CN108713489B - 一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统及方法。该系统包括循环连接的高水位养殖池、一级沉降循环池、二级净化循环池、三级净化循环池、储水池和储水塔;高水位养殖池底部的漏斗状结构底部设有排水管连通一级沉降循环池;一级沉降循环池包括依次紧密排列的五级池;二级、三级净化循环池、储水池内设漂浮式水培植物种植架。方法包括:在高水位养殖池中放养养殖鱼;在二级、三级净化循环池内的种植架上种植中草药和蔬菜,池内放养鲢鱼和鳙鱼;在储水池内的种植架上种植中草药;水在一级沉降循环池中五级沉降;水进入二级、三级净化循环池、储水池进行多级净化;储存在储水塔中并进行消毒、灭菌;将水引入高水位养殖池实现综合套养循环养殖。

Description

一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统及方法
技术领域
本发明涉及水产生态养殖领域,具体涉及一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统及方法。
背景技术
当今国际社会正面临着从经济危机到全球气候变化所带来的严重自然灾害和极端天气等多重挑战。同时,国际社会还必须以有限的自然资源满足日益增长的人口对粮食及营养的迫切需求。水产养殖业作为人类重要的蛋白质和必需营养素来源,在解决全球粮食问题中发挥着越来越重要的作用,为国家粮食安全和经济增长做出了巨大的贡献。在过去的50多年间,以中国为代表的水产养殖业的发展速度已超过全球人口增速,但与此同时,传统水产养殖业所带来的诸如废水和废物排放问题、病害问题和渔药滥用等问题也已引起国际社会的普遍关注。
常规池塘养殖系统是在常规土塘或水泥池塘中进行鱼类养殖,通过给排水进行水体控制。在此基础上也开发了一些循环水养殖系统:(1)利用池塘水体循环或大水面水体循环进行鱼类养殖,利用水泵或导流装置行程水体循环;(2)工厂化循环水养殖,利用循环水设备进行水体循环的水产养殖系统。但这些养殖方法存在以下突出问题:
第一、常规土塘或水泥池塘进行鱼类养殖,对于土地的利用率较低,同时仅使用常规给排水方法进行水体交换,水体中的有害物质和营养物质并不能得到充分降解和利用,对养殖水体的富营养化无法进行控制和利用,造成养殖鱼类的产量损失。同时大量养殖水的排放对自然水体存在潜在的污染风险,不能很好的利用水资源,造成水资源浪费并且破坏生态环境,产量具有局限性,限制了产业的发展。
第二、现有的水环水养殖系统包括池塘循环水、大水面水体循环和工厂化循环水系统,虽然部分可提高水资源利用和土地使用率,但对与单位水体的利用不足,而且对于水体中的氨氮等的利用效率较低,多以过滤、吸附、清除为主要处理方法,浪费了可以作为营养物质的氨氮,且产量和效益不能得到进一步的提升。
因此,“高效、优质、生态、健康、安全”的水产养殖系统是可持续发展战略的必要保障,有待进一步开发。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统及方法。本发明的技术方案为:
第一个方面,本发明提供一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统,包括循环连接的高水位养殖池、一级沉降循环池、二级净化循环池、三级净化循环池、储水池和储水塔;所述高水位养殖池底部为漏斗状结构,所述漏斗状结构底部设有排水管连通所述一级沉降循环池,所述漏斗状结构的坡度不超过10°;
所述一级沉降循环池包括依次紧密排列的I级池、II级池、III级池、IV级池和V级池,并且相邻池之间存在高度差;
所述二级净化循环池、所述三级净化循环池、所述储水池内设漂浮式水培植物种植架;所述种植架的面积按照各池面积的15~20%设置。
进一步地,所述漏斗状结构底部排水管的出水口处设有水位调节阀,用于控制所述高水位养殖池的水位。
进一步的,所述高水位养殖池设有回水口,所述高水位养殖池与所述储水塔通过所述回水口连接,所述回水口与所述高水位养殖池池壁的角度为30~45°。
进一步地,所述高水位养殖池内设有微孔增氧管线。
进一步地,所述种植架由PVC管通过绳索连接而成,并用绳索固定在各池边缘处。
进一步地,所述二级净化循环池、所述三级净化循环池、所述储水池内设导流板,用于使各池的水体沿着单一方向循环流动。
进一步地,所述二级净化循环池和所述三级净化循环池内放养鲢鱼和鳙鱼。
