CN106993574A - 一种海基复合循环鱼菜食用菌共生系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水产养殖技术领域，尤其涉及一种海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，其包括工程船，工程船上设有循环水养殖系统、水处理系统和鱼菜食用菌共生系统，水处理系统设有污水进口、淡水出口和净水出口，污水进口分别与所述循环水养殖系统的排污出口和所述鱼菜食用菌共生系统的排污出口连通，淡水出口连通所述鱼菜食用菌共生系统的进水口，净水出口连通所述循环水养殖系统的进水口；所述工程船的外侧设有网箱养殖系统，所述网箱养殖系统包括伸缩式网箱和导轨，所述伸缩式网箱滑动连接于所述导轨上，所述导轨设于所述工程船的外侧。本发明提供一种可离岸长期从事科考和生产的种养殖系统，能够满足环保、节能、低碳和可持续发展的要求。

Description

一种海基复合循环鱼菜食用菌共生系统

技术领域

本发明涉及水产养殖技术领域，尤其涉及一种海基复合循环鱼菜食用菌共生系统。

背景技术

目前，传统养殖对水源消耗和生产资料依赖程度很高，过度追求产量的粗放投入造成养殖水质恶化和资源浪费，并增大养殖调控风险，养殖污水的任意排放又加重地下水体和环境污染，对生态造成破坏。陆基循环水养殖是比较生态主流的一种方式，借住广阔的海洋牧场资源进行陆海接力养殖具有重要意义。

但海基网箱养殖大体量水产品虽能利用海洋牧场缓冲恢复，但也会对海洋造成影响并且占用和消耗大量资源、能源，而离岸养殖由于生活资料补给需要多次往返渔港，对离岸长期驻守从事复合养殖和生产造成不便或中断。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，用于解决现有水产养殖对资源能源的依赖、废水任意排放对生态造成的破坏以及陆海两阶段接力养殖不便和无法长期连续驻守进行科考和生产的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，包括工程船，所述工程船上设有循环水养殖系统、水处理系统和鱼菜食用菌共生系统，所述水处理系统设有污水进口、淡水出口和净水出口，所述污水进口分别与所述循环水养殖系统的排污出口和所述鱼菜食用菌共生系统的排污出口连通，所述淡水出口连通所述鱼菜食用菌共生系统的进水口，所述净水出口连通所述循环水养殖系统的进水口；所述工程船的外侧设有网箱养殖系统，所述网箱养殖系统包括伸缩式网箱和导轨，所述伸缩式网箱滑动连接于所述导轨上，所述导轨设于所述工程船的外侧。

其中，所述海基复合循环鱼菜食用菌共生系统还包括清洁能源供给单元。

其中，所述清洁能源供给单元包括太阳能发电模块和/或风能发电模块。

其中，所述循环水养殖系统包括养殖池，饲料装置和供氧装置，所述饲料装置和所述供氧装置分别与所述养殖池连接，所述养殖池的排污口连接所述水处理系统。

其中，所述养殖池设有多个，多个养殖池均匀设置在所述工程船上。

其中，所述水处理系统包括物理过滤池，所述物理过滤池上设有进水口、排液口和排污口，所述进水口连通所述循环水养殖系统的排污出口，所述排液口连接生化调节池，所述生化调节池与所述循环水养殖系统的净水进口连通；所述排污口连接污水处理池。

其中，所述污水处理池连接沼气发酵罐，所述沼气发酵罐设有出料口和出气口，所述出料口连接所述鱼菜食用菌共生系统，所述出气口连接热电机组，所述热电机组带动制冷机通过冷凝回收淡水到淡水蓄水池，所述淡水蓄水池连接所述鱼菜食用菌共生系统。

其中，所述鱼菜食用菌共生系统包括分别位于温室内的水产养殖单元、循环水处理单元、无土栽培单元和食用菌栽培单元，所述循环水处理单元通过管路分别与所述水产养殖单元和所述无土栽培单元连接，所述无土栽培单元上设有出水口和通风口，所述出水口连接储水池，所述储水池与所述淡水出口和所述水产养殖单元连通；所述通风口连接所述食用菌栽培单元。

