置的一種實施例。
47.參見圖1、圖2和圖4，本實施例的船載鏟斗裝置1掛靠于船體2的船頭上且能夠升降，并包括水平設置的進口管道11、攔截水體的堰體12、豎直設置的出風管道13和收集藍藻液的藍藻池14，進口管道11的一端開口形成鏟斗口111，進口管道11的另一端垂直連通出風管道13的側面，堰體12設置在進口管道11的靠近出風管道13位置處，出風管道13的頂端開口，出風管道13的底端與藍藻池14上部空間連通，出風管道13上設有拉索裝置16，藍藻池14的底部開設有進水孔141，進水孔141處封堵有最大開門角度不大于60
°
的拍門17，拉索裝置16上的拉索161的一端進入出風管道13內部，并與拍門17連接，拉索161的另一端設置在出風管道13外部。
48.參見圖6，采用本實施例的船載鏟斗裝置1進行藍藻打撈工作時，將船載鏟斗裝置1設置在船體2的船頭上，并使進口管道11的管道底部浸入水面，且堰體12的頂部與水面相平，通過開動船體2行進，藍藻液即可從進口管道11越過堰體12進入藍藻池14，而堰體12的設置能夠將一部分水阻擋，使進入藍藻池14中的藍藻液的藍藻含量較高；同時，在船體2行進過程中，風在集聚效應下從進口管道11的上部向著出風管道13流動，并最終從出風管道13頂端的開口排出，在此過程中，浮于水面的藍藻在風的裹挾下更容易越過堰體12頂部進入藍藻池14，有利于提高藍藻的打撈效率和藍藻液的濃度。
49.參見圖4，當控制船載鏟斗裝置1下降時，操作人員同時在出風管道13外部拉動拉索161，拍門17在拉索161的帶動下打開，之后，水流通過藍藻池14底部的進水孔141進入藍藻池14內，當船載鏟斗裝置1下降到作業(yè)水深后，即船載鏟斗裝置1外側的水位標尺15與靜水位a齊平時，放松拉索161，拍門17在水壓和自身重力下關閉。
50.具體地，在本實施例中，船載鏟斗裝置1為整體構件，且由塑料制作。
51.較佳地，在本實施例中，現有的保潔船船體可作為本實施例的船載鏟斗裝置1掛靠的船體2。由于保潔船體積小，可以穿梭于各個狹小的地區(qū)進行清理打撈工作，作業(yè)效率也高，采用保潔船船體作為本實施例的船載鏟斗裝置1掛靠的船體2可以增強本實施例的船載
鏟斗裝置1的環(huán)境適應力。同時，在不需要清理藍藻時，本實施例的船體2也可以用于河道保潔，一船多用，綜合利用能力強。
52.具體地，參見圖1，在本實施例中，進口管道11的剖面為等腰梯形，且鏟斗口111和進口管道11的與出風管道13連通位置處分別位于等腰梯形剖面的上底和下底位置，藍藻液在越過堰體12后，一部分藍藻液直接落入出風管道13底端的藍藻池14內，另一部分藍藻液在進口管道11內繼續(xù)橫流一段距離后，再落入藍藻池14。
53.需要說明的是，在本實施例中，進口管道11的等腰梯形剖面的尺寸由船體2的尺寸確定，其中，上底尺寸為船體2的船頭寬度的1.5倍，等腰梯形的高為上底尺寸的0.5-0.7倍，兩等腰角的角度不小于60
°
。
54.優(yōu)選地，參見圖4，拉索裝置16還包括定滑輪162和拉索固定環(huán)163，定滑輪162設置在出風管道13的內壁上，拉索固定環(huán)163設置在出風管道13的外壁上，出風管道13上設有連通內外壁的預留孔洞131，拉索161的一端連接拍門17的門葉171，拉索161卡入定滑輪162的滑槽并穿出預留孔洞131，拉索161的另一端纏繞固定在拉索固定環(huán)163上。
55.優(yōu)選地，參見圖5，進口管道11和出風管道13的外壁在水平方向上設置有水位標尺15。當船載鏟斗裝置1下降至工作深度時，則水位標尺15與靜水位a齊平，此時，操作人員可以及時停止進水孔141進水，船載鏟斗裝置1隨即停止下降。當船載鏟斗裝置1下降到作業(yè)水深后，放松拉索161，并將拉索161重新纏繞固定在拉索固定環(huán)163上，拍門17在水壓和自身重力下自動關閉，而拉索161也不會被帶入出風管道13內。
