CN102165935B - 双循环零排放的健康养殖系统 - Google Patents

Abstract

本发明的为一种能够实现减少水资源浪费、节约能源的双循环零排放的健康养殖系统；它包括外循环系统，所述的外循环系统包进水渠、养殖池、排水沟、生态净化池、生态沟渠，所述的进水渠、养殖池、排水沟、生态净化池、生态沟渠依次联接，且进水渠与生态沟渠联接形成外循环系统；其特征在于：它还包括内循环系统，所述的内循环系统包括外循环系统中的养殖池以及与养殖池连接形成循环体系的活性过滤室；本发明具有通过外循环去除因投饲带来的水质问题，通过内循环系统去除养殖池水中杂质，实现池循环水量较大但换水量小，使养殖水环境生态改变很小等优点。

Description

双循环零排放的健康养殖系统

技术领域

本发明涉及一种养殖系统，特别是一种双循环零排放的健康养殖系统。

背景技术

我国是水产养殖大国，2008年水产养殖产量3412.82万吨， 2008年全国水产养殖总面积为654.99万公顷，其中池塘和工厂化养殖面积约249.55万公顷，产量600.87万吨；工厂化养殖近3000万立方，产量21.69万吨。集约化养殖品种的鳗鲡和对虾成为是我国重要养殖品种和出口创汇产品。从鳗鲡养殖来说，2008年全国养殖产量20.53万吨，而我省产量约9.5万吨。就南美白对虾而言，全国海水产量超过72万吨、淡水产量超过52万吨，而我省海淡水产量5万多吨。但是，现有的水产养殖模式，由于池水没有经过循环过滤、除污、去污、生态处理，水质容易恶化，不得不通过大量排换水来控制养殖生态，造成养殖环境的剧急改变，易产生应激、发生病害。因病害用药，不仅成本上升，而且养殖产品容易产生药物残留。用药和大量换水，还带来污染环境问题，目前有的养殖区水质状况堪忧，如鳗鲡还常因药残等问题使出口屡遭打击，经济损失惨重；养虾业的发展同样如此，成为进入国际市场难于越过的门槛，严重制约了产业的发展。随着社会的发展，对资源利用、食品安全及健康环保要求越来越高，水资源的短缺和污染己构成威胁，与中央提倡的要建立资源节约型社会、发展循环经济、科学发展观，实现国民经济的可持续发展相适应。研究、应用先进的养殖技术及装备，发展节能减排型循环健康养殖模式，变革传统水产养殖业，提高水产品质量安全水平，其意义重大。

目前，许多专家研究多种循环水养殖方式，改变原有的一些养殖结构，增加外动力（水泵）实现循环水过滤、集中排污等，取得了一些成效，如广东省韶关市力冉农业科技有限公司引进的“欧洲无公害工厂化循环水水产养殖技术”，示范基地25亩，投入资金约3200万人民币，循环水系统占地1919，养殖水面2628，养殖花鳗鲡，可产鱼200吨，每平方产鱼76.1公斤，但养殖循环水每吨耗电0.33KW/小时，每日耗水量也较大（换水约3%）。福建省淡水水产研究所等单位，开展了土池、水泥池等循环水养殖模式研究，因造价高、运行费用及养殖成本较高等，难于满足现代渔业产业发展的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现减少水资源浪费、节约能源的双循环零排放的健康养殖系统。

    本发明的目的是这样实现的：它包括外循环系统，所述的外循环系统包进水渠、养殖池、排水沟、生态净化池、生态沟渠，所述的进水渠、养殖池、排水沟、生态净化池、生态沟渠依次联接，且进水渠与生态沟渠联接形成外循环系统；其特征在于：它还包括内循环系统，所述的内循环系统包括外循环系统中的养殖池以及与养殖池连接形成循环体系的活性过滤室；

所述的活性过滤室由依次排列且相互隔开的集污井、过滤室、净水室构成，所述的集污井底面与养殖池底面设有相互连接的第一联通管道，过滤室内设有过滤器以及设于过滤器下方的反冲装置，在净水室内设有将过滤后的净水送回养殖池的提水动力装置；过滤室的过滤器下方与净水室联通，在集污井还设有与排水沟联通的第二联通管道，在第一联通管道上设有第一插上管，在第二联通管道上设有第二插上管。