其中，所述水产养殖单元包括鱼缸、供料装置和曝气机，所述供料装置和所述曝气机分别连接所述鱼缸，所述鱼缸连接循环水处理单元。

其中，所述食用菌栽培单元与所述无土栽培单元之间设有通风机。

(三)有益效果

本发明提供的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，相比于现有技术具有以下特点：

本发明的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，能够进行海基复合种养殖实验和生产，其利用工厂化循环水养殖和网箱接力养殖，以及鱼菜共生复合种养殖和清洁能源回收资源能源，摆脱了传统水产养殖对水源和生产资料的重度依赖，需水量下降且有水质保证降低养殖风险，增大养殖产量和质量，减少养殖废水排放对水环境的污染；提供一种海基一体化接力养殖方法，代替目前陆海接力养殖的方案，采用清洁能源收集淡水和生产淡水鱼、菜、食用菌，补给生活用水和生活资料，为离岸长期进行科考和生产提供便利，通过共用设施和充分使用清洁能源，很好地满足了环保、节能和可持续发展的需求。

附图说明

图1为本发明提供的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统的主视图；

图2为本发明提供的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统的俯视图；

图3为本发明提供的鱼菜食用菌共生系统的俯视图；

图中，1：工程船；2：循环水养殖系统；21：养殖池；22：饲料装置；23：供氧装置；3：水处理系统；31：物理过滤池；32：生化调节池；33：污水处理池；34：沼气发酵罐；35：热电机组；36：淡水蓄水池；37：冷凝管路；38：淡水收集检测池；4：鱼菜食用菌共生系统；41：水产养殖单元；411：鱼缸；412：供料装置；413：曝气机；42：循环水处理单元；43：无土栽培单元；44：食用菌栽培单元；441：多层食用菌栽培架；442：喷淋管路；443：通风机；45：储水池；5：网箱养殖系统；51：伸缩式网箱；52：导轨；6：人员生活区；7：行驶动力及转向单元；8：驾驶及集控室；9：固定锚；10：风能模块；11：无线传感监测装置；12：太阳能热电模块。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，用于解决现有水产养殖对资源能源的依赖、废水任意排放对生态造成的破坏以及陆海两阶段接力养殖不便和无法长期连续驻守进行科考和生产的问题。

如图1、2所示，本发明实施例中提供一种海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，包括工程船1，工程船上设有循环水养殖系统2、水处理系统3和鱼菜食用菌共生系统4，其中，循环水养殖系统2用来循环繁育鱼苗，水处理系统3用来进行污水处理和淡水收集，鱼菜食用菌共生系统4用来复合生产淡水鱼、蔬菜和食用菌；水处理系统3设有污水进口、淡水出口和净水出口，循环水养殖系统2的排污出口和鱼菜食用菌共生系统4的排污出口与水处理系统3的污水进口连通，水处理系统3的淡水出口连通鱼菜食用菌共生系统4的进水口，水处理系统3的净水出口连通循环水养殖系统2的进水口；此外，工程船1的外侧设有网箱养殖系统5，网箱养殖系统5包括伸缩式网箱51和导轨52，其中，导轨52设于工程船1的外侧，伸缩式网箱51滑动连接于导轨52上，网箱养殖系统5用来养殖幼鱼到成鱼，伸缩式网箱51可根据水温、鱼苗品种和密度等因素在工程船外侧的导轨上进行上下移动以及自动伸缩。本发明的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，循环水养殖系统2利用工厂化循环水养殖方法循环繁育鱼苗到幼鱼，然后接力转入网箱养殖系统5中将幼鱼养殖到成鱼；此外，循环水养殖系统2和鱼菜食用菌共生系统4中的污水通过排污管路汇入水处理系统3，通过水处理系统3进行污水处理及淡水的收集，污水处理后净化的水用于补充循环水养殖系统2中循环养殖鱼苗的用水，收集的淡水可用于鱼菜食用菌共生系统4的水循环，从而利用鱼菜食用菌共生系统4实现淡水鱼、蔬菜和食用菌的复合生产。

本发明的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，基于海基作业，能够实现离岸大体量海水和淡水工厂化循环水养殖和海水网箱接力养殖；利用鱼菜共生原理进行淡水蔬菜无土种植和食用菌栽培，通过水处理系统回收废弃物资源再利用收集淡水，供应淡水的应用，从而提供一种可离岸长期从事科考和生产的系统，能够满足环保、节能、低碳和可持续发展的要求。

