CN111727922A - 一种鱼菜藻协同共生养殖装置及方法 - Google Patents

一种鱼菜藻协同共生养殖装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种鱼菜藻协同共生养殖装置及方法，属于水产养殖以及蔬菜种植技术领域。养殖装置包括鱼缸、蔬菜种植槽、微藻培养槽、空气泵以及水泵，种植槽设置在鱼缸上方，培养槽设置在鱼缸内，空气泵设置在鱼缸外部，水泵设置在鱼缸内。水泵能够将鱼缸中微生物分解鱼粪鱼食所产生的含氮元素物质泵入到种植槽中，为蔬菜提供生长所需营养，而微藻能够为鱼类生活提供充足的氧，还能去除蔬菜吸收不完的含氮盐，避免因含氮盐的积累对鱼类造成的危害。除此以外，微藻可富集重金属、有害气体、降解颗粒污染物，将空气泵入到微藻培养槽中，可以净化室内空气，改善空气质量。

Description

一种鱼菜藻协同共生养殖装置及方法
技术领域
本发明属于水产养殖以及蔬菜种植技术领域，尤其涉及一种鱼菜藻协同共生养殖装置及方法。
背景技术
鱼菜共生系统的发展由来已久，用鱼类的粪便作为植物的肥料是很久以前便存在的，鱼类的粪便及饵料会被细菌分解，转变为含氮盐(主要为硝酸盐和亚硝酸盐)从而被植物所吸收。理论上，一个管理良好的鱼菜共生系统可以提升水产养殖中营养物质的利用率，同时达到净水的目的，但是目前鱼菜共生系统的推广被其较低的氮利用率所限制。据报道，目前的鱼菜共生系统中依旧有超过60％的氮元素可能未被植物或鱼利用，通常会残留在水体中或以气体形式溢出，因此鱼菜共生系统中存在氮盐的累积，当硝酸盐的产生速度大于植物的吸收速度时，其会在水体中快速累积，甚至会达到200mgN/L，这对鱼类来说是致命的，会导致鱼菜共生系统崩溃。而微藻生长需要大量的氮磷成分，如小球藻对污水中氮磷的去除率能达到84％左右，微藻能很高效的吸收氮磷等元素，将微藻引入到鱼菜共生系统中，微藻既能作为鱼类的饵料之一，还可富集重金属、有害气体，降解颗粒污染物，通过自身代谢产生氧气，能够净化空气，清新增氧，在很大程度上提升水体中的溶解氧，利于鱼类生活。目前的水产养殖业中，基本上都是直接将藻类加入到鱼塘中混养的，不仅影响美观性，而且很容易造成藻类泛滥，导致鱼类死亡。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种鱼菜藻协同共生养殖装置及方法，在鱼菜共生系统中加入微藻，保持三者平衡共生，达到清洁水体、净化空气以及为鱼类供氧的目的。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种鱼菜藻协同共生养殖装置，包括鱼缸，所述鱼缸顶部设置有种植槽，鱼缸内部设有培养槽，培养槽、鱼缸及种植槽之间通过管道连通。
进一步地，所述种植槽内铺设有基质。
进一步地，所述培养槽与鱼缸之间设有隔离槽；培养槽上部设有带阀门的管道D，管道D穿过隔离槽将培养槽与鱼缸连通；管道D另一端与管道E可拆卸连接，管道E另一端可拆卸安装有陶瓷纤维过滤网。
进一步地，所述鱼缸外部设有空气泵，空气泵与电机一连接，电机一与控制柜信号连接；空气泵连接管道A一端，管道A另一端依次穿过鱼缸和种植槽，并延伸至培养槽底部。
进一步地，所述鱼缸底部设有水泵，水泵与电机二连接，电机二与控制柜信号连接；水泵连接管道C一端，管道C另一端延伸至种植槽内。
进一步地，所述种植槽外壁设有管道B，管道B另一端延伸至培养槽底部；所述管道B与种植槽接口处距离种植槽底部的高度大于基质层厚度。
进一步地，所述鱼缸、培养槽及隔离槽采用透明材料制成。
一种利用上述养殖装置的养殖方法，包括如下步骤：关闭阀门，将初步培养好的微藻藻种加入到培养槽中，加入营养液后加水至水位超过管道D，电机一带动空气泵工作，空气通过管道A进入培养槽中，当微藻OD值达到2时将鱼缸注满水，放入鱼苗，投入鱼食；打开阀门，电机二带动水泵工作，鱼缸中的水通过管道C进入种植槽，种植槽中的水流顺着管道B流入培养槽中，培养槽中的水依次通过管道D、管道E以及过滤网重新流入到鱼缸中。