本发明具有下述优点：1、通过外循环去除因投饲带来的水质问题，通过内循环系统去除养殖池水中杂质，实现池循环水量较大但换水量小，使养殖水环境生态改变很小。2、养殖活动互不干扰，即使池塘间发生养殖病害、用药等处理也互不影响，由于独立的活性过滤室占用的空间小，可以采用每个养殖池分别设置活性过滤室进行过滤，并增设了独立的清污沟，作为用药或发生病害的养殖池的水不经过外循环系统的公共通道、经过无害化处理后直接排放，避免了交叉污染（感染）。3、通过反冲操作，及时、高效地去除养殖系统水体中的颗粒物质。4、改变养殖池塘底层“氧债”水，时刻补充高溶氧的水，额外采用了气动提水装置可以保证在过滤后的水质中溶入大量的氧气。5、在活性过滤室中种植江蓠、海葡萄等海藻或水葫芦等植物，养殖牡蛎或螺蛳等滤食性贝类、鲯鳅等刮食性鱼类后，池塘水中的氮、磷保持在适宜范围。

附图说明

图1为本发明循环系统的各个功能区的分布图。

图2为内循环、部分外循环已经废水排出体系的侧剖图。

图3为活性过滤室的俯视图。

标号说明

11养殖池、12排水沟、13生态净化池、14生态沟渠、15进水渠、21活性过滤室、31集污井、32过滤室、33净水室、41第一联通管道、42过滤器、43第二联通管道、44第一插上管、45第二插上管、51气泵主机、52通气管、53提水管道、54第一阀门、55第二通气管、56气盘、57第二阀门、61清污沟、62无害化处理池、63第三联通管道、64第三插上管、65隔离板、71盛污盘、72小网袋。

具体实施方式

一种双循环零排放的健康养殖系统，所述的外循环系统包括进水渠15、养殖池11、排水沟12、生态净化池13、生态沟渠14；所述的进水渠、养殖池、排水沟、生态净化池、生态沟渠依次联接，且进水渠与生态沟渠联接形成外循环系统；其特征在于：它还包括内循环系统，所述的内循环系统包括外循环系统中的养殖池以及与养殖池连接形成循环体系的活性过滤室21；内循环通过活性过滤室过滤养殖池水中的杂质（食物残渣、动物粪便等）以及增加过滤池内水的氧气含量；外循环主要控制养殖池水中的氮、磷含量，降解因投饲带来的水质问题，使其保持在适宜范围。

一般在排水沟与生态净化池衔接处、生态净化池与生态沟渠衔接处设置一个提水装置。

所述的活性过滤室由依次排列且相互隔开的集污井31、过滤室32、净水室33构成，所述的集污井底面与养殖池底面设有相互连接的第一联通管道41，过滤室内设有过滤器42以及设于过滤器下方的反冲装置，在净水室内设有将过滤后的净水送回养殖池的提水动力装置；过滤室的过滤器下方与净水室联通，在集污井还设有与排水沟联通的第二联通管道43，在第一联通管道上设有第一插上管44，在第二联通管道上设有第二插上管45。

所述的提水动力装置为气动提水装置，所述的气动提水装置包括气泵主机51、第一通气管52、提水管道53，所述的第一通气管连接气泵主机，第一通气管的出气端位于净水室的底面，在出气口的上方设有提水管道，提水管道的进水端开口朝下且位于通气管出气口的上方，提水管道的出水端位于养殖池内，第一通气管上设有第一阀门54。入水口不高于养殖池最高水位的20厘米为最优，养殖如有不同的水位要求，净水室可建控制闸板或经过多次提升来解决，当然提水动力装置还可以是低扬程水泵（轴流泵），但是其增氧效果较差，需再净水室内加配增氧设备来提高溶氧，因此耗电量也相对较多。

反冲装置包括可以是前面提到的气泵主机以及另外设置的第二通气管55、气盘56，所述的第二通气管连接气泵主机，第二通气管的出气端连接气盘，气盘位于过滤室底面、过滤层的下方，第二通气管上设有第二阀门57。在使用气泵主机只需调整第一阀门、第二阀门的开与关，即可控制反冲操作。当然，反冲装置也可另设的第二气泵主机与第二通气管55、气盘56相连。

本发明所述过滤器为由单一、小于40目的密网袋、密网框，单一的活性炭、煤渣、珊瑚石、石灰石或其混合并通过过滤网包裹而成的过滤器。当然过滤器内的材料可以根据具体的养殖品种选择材料及调配不同的混合比例。

它还包括清污沟61、无害化处理池62，所述的清污沟通过第三联通管道63与第二联通管道上设有的三通管连接，第三联通管道的出水口位于清污沟底面且在第三联通管道出水口上设有第三插上管64，无害化处理池位于清污沟的水流流向的末端。每个养殖池不可避免的发生鱼类生病、清洗养殖池的情况，生病以及清洗的养殖池的尽可能避免进入外循环，以免影响其他养殖池，所以而外增设了清污沟、无害化处理池，用于处理的污水通道。