56.優(yōu)選地，參見圖4，拍門17的門葉171在打開方向的側邊與開度控制索172的一端相連接，開度控制索172的另一端與拍門17的門框173相連接，拍門17打開到最大角度，開度控制索172處于繃緊狀態(tài)。
57.需要說明的是，拍門17為現有技術中常用的一種單向閥，門葉171的一端鉸接在門框173上，從而實現拍門17的開閉。
58.較佳地，在本實施例中，拍門17打開到60
°
時，開度控制索172處于繃緊狀態(tài)。優(yōu)選地，參見圖7和圖8，出風管道13的外壁上設置有垂直出風管道13的固定支撐板18，固定支撐板18與船頭2上的千斤頂21的驅動端垂直連接。
59.本實施例如上所述的船載鏟斗裝置1可工廠制作，能夠提高加工效率，確保加工質量。
60.本實施例還提供一種如上所述的船載鏟斗裝置1的使用方法，包括以下步驟：
61.b1：將船載鏟斗裝置1能夠升降地掛靠于船體2的船頭上；
62.b2：打開藍藻池14底部的進水孔141進水，控制船載鏟斗裝置1下降至進口管道11的管道底部浸入水面，且堰體12的頂部與水面相平；
63.b3：啟動船體2，將漂浮水面的藍藻從鏟斗口111鏟入進口管道11，堰體12將沉于進口管道11底部的水阻擋，藍藻液不斷從堰體12的頂部流過并進入藍藻池14內。
64.在采用本實施例的船載鏟斗裝置的使用方法進行藍藻打撈時，進口管道11的上部與出風管道13形成連通的風道，在船體2向前行進時，風在集聚效應下從進口管道11的上部向著出風管道13流動，并最終從出風管道13頂端的開口排出，在此過程中，浮于水面的藍藻在風的裹挾下更容易越過堰體12進入藍藻池14，有利于提高藍藻的打撈效率和藍藻液的濃度。
65.參見圖1和圖2，本實施例還提供一種藍藻打撈船，包括如上所述的船載鏟斗裝置1，還包括船體2、抽排裝置3和存儲設備4，出風管道13能夠升降地設置在船體2的船頭上，抽排裝置3設置在藍藻池14和出風管道13內，存儲設備4設置在船體2的船艙內，藍藻池14通過抽排裝置3與存儲設備4相通。
66.在將本實施例的藍藻打撈船設置在待打撈水域后，先控制藍藻池14底部的進水孔141進水，通過觀察水位標尺15與靜水位a齊平，使船載鏟斗裝置1下降至進口管道11的底部浸入水面，且堰體12的頂部與水面相平，然后啟動船體2緩慢行駛，將水面漂浮的藍藻通過鏟斗口111鏟入進口管道11，進口管道11內的堰體12將一部分水阻擋，藍藻液則從堰體12的頂部流過并進入藍藻池14內，達到啟泵水位后，抽排裝置3自動啟動，將藍藻池14內的藍藻液抽排到存儲設備4中，當存儲設備4裝滿后，控制船體2行至藍藻處理地并清空存儲設備4內的藍藻液，至此，本實施例的藍藻打撈船即完成一次完整的藍藻打撈過程。
67.當存儲設備4內存儲大量藍藻液后，會使船體2整體下沉，此時可通過千斤頂21頂升固定支撐板18，使船載鏟斗裝置1仍然能夠保持進口管道11的底部浸入水面，且堰體12的頂部與水面相平的狀態(tài)，以便繼續(xù)進行藍藻打撈工作。
68.需要說明的是，當打撈作業(yè)結束，提起船載鏟斗裝置1出水面后，藍藻池14內殘留的未被抽排裝置3排凈的藍藻液可以在拍門17打開后，從進水孔141排出；出風管道13的矩形橫剖面的長度和寬度均不小于700mm，以滿足維修人員的進出需求，方便對進口管道11、出風管道13和抽排裝置3進行安裝和檢修。
69.本實施例的藍藻打撈船在工作時，通過開動船體2行進，藍藻液即可從進口管道11進入藍藻池14，通過抽排裝置3將藍藻池14內的藍藻液抽排到存儲設備4內，藍藻的打撈效率得到提高。