可以理解的是，工程船1分为甲板层、中间层和底层，其中，甲板层上设有人员生活区6和鱼菜食用菌共生区，人员生活区6提供随船人员的食宿和工作条件，鱼菜食用菌共生区内设有鱼菜食用菌共生系统4；而用于循环繁育鱼苗的循环水养殖系统2和进行污水处理和淡水收集的水处理系统3设在工程船1的中间层；为了使得工程船1能够驶入合适海域进行科考或实际生产，工程船1上设有行驶动力及转向单元7；为了实现工程船的驾驶以及集中控制工程船上循环水养殖系统2、水处理系统3、鱼菜食用菌共生系统4以及网箱养殖系统5的各种测、传、控设备，工程船1上设有驾驶及集控室8；为了将驶入海域内的工程船1固定在指定地点，工程船1上设有固定锚9。

本实施例中，导轨52设有多个，多个导轨52等间距分布在工程船1的外侧，使得工程船1的周边均匀设置多个伸缩式网箱51，而该伸缩式网箱包括不锈钢伸缩螺旋圈梁和尼龙网，其中，尼龙网设置在不锈钢伸缩螺旋圈梁上，通过多个该种形式的伸缩式网箱51完成幼鱼到成鱼的养殖。

本发明的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统还包括清洁能源供给单元，该清洁能源供给单元包括风能模块10。具体的，风能模块10设置在工程船1外侧的导轨52的顶端，其中，一部分的风能模块10可以用来发电，另一部分的风能模块10可以用来提升水处理系统中的淡水到鱼菜食用菌共生系统和人员生活区中，以补充鱼菜食用菌共生系统的水循环以及工作人员的用水。可以理解的是，靠近鱼菜食用菌共生系统4一侧的风能模块10主要用来提升水处理系统中的淡水供应人员生活区6和鱼菜食用菌共生系统4，其余的风能模块10用来发电，用以向工程船1上的各个设施提供所需电能。

本实施例中，为了循环繁育鱼苗到幼鱼，循环水养殖系统2包括养殖池21，饲料装置22和供氧装置23，饲料装置22和供氧装置23分别与养殖池21连接，饲料装置22通过管路向养殖池21内供应鱼苗生长的饲料，供氧装置23通过管路向养殖池21内供应鱼苗生长所需的氧气，此外，养殖池21的排污口连接水处理系统3，从而定时将养殖池21内的污水排入水处理系统3中进行污水的处理和淡水的收集。

本实施例中，为了合理利用工程船的空间以及提高幼鱼繁育效率，养殖池21设有多个，多个养殖池21均匀设置在工程船1的中间层，且每个养殖池21均连接饲料装置22和供氧装置23，并能将污水排入水处理系统3中。

本实施例中，为了实现污水的处理以及淡水的收集，水处理系统3包括物理过滤池31，物理过滤池31上设有进水口、排液口和排污口，其中，物理过滤池31的进水口连通循环水养殖系统2的排污出口，用于将循环水养殖系统2中的污水排入物理过滤池31中，物理过滤池31的排液口连接生化调节池32，生化调节池32与循环水养殖系统2的净水进口连通；物理过滤池31的排污口连接污水处理池33，物理过滤的排污进入污水处理池中进行处理。本发明的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，从循环水养殖系统2的养殖池21中流出的污水汇流到物理过滤池31中，经过固液分离后，分离的废水进入生化调节池32，在生化调节池32中主要经过硝化反应后进行杀菌、充氧、调温、调酸碱后形成净化水，净化后的水再通过管路返回循环水养殖系统2的养殖池21中循环繁育鱼苗到幼鱼；经固液分离后的固态胶状废物通过管道冲入污水处理池33中，在污水处理池33中进行进一步的沉淀过滤，实现污水的处理。

本实施例中，为了实现资源的循环再利用，污水处理池33连接沼气发酵罐34，沼气发酵罐34设有出料口和出气口，沼气发酵罐34的出料口连接鱼菜食用菌共生系统4，从出料口排出的沼渣和沼液供鱼菜食用菌共生系统4使用；沼气发酵罐34的出气口连接热电机组35，从出气口排出的沼气进入热电机组35进行热电联产使用。污水处理池33的污水通过管道排入沼气发酵罐34中，发酵后产生的沼气通过管路进入热电机组35中，以进行热电联产使用，成为清洁能源供给单元的部分来源。可以理解的是，在沼气发酵罐34中发酵熟化后的沼液可以用做液态有机肥补充鱼菜食用菌共生系统4中植物做营养，发酵熟化后的沼渣可以用来做鱼菜食用菌共生系统4中食用菌栽培的基质，从而实现资源的循环再利用。

