CN102381807A - 恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，包括以下步骤：1)将恒温龟鳖养殖大棚(1)内的养殖废液排入沉淀池(2)内进行厌氧发酵，分别得固体物和废水；2)固体物制成有机肥料；废水进入集水池(3)内；3)废水进入污水渠(4)内；4)废水通过污水提水泵(5)进入综合生物塘(6)内，在综合生物塘(6)内种植水生植物并养殖水生动物；5)废水流入混合养殖塘(7)内，在混合养殖塘(7)内放养鱼类和种植水生植物；6)废水流入水生蔬菜种植塘(8)，水生蔬菜种植塘(8)内种植水生蔬菜，7)经水生蔬菜种植塘(8)处理后的废水流入尾水排放渠(10)内。该方法合理地将养殖业、种植业紧密结合。

Description

恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法
技术领域
本发明涉及一种养殖废水的综合处理方法，特别是一种恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法。
背景技术
龟鳖养殖是我国改革开放后顺应市场需求快速发展起来的特种淡水产业，自上世纪80年代龟鳖恒温工厂化养殖技术获得突破以来，显著的经济效益一直强劲驱动着龟鳖养殖的快速发展，养殖年产量在过去的20年内增长了200多倍，由90年代初的不足1000吨，发展到现在的年产20多万吨，产值200多亿元，成为国内消费量最大的高档淡水水产品之一。迅猛发展的恒温工厂化养鳖业给养殖企业或养殖户带来直接经济效益的同时，也带来了严重的水体污染问题。由于目前恒温工厂化龟鳖养殖基本上是采用高密度、高产出的集约化生产方式，养殖过程中投饵量大，而摄食的饵料中只有大约不到30％的氮进入鳖体内，70％排出体外水体中，再加上高蛋白饵料残渣的分解，养殖水质迅速恶化。因此，养殖过程中需要频繁换水，把含有大量氮、磷、有机物的废水排入自然水体，恒温龟鳖养殖废水COD浓度高达700mg/L，总氮(TN)160mg/L、总磷(TP)100mg/L，大多数龟鳖养殖场的污水未经处理，随意排放。由于污水中的有机物、氮、磷营养成分含量高，进入自然水体后极易引起水体的富营养化，污染环境，从而制约恒温龟鳖养殖业的持续健康发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，其合理地将养殖业、种植业紧密结合起来，形成氮磷等营养成分的良性循环模式，不仅削减了养殖污水中氮磷的排放，而且带来了一定的经济效益，保障恒温工厂化龟鳖养殖产业健康、持续稳定的发展，具有极大的社会效益和环境效益。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，依次包括以下步骤：
1)、将恒温龟鳖养殖大棚内的养殖废液排入沉淀池内进行厌氧发酵，分别得位于下层的固体物和位于上层的废水；
2)、固体物制成有机肥料；
废水进入集水池内；
3)、集水池内的废水通过污水泵进入污水渠内；
4)、污水渠内的废水通过污水提水泵进入综合生物塘内，在综合生物塘内种植水生植物并养殖水生动物，水生植物的覆盖面积为综合生物塘面积的1/3～1/2，水生动物为小龙虾和泥鳅，小龙虾的养殖密度是40-50只/m2，泥鳅的养殖密度是30-40只/m2；
水生植物吸收综合生物塘内废水的营养物质，水生动物用于摄食综合生物塘内废水中的有机物颗粒和/或藻类；
5)、经综合生物塘处理后的废水流入混合养殖塘内，在混合养殖塘内放养鱼类，并且在混合养殖塘内设置人工浮床，在人工浮床上种植水生植物；
水生植物吸收混合养殖塘内废水的营养物质，鱼类摄食混合养殖塘内的水生植物；
水生植物的覆盖面积为混合养殖塘面积的1/5～1/4；
鱼类为草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼和团头鲂，草鱼养殖密度是200～250尾/亩，鲢鱼养殖密度是280～320尾/亩，鳙鱼养殖密度是70～90尾/亩，鲫鱼养殖密度是100～150尾/亩，团头鲂养殖密度是80～120尾/亩；
6)、经混合养殖塘处理后的废水流入水生蔬菜种植塘，水生蔬菜种植塘内种植水生蔬菜，水生蔬菜吸收水生蔬菜种植塘内污水的营养物质；
水生蔬菜为茭白或莲藕；茭白的种植密度为：单株行距70～90厘米、株距40～60厘米；莲藕的种植密度为：莲藕行距2～2.5米，穴距离0.9～1.1米；