进一步地,所述储水塔内设置消毒灭菌装置。
进一步地,所述养殖系统还包括物联网管理系统,所述物联网管理系统包括PLC主控制器、水质在线监控装置、投饵机、增氧机、显示屏,所述PLC主控制器分别与所述水质在线监控装置、所述投饵机、所述增氧机、所述显示屏连接;所述水质在线监控装置用于对所述高水位养殖池、所述一级沉降循环池、所述二级净化循环池、所述三级净化循环池、所述储水池和所述储水塔的水质成分进行监测分析并将分析数据传送至所述PLC主控制器处理后在显示屏上实时呈现;所述投饵机、所述增氧机在所述PLC主控制器的控制下可分别实现自动定时定量投喂和增氧。
第二个方面,本发明提供一种鱼植共生的综合套养循环养殖方法,包括以下步骤:
(1)在高水位养殖池中放养养殖鱼,养殖水深在2.0~2.5m;在二级净化循环池、三级净化循环池内的种植架上种植中草药和蔬菜,池内放养鲢鱼和鳙鱼,养殖水深在1.5~2.0m;在储水池内的种植架上种植中草药,水深在1.5~2.0m;
(2)将高水位养殖池中的水引入一级沉降循环池中依次进行五级沉降;
(3)将沉降后的水依次引入二级净化循环池、三级净化循环池、储水池进行多级净化;
(4)将净化后的水储存在储水塔中,并对储水塔中的水进行消毒、灭菌;
(5)将消毒、灭菌后的水引入高水位养殖池实现综合套养循环养殖。
本发明的有益效果在于:
第一、本发明的养殖系统及方法可以大大节省养殖成本,提高饲料的利用效率,以鱼植(中草药、蔬菜等)综合套养的方式,提高单位水体的利用效率,降低土地使用量。
第二、利用三级池塘的循环模式可大大提高养殖水体的净化和利用效率,减少富营养化水体的排放,利用养殖鱼类和植物(中草药、蔬菜等)综合套养进行水体净化,降低水体中的氨氮,同时对固体废物和残渣进行过滤和沉降,提高水体的净化能力,达到零排放,满足环境保护的需求。
第三、利用高水位池塘进行鱼类高密度养殖大大提高了养殖鱼类的规格的一致性和产量,节省了管理成本。同时副产品丰富可以大大提高经济效益。
第四、利用本发明可提高疾病控制的效果,减少药物使用量,降低水体药物残留。
第五、利用本发明将水产养殖与种植业有机结合,促进了环境友好型产业形成。
附图说明
图1为本发明的鱼植共生的综合套养循环养殖系统图,其中,1-高水位养殖池,2-I级池,3-II级池,4-III级池,5-IV级池,6-V级池,7-二级净化循环池,8-三级净化循环池,9-储水池,10-储水塔,11-漏斗状结构,12-漏斗状结构排水口,13-漏斗状结构底部排水管的出水口,14-微孔增氧管线,15-种植架,16-增氧机,17-导流板,18-二级净化循环池与三级净化循环池连通管道,19-三级净化循环池与储水池连通管道,20-水泵,21-四组紫外灯,22-消毒、净水药品投放箱,23-回水口,24-投饵机,25-PLC主控制器,26-水质在线监控装置,27-显示屏,28-水位调节阀,29-V级池与二级净化循环池连通管道,30-补水口,31-漏斗状结构的底部排水管。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1所示,本发明具体实施例提供一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统,包括循环连接的高水位养殖池1、一级沉降循环池、二级净化循环池7、三级净化循环池8、储水池9和储水塔10。所述养殖系统还包括物联网管理系统,所述物联网管理系统包括PLC主控制器25、水质在线监控装置26、投饵机24、增氧机16、显示屏27,其中PLC主控制器分别与水质监控装置26、投饵机24、增氧机16、显示屏27连接。水质在线监控装置26用于对高水位养殖池1、一级沉降循环池、二级净化循环池7、三级净化循环池8、储水池9和储水塔10的水质成分进行监测分析并将分析数据传送至PLC主控制器25处理后在显示屏27上实时呈现,便于实时监控水质、养殖状态;投饵机24、增氧机16在PLC主控制器25的控制下可分别实现自动定时定量投喂和增氧,可降低管理成本。