进一步的，从沼气发酵罐34的出气口排出的沼气进行热电联产后，利用冷凝回收淡水进入淡水蓄水池36，实现淡水的储存。具体的，围绕工程船1中间层的一周设有连接淡水蓄水池36的冷凝管路37，冷凝管路37还连接有制冷机(图中未示出)，热电机组35向制冷机提供电能，并带动制冷机通过冷凝管路37收集淡水进入淡水蓄水池36中进行淡水储存。本实施例中，冷凝管路37连接淡水收集检测池38，淡水收集检测池38连接淡水蓄水池36；具体的，制冷机通过冷凝管路收集淡水先进入淡水收集检测池38，再进入淡水蓄水池36中储存；此外，淡水收集检测池38中设有无线传感监测装置11，该无线传感监测装置11与驾驶及集控室8内的控制单元无线连接，通过无线传感监测装置11监测淡水收集检测池38中的淡水水质参数，并将该水质参数无线传输给控制单元。

可以理解的是，淡水蓄水池36的淡水出口也连接鱼菜食用菌共生系统4，为鱼菜食用菌共生系统4提供复合生产鱼、菜、食用菌三者所需的淡水。

本实施例中，如图3所示，鱼菜食用菌共生系统4包括分别位于温室内的水产养殖单元41、循环水处理单元42、无土栽培单元43和食用菌栽培单元44，其中，水产养殖单元41用于循环繁育和养殖淡水鱼，循环水处理单元42用于对水产养殖单元41的污水进行处理，无土栽培单元43和食用菌栽培单元44分别用于蔬菜和食用菌的栽培；循环水处理单元42通过管路分别与水产养殖单元41和无土栽培单元43连接，即水产养殖单元41中排出的污水通过管路进入循环水处理单元42中进行处理，处理过后的水再通过管路进入无土栽培单元43中，为无土栽培提供蔬菜所需用水和营养液；此外，无土栽培单元43上设有出水口和通风口，无土栽培单元43的出水口连接储水池45，储水池45与水产养殖单元41连通，无土栽培单元43的植物根系吸收过滤进入无土栽培单元43的水后返回到储水池45中，储水池45经过杀菌、充氧、调温后重新再动力作用下回到水产养殖单元41中，为水产养殖单元41补充循环水，此外，储水池45还与水处理系统3的淡水出水口连通，即与淡水蓄水池36的出水口连通，用于向储水池45中补充淡水；无土栽培单元43的通风口连接食用菌栽培单元44，无土栽培单元43在植物培养过程中，植物进行光合作用会产生大量氧气，从而为食用菌栽培单元44的食用菌栽培提供所需的养料。

本发明的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，鱼菜食用菌共生系统4实现了鱼、菜和食用菌三者互利互惠，共用一套温室内的基础设施，蔬菜经过光合作用产生的氧气为食用菌提供养料，食用菌和鱼类呼吸作用产生的二氧化碳为蔬菜提供肥料，即该鱼菜食用菌共生系统4利用气体间的交换促进相互之间共同成长，同时提高了鱼、菜和食用菌的产量和质量，食用菌在生长期掉落的菌体和收获期残留的食用菌渣可以供鱼食用。

可以理解的是，循环水处理单元42包括物理过滤池、生化脱气池和调节杀菌池，在水产养殖单元41中排出的污水经过物理过滤池的物理过滤，即经过固液分离，固体胶状物可以通过排污管道冲入水处理系统3中的污水处理池33进行进一步处理；固液分离后的废水进入生化脱气池主要经过硝化反应后进入调节杀菌池，经过杀菌、充氧、调温、调酸碱后的净化水返回水产养殖单元41进行循环繁育和养殖淡水鱼。

本实施例中，为了实现鱼菜食用菌共生系统4中鱼的繁育，水产养殖单元41包括鱼缸411、供料装置412和曝气机413，供料装置412和曝气机413分别连接鱼缸411，供料装置412通过管路向鱼缸411内投入鱼苗生长所需的饲料，曝气机413通过管路向鱼缸411中增加鱼苗生长所需的氧气；此外，鱼缸411连接循环水处理单元42，鱼缸411中的养殖废水能够进入循环水处理单元42中进行污水处理。