7)、经水生蔬菜种植塘处理后的废水流入尾水排放渠内。
作为本发明的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法的改进：在综合生物塘和混合养殖塘之间设置只能单向流动的溢流堰，从而使废水只能从综合生物塘流向混合养殖塘；
同样，在混合养殖塘和水生蔬菜种植塘之间也设置只能单向流动的溢流堰，从而使废水只能从混合养殖塘流向水生蔬菜种植塘；
同样，在水生蔬菜种植塘和尾水排放渠之间也设置只能单向流动的溢流堰；从而使废水只能从水生蔬菜种植塘流向尾水排放渠。
作为本发明的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法的进一步改进：综合生物塘内的水生植物和混合养殖塘内的水生植物均为水葫芦或水花生。
作为本发明的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法的进一步改进：沉淀池内设有2块相互平行的隔板，从而将沉淀池的内腔分割成3个相互并列且容积相同的沉淀区；相邻的沉淀区的底部相互隔离，相邻的沉淀区的顶部相连通；在沉淀池的顶部设有盖板；
首个沉淀区设有进液管，恒温龟鳖养殖大棚内的养殖废液通过进液管进入首个沉淀区内，末尾个沉淀区设有出液管，末尾个沉淀区内的废水通过出液管进入集水池内。
作为本发明的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法的进一步改进：综合生物塘由3个相互串联的综合生物分塘组成；在相邻的综合生物分塘之间设置只能单向流动的溢流堰；污水渠内的废水通过污水提水泵进入首个综合生物分塘内；经末尾个综合生物分塘处理后的废水流入混合养殖塘内；
每个综合生物分塘种植水生植物并养殖水生动物，水生植物的覆盖面积为综合生物分塘面积的1/3～1/2，水生动物为小龙虾和泥鳅，小龙虾的养殖密度是40-50只/m2，泥鳅的养殖密度是30-40只/m2。
水生植物吸收综合生物分塘内废水的营养物质，水生动物用于摄食综合生物分塘内废水中的有机物颗粒和/或藻类。
综合生物分塘一般设置成宽度较窄的长方形，因此无需设置人工浮床，可直接种植水生植物。
作为本发明的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法的进一步改进：混合养殖塘由2个相互串联的混合养殖分塘组成；在2个混合养殖分塘之间设置只能单向流动的溢流堰；经末尾个综合生物分塘处理后的废水流入首个混合养殖分塘内，经末尾个混合养殖分塘处理后的废水流入水生蔬菜种植塘内；
每个混合养殖分塘内放养鱼类并设置人工浮床，在人工浮床上种植水生植物；水生植物吸收混合养殖分塘内废水的营养物质，鱼类摄食混合养殖分塘内的水生植物；
水生植物的覆盖面积为混合养殖分塘面积的1/5～1/4；
鱼类为草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼和团头鲂，草鱼养殖密度是200～250尾/亩，鲢鱼养殖密度是280～320尾/亩，鳙鱼养殖密度是70～90尾/亩，鲫鱼养殖密度是100～150尾/亩，团头鲂养殖密度是80～120尾/亩。
作为本发明的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法的进一步改进：养殖废液在沉淀池内的水力停留时间为6～8小时，进行厌氧发酵的时间为10～15天；废水在综合生物塘内的水力停留时间为5～7天，废水在混合养殖塘的水力停留时间为7～9天，废水在水生蔬菜种植塘内的水力停留时间为5～7天。
依靠相应的溢流堰，废水在综合生物塘、综合生物塘、水生蔬菜种植塘、尾水排放渠之间依次单向流动，无需动力。
本发明的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，按照设定，定期收获和放养水生植物、水生蔬菜、水生动物和鱼类。
本发明具有如下优点：
1.操作及运行管理简单，是一种适合于我国广大农村地区龟鳖养殖污水处理的实用技术；
2.能耗低，效率高，成本和运行费用较低；
3.废水经过处理后总氮可降低85％以上，总磷可降低80％以上，平均每亩收益1500元以上，本发明既能使龟鳖养殖排放废水达到稳定的除磷脱氮效果，又能产生可观的经济效益。
4.综合生物塘、混合养殖塘、水生蔬菜种植塘及尾水排放渠之间连接处设置连接溢流堰(简称溢流堰)，可在连接溢流堰处设置网栏；污水(即废水)按综合生物塘、混合养殖塘、水生蔬菜种植塘及尾水排放渠顺序单向流动，无需动力。
