CN102283168B - 一种低碳生态能源化温室甲鱼养殖模式 - Google Patents

一种低碳生态能源化温室甲鱼养殖模式 Download PDF

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Abstract

本发明公开的低碳生态能源化温室甲鱼养殖模式，是由生物质秸秆炭化、温室甲鱼养殖和养殖废水处理形成循环模式，农业秸秆废弃物在生物质秸秆炭化区炭化制炭，制炭过程释放的热量，通过循环水管道向温室甲鱼养殖区提供热量，维持温室甲鱼养殖池水温30±1℃，制炭过程产生CO2用于深液流水培蔬菜光合作用吸收，温室甲鱼养殖池废水通过生物质炭基吸附床和深液流水培蔬菜去除氮磷，生物质炭缓释氮磷肥施入农田供给作物生长，收获的农业秸秆用作制炭。本发明具有操作管理简单、低碳化、生态化、能源化等优点，生物质炭吸附性能好，生物质炭缓释肥肥效高，水培蔬菜经济价值高，该模式具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。

Description

一种低碳生态能源化温室甲鱼养殖模式
技术领域
本发明涉及一种低碳生态能源化温室甲鱼养殖模式。
背景技术
我国是世界上甲鱼养殖规模最大的国家，甲鱼营养丰富，含有蛋白质、脂肪、钙、铁、动物胶、角蛋白及多种维生素，是不可多得的滋补品，是水产品之珍品。随着我国人民生活水平的提高，国内对甲鱼的消费量日益增多。从上世纪80年代开始，我国开始兴起工厂化高密度养殖甲鱼，该养殖方式因其效益高、鳖体成长快、养殖条件易控制等特点，养殖规模得到迅猛发展，年均增长率达26%。
高密度养殖甲鱼主要采用全封闭的钢架混凝土和塑料棚架温室，养殖规模达25-30只/m2。水温在30-32℃内为甲鱼最佳的生长环境。当水温高于20℃时，甲鱼开始摄食，摄食量随水温升高而增加。若水温低于最佳温度时，鳖体消化酶合成水平低，饲料转化率低；水温高于最佳温度时，由于鳖体活动量增加，也会降低饲料转化率。因此，为了保证温室内龟鳖的良好成长，温室内的水温一般控制在30-32℃，且应尽量保持恒定。为维持甲鱼的健康快速生长，每年甲鱼养殖场将消耗大量能源。据统计，1000m2的甲鱼养殖温室每年需要消耗6-8万个蜂窝煤，占整个养殖过程运行成本的40%以上。在此过程中，热能利用率低，能源浪费严重，且排放大量CO2。温室甲鱼养殖废水氮磷含量高，TN 50-200mg/L，TP 5-50mg/L，目前大多数养殖场废水未经任何处理直接排放，导致周边水体富营养化，严重影响周边生态环境和居民身心健康。
我国是一个农业大国，农作物秸秆产生量极其巨大。据估算，我国农作物秸秆总产量为6.5×108 t/a，其中稻草2.3×108t，玉米秸秆2.2×108t，豆类和秋杂粮作物秸秆1.0×108t，花生、薯类藤蔓和甜菜叶等1.0×108t。我国秸秆主要用作燃烧，常年燃烧的秸秆量约为5×107-7×107t，占秸秆产生总量的10-15%。燃烧过程能量只利用了 1/10，大多数的能量、矿物盐类、脂肪和粗蛋白等物质均被浪费。
全球变暖，已经威胁到人类的生存和发展。2009年12月，哥本哈根世界气候大会的召开预示着全球变暖已成为各国瞩目的环境问题。减少温室气体特别是二氧化碳排放是控制全球温度上升的首要手段。中国在温室气体排放方面认真履行国际义务，承诺到2020年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40-45%。农业温室气体排放占全世界温室气体排放总量的12.5%，其中CO2占8.4%，CH4占40%。因此，如何发展低碳农业迫在眉睫。
依据我国温室甲鱼养殖、秸秆利用和温室气体排放现状，亟需开发一种操作运行方便，适应我国能源环保需求的低碳生态能源化温室甲鱼养殖模式，对我国高效低耗养殖业的发展具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提出一种符合甲鱼养殖的低碳生态能源化温室甲鱼养殖模式。
本发明的低碳生态能源化温室甲鱼养殖模式，是由生物质秸秆炭化、温室甲鱼养殖和养殖废水处理形成循环模式，农业秸秆废弃物在生物质秸秆炭化区炭化制炭，制炭过程释放的热量，通过循环水管道向温室甲鱼养殖区提供热量，维持温室甲鱼养殖池水温30±1℃，制炭过程产生CO2用于深液流水培蔬菜光合作用吸收，温室甲鱼养殖池废水通过生物质炭基吸附床和深液流水培蔬菜去除氮磷，生物质炭缓释氮磷肥施入农田供给作物生长，收获的农业秸秆用作制炭。
本发明的有益效果是：
农业废弃物秸秆通过低温热解炭化余热供应温室甲鱼养殖热量，生物质秸秆炭吸附甲鱼养殖废水中氮磷作为缓释肥，减少农田化肥施用。
本发明具有操作管理简单、低碳化、生态化、能源化等优点，生物质炭吸附性能好，生物质炭缓释肥肥效高，水培蔬菜经济价值高，该模式具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。
附图说明
图1 是低碳生态能源化温室甲鱼养殖模式示意图。
具体实施方式
参照图1，低碳生态能源化温室甲鱼养殖模式，是由生物质秸秆炭化、温室甲鱼养殖和养殖废水处理形成循环模式，农业秸秆废弃物经粉碎压实，压实密度为0.9-1.0t/m3，在300-500℃热解炭化形成生物质炭，制炭过程排放的CO2通过深液流水培蔬菜光合作用吸收。制炭过程释放的热量，通过循环水管道进入温室甲鱼养殖大棚，经空气加热系统加热甲鱼养殖水，利用温度控制器维持温室甲鱼养殖池水温30±1℃，温室甲鱼养殖废水流出温室大棚，集中收集后，氮磷通过高比表面积、高孔隙率的生物质炭基质吸附床和深液流水培蔬菜协同处理，生物质炭和蔬菜根系形成的致密微域环境，促使氮素通过硝化/反硝化、厌氧氨氧化等作用去除，氮磷吸附于生物质炭中，成为生物质炭氮磷缓释肥施入农田供给作物生长，可减少氮磷化肥使用，收获的农业秸秆用作制炭。
整个循环碳素得以固定于土壤中，氮磷元素资源化循环利用，该过程较秸秆燃烧过程减少温室气体CO2排放50%以上，减少废水氮磷排放量70-80%，真正实现低碳、生态和能源化，实现高效低耗的温室甲鱼养殖过程。

Claims (1)

1.一种低碳生态能源化温室甲鱼养殖方法，其特征是由生物质秸秆炭化、温室甲鱼养殖和养殖废水处理形成循环模式，农业秸秆废弃物在生物质秸秆炭化区炭化制炭，制炭过程释放的热量，通过循环水管道向温室甲鱼养殖区提供热量，维持温室甲鱼养殖池水温30±1℃，制炭过程产生CO2用于深液流水培蔬菜光合作用吸收，温室甲鱼养殖池废水通过生物质炭基吸附床和深液流水培蔬菜去除氮磷，生物质炭缓释氮磷肥施入农田供给作物生长，收获的农业秸秆用作制炭。
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