船载铲斗装置和使用方法与流程
1.本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种船载铲斗装置和使用方法。
背景技术：
2.蓝藻业已成为水域的主要污染物之一，河道、湖泊、水库等地的水面上大量蓝藻的存在，不但会污染水质，对居民用水和工农业用水产生不利影响，还会对周边的生态环境造成破坏。目前，治理蓝藻的方法主要包括物理法、化学法和生物法三种，其中，生物法目前尚不成熟，化学法技术限制太多，而且往往容易造成二次污染，因此到目前为止，物理法还是蓝藻治理的主要处理方法。
3.在物理法中，最为简单有效的治理方式为人工打捞，具体为驾着小船，人工用勺子或细网等工具在水面打捞，但由于蓝藻颗粒小，又易溶于水形成蓝藻液，这就使得人工打捞耗时耗力，不仅劳动强度大，打捞效率也不高，同时，这种方式打捞出的蓝藻的含水量也大，不利于蓝藻的后续处理。
4.目前，面对严峻的蓝藻污染，传统的打捞方法和打捞工具已不合适，耗时、耗力，且效率不高，所以需要积极探索更加环保高效的蓝藻清理工具和使用方法。
技术实现要素：
5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于蓝藻打捞效率高的船载铲斗装置。
6.本发明采用如下技术方案：
7.本发明提供一种船载铲斗装置，该装置挂靠于船体的船头上且能够升降，该装置包括水平设置的进口管道、拦截水体的堰体、竖直设置的出风管道和收集蓝藻液的蓝藻池，进口管道的一端开口形成铲斗口，进口管道的另一端垂直连通出风管道的侧面，堰体设置在进口管道的靠近出风管道位置处，出风管道的顶端开口，出风管道的底端与蓝藻池上部空间连通，出风管道上设有拉索装置，蓝藻池的底部开设有进水孔，进水孔处封堵有最大开门角度不大于60
°
的拍门，拉索装置上的拉索的一端进入出风管道内部，并与拍门连接，拉索的另一端设置在出风管道外部。
8.优选地，进口管道和出风管道的外壁在水平方向上设置有水位标尺。
9.优选地，拉索装置还包括定滑轮和拉索固定环，定滑轮设置在出风管道的内壁上，拉索固定环设置在出风管道的外壁上，出风管道上设有连通内外壁的预留孔洞，拉索的一端连接拍门的门叶，拉索卡入定滑轮的滑槽并穿出预留孔洞，拉索的另一端缠绕固定在拉索固定环上。
10.优选地，拍门的门叶在打开方向的侧边与开度控制索的一端相连接，开度控制索的另一端与拍门的门框相连接，拍门打开到最大角度，开度控制索处于绷紧状态。
11.优选地，出风管道的外壁上设置有垂直出风管道的固定支撑板，固定支撑板与船头上的千斤顶的驱动端垂直连接。
12.本发明提供一种如上任一项所述的船载铲斗装置的使用方法，包括以下步骤：
13.b1：将船载铲斗装置能够升降地挂靠于船体的船头上；
14.b2：打开蓝藻池底部的进水孔进水，控制船载铲斗装置下降至进口管道的管道底部浸入水面，且堰体的顶部与水面相平；
15.b3：启动船体，将漂浮水面的蓝藻从铲斗口铲入进口管道，堰体将沉于进口管道底部的水阻挡，蓝藻液不断从堰体的顶部流过并进入蓝藻池内。
16.与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
17.采用本发明的船载铲斗装置进行蓝藻打捞工作时，将船载铲斗装置设置在船体的船头上，并使进口管道的管道底部浸入水面，且堰体的顶部与水面相平，通过开动船体行进，蓝藻液即可从进口管道的铲斗口越过堰体进入蓝藻池，而堰体的设置能够将一部分水阻挡，使进入蓝藻池中的蓝藻液的蓝藻含量较高；同时，在船体行进过程中，风在集聚效应下从进口管道的上部向着出风管道流动，并最终从出风管道顶端的开口排出，在此过程中，浮于水面的蓝藻在风的裹挟下更容易越过堰体顶部进入蓝藻池，有利于提高蓝藻的打捞效率和蓝藻液的浓度。
附图说明
18.图1是本发明实施例中的船载铲斗装置的俯视图。
19.图2是图1中a-a向的剖视图。
20.图3是图1中b-b向的剖视图。
21.图4是图1中c-c向的剖视图。
22.图5是本发明实施例中船载铲斗装置的侧视图。
23.图6是本发明实施例中船载铲斗装置在打捞作业时的示意图。
24.图7是本发明实施例中的蓝藻打捞船的俯视图。
25.图8是图7中d-d向的剖视图。
26.其中，附图标记说明如下：
27.1、船载铲斗装置
