CN113854228A - 一种鱼菜共生系统及其运行工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种鱼菜共生系统及其运行工艺，该系统包括鱼类养殖单元、培育架和水质净化单元，所述水质净化单元包括相互连接的沉淀池、过滤池和杀菌池，所述鱼类养殖单元通过第一管道与所述杀菌池连接，所述培育架设置在所述鱼类养殖单元的上部并与所述过滤池连接；其中，所述培育架与所述过滤池之间设有补充单元，所述补充单元包括加药泵和母液池，所述母液池与所述加药泵连接，所述加药泵连接所述培育架。将鱼类养殖与蔬菜、花卉和水草养殖进行结合，平衡了经济效应、生态效益。利用智能系统对上述鱼菜共生系统进行调控，实现成本可控智能生产，具有很好的推广前景。

Description

一种鱼菜共生系统及其运行工艺

技术领域

本发明涉及水生生物养殖繁育技术领域，具体涉及一种鱼菜共生系统及其运行工艺。

背景技术

鱼菜共生系统是一种新型的复合耕作体系，它把循环水产养殖与水耕栽培通过巧妙的生态设计，达到科学的协同共生，从而实现养鱼不换水而无水质忧患，种菜不施肥而正常成长的生态共生效应，是一种有显著节约和高效利用资源能源空间、循环可持续、环境友好等特点的低碳生产模式；而对鱼菜共生系统进行控制，是保证系统的生态平衡关系的重要举措。

目前，对鱼菜共生系统进行控制的方法单一，且现有的手段在鱼菜共生系统中对于植物部分的生长调控十分有限，不能满足动物、植物各部分的均匀生长，生产效益提升有限。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种鱼菜共生系统及其运行工艺。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种鱼菜共生系统，其包括鱼类养殖单元、培育架和水质净化单元，所述水质净化单元包括相互连接的沉淀池、过滤池和杀菌池，所述鱼类养殖单元通过第一管道与所述杀菌池连接，所述培育架设置在所述鱼类养殖单元的上部并与所述过滤池连接；其中，所述培育架与所述过滤池之间设有补充单元，所述补充单元包括加药泵和母液池，所述母液池与所述加药泵连接，所述加药泵连接所述培育架。

优选的，所述鱼菜共生系统设置植物培育单元，所述植物培育单元包括浮床和培育架，所述浮床设置在所述鱼类养殖单元内。

优选的，所述鱼类养殖单元包括浮床培育池和鱼池，水从所述浮床培育池内单向进入所述鱼池，所述浮床设置在所述浮床培育池，浮床培育池与过滤池连接实现进水。

优选的，所述浮床培育池的上部设置光源。

优选的，所述鱼菜共生系统还包括智能监测系统；所述智能监测单元包括监测终端、PLC控制系统、执行作业系统和操作终端，监测终端设置在鱼类养殖单元、植物培育单元和水质净化单元，监测终端与PLC控制系统之间进行单向信号连接,PLC控制系统与执行作业系统和操作终端均为双向信号连接。

优选的，所述监测终端包括温度终端、营养盐终端、溶解氧终端，pH终端、光照端、计时器、视频终端和细菌监测终端的一种或几种。

优选的，所述培育架上部光敏传感器，光源处设置计时器，光敏传感器和计时器与PLC控制系统进行信号连接。

本发明的有益效果如下：

1)本发明将鱼类养殖与蔬菜、花卉和水草养殖进行结合，提高了整个养殖体系的生产效率，实现了绿色、可持续、循环养殖，平衡了经济效应、生态效益；

2)本发明结合鱼类和植物的生长需求，利用水质净化单元调控各自的用水循环方式，一方面保证了鱼类的净化用水，另一方面对植物用水及营养供给进行了合理配置；

3)本发明结合了智能控制系统，针对不同生物、不同生长时期，进行智能监测，减少了人工巡堂等作业强度，成本可控利于工厂化使用，具有很好的推广前景。

附图说明

图1为本发明所述鱼菜共生系统的结构示意图；

图2为鱼类养殖单元的内溢流挡板12的结构示意图；

图3为培育架的俯视图(左)和侧视图(右)；

图4为补充单元结构示意图；

图5为鱼类养殖单元和浮床培育池的结构示意图；

图6为本发明所述鱼菜共生系统的智能控制系统示意图；

附图说明：

1-鱼类养殖单元，2-植物培育单元，21-浮床，22-培育架，3-水质净化单元，11-第一管道，12-鱼池，13-第二管道，14-浮床培育池，15-第五进水管，16-第六出水管，23-第三管道，24-第四管道，31-沉淀池，32-过滤池，33-杀菌池，121-小孔，221架体，222苗圃，223光源，26-补充单元，261-加药泵，262-母液池，4智能监测单元，41-监测终端，42-PLC控制系统，43-执行作业系统，44-操作终端，45-预警单元。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本申请作进一步说明。

