[发明专利]基于生物质循环的人工湿地及其污染物强化去除方法

权利要求书

1.一种基于生物质循环的人工湿地，其特征在于：其中回填有活性炭层，活性碳层中的活性炭由该人工湿地中的植物残体或/和动物残体经炭化制备而成。

2.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于：表流人工湿地中活性炭层的回填方式包括直接混合添加法、模块法和浮球法；潜流人工湿地中活性炭层的回填方式包括模块法和浮球法。

3.根据权利要求2所述的人工湿地，其特征在于：所述直接混合添加法为将活性炭与底泥混合后回填，得到活性炭和底泥的混合层，该混合层的上方是覆盖层，下方式底泥层；

优选的，所述覆盖层的厚度为4-8cm，混合层的厚度为25-40cm，水层高度为30-50cm；优选为，覆盖层的厚度为5-6cm，混合层的厚度为26-35cm，水层高度为35-45cm；

优选的，所述混合层中的活性炭与底泥的质量比为1:0.8-1.2；

优选的，所述覆盖层中的物质为底泥。

4.根据权利要求2所述的人工湿地，其特征在于：所述模块法为将盛放有活性碳的槽体埋填在底泥或填料中，槽体内的活性炭分为两层，上层为粒度为7-8cm的块状活性炭，下层为10-20目的活性炭，槽体的四周和底部均匀打孔；

优选的，所述槽体的上表面与底泥或填料的上表面之间的距离为4-20cm；

优选的，所述槽体上的开孔直径小于小颗粒活性炭的粒径；

优选的，上层块状活性炭的厚度为7-8cm，下层小颗粒活性炭的厚度为8-10cm。

5.根据权利要求2所述的人工湿地，其特征在于：所述浮球法为将装有活性炭的中空球体埋于底泥或填料中，中空球体之间通过绳子连接固定，每个中空球体上均开设多个通孔。

6.根据权利要求5所述的人工湿地，其特征在于：靠近人工湿地进水口的中空球体中的活性炭的直径为5-8cm，自人工湿地进水口至出水口之间的活性炭的直径逐渐减小。

7.根据权利要求6所述的人工湿地，其特征在于：所述中空球体的直径为10-15cm，通孔直径为1-2cm。

8.一种人工湿地与微生物燃料电池的耦合系统，其特征在于：包括权利要求1-7任一所述人工湿地和微生物燃料电池，微生物燃料电池包括阳极、阴极和导线，阳极埋设于所述活性炭层，阴极固定于人工湿地的水层的溶氧区，阳极和阴极之间通过导线连接。

9.权利要求1-7任一所述基于生物质循环的人工湿地的污染物强化去除方法，其特征在于：包括如下步骤：

回收人工湿地中的植物残体和/或动物残体，将其炭化，制备得到活性炭，然后将活性炭回填于该人工湿地的底泥或填料中。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述动物残体为虾、蟹壳或鱼鳞。

优选的，回填的活性炭为植物残体炭化得到的活性炭或动物残体炭化得到的活性炭或两者的混合物；

优选的，所述植物残体在植物的非生长期收割，利用水热炭化技术结合新型的活性剂将其转化为活性炭。