进一步地，所述微藻藻种优选为小球藻藻种。
进一步地，在所述鱼缸中注满水后，加入硝化细菌和芽孢杆菌。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明在鱼菜共生系统中加入了微藻，微藻中含有丰富的营养元素，可以作为鱼类饵料，有利于鱼类生长；鱼的粪便和过剩鱼食等微生物分解为硝酸盐等含氮元素物质，这些含氮元素物质在本发明的循环系统中为蔬菜提供营养，而过剩的氮元素会被微藻吸收，不会产生氮盐堆积的问题，促进系统中氮的循环和利用，减少含氮盐对鱼类的伤害，使系统更加平衡。
(2)本发明中的鱼菜藻协同共生养殖方法让动物、植物、微生物、环境四者之间达到一种和谐的生态平衡关系，是一种可持续循环型零排放的低碳生态养殖模式；蔬菜吸收由微生物分解鱼粪鱼食产生的含氮元素物质，不需要外来营养就可以生长，既能净化水质，延长鱼缸换水时间，还能节约资源；同时，鱼缸和培养槽均设计为透明的，保证微藻能够全方位吸收充足的阳光，微藻通过自身代谢为鱼类生活提供充足的氧气，不需要外加供氧设备。
(3)微藻可富集重金属、有害气体、降解颗粒污染物，将空气泵入通过微藻培养槽，可以净化室内空气，改善空气质量。
(4)本发明利用陶瓷纤维网过滤微藻，保证只有少部分的微藻进入到鱼缸中，避免由于藻类泛滥对鱼类造成危害，同时还能保持鱼缸的美观性；大部分的微藻都留在培养槽中，保证了微藻的产氧量足够大，空气净化作用也更加明显；而且培养槽与鱼缸之间连接的管道可拆卸，便于清理。
附图说明
图1为本发明所述养殖装置结构示意图；
图2为本发明所述养殖装置剖面图；
图3为本发明所述套管结构示意图。
图中：1-空气泵；2-水泵；3-管道A；4-管道B；5-管道C；6-隔离槽；7-种植槽；8-培养槽；9-鱼缸；10-管道D；11-管道E；12-过滤网；13-阀门；14-基质。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，本发明所述鱼菜藻协同共生养殖装置，包括鱼缸9、种植槽7及培养槽8。鱼缸9为长方体结构，其上部设有“凹”字型顶板，用于放置种植槽7；种植槽7底部与鱼缸9顶部的“凹”字型顶板形状、大小均一致；种植槽7内铺设有一层基质14，用于固定种植的蔬菜，本实施例中所用基质14优选为陶粒；鱼缸9内设有隔离槽6，隔离槽6内设有培养槽8，用于培养微藻，同时还能保证微藻与鱼类相互隔离；鱼缸9、隔离槽6及培养槽8高度均一致，本实施例中鱼缸9、隔离槽6及培养槽8均优选为透明材料制成，便于微藻进行光合作用，提高鱼缸的美观性；本实施例中隔离槽6及培养槽8均优选为圆柱状结构；本实施例中鱼缸9尺寸优选为长60厘米、宽60厘米、高45厘米，培养槽8尺寸优选为直径32厘米、高45厘米，隔离槽6尺寸优选为直径36厘米、高45厘米，种植槽7尺寸优选为槽宽15厘米、高20厘米。
如图1、2所示，鱼缸9外部设有空气泵1，空气泵1与电机一连接，电机一与控制柜信号连接；空气泵1连接管道A3一端，管道A3另一端穿过鱼缸9且顺着鱼缸9侧壁向上延伸至种植槽7底部，管道A3穿过种植槽7并延伸至培养槽8底部；鱼缸9底部还设有水泵2，水泵2与电机二连接，电机二与控制柜信号连接；水泵2连接管道C5一端，管道C5另一端顺着鱼缸9侧壁向上延伸至种植槽7内，用于将鱼缸9中的水抽出来灌溉种植槽7中的蔬菜；种植槽7外壁还设有管道B4，管道B4一端延伸至培养槽8底部，管道B4与种植槽7接口处距离种植槽7底部的高度大于基质14层厚度，保证种植槽7中有足够的水分停留时间，使得水中含氮盐被植物充分吸收；如图1、3所示，培养槽8上部设有管道D10，管道D10穿过隔离槽6，将培养槽8与鱼缸9连通；管道D10上设置有阀门13，阀门13位于隔离槽6内；管道D10另一端与管道E11可拆卸连接，本实施例中优选为螺纹连接；管道E11另一端设计为网格状，且可拆卸安装有孔径为3.5微米的陶瓷纤维过滤网12，本实施例中优选为螺纹连接。
本发明所述的鱼菜藻协同共生养殖过程如下：