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172、开度控制索
28.11、进口管道
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173、门框
29.111、铲斗口
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18、固定支撑板
30.12、堰体
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2、船体
31.13、出风管道
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21、千斤顶
32.131、预留孔洞
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3、抽排装置
33.14、蓝藻池
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31、潜水排污泵
34.141、进水孔
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32、排水管道
35.15、水位标尺
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4、存储设备
36.16、拉索装置
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41、中转筒
37.161、拉索
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42、存储筒
38.162、定滑轮
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5、垫块
39.163、拉索固定环
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a、静水位
40.17、拍门
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b、最高水位
41.171、门叶
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c、最低水位
具体实施方式
42.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
46.以下为本发明的船载铲斗装置的一种实施例。
47.参见图1、图2和图4，本实施例的船载铲斗装置1挂靠于船体2的船头上且能够升降，并包括水平设置的进口管道11、拦截水体的堰体12、竖直设置的出风管道13和收集蓝藻液的蓝藻池14，进口管道11的一端开口形成铲斗口111，进口管道11的另一端垂直连通出风管道13的侧面，堰体12设置在进口管道11的靠近出风管道13位置处，出风管道13的顶端开口，出风管道13的底端与蓝藻池14上部空间连通，出风管道13上设有拉索装置16，蓝藻池14的底部开设有进水孔141，进水孔141处封堵有最大开门角度不大于60
°
的拍门17，拉索装置16上的拉索161的一端进入出风管道13内部，并与拍门17连接，拉索161的另一端设置在出风管道13外部。
48.参见图6，采用本实施例的船载铲斗装置1进行蓝藻打捞工作时，将船载铲斗装置1设置在船体2的船头上，并使进口管道11的管道底部浸入水面，且堰体12的顶部与水面相平，通过开动船体2行进，蓝藻液即可从进口管道11越过堰体12进入蓝藻池14，而堰体12的设置能够将一部分水阻挡，使进入蓝藻池14中的蓝藻液的蓝藻含量较高；同时，在船体2行进过程中，风在集聚效应下从进口管道11的上部向着出风管道13流动，并最终从出风管道13顶端的开口排出，在此过程中，浮于水面的蓝藻在风的裹挟下更容易越过堰体12顶部进入蓝藻池14，有利于提高蓝藻的打捞效率和蓝藻液的浓度。
49.参见图4，当控制船载铲斗装置1下降时，操作人员同时在出风管道13外部拉动拉索161，拍门17在拉索161的带动下打开，之后，水流通过蓝藻池14底部的进水孔141进入蓝藻池14内，当船载铲斗装置1下降到作业水深后，即船载铲斗装置1外侧的水位标尺15与静水位a齐平时，放松拉索161，拍门17在水压和自身重力下关闭。