实施例1：

本实施例提供一种鱼菜共生系统，通过共生模式进行养殖培育，实现饲料、营养盐、光照的高度充分利用，达到增产增殖的效果，实现绿色生态可持续养殖。具体的，该系统包括鱼类养殖单元1和植物培育单元2，鱼类养殖单元1包括至少一个池塘，用于鱼类的养殖或繁育，植物培育单元2用于培育植物，例如多种蔬菜、鲜花和水草等，可以充分发挥植物部分的食用功能、观赏功能，以及配合水产养殖进行的水草服务功能。鱼类养殖单元1和植物培育单元2都通过管道与水质净化单元3连接。具体的，鱼类养殖单元1通过第一管道11、第二管道13与水质净化单元3连接，分别进行进水、出水，实现鱼类养殖用水的水体净化与循环；植物培育单元2包括浮床21和培育架22，浮床21漂浮设置在鱼类养殖单元1内，可以直接对鱼类养殖单元1内的水体进行净化，维持池塘内水质的较佳状态；培育架22设置在鱼类养殖单元1的上部并通过第三管道23、第四管道24与水质净化单元3连接，分别进行进水、出水，实现对培育架22内用水进行持续补充、更换，满足植物生长的用水需求。

使用本实施例的鱼菜共生系统时，在鱼类养殖单元1内养殖鱼类、虾类等水产品，在植物培育单元2内培育蔬菜、花卉、水草等，通过各个管道和水质净化单元3实现对两个单元内水体的供给、流转、净化和补充，改善水质条件，满足水生动物和植物的生长需求，绿色无污染可持续，实现鱼菜共收，提高了养殖的产能产量和生态景观附加值，显著提高经济效益、生态效益，具有很好的推广应用前景。

实施例2

本实施例与上述实施例不同的是，本实施例的鱼菜共生系统还包括水质净化单元3，其为相互连接的沉淀池31、过滤池32和杀菌池33，为养殖用水的净化提供保障。

具体的，水质净化单元3包括相互连接的沉淀池31、过滤池32和杀菌池33，沉淀池31内进行水体中杂物的初级沉降，将大颗粒杂物与水分离，经沉降后的水进入过滤池32，过滤池32内通过微滤机进行过滤作业，利用滤膜的阻隔实现水体内微小颗粒杂物的分离，分离后的水再进入杀菌池33内，使用紫外光和藕状杀菌填充材料进行细菌吸附和集中高效杀菌，保障较高的杀菌效率。

进一步的，由于植物生长和鱼类生长对环境条件的要求不同，因此鱼类养殖单元1和植物培育单元2与水质净化单元3之间为水循环方式相对独立。

第一管道11设置在鱼类养殖单元1的内，优选为固定设置在内壁上，第一管道11的开口处于鱼类养殖单元1的较高的位置处，利于池内上层水体的流入。较好的，在第一管道11的开口处设置溢流挡板12，溢流挡板12的下部开设若干小孔121，可以使水流入第一管道11内并避免鱼苗等流入，防止苗种流失造成损失。第一管道11的另一端与水质处理单元3连接，实现水体从池内流入水质处理单元3，经过滤、净化后，再通过第二管道13流入鱼类养殖单元1内，实现水体循环。较好的，第二管道13的开口处于鱼类养殖单元1的较低的位置处，使注入的水优先进入池内下部或底部，利于促进水体交换流动。