发明中集污井的面积为养殖池面积的0.05~0.2%，过滤室的面积为养殖池面积的0.3-0.8%、净水室的面积为养殖池面积的0.2-0.5%。一般来说采用上述的数值性价比最优。

第一联通管道的进水口位于养殖池池底的最低点，这样比较方便养殖池池底杂质的汇集，例如采用中央排污系统（即排污口位于池底中心）便于杂质的汇集；如池底往一面倾斜，净水室提水后流到活性过滤室的对边，分多口流入养殖池，尽量保证池水的充分循环。

集污井与过滤室、过滤室与集污井分别通过隔离板65或小于40目网的过滤网隔离。在施工上，为了节约成本，在建造活性过滤室可以直接挖掘一个大的坑室，再通过隔板隔开形成各个功能区。

集污井内还设盛污盘71，所述的盛污盘的表面设有纹路、凹槽，所述的集污井的侧壁上设有多层纵向排列的倾斜的导轨槽，导轨槽翘起的一端靠近过滤室，与导轨槽层数对应的盛污盘斜插入导轨槽内，在导轨槽翘起的一端设有用于收集废物的小网袋72，一般小网袋的目数小于40目。在污水进入集污井且缓缓上升时，由于盛污盘表面非平面结构，部分污渍将会停留在盛污盘表面的纹路的凹点上，还有部分的污渍将会沉淀到小网袋内，从而减少污物流入过滤室，同时，通过定期清理盛污盘，更好地保持过滤室中的微生态系统。

位于养殖池内的提水管道入水口不高于养殖池最高水位的20厘米，且提水管道的出水端第一联通管道的进水口位于养殖池池底的最低点。这样可以让流出来的水形成的冲力使养殖池内的水形成循环，加快氧气融入水中和水中有害气体的外溢、排“内毒”，同时让水流产生运动，使养殖的生物形成游动，养殖效果更好，而提水管道的出水端远离第一联通管道的进水口（位于养殖池池底的最低点），是为了避免刚刚经过置换的水马上参与排污循环。

本发明专利的操作步骤及工作原理如下：

内循环系统的工作状态：第二插上管、第三插上管处于关闭状态，第一插上管处于打开状态，养殖池与活性过滤室建立联通。在水车式增氧机的作用下，养殖池中污物集中到中央区域，由于净水室中的提水作用，养殖池的水面高过活性过滤室，使第一联通管道进水端将池底混合有大量杂质的污水流入集污井，并流入过滤室进行过滤，最后过滤后的水流入净水室，通过提水动力装置将水重新打回养殖池。一般来说采用气动提水装置可以提高回流净水的含氧量且更为省电，当然也可以采用轴流泵等其他提水动力装置，但最好在净水室中额外增加一个或多个用于提高水含氧量的设备为宜。

一段时间后，一是将盛污盘、过滤密网移出，及时清除固体废物；二是对活性过滤室进行反冲清洗，用于去除过滤室内过滤器上的杂质，清洗流程如下：停止提水动力装置工作，在活性过滤室中关闭第一插上管，开启反冲气盘数十秒之后打开第二插上管，活性过滤室的水将留在集污井和过滤器上的杂质一起流向排水沟，并最终流到生态净化池。该过程至集污井的水见底结束，一般对过滤器的清洗程度可达80%以上，如果认为对过滤器清洗不满意，可以利用养殖塘的水引入活性过滤室，再次对过滤器进行清洗即可。

杂质进入排水沟后先进行固液分离，定期将固体污物取出，将污水转入生态净化池，用于养殖水生植物等，如海水可养殖江蓠、海葡萄等海藻和牡蛎等贝类；淡水中可种植苦草、水葫芦、莲藕等植物，养殖泥鳅、黄鳝、鲯鳅等鱼类或蚌、螺等贝类，同时还利用光合细菌或乳酸菌或芽孢杆菌等微生物处理池，将养殖废弃物吸收、处理，降低氨氮、亚硝基氮、磷等指标，净化的水通过生态沟渠重新回流至养殖池内，形成外循环，从而达到养殖的“零排放”。

由于在养殖水产的过程中，不可避免的将发生鱼虾蟹类生病的过程，常常造成水体的污染，一般来说，内循环是针对一个养殖池进行的，而外循环的排水沟、生态净化池、生态沟渠等结构可以是多个养殖池共同使用，一旦受到污染的水参与外循环，将不可避免的造成其他养殖池的污染，所以本发明中，增设一个能够排除受污染的水体外排通道，即关闭第二插上管，同时打开第一插上管和第三插上管，将水体引入集污井后，污水直接通过第三联通管道进入清污沟，之后对养殖池和活性过滤室进行清洗，清洗的污水也通过第三联通管道流出，集中进行无害化处理后达标排放。