50.具体地，在本实施例中，船载铲斗装置1为整体构件，且由塑料制作。
51.较佳地，在本实施例中，现有的保洁船船体可作为本实施例的船载铲斗装置1挂靠的船体2。由于保洁船体积小，可以穿梭于各个狭小的地区进行清理打捞工作，作业效率也高，采用保洁船船体作为本实施例的船载铲斗装置1挂靠的船体2可以增强本实施例的船载
铲斗装置1的环境适应力。同时，在不需要清理蓝藻时，本实施例的船体2也可以用于河道保洁，一船多用，综合利用能力强。
52.具体地，参见图1，在本实施例中，进口管道11的剖面为等腰梯形，且铲斗口111和进口管道11的与出风管道13连通位置处分别位于等腰梯形剖面的上底和下底位置，蓝藻液在越过堰体12后，一部分蓝藻液直接落入出风管道13底端的蓝藻池14内，另一部分蓝藻液在进口管道11内继续横流一段距离后，再落入蓝藻池14。
53.需要说明的是，在本实施例中，进口管道11的等腰梯形剖面的尺寸由船体2的尺寸确定，其中，上底尺寸为船体2的船头宽度的1.5倍，等腰梯形的高为上底尺寸的0.5-0.7倍，两等腰角的角度不小于60
°
。
54.优选地，参见图4，拉索装置16还包括定滑轮162和拉索固定环163，定滑轮162设置在出风管道13的内壁上，拉索固定环163设置在出风管道13的外壁上，出风管道13上设有连通内外壁的预留孔洞131，拉索161的一端连接拍门17的门叶171，拉索161卡入定滑轮162的滑槽并穿出预留孔洞131，拉索161的另一端缠绕固定在拉索固定环163上。
55.优选地，参见图5，进口管道11和出风管道13的外壁在水平方向上设置有水位标尺15。当船载铲斗装置1下降至工作深度时，则水位标尺15与静水位a齐平，此时，操作人员可以及时停止进水孔141进水，船载铲斗装置1随即停止下降。当船载铲斗装置1下降到作业水深后，放松拉索161，并将拉索161重新缠绕固定在拉索固定环163上，拍门17在水压和自身重力下自动关闭，而拉索161也不会被带入出风管道13内。
56.优选地，参见图4，拍门17的门叶171在打开方向的侧边与开度控制索172的一端相连接，开度控制索172的另一端与拍门17的门框173相连接，拍门17打开到最大角度，开度控制索172处于绷紧状态。
57.需要说明的是，拍门17为现有技术中常用的一种单向阀，门叶171的一端铰接在门框173上，从而实现拍门17的开闭。
58.较佳地，在本实施例中，拍门17打开到60
°
时，开度控制索172处于绷紧状态。优选地，参见图7和图8，出风管道13的外壁上设置有垂直出风管道13的固定支撑板18，固定支撑板18与船头2上的千斤顶21的驱动端垂直连接。
59.本实施例如上所述的船载铲斗装置1可工厂制作，能够提高加工效率，确保加工质量。
60.本实施例还提供一种如上所述的船载铲斗装置1的使用方法，包括以下步骤：
61.b1：将船载铲斗装置1能够升降地挂靠于船体2的船头上；
62.b2：打开蓝藻池14底部的进水孔141进水，控制船载铲斗装置1下降至进口管道11的管道底部浸入水面，且堰体12的顶部与水面相平；
63.b3：启动船体2，将漂浮水面的蓝藻从铲斗口111铲入进口管道11，堰体12将沉于进口管道11底部的水阻挡，蓝藻液不断从堰体12的顶部流过并进入蓝藻池14内。
64.在采用本实施例的船载铲斗装置的使用方法进行蓝藻打捞时，进口管道11的上部与出风管道13形成连通的风道，在船体2向前行进时，风在集聚效应下从进口管道11的上部向着出风管道13流动，并最终从出风管道13顶端的开口排出，在此过程中，浮于水面的蓝藻在风的裹挟下更容易越过堰体12进入蓝藻池14，有利于提高蓝藻的打捞效率和蓝藻液的浓度。
65.参见图1和图2，本实施例还提供一种蓝藻打捞船，包括如上所述的船载铲斗装置1，还包括船体2、抽排装置3和存储设备4，出风管道13能够升降地设置在船体2的船头上，抽排装置3设置在蓝藻池14和出风管道13内，存储设备4设置在船体2的船舱内，蓝藻池14通过抽排装置3与存储设备4相通。