浮床21漂浮设置在鱼类养殖单元1内，浮床21内植物可直接接触鱼类养殖单元1内的水体，与之不同的是，培育架22内用水与鱼类养殖单元1的水不直接灌通。培育架22包括设置盛水槽的架体221、苗圃222和光源223，架体221起到支撑作用，并设置在鱼类养殖单元1的墙壁上，或其他位置，苗圃222是植物幼苗成长的地方，其设置在架体221内，苗圃222中设置若干苗坑，每个苗坑内放置一个幼苗，便于精细化管理，避免受其他幼苗生长的影响。光源223设置在架体221的上部，光源223为幼苗生长提供光照，促进光合作用，促进生长。培育架22的下部为盛水槽，盛水槽的两端通过第三管道23、第四管道24分别于水质净化单元3的沉淀池31、过滤池32连接，实现净化水体的流入和使用水体的排出。

进一步的，本实施例的鱼菜共生系统,其上方还包括顶棚，顶棚设置在鱼类养殖单元1和植物培育单元2的上方，其材料选择玻璃，可以为鱼类等水生物和植物提供一个温室环境，更加适合发展工厂化养殖。顶棚通过支架架设或围墙架设均可。

实施例3

本实施例与上述实施例不同的是，水质净化单元3还与补充单元26连接，向系统内补充生物生长所需的营养物质。

具体的，培育架22与过滤池32之间设有补充单元26，过滤池32通过第五管道25与补充单元26连通，向补充单元26内补充必要用水，补充单元26再与第四管道24连接，补充单元26内放置植物生长需要的营养盐补充剂、液体肥料等，可根据植物生长的情况进行适当的添加。补充单元26包括加药泵261和母液池262，加药泵261用于向母液池262中补充药液，母液池262用于储存母液，加药泵261与母液池262连接，加药泵261连接培育架22以向培育架22内植物输送营养物质。根据植物茎叶等表观变化确定植物生长需要，人工控制加药泵261内的药液种类和浓度，适量加药；另外对植物生长进行定期检测，利用植物营养元素测定仪进行检测后，根据需要科学加药。

实施例4

本实施例与上述实施例不同的是，浮床21设置在鱼类养殖单元1的鱼池外，保证浮床植物的安全用水。

具体的，鱼类养殖单元1包括浮床培育池14和鱼池12，浮床培育池14面积较小，浮床培育池14通过第五进水管15与过滤池32连接实现进水，通过第六出水管16与鱼池12连接实现出水，保持水从浮床培育池14内单向进入鱼池12内。较好的，鱼池12设置4个，浮床培育池14设置在4个鱼池12的中间位置，更加方便的向各个鱼池内供水。将浮床培育池14独立出鱼池12，并保证两者间单向用水，一方面降低鱼类对浮床植物的生长影响，如啃食、撞击等，保证浮床植物的生长，另外独立出来保证了浮床植物的安全用水，虽然鱼池12中含有很多的饲料和鱼粪，但这些物质未经发酵是不利于直接供浮床植物生长使用的，会伤害浮床植物，两者间单向用水可以更好的保证净化效果和水体改良效果，并明显延长浮床植物的生长寿命。较好的，浮床培育池14的上部设置光源223，当浮床植物需要额外光照时，开启光源223即可实现光照补强，满足其光合作用等生长需要。

实施例5

本实施例与上述实施例不同的是，鱼菜共生系统还包括智能监测单元4，对各个单元的水质、生物情况进行监测、管理。

具体的，智能监测单元4包括监测终端41，PLC控制系统42、执行作业系统43、操作终端44和预警单元45，监测终端41包括多种传感器，如温度传感器、水质监测仪、摄像头等，监测终端41设置在鱼类养殖单元1、植物培育单元2和水质净化单元3，对不同区域水体的水质进行监测。监测终端41将监测信号发给至PLC控制系统42,PLC控制系统42将数据进行存储和分析，并发送信号至执行作业系统43和操作终端44，执行作业系统43进行反馈作业，与PLC控制系统42之间信号连接，可通过电磁阀与执行作业系统43内的部件连接，并通过无线传输方式，将开或关的信号被带信号反馈电磁阀接收通过而完成流体的控制控制各个管道或泵或光源的开闭。操作终端44可以是显示器、LED面板，用于显示数据信息，工作人员可以在操作终端44执行诸如开、关等命令，操作终端44将上述命令信息发送至执行作业系统43完成指令性操作。