高水位养殖池1长25.0m,宽20.0m,池深2.5-3.0m,构建出横截面为500-666m2、体积为1250-1500m3的高水位养殖池,其底部为漏斗状结构11,漏斗状结构11底部设有排水管31连通一级沉降循环池,并且漏斗状结构11的坡度不超过10°,有利于养殖期间废物的排放和清理。漏斗状结构底部排水管31的出水口13处还设有水位调节阀28,用于控制高水位养殖池1的水位。高水位养殖池1设有回水口23和补水口30,高水位养殖池1与储水塔10通过该回水口23连接,并且回水口23与高水位养殖池1池壁的角度呈30~45°,在这种角度范围内,当循环水流回养殖池时不会产生过大的冲击力,从而减少对养殖鱼类的应激,同时使养殖池水体产生微弱旋窝有利于排污;补水口30用于在高水位养殖池1 内引入新水。高水位养殖池内还设有微孔增氧管线14,用于增加高密度养殖时水体的溶氧,有利于养殖鱼类的生存和生长。
一级沉降循环池包括依次紧密排列的I级池2、II级池3、III级池4、IV级池5和V级池6,主要用于调节水位和初级沉降。相邻池之间的高度差为0.2m,便于沉降水自然流入下一级池以节省能耗;每级池长5.0m,宽5.0m,池深2.5-3.0m,相邻池之间用隔板隔开并且底部不相通,这种分隔式设计有利于逐级沉降,提高沉降效率,同时有利于沉降物的收集清理,可以清除40~60%的固体残渣。
二级净化循环池7采用水泥池塘和传统土塘均可,如以水泥池塘作为二级净化循环池,面积为1亩左右为宜,水深在1.5m左右;如以传统土塘作为二级净化循环池,应在池底铺设防渗薄膜以减少池塘水的渗漏,面积亦为1亩左右为宜,水深1.5m左右。二级净化循环池7与一级沉降循环池的V 级池6相连通,并且两者高度差为0.2m,使通过一级沉降后的水体自然进入二级净化循环池中,进一步节省能耗。二级净化循环池7内设漂浮式水培植物种植架15,种植架15的面积按照二级净化循环池7面积的15~20%设置,种植架15用于中草药和蔬菜的种植,主要种类包括空心菜、生菜和经济价值高的薄荷、鱼腥草等经济植物。这种循环水培植物可以利用养殖水体中过量的氨氮,降低水体中的亚硝酸盐,有利于水体的净化。种植架由PVC管通过绳索连接而成,并用绳索固定在各池边缘处,以便于水培植物的采摘和池塘管理。在二级净化循环池塘中还配备有小型的智能增氧机16和导流板17,使二级净化循环池7中的水体可以沿着单一方向循环流动,有利于水体中的营养物质的充分释放和利用,同时可以进一步的进行沉降。二级净化循环池中放养鲢鱼和鳙鱼进行综合套养,通过滤食降低水体富营养化产生的藻类,进一步净化水体。鱼苗的投放量为每亩1000尾,规格30g-50g/尾。二级净化循环池7末端与三级净化循环池8相连通。
三级净化循环池8的设置方式同二级净化循环池7,三级净化循环池8末端与储水池9相连通。
储水池9的设计方式同二级净化循环池7,长10m,宽10m,但其种植架15主要用于鱼腥草、虎杖等中草药的培植。这种循环水培植物可以利用养殖水体中部分氨氮,同时中草药在水培过程中根系会与水体一些物质交换,中草药根系释放的多肽等物质有利于鱼类的生长和抗病,绿色健康。并且池中不进行鲢鱼和鳙鱼的套养,防治破坏水质。储水池9通过管道与储水塔10相连通,通过水泵20将储水池9中的净化水输送到储水塔10中储存,水泵20的功率不宜过大,储水量应适量。
储水塔10塔深1.5~2.0m,同时储水塔10应高于高水位养殖池1,储水塔10底部与高水位养殖池1的回水口23相连通,利于水体回流。储水塔10内应配置消毒灭菌装置,具体为:储水塔10内壁加装四组紫外灯,作为主要的灭菌装置;出水口处设置消毒、净水药品投放箱,便于定期对回水进行消毒。
实施例1
采用上述养殖系统在崇州市渔业科技试验示范基地进行养殖实验,具体养殖方法包括:
(1)在高水位养殖池中放养鲈鱼,投放量为每亩20000-25000尾,规格为50-100g/尾,养殖水深在2.0~2.5m;在二级净化循环池的种植架上种植空心菜,在三级净化循环池内的种植架上种植生菜,池内放养鲢鱼和鳙鱼,按照每亩1000尾投放,规格30g-50g/尾,养殖水深在1.5~2.0m;在储水池内的种植架上种植鱼腥草,水深在1.5~2.0m;通过物联网管理系统实现对鱼类的自动定时定量投喂和增氧;
(2)将高水位养殖池中的水引入一级沉降循环池中依次进行五级沉降;
(3)将沉降后的水依次引入二级净化循环池、三级净化循环池、储水池进行多级净化;
(4)将净化后的水储存在储水塔中,并对储水塔中的水进行消毒、灭菌;
(5)将消毒、灭菌后的水引入高水位养殖池实现综合套养循环养殖,每天对各池及储水塔中的水进行水质监测,并将监测数据在显示屏上实时呈现,方便对鱼类养殖以及蔬菜和中草药种植情况进行评估和调整。
养殖结果:经过一年养殖,单产收益鲈鱼20000斤,蔬菜和中草药360公斤,鲢鱼、鳙鱼单产2000斤,在经济收益较比技术改革之前的收益增长50%-60%。