此外，鱼缸411、循环水处理单元42以及无土栽培单元43和食用菌栽培单元44的空气环境中分别布设无线传感监测装置11，无线传感监测装置11与驾驶及集控室8内的控制单元无线连接，通过无线传感监测装置11实时监测水质参数和环境参数，并无线传输给控制单元。

可以理解的是，食用菌栽培单元44内设有多层食用菌栽培架441，食用菌袋放置在多层食用菌栽培架441上用于食用菌培养和收获，食用菌栽培单元44内设有与无土栽培单元43连通的喷淋管路442，无土栽培单元43中流出的水进入喷淋管路442，喷淋管路442可以向食用菌栽培单元44内喷洒水分，进而对食用菌栽培单元44进行加湿调温；食用菌栽培单元44与无土栽培单元43的通风口之间设置通风机443，通过通风机443实现食用菌栽培单元44与无土栽培单元43之间的气体交换；食用菌可以理解的是，蔬菜种养区的空气和食用菌栽培单元44内的空气在通风机443和喷淋管路442的作用下可以互补平衡温湿度和二氧化碳、氧气浓度。

本实施例中，清洁能源供给单元还包括太阳能热电模块，可以理解的是，太阳能热电模块12具体为太阳能电池板和集热器，由于食用菌生长不需要阳光，用太阳能电池板和集热器覆盖在食用菌栽培单元44所在区域的房顶，太阳能电池板发出电能和集热器产生的热能传输到水处理系统3中使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，其特征在于，包括工程船，所述工程船上设有循环水养殖系统、水处理系统和鱼菜食用菌共生系统，所述水处理系统设有污水进口、淡水出口和净水出口，所述污水进口分别与所述循环水养殖系统的排污出口和所述鱼菜食用菌共生系统的排污出口连通，所述淡水出口连通所述鱼菜食用菌共生系统的进水口，所述净水出口连通所述循环水养殖系统的进水口；所述工程船的外侧设有网箱养殖系统，所述网箱养殖系统包括伸缩式网箱和导轨，所述伸缩式网箱滑动连接于所述导轨上，所述导轨设于所述工程船的外侧。

2.根据权利要求1所述的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，其特征在于，所述海基复合循环鱼菜食用菌共生系统还包括清洁能源供给单元。

3.根据权利要求2所述的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，其特征在于，所述清洁能源供给单元包括太阳能发电模块和/或风能发电模块。

4.根据权利要求1所述的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，其特征在于，所述循环水养殖系统包括养殖池，饲料装置和供氧装置，所述饲料装置和所述供氧装置分别与所述养殖池连接，所述养殖池的排污口连接所述水处理系统。

5.根据权利要求4所述的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，其特征在于，所述养殖池设有多个，多个养殖池均匀设置在所述工程船上。

6.根据权利要求1所述的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，其特征在于，所述水处理系统包括物理过滤池，所述物理过滤池上设有进水口、排液口和排污口，所述进水口连通所述循环水养殖系统的排污出口，所述排液口连接生化调节池，所述生化调节池与所述循环水养殖系统的净水进口连通；所述排污口连接污水处理池。

7.根据权利要求6所述的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，其特征在于，所述污水处理池连接沼气发酵罐，所述沼气发酵罐设有出料口和出气口，所述出料口连接所述鱼菜食用菌共生系统，所述出气口连接热电机组，所述热电机组带动制冷机通过冷凝回收淡水到淡水蓄水池，所述淡水蓄水池连接所述鱼菜食用菌共生系统。

8.根据权利要求1所述的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，其特征在于，所述鱼菜食用菌共生系统包括分别位于温室内的水产养殖单元、循环水处理单元、无土栽培单元和食用菌栽培单元，所述循环水处理单元通过管路分别与所述水产养殖单元和所述无土栽培单元连接，所述无土栽培单元上设有出水口和通风口，所述出水口连接储水池，所述储水池与所述淡水出口和所述水产养殖单元连通；所述通风口连接所述食用菌栽培单元。

9.根据权利要求8所述的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，其特征在于，所述水产养殖单元包括鱼缸、供料装置和曝气机，所述供料装置和所述曝气机分别连接所述鱼缸，所述鱼缸连接循环水处理单元。

10.根据权利要求9所述的海基复合循环鱼菜食用菌共生系统，其特征在于，所述食用菌栽培单元与所述无土栽培单元之间设有通风机。