66.在将本实施例的蓝藻打捞船设置在待打捞水域后，先控制蓝藻池14底部的进水孔141进水，通过观察水位标尺15与静水位a齐平，使船载铲斗装置1下降至进口管道11的底部浸入水面，且堰体12的顶部与水面相平，然后启动船体2缓慢行驶，将水面漂浮的蓝藻通过铲斗口111铲入进口管道11，进口管道11内的堰体12将一部分水阻挡，蓝藻液则从堰体12的顶部流过并进入蓝藻池14内，达到启泵水位后，抽排装置3自动启动，将蓝藻池14内的蓝藻液抽排到存储设备4中，当存储设备4装满后，控制船体2行至蓝藻处理地并清空存储设备4内的蓝藻液，至此，本实施例的蓝藻打捞船即完成一次完整的蓝藻打捞过程。
67.当存储设备4内存储大量蓝藻液后，会使船体2整体下沉，此时可通过千斤顶21顶升固定支撑板18，使船载铲斗装置1仍然能够保持进口管道11的底部浸入水面，且堰体12的顶部与水面相平的状态，以便继续进行蓝藻打捞工作。
68.需要说明的是，当打捞作业结束，提起船载铲斗装置1出水面后，蓝藻池14内残留的未被抽排装置3排净的蓝藻液可以在拍门17打开后，从进水孔141排出；出风管道13的矩形横剖面的长度和宽度均不小于700mm，以满足维修人员的进出需求，方便对进口管道11、出风管道13和抽排装置3进行安装和检修。
69.本实施例的蓝藻打捞船在工作时，通过开动船体2行进，蓝藻液即可从进口管道11进入蓝藻池14，通过抽排装置3将蓝藻池14内的蓝藻液抽排到存储设备4内，蓝藻的打捞效率得到提高。
70.较佳地，在本实施例中，船体2上设有缆绳柱，缆绳柱上的缆绳与出风管道13的外壁相连接，以保证船载铲斗装置1在蓝藻打捞作业时的稳定性。
71.优选地，参见图1至图3，抽排装置3包括潜水排污泵31、液位传感器和控制器，潜水排污泵31安装于蓝藻池14内，潜水排污泵31的出水管与存储设备设备4相通，液位传感器设置在蓝藻池14的池壁上，潜水排污泵31和液位传感器均与控制器信号连接。
72.参见图6，当蓝藻池14内的液位低于液位传感器的设置位置，即在最低水位c以下时，潜水排污泵31不工作，此时，应加快船行速度，以加大进入蓝藻池14内的蓝藻液的流量；当蓝藻池14内的液位不低于液位传感器的设置位置时，液位传感器将检测信号传递给控制器，控制器在收到检测信号后自动启动潜水排污泵31开始工作。
73.需要说明的是，参见图6，当蓝藻池14达到最高水位，需要减慢船行速度，以减小流入蓝藻池14的蓝藻液的流量，而为了方便操作人员及时发现蓝藻池14达到最高水位b，可以在蓝藻池14的最高水位b位置处设置液位传感器，该液位传感器通过控制器与报警器信号连接，当蓝藻池14达到最高水位b时，该液位传感器将检测信号传递给控制器，控制器在接收到该液位传感器发出的检测信号后，控制报警器发出报警，以通知操作人员及时减慢船行速度。
74.较佳地，本实施例的蓝藻池14的有效容积宜大于潜水排污泵31连续抽排三十秒的排水量。
75.优选地，参见图7和图8，存储设备4包括中转筒41和存储筒42，中转筒41上设置有
出水阀，存储筒42上设置有进水阀，中转筒41上的出水阀与存储筒42上的进水阀相连通，抽排装置3与中转筒41相连通，中转筒41和存储筒42均放置在船体2的船舱内。
76.中转筒41的作用是消能稳流，本身作为一个存储蓝藻液的中转站，中转筒41用水位差通过出水阀和进水阀将筒内的蓝藻液通过伸缩软管排至存储筒42，当存储筒42装满后，关闭中转筒41上的出水阀和存储筒42上的进水阀，并解除中转筒41上的出水阀与存储筒42上的进水阀的连通，即可将存储筒42搬运下来进行蓝藻液倾倒，在倾倒完成后，再将存储筒42重新设置在船体2上，并使出水阀与进水阀采用伸缩软管重新连通。
77.具体地，在本实施例中，中转筒41的容积为单个存储筒42的1.5倍；进水阀和出水阀均为硬管加装控制阀的一体式构件，硬管端设置在中转筒41或存储筒42的筒壁并连通中转筒41或存储筒42，另一端为软管套接端，进水阀的软管连接端与出水阀的软管连接端通过伸缩软管连接，且伸缩软管与进水阀、出水阀连接部分通过卡箍扣紧。
78.较佳地，在本实施例中，中转筒41可采用水附着性大的玻璃、有机玻璃或亚克力等材料制作。
79.较佳地，在本实施例中，存储筒42由塑料制作，具体尺寸根据现场搬运能力确定，材料需满足筒体的强度需要。
80.较佳地，参见图3、图6、图7和图8，在本实施例中，中转筒41的顶部开口，潜水排污泵31的出水管连接有排水管道32，排水管道32的末端位于中转筒41顶部开口位置处。