实施效果

1、本发明的每日循环水量达到100%以上；减少换水量90%以上；比现有的养殖系统减少能耗20%、循环水每吨耗电0.02KW/小时，节约养殖成本20%以上；

2、提高养殖成活率10%以上；养殖过程中抗生素明显减少，且携带抗生素的水产品的比率下降。

3、提高了养殖池的“独立能力”使在设计规划养殖池的过程中更为科学，单位面积土地的养殖池占地率更高，单位土地产出的水产品更高，同时管理更为便利。

4、养殖操作更为方便，如对养殖池加热或降温、消毒药挂袋或施用EM、芽孢杆菌等微生态制剂等，仅可在净水室布设管道、投放即可；如投喂膨化饲料也可在提水口附近操作即可。

Claims (10)

1.一种双循环零排放的健康养殖系统，它包括外循环系统，所述的外循环系统包括进水渠（15）、养殖池（11）、排水沟（12）、生态净化池（13）、生态沟渠（14），所述的进水渠、养殖池、排水沟、生态净化池、生态沟渠依次联接，且进水渠与生态沟渠联接形成外循环系统；其特征在于：它还包括内循环系统，所述的内循环系统包括外循环系统中的养殖池以及与养殖池连接形成循环体系的活性过滤室；

所述的活性过滤室（21）由依次排列且相互隔开的集污井（31）、过滤室（32）、净水室（33）构成，所述的集污井底面与养殖池底面设有相互连接的第一联通管道（41），过滤室内设有过滤器（42）以及设于过滤器下方的反冲装置，在净水室内设有将过滤后的净水送回养殖池的提水动力装置；过滤室的过滤器下方与净水室联通，在集污井还设有与排水沟联通的第二联通管道（43），在第一联通管道上设有第一插上管（44），第二联通管道上设有第二插上管（45）。

2.根据权利要求1所述的双循环零排放的健康养殖系统，其特征在于：所述的提水动力装置为气动提水装置，所述的气动提水装置包括气泵主机（51）、第一通气管（52）、提水管道（53），所述的第一通气管连接气泵主机，通气管的出气端位于净水室的底面，在出气口的上方设有提水管道，提水管道的进水端开口朝下且位于通气管出气口的上方，提水管道的出水端位于养殖池内，第一通气管上设有第一阀门（54）。

3.根据权利要求1所述的双循环零排放的健康养殖系统，其特征在于：所述的反冲装置包括气泵主机、第二通气管（55）、气盘（56），所述的第二通气管连接气泵主机，第二通气管的出气端连接气盘，气盘位于过滤室底面、过滤层的下方，第二通气管上设有第二阀门（57）。

4.根据权利要求1所述的双循环零排放的健康养殖系统，其特征在于：所述过滤器为由单一、小于40目的密网袋、密网框，单一的活性炭、煤渣、珊瑚石、石灰石或其混合并通过过滤网包裹而成的过滤器。

5.根据权利要求1所述的双循环零排放的健康养殖系统，其特征在于：它还包括清污沟（61）、无害化处理池（62），所述的清污沟通过第三联通管道（63）与第二联通管道上设有的三通管连接，第三联通管道的出水口位于清污沟底面且在第三联通管道出水口上设有第三插上管（64），无害化处理池位于清污沟的水流流向的末端。

6.根据权利要求1所述的双循环零排放的健康养殖系统，其特征在于：所述的集污井的面积为养殖池面积的0.05~0.2%，过滤室的面积为养殖池面积的0.3-0.8%、净水室的面积为养殖池面积的0.2-0.5%。

7.根据权利要求1所述的双循环零排放的健康养殖系统，其特征在于：第一联通管道的进水口位于养殖池池底的最低点。

8.根据权利要求1所述的双循环零排放的健康养殖系统，其特征在于：集污井与过滤室、过滤室与净水室分别通过隔离板（65）或小于40目网的过滤网隔离。

9.根据权利要求1所述的双循环零排放的健康养殖系统，其特征在于：

集污井内还设盛污盘（71），所述的盛污盘的表面设有纹路、凹槽，所述的集污井的侧壁上设有多层纵向排列的倾斜的导轨槽，导轨槽翘起的一端靠近过滤室，与导轨槽层数对应的盛污盘斜插入导轨槽内，在导轨槽翘起的一端设有用于收集废物的小网袋（72）。

10.根据权利要求1所述的双循环零排放的健康养殖系统，其特征在于：位于养殖池内的提水管道入水口不高于养殖池最高水位的20厘米，且提水管道的出水端远离养殖池池底的最低点。

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