70.較佳地，在本實施例中，船體2上設有纜繩柱，纜繩柱上的纜繩與出風管道13的外壁相連接，以保證船載鏟斗裝置1在藍藻打撈作業(yè)時的穩(wěn)定性。
71.優(yōu)選地，參見圖1至圖3，抽排裝置3包括潛水排污泵31、液位傳感器和控制器，潛水排污泵31安裝于藍藻池14內，潛水排污泵31的出水管與存儲設備設備4相通，液位傳感器設置在藍藻池14的池壁上，潛水排污泵31和液位傳感器均與控制器信號連接。
72.參見圖6，當藍藻池14內的液位低于液位傳感器的設置位置，即在最低水位c以下時，潛水排污泵31不工作，此時，應加快船行速度，以加大進入藍藻池14內的藍藻液的流量；當藍藻池14內的液位不低于液位傳感器的設置位置時，液位傳感器將檢測信號傳遞給控制器，控制器在收到檢測信號后自動啟動潛水排污泵31開始工作。
73.需要說明的是，參見圖6，當藍藻池14達到最高水位，需要減慢船行速度，以減小流入藍藻池14的藍藻液的流量，而為了方便操作人員及時發(fā)現藍藻池14達到最高水位b，可以在藍藻池14的最高水位b位置處設置液位傳感器，該液位傳感器通過控制器與報警器信號連接，當藍藻池14達到最高水位b時，該液位傳感器將檢測信號傳遞給控制器，控制器在接收到該液位傳感器發(fā)出的檢測信號后，控制報警器發(fā)出報警，以通知操作人員及時減慢船行速度。
74.較佳地，本實施例的藍藻池14的有效容積宜大于潛水排污泵31連續(xù)抽排三十秒的排水量。
75.優(yōu)選地，參見圖7和圖8，存儲設備4包括中轉筒41和存儲筒42，中轉筒41上設置有
出水閥，存儲筒42上設置有進水閥，中轉筒41上的出水閥與存儲筒42上的進水閥相連通，抽排裝置3與中轉筒41相連通，中轉筒41和存儲筒42均放置在船體2的船艙內。
76.中轉筒41的作用是消能穩(wěn)流，本身作為一個存儲藍藻液的中轉站，中轉筒41用水位差通過出水閥和進水閥將筒內的藍藻液通過伸縮軟管排至存儲筒42，當存儲筒42裝滿后，關閉中轉筒41上的出水閥和存儲筒42上的進水閥，并解除中轉筒41上的出水閥與存儲筒42上的進水閥的連通，即可將存儲筒42搬運下來進行藍藻液傾倒，在傾倒完成后，再將存儲筒42重新設置在船體2上，并使出水閥與進水閥采用伸縮軟管重新連通。
77.具體地，在本實施例中，中轉筒41的容積為單個存儲筒42的1.5倍；進水閥和出水閥均為硬管加裝控制閥的一體式構件，硬管端設置在中轉筒41或存儲筒42的筒壁并連通中轉筒41或存儲筒42，另一端為軟管套接端，進水閥的軟管連接端與出水閥的軟管連接端通過伸縮軟管連接，且伸縮軟管與進水閥、出水閥連接部分通過卡箍扣緊。
78.較佳地，在本實施例中，中轉筒41可采用水附著性大的玻璃、有機玻璃或亞克力等材料制作。
79.較佳地，在本實施例中，存儲筒42由塑料制作，具體尺寸根據現場搬運能力確定，材料需滿足筒體的強度需要。
80.較佳地，參見圖3、圖6、圖7和圖8，在本實施例中，中轉筒41的頂部開口，潛水排污泵31的出水管連接有排水管道32，排水管道32的末端位于中轉筒41頂部開口位置處。
81.優(yōu)選地，中轉筒41的底部設有放水閥，在使用本實施例的藍藻打撈船進行打撈作業(yè)前，通過打開放水閥可以將中轉筒41內的藍藻液排空，為迎接后續(xù)的藍藻水做準備。
82.具體地，在本實施例中，中轉筒41上設有兩個出水閥，這兩個出水閥沿周向間隔設置，且在軸向上距離筒底500mm以上，這兩個出水閥分別與一個存儲筒42的進水閥連通，且與中轉筒41連通的兩個存儲筒42又通過其上的出水閥分別與一個存儲筒42的進水閥連通。
83.進一步地，參見圖8，在本實施例中，為了便于藍藻液的流動，中轉筒41和存儲筒42可設置在墊塊5上。
84.需要說明的是，墊塊5的高度可根據現場需要進行調整，且墊塊5可以采用木頭或是硬質塑料制作。