81.优选地，中转筒41的底部设有放水阀，在使用本实施例的蓝藻打捞船进行打捞作业前，通过打开放水阀可以将中转筒41内的蓝藻液排空，为迎接后续的蓝藻水做准备。
82.具体地，在本实施例中，中转筒41上设有两个出水阀，这两个出水阀沿周向间隔设置，且在轴向上距离筒底500mm以上，这两个出水阀分别与一个存储筒42的进水阀连通，且与中转筒41连通的两个存储筒42又通过其上的出水阀分别与一个存储筒42的进水阀连通。
83.进一步地，参见图8，在本实施例中，为了便于蓝藻液的流动，中转筒41和存储筒42可设置在垫块5上。
84.需要说明的是，垫块5的高度可根据现场需要进行调整，且垫块5可以采用木头或是硬质塑料制作。
85.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种船载铲斗装置，其特征在于，所述船载铲斗装置(1)挂靠于船体(2)的船头上且能够升降，并包括水平设置的进口管道(11)、拦截水体的堰体(12)、竖直设置的出风管道(13)和收集蓝藻液的蓝藻池(14)，所述进口管道(11)的一端开口形成铲斗口(111)，所述进口管道(11)的另一端垂直连通所述出风管道(13)的侧面，所述堰体(12)设置在所述进口管道(11)的靠近所述出风管道(13)位置处，所述出风管道(13)的顶端开口，所述出风管道(13)的底端与蓝藻池(14)上部空间连通，所述出风管道(13)上设有拉索装置(16)，所述蓝藻池(14)的底部开设有进水孔(141)，所述进水孔(141)处封堵有最大开门角度不大于60
°
的拍门(17)，所述拉索装置(16)上的拉索(161)的一端进入所述出风管道(13)内部，并与所述拍门(17)连接，所述拉索(161)的另一端设置在所述出风管道(13)外部。2.根据权利要求1所述的船载铲斗装置，其特征在于，所述进口管道(11)和出风管道(13)的外壁在水平方向上设置有水位标尺(15)。3.根据权利要求1所述的船载铲斗装置，其特征在于，所述拉索装置(16)还包括定滑轮(162)和拉索固定环(163)，所述定滑轮(162)设置在所述出风管道(13)的内壁上，所述拉索固定环(163)设置在所述出风管道(13)的外壁上，所述出风管道(13)上设有连通内外壁的预留孔洞(131)，所述拉索(161)的一端连接所述拍门(17)的门叶(171)，所述拉索(161)卡入所述定滑轮(162)的滑槽并穿出所述预留孔洞(131)，所述拉索(161)的另一端缠绕固定在所述拉索固定环(163)上。4.根据权利要求1所述的船载铲斗装置，其特征在于，所述拍门(17)的门叶(171)在打开方向的侧边与开度控制索(172)的一端相连接，所述开度控制索(172)的另一端与所述拍门(17)的门框(173)相连接，所述拍门(17)打开到最大角度，所述开度控制索(172)处于绷紧状态。5.根据权利要求1所述的船载铲斗装置，其特征在于，所述出风管道(13)的外壁上设置有垂直所述出风管道(13)的固定支撑板(18)，所述固定支撑板(18)与所述船头上的千斤顶(21)的驱动端垂直连接。6.一种如权利要求1-5任一项所述的船载铲斗装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：b1：将所述船载铲斗装置(1)能够升降地挂靠于所述船体(2)的船头上；b2：打开所述蓝藻池(14)底部的所述进水孔(141)进水，控制所述船载铲斗装置(1)下降至所述进口管道(11)的管道底部浸入水面，且所述堰体(12)的顶部与水面相平；b3：启动所述船体(2)，将漂浮水面的蓝藻从所述铲斗口(111)铲入所述进口管道(11)，所述堰体(12)将沉于所述进口管道(11)底部的水阻挡，所述蓝藻液不断从所述堰体(12)的顶部流过并进入所述蓝藻池(14)内。
技术总结
本发明公开了一种船载铲斗装置和使用方法。该船载铲斗装置挂靠于船体的船头上且能够升降，并包括水平设置的进口管道、拦截水体的堰体、竖直设置的出风管道和收集蓝藻液的蓝藻池，进口管道的一端开口形成铲斗口，进口管道的另一端垂直连通出风管道的侧面，堰体设置在进口管道的靠近出风管道位置处，出风管道的顶端开口，出风管道的底端与蓝藻池上部空间连通，出风管道上设有拉索装置，蓝藻池的底部开设有进水孔，进水孔处封堵有最大开门角度不大于60