附图说明
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。
图1是本发明的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法的流程示意图；
图2是本图1中所用装置的示意图；
图3是图2中的沉淀池2的主视图；
图4是图3所述的沉淀池2去除盖板24后的俯视图。
具体实施方式
实施例1、一种恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，依次包括以下步骤：
1)、将恒温龟鳖养殖大棚1内的养殖废液排入沉淀池2内进行厌氧发酵，分别得位于下层的固体物和位于上层的废水；
该沉淀池2内设有2块相互平行的隔板21，从而将沉淀池2的内腔分割成3个相互并列且容积相同的沉淀区20(即，沉淀池2采用三格溢流设计)；相邻的沉淀区20的底部相互隔离，相邻的沉淀区20的顶部相连通。在沉淀池2的顶部设有盖板24，从而确保每个沉淀区20内进行厌氧发酵。首个沉淀区20设有进液管22，末尾个沉淀区20设有出液管23。
一般而言，每个恒温龟鳖养殖大棚1(养殖面积约500平方米)配套建设1个沉淀池2，该沉淀池2的面积为2m×3m(即，每个沉淀区20的面积为2m×1m)，深2-3m。盖板24可由5cm-8cm厚的水泥板制成，在该盖板24上设有一条贯穿整个盖板24的取料口，取料口的宽度约为0.5cm，用于挖取每个沉淀区20内的固体物。除了取料口必须裸露外，可在盖板24上覆土壤10cm，用于种植绿化植物。
恒温龟鳖养殖大棚1内的养殖废液从进液管22进入首个沉淀区20内，养殖废液中的固体有机物开始沉淀发酵，因比重不同而分为二层，下层为颗粒状沉淀(即固体物)，上层为较澄清的污水(即废水)。较澄清的污水(即废水)继续从首个沉淀区20的顶部依次流入第2个沉淀区20、末尾个沉淀区20内，进行同样的沉淀发酵。
养殖废液在沉淀池2内水力停留时间6-8小时，即，养殖废液进出沉淀池2的时间间隔为6～8小时。颗粒状沉淀在沉淀池2内进行厌氧发酵的时间约为10～15天，即，每隔10～15天从盖板24的取料口处挖取每个沉淀区20内的固体物。
2)、每个沉淀区20内的固体物从盖板24上的取料口取出后，晾干后制成有机肥料，从而供竹笋、蔬菜、黑麦草等种植使用。
每个沉淀池2配设一个集水池3，末尾个沉淀区20内的废水(即经末尾个沉淀区20沉淀发酵处理后的废水)依靠溢流方式通过出液管23排入集水池3内。可通过调节出液管23的高度来控制废水的排放，当末尾个沉淀区20内的废水达到出液管23的高度时，末尾个沉淀区20内的废水可溢流入对应的集水池3。
3)、每个集水池3配设一个污水泵(为了图面的清晰，该污水泵在图2中作了省略处理)，当集水池3内储蓄的废水一定高度时，污水泵会自动启动，从而将废水排入污水渠4内。
即，所有的恒温龟鳖养殖大棚1内的养殖废液在污水渠4内被汇总。
4)、污水渠4内的废水通过污水提水泵5进入综合生物塘6内。
该综合生物塘6由3个相互串联的综合生物分塘61组成；在相邻的综合生物分塘61之间设置只能单向流动的溢流堰9；污水渠4内的废水通过污水提水泵5进入首个综合生物分塘61内；经末尾个综合生物分塘61处理后的废水流入混合养殖塘7内。
每个综合生物分塘61均为：
长10米，宽2米，深1.2米，水深高度设定为1.0米(即，当废水深度大于1.0米时，就会通过溢流堰9流出)，在综合生物分塘61内种置水葫芦或者水花生等水生植物，水生植物的覆盖面积不超过水面的1/2，当超过此比例时就要对水生植物进行收割处理。利用水葫芦、水花生等水生植物初步吸收废水中的氮、磷及其它成分。
备注说明：因为综合生物分塘61呈狭长形，水葫芦或者水花生等水生植物可漂浮在水面，因此无需浮床。
在综合生物分塘61放养小龙虾和泥鳅的苗种，每个综合生物分塘61放养规格为2～4厘米小龙虾800～1000只，规格3～4cm的泥鳅600～800只，要求放养小龙虾、泥鳅的苗种体质健壮，规格均匀，一次放足。小龙虾、泥鳅以综合生物分塘61中的藻类、浮游动物、固体有机物颗粒为食，不需投喂饵料。
在综合生物分塘61中，当大规格(约10cm)小龙虾密度超过50只/m2，需要用地笼捕获部分小龙虾，当大规格(约15cm)泥鳅超过40只/m2时，需要用地笼捕获部分泥鳅；即，控制10cm以上规格的小龙虾密度约为40-50只/m2，15cm以上规格的泥鳅约30-40只/m2。捕获在冬初进行，此时恒温工厂化龟鳖养殖废水排放较少，污染负荷轻。