综上,采用本发明具体实施例的养殖系统和方法,一方面可减少人力投入,减少养殖管理成本;另一方面,高水位养殖池与沉降、净化池的比例在1:3左右,更加合理的利用了土地资源,并且降低了污水的排放量,基本可以做到“零排放”,节约用水超过50%;第三方面,沉降、净化、储水池的综合利用可以带来更多的经济效益,水培的中草药和蔬菜可以达到1kg/m2,并且可以多次采摘,同时可以更有利于养殖水体的净化和养殖鱼类健康生长。此外,本发明与现有的常规养殖和现有循环水养殖相比,具有放养量大成活率高的优点,是一种“高效、优质、生态、健康、安全”的鱼植共生的综合套养循环养殖系统,可以促进水产养殖产业的健康发展。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统,其特征在于,包括循环连接的高水位养殖池、一级沉降循环池、二级净化循环池、三级净化循环池、储水池和储水塔;所述高水位养殖池底部为漏斗状结构,所述漏斗状结构底部设有排水管连通所述一级沉降循环池,所述漏斗状结构的坡度不超过10°;所述高水位养殖池设有回水口,所述高水位养殖池与所述储水塔通过所述回水口连接,所述回水口与所述高水位养殖池池壁的角度为30~45°;
所述一级沉降循环池包括依次紧密排列的I级池、II级池、III级池、IV级池和V级池,并且相邻池之间存在高度差;
所述二级净化循环池、所述三级净化循环池、所述储水池内设漂浮式水培植物种植架;所述种植架的面积按照各池面积的15~20%设置;
所述养殖系统还包括物联网管理系统,所述物联网管理系统包括PLC主控制器、水质在线监控装置、投饵机、增氧机、显示屏,所述PLC主控制器分别与所述水质在线监控装置、所述投饵机、所述增氧机、所述显示屏连接;所述水质在线监控装置用于对所述高水位养殖池、所述一级沉降循环池、所述二级净化循环池、所述三级净化循环池、所述储水池和所述储水塔的水质成分进行监测分析并将分析数据传送至所述PLC主控制器处理后在显示屏上实时呈现;所述投饵机、所述增氧机在所述PLC主控制器的控制下可分别实现自动定时定量投喂和增氧。
2.根据权利要求1所述的一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统,其特征在于,所述漏斗状结构底部排水管的出水口处设有水位调节阀,用于控制所述高水位养殖池的水位。
3.根据权利要求1所述的一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统,其特征在于,所述高水位养殖池内设有微孔增氧管线。
4.根据权利要求1所述的一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统,其特征在于,所述种植架由PVC管通过绳索连接而成,并用绳索固定在各池边缘处。
5.根据权利要求1所述的一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统,其特征在于,所述二级净化循环池、所述三级净化循环池、所述储水池内设导流板,用于使各池的水体沿着单一方向循环流动。
6.根据权利要求1所述的一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统,其特征在于,所述二级净化循环池和所述三级净化循环池内放养鲢鱼和鳙鱼。
7.根据权利要求1所述的一种鱼植共生的综合套养循环养殖系统,其特征在于,所述储水塔内设置消毒灭菌装置。
8.一种鱼植共生的综合套养循环养殖方法,是采用权利要求1~7任意一项权利要求所述的养殖系统,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在高水位养殖池中放养养殖鱼,养殖水深在2.0~2.5m;在二级净化循环池、三级净化循环池内的种植架上种植中草药和蔬菜,池内放养鲢鱼和鳙鱼,养殖水深在1.5~2.0m;在储水池内的种植架上种植中草药,水深在1.5~2.0m;
(2)将高水位养殖池中的水引入一级沉降循环池中依次进行五级沉降;
(3)将沉降后的水依次引入二级净化循环池、三级净化循环池、储水池进行多级净化;
(4)将净化后的水储存在储水塔中,并对储水塔中的水进行消毒、灭菌;
(5)将消毒、灭菌后的水引入高水位养殖池实现综合套养循环养殖。
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