将阀门13关闭，把初步培养好的微藻藻种(40-50毫升)加入到培养槽8中，并加入少量营养液(80-100毫升)，然后加水至水位超过管道D10约1-2厘米，控制柜控制电机一工作，电机一带动空气泵1工作，将空气通过管道A3泵入培养槽8中，对藻种进行培养；每天测量微藻的OD(光密度)值，本实施例优选为当OD值达到2时，将鱼缸9注满水，放入鱼苗，加入1-2克硝化细菌和芽孢杆菌，投放一定量的鱼食；打开阀门13，控制柜控制电机二工作，电机二带动水泵2工作，通过管道C5将鱼缸9中的水抽出到种植槽7中，浇灌种植槽7中的蔬菜，当种植槽7中的水位到达管道B4顶端位置时，水由种植槽7顺着管道B4流入培养槽8中，培养槽8中的水通过管道D10、管道E11以及陶瓷纤维过滤网12重新进入到鱼缸9中，如此循环往复就构成了本发明所述的鱼菜藻协同共生系统。本实施例中的微藻藻种优选为小球藻藻种。
鱼缸9中鱼类的粪便和饵料被细菌分解，转变为含氮盐，通过水泵2及管道C5将含氮盐的水送入种植槽7，给蔬菜提供养料，同时还能净化水质；培养槽8中的微藻吸收多余的含氮盐，促进氮的利用和循环，减少含氮盐对鱼类的伤害；微藻通过自身代谢产生大量溶解氧，溶解氧通过管道进入鱼缸9中，为鱼类供氧。
所述实施例中提及的上为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种鱼菜藻协同共生养殖装置，包括鱼缸(9)，其特征在于，所述鱼缸(9)顶部设置有种植槽(7)，鱼缸(9)内部设有培养槽(8)，培养槽(8)、鱼缸(9)及种植槽(7)之间通过管道连通。
2.根据权利要求1所述的一种鱼菜藻协同共生养殖装置，其特征在于，所述种植槽(7)内铺设有基质(14)。
3.根据权利要求1所述的一种鱼菜藻协同共生养殖装置，其特征在于，所述培养槽(8)与鱼缸(9)之间设有隔离槽(6)；培养槽(8)上部设有带阀门(13)的管道D(10)，管道D(10)穿过隔离槽(6)将培养槽(8)与鱼缸(9)连通；管道D(10)另一端与管道E(11)可拆卸连接，管道E(11)另一端可拆卸安装有陶瓷纤维过滤网(12)。
4.根据权利要求3所述的一种鱼菜藻协同共生养殖装置，其特征在于，所述鱼缸(9)外部设有空气泵(1)，空气泵(1)与电机一连接，电机一与控制柜信号连接；空气泵(1)连接管道A(3)一端，管道A(3)另一端依次穿过鱼缸(9)和种植槽(7)，并延伸至培养槽(8)底部。
5.根据权利要求4所述的一种鱼菜藻协同共生养殖装置，其特征在于，所述鱼缸(9)底部设有水泵(2)，水泵(2)与电机二连接，电机二与控制柜信号连接；水泵(2)连接管道C(5)一端，管道C(5)另一端延伸至种植槽(7)内。
6.根据权利要求5所述的一种鱼菜藻协同共生养殖装置，其特征在于，所述种植槽(7)外壁设有管道B(4)，管道B(4)另一端延伸至培养槽(8)底部；所述管道B(4)与种植槽(7)接口处距离种植槽(7)底部的高度大于基质(14)层厚度。
7.根据权利要求6所述的一种鱼菜藻协同共生养殖装置，其特征在于，所述鱼缸(9)、培养槽(8)及隔离槽(6)采用透明材料制成。
8.一种利用权利要求1至7任一项权利要求所述养殖装置的养殖方法，其特征在于，包括如下步骤：关闭阀门(13)，将初步培养好的微藻藻种加入到培养槽(8)中，加入营养液后加水至水位超过管道D(10)，电机一带动空气泵(1)工作，空气通过管道A(3)进入培养槽(8)中，当微藻OD值达到2时将鱼缸(9)注满水，放入鱼苗，投入鱼食；打开阀门(13)，电机二带动水泵(2)工作，鱼缸(9)中的水通过管道C(5)进入种植槽(7)，种植槽(7)中的水流顺着管道B(4)流入培养槽(8)中，培养槽(8)中的水依次通过管道D(10)、管道E(11)以及过滤网(12)重新流入到鱼缸(9)中。
9.根据权利要求8所述的养殖方法，其特征在于，所述微藻藻种优选为小球藻藻种。
10.根据权利要求8所述的养殖方法，其特征在于，在所述鱼缸(9)中注满水后，加入硝化细菌和芽孢杆菌。
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