因小龙虾和泥鳅每年可自然繁殖，因此捕获后不需要补入种苗。
5)、混合养殖塘7由2个相互串联的混合养殖分塘71组成；在2个混合养殖分塘71之间设置只能单向流动的溢流堰9；经末尾个综合生物分塘61处理后的废水流入首个混合养殖分塘71内，即，当末尾个综合生物分塘61中的水深大于1.0米时，就会通过溢流堰9流入至首个混合养殖分塘71内。
每个混合养殖分塘71的面积4-5亩，深1.8-2米，设定水深1.5-1.8米(即，当水深大于该设定值时，就会通过溢流堰9流出)；在每个混合养殖分塘71的水面设置人工浮床，在人工浮床上种植水葫芦等水生植物，水生植物的面积不超过混合养殖分塘71的水面的1/4。当超过此比例时就要对水生植物进行收割处理。
在每个混合养殖分塘71内，每亩放养草鱼200-250尾，鲢鱼300尾，鳙鱼80尾，鲫鱼100-150尾，团头鲂100尾；投放时均为鱼种，规格约为0.25Kg/尾。可视鱼类生长情况，投喂少量黑麦草等作为饲料，不需投喂饵料；该黑麦草由上述步骤2)所得。也可以不投喂任何饲料，鱼类摄食混合养殖分塘71内的水生植物、藻类及其它水生生物。捕获在冬初进行，此时恒温工厂化龟鳖养殖废水排放较少，污染负荷轻。捕获后需要补入同等数量的鱼种，即控制鱼的养殖密度为每亩草鱼200-250尾，鲢鱼300尾，鳙鱼80尾，鲫鱼100-150尾，团头鲂100尾。
6)、经末尾个混合养殖分塘71处理后的废水流入水生蔬菜种植塘8内，即，当末尾个混合养殖分塘71内的废水深度大于上述步骤5)的水深设定值时，末尾个混合养殖分塘71处理后的废水就会通过溢流堰9流入水生蔬菜种植塘8内。
水生蔬菜种植塘8的面积以600平方米为宜，长为25米，宽24米，保持水深0.5米(即，当水深大于该设定值时，就会通过溢流堰9流出)。水生蔬菜种植塘8主要种植茭白或莲藕。茭白单株定植，行距80厘米，株距50厘米。莲藕行距2-2.5米，穴距离1米左右，春季种植。茭白或莲藕以龟鳖污水中的氮磷等物质为营养，不需施肥。
根据茭白生长情况，当茭白达到食用规格时随时收获，剩余植株在冬初收割，以免植株死后腐烂污染水质。收害后第二年春季其会重新发芽生长，只需除去多余的发出来的植株，不需补种。
在冬初收割莲藕的地上部分，以免死后腐烂污染水质。根据莲藕生长情况，在冬初适当收获部分地下茎(藕)，但收获后春季补种，行距2-2.5米，穴距离1米。
在上述步骤中，为了保证废水的流动，功率为20KW的污水提水泵5每天运行2～3小时，从而确保废水在综合生物塘6内的水力停留时间为6天，废水在混合养殖塘7的水力停留时间为8天，废水在水生蔬菜种植塘8内的水力停留时间为6天。
7)、经水生蔬菜种植塘8处理后的废水流入尾水排放渠10内，即，当水生蔬菜种植塘8内的水深大于上述设定值时，就会通过溢流堰9流入至尾水排放渠10内。
经检测：恒温龟鳖养殖大棚1内的养殖废液的各项指标如下：
COD浓度为400mg/L-700mg/L，总氮(TN)100mg/L-160mg/L、总磷(TP)50mg/L-100mg/L。
经本发明的实施例1的上述处理后，尾水排放渠10内的水体的各项指标如下：
COD浓度为30mg/L-50mg/L，总氮(TN)15mg/L-25mg/L、总磷(TP)10mg/L-20mg/L。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，其特征是依次包括以下步骤：
1)、将恒温龟鳖养殖大棚(1)内的养殖废液排入沉淀池(2)内进行厌氧发酵，分别得位于下层的固体物和位于上层的废水；
2)、所述固体物制成有机肥料；
所述废水进入集水池(3)内；
3)、所述集水池(3)内的废水通过污水泵进入污水渠(4)内；
4)、所述污水渠(4)内的废水通过污水提水泵(5)进入综合生物塘(6)内，在所述综合生物塘(6)内种植水生植物并养殖水生动物，所述水生植物的覆盖面积为综合生物塘(6)面积的1/3～1/2，所述水生动物为小龙虾和泥鳅，小龙虾的养殖密度是40-50只/m2，泥鳅的养殖密度是30-40只/m2；
5)、经综合生物塘(6)处理后的废水流入混合养殖塘(7)内，在混合养殖塘(7)内放养鱼类，并且在混合养殖塘(7)内设置人工浮床，在所述人工浮床上种植水生植物；
所述水生植物的覆盖面积为混合养殖塘(7)面积的1/5～1/4；