进一步的，监测终端41包括温度终端、营养盐终端、溶解氧终端，pH终端、光照端、计时器、视频终端，分别用来监测系统内的温度、营养盐、pH、溶解氧和光照强度及照射时间数据，根据系统内养殖和培育的动植物生活习性，监测和调控它们的生长条件，保持最佳的生长状态。上述不同指标的终端，可以选自现有的温度传感器、营养盐监测仪、水质检测仪、光源及光敏传感器、计时器等。较好的，鱼类养殖单元1内设置温度终端、营养盐终端、溶解氧终端、pH终端，且溶解氧终端设置在水体中下部的鱼类养殖单元1内壁上，若鱼类养殖单元1为产卵繁育池塘，其上部还可加装摄像头或红外摄像头，更加利于识别池塘内产生的受精卵卵块。较好的，水质净化区3内，过滤池32内设置营养盐终端、pH终端，进行水体的营养盐和酸碱性进行监测，而杀菌池33设置BACMON细菌监测仪，将其设置在出水口附近以监测经净化处理的水中细菌和非生物颗粒，保证出水的水质安全。

进一步的，浮床21周围设置营养盐终端、光照端、计时器，其中营养盐终端设置在水下，光照端、计时器设置在浮床21上部或浮床培育池14上部，可以根据植物的种类需要的光照强度和时长调控光照状态，并根据水下营养盐浓度监控植物的无机盐摄取情况。培育架22的光源223处设置计时器，用于对照射时长进行监测记录，光敏传感器设置在培育架22上部，当培育架22区域的光照强度低于要求时，光敏传感器将信号发送至PLC控制系统42，控制光源223开启；当培育架22区域的光照强度高于要求时，光敏传感器将信号发送至PLC控制系统42，控制光源223关闭。较好的，计时器记录照射时长，其包括白天不开灯时长和夜晚开灯时长，根据植物对有效光合作用时长的需求，可以调控植物的生长。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种鱼菜共生系统，其特征在于：包括鱼类养殖单元、培育架和水质净化单元，所述水质净化单元包括相互连接的沉淀池、过滤池和杀菌池，所述鱼类养殖单元通过第一管道与所述杀菌池连接，所述培育架设置在所述鱼类养殖单元的上部并与所述过滤池连接；

其中，所述培育架与所述过滤池之间设有补充单元，所述补充单元包括加药泵和母液池，所述母液池与所述加药泵连接，所述加药泵连接所述培育架。

2.如权利要求1所述的鱼菜共生系统，其特征在于：所述鱼菜共生系统设置植物培育单元，所述植物培育单元包括浮床和培育架，所述浮床设置在所述鱼类养殖单元内。

3.如权利要求2所述的鱼菜共生系统，其特征在于：所述鱼类养殖单元包括浮床培育池和鱼池，水从所述浮床培育池内单向进入所述鱼池，所述浮床设置在所述浮床培育池，浮床培育池与过滤池连接实现进水。

4.如权利要求3所述的鱼菜共生系统，其特征在于：所述浮床培育池的上部设置光源。

5.如权利要求1-4任一项所述的鱼菜共生系统，其特征在于：所述鱼菜共生系统还包括智能监测系统；

所述智能监测单元包括监测终端、PLC控制系统、执行作业系统和操作终端，监测终端设置在鱼类养殖单元、植物培育单元和水质净化单元，监测终端与PLC控制系统之间进行单向信号连接,PLC控制系统与执行作业系统和操作终端均为双向信号连接。

6.如权利要求5所述的鱼菜共生系统，其特征在于：所述监测终端包括温度终端、营养盐终端、溶解氧终端，pH终端、光照端、计时器、视频终端和细菌监测终端的一种或几种。

7.如权利要求5所述的鱼菜共生系统，其特征在于：所述培育架上部光敏传感器，光源处设置计时器，光敏传感器和计时器与PLC控制系统进行信号连接。

8.权利要求1-7所述的鱼菜共生系统的运行方法：包括以下步骤，

（1）分别在鱼类养殖单元、培育架内养殖生物和植物作物；

（2）定期利用水质净化单元对鱼类养殖单元、培育架内的水质净化，进行循环水养殖；

（3）定期利用加药泵和母液池对培育架内植物作物补充需要的营养物质；

（4）养殖生物、植物作物达到成熟后即可收获。

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