85.以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發(fā)明的保護范圍。
技術特征：
1.一種船載鏟斗裝置，其特征在于，所述船載鏟斗裝置(1)掛靠于船體(2)的船頭上且能夠升降，并包括水平設置的進口管道(11)、攔截水體的堰體(12)、豎直設置的出風管道(13)和收集藍藻液的藍藻池(14)，所述進口管道(11)的一端開口形成鏟斗口(111)，所述進口管道(11)的另一端垂直連通所述出風管道(13)的側面，所述堰體(12)設置在所述進口管道(11)的靠近所述出風管道(13)位置處，所述出風管道(13)的頂端開口，所述出風管道(13)的底端與藍藻池(14)上部空間連通，所述出風管道(13)上設有拉索裝置(16)，所述藍藻池(14)的底部開設有進水孔(141)，所述進水孔(141)處封堵有最大開門角度不大于60
°
的拍門(17)，所述拉索裝置(16)上的拉索(161)的一端進入所述出風管道(13)內部，并與所述拍門(17)連接，所述拉索(161)的另一端設置在所述出風管道(13)外部。2.根據權利要求1所述的船載鏟斗裝置，其特征在于，所述進口管道(11)和出風管道(13)的外壁在水平方向上設置有水位標尺(15)。3.根據權利要求1所述的船載鏟斗裝置，其特征在于，所述拉索裝置(16)還包括定滑輪(162)和拉索固定環(huán)(163)，所述定滑輪(162)設置在所述出風管道(13)的內壁上，所述拉索固定環(huán)(163)設置在所述出風管道(13)的外壁上，所述出風管道(13)上設有連通內外壁的預留孔洞(131)，所述拉索(161)的一端連接所述拍門(17)的門葉(171)，所述拉索(161)卡入所述定滑輪(162)的滑槽并穿出所述預留孔洞(131)，所述拉索(161)的另一端纏繞固定在所述拉索固定環(huán)(163)上。4.根據權利要求1所述的船載鏟斗裝置，其特征在于，所述拍門(17)的門葉(171)在打開方向的側邊與開度控制索(172)的一端相連接，所述開度控制索(172)的另一端與所述拍門(17)的門框(173)相連接，所述拍門(17)打開到最大角度，所述開度控制索(172)處于繃緊狀態(tài)。5.根據權利要求1所述的船載鏟斗裝置，其特征在于，所述出風管道(13)的外壁上設置有垂直所述出風管道(13)的固定支撐板(18)，所述固定支撐板(18)與所述船頭上的千斤頂(21)的驅動端垂直連接。6.一種如權利要求1-5任一項所述的船載鏟斗裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：b1：將所述船載鏟斗裝置(1)能夠升降地掛靠于所述船體(2)的船頭上；b2：打開所述藍藻池(14)底部的所述進水孔(141)進水，控制所述船載鏟斗裝置(1)下降至所述進口管道(11)的管道底部浸入水面，且所述堰體(12)的頂部與水面相平；b3：啟動所述船體(2)，將漂浮水面的藍藻從所述鏟斗口(111)鏟入所述進口管道(11)，所述堰體(12)將沉于所述進口管道(11)底部的水阻擋，所述藍藻液不斷從所述堰體(12)的頂部流過并進入所述藍藻池(14)內。
技術總結
本發(fā)明公開了一種船載鏟斗裝置和使用方法。該船載鏟斗裝置掛靠于船體的船頭上且能夠升降，并包括水平設置的進口管道、攔截水體的堰體、豎直設置的出風管道和收集藍藻液的藍藻池，進口管道的一端開口形成鏟斗口，進口管道的另一端垂直連通出風管道的側面，堰體設置在進口管道的靠近出風管道位置處，出風管道的頂端開口，出風管道的底端與藍藻池上部空間連通，出風管道上設有拉索裝置，藍藻池的底部開設有進水孔，進水孔處封堵有最大開門角度不大于60