所述鱼类为草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼和团头鲂，所述草鱼养殖密度是200～250尾/亩，所述鲢鱼养殖密度是280～320尾/亩，所述鳙鱼养殖密度是70～90尾/亩，所述鲫鱼养殖密度是100～150尾/亩，所述团头鲂养殖密度是80～120尾/亩；
6)、经混合养殖塘(7)处理后的废水流入水生蔬菜种植塘(8)，所述水生蔬菜种植塘(8)内种植水生蔬菜，
所述水生蔬菜为茭白或莲藕；所述茭白的种植密度为：单株行距70～90厘米、株距40～60厘米；所述莲藕的种植密度为：莲藕行距2～2.5米，穴距离0.9～1.1米；
7)、经水生蔬菜种植塘(8)处理后的废水流入尾水排放渠(10)内。
2.根据权利要求1所述的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，其特征是：在综合生物塘(6)和混合养殖塘(7)之间设置只能单向流动的溢流堰(9)，在混合养殖塘(7)和水生蔬菜种植塘(8)之间也设置只能单向流动的溢流堰(9)，在水生蔬菜种植塘(8)和尾水排放渠(10)之间也设置只能单向流动的溢流堰(9)。
3.根据权利要求2所述的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，其特征是：
所述综合生物塘(6)内的水生植物和混合养殖塘(7)内的水生植物均为水葫芦或水花生。
4.根据权利要求3所述的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，其特征是：所述沉淀池(2)内设有2块相互平行的隔板(21)，从而将沉淀池(2)的内腔分割成3个相互并列且容积相同的沉淀区(20)；所述相邻的沉淀区(20)的底部相互隔离，所述相邻的沉淀区(20)的顶部相连通；在沉淀池(2)的顶部设有盖板(24)；
首个沉淀区(20)设有进液管(22)，恒温龟鳖养殖大棚(1)内的养殖废液通过进液管(22)进入首个沉淀区(20)内，末尾个沉淀区(20)设有出液管(23)，末尾个沉淀区(20)内的废水通过出液管(23)进入集水池(3)内。
5.根据权利要求4所述的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，其特征是：综合生物塘(6)由3个相互串联的综合生物分塘(61)组成；在相邻的综合生物分塘(61)之间设置只能单向流动的溢流堰(9)；所述污水渠(4)内的废水通过污水提水泵(5)进入首个综合生物分塘(61)内；经末尾个综合生物分塘(61)处理后的废水流入混合养殖塘(7)内；
所述每个综合生物分塘(61)种植水生植物并养殖水生动物，所述水生植物的覆盖面积为综合生物分塘(61)面积的1/3～1/2，所述水生动物为小龙虾和泥鳅，小龙虾的养殖密度是40-50只/m2，泥鳅的养殖密度是30-40只/m2。
6.根据权利要求5所述的恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，其特征是：所述混合养殖塘(7)由2个相互串联的混合养殖分塘(71)组成；在2个混合养殖分塘(71)之间设置只能单向流动的溢流堰(9)；经末尾个综合生物分塘(61)处理后的废水流入首个混合养殖分塘(71)内，经末尾个混合养殖分塘(71)处理后的废水流入水生蔬菜种植塘(8)内；
每个混合养殖分塘(71)内放养鱼类并设置人工浮床，在所述人工浮床上种植水生植物；
所述水生植物的覆盖面积为混合养殖分塘(71)面积的1/5～1/4；
所述鱼类为草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼和团头鲂，所述草鱼养殖密度是200～250尾/亩，所述鲢鱼养殖密度是280～320尾/亩，所述鳙鱼养殖密度是70～90尾/亩，所述鲫鱼养殖密度是100～150尾/亩，所述团头鲂养殖密度是80～120尾/亩。
7.根据权利要求1～6中任意一种恒温工厂化龟鳖养殖废水的资源化利用方法，其特征是：养殖废液在沉淀池(2)内的水力停留时间为6～8小时，进行厌氧发酵的时间为10～15天；废水在综合生物塘(6)内的水力停留时间为5～7天，废水在混合养殖塘(7)的水力停留时间为7～9天，废水在水生蔬菜种植塘(8)内的水力停留时间为5～7天。
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