CN114586670A - 一种水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置 - Google Patents

一种水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置 Download PDF

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CN114586670A CN202210219832.7A CN202210219832A CN114586670A CN 114586670 A CN114586670 A CN 114586670A CN 202210219832 A CN202210219832 A CN 202210219832A CN 114586670 A CN114586670 A CN 114586670A
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Abstract

本发明提出了一种水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，包括养殖池支架、养殖池、种植池支架和种植池。本发明以水循环系统将陆生植物种植和水生动物养殖有机结合起来，即先让养殖池产生的“肥水”流入种植池，待植物将“肥水”净化后，再让该水流回养殖池；本发明采用立体种植方式，充分利用空间，有效节省占地面积和水资源；种植操作便捷，节省人力；本发明设置的种植池，能实现种植管内的水位像潮汐似的升降，使植物根系周期性地出现在水中与空气中，避免植物烂根，而且只需利用一个水泵即可实现本发明的种植和养殖功能，能大大降低耗电成本。

Description

一种水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置
技术领域
本发明涉及植物栽培和水生动物养殖技术领域，具体涉及一种水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置。
背景技术
目前，市场上，种植植物和养殖水生动物是两个独立的系统，并没有有机结合起来；种植植物需要经常浇水、使用肥料或营养液，而养殖水生动物，水体易富营养化，需要经常更换水和清洗缸体，且清洗周期短，种养需要耗费大量精力；
目前，市场上的生态缸，虽然将种植植物和养殖水生动物结合起来，但是还存在以下问题和不足：
1.功能单一，只是单纯地利用水泵将水抽送到上方的种植盒中，并没有对水进行过滤净化；采用这种方式，水泵容易将残渣打碎，对水造成二次污染；
2.种植步骤繁琐，不易清洗，且存在安全隐患。现有的种植盒，几乎都是将陶粒等过滤材料直接放入净化盒直接使用。这种做法会导致系统长时间运行后，残渣和植物的根堵塞水流通道，使水溢出缸外，容易出现水泵长时间干烧情况，而且堵塞后，需要将整个种植盒取下，倒出种植盒中的过滤材料，进行全面清洗，清洗复杂，需要耗费大量的时间和精力；
3.由于植物的根长期泡在水体或营养液中，与空气的接触少，植物根系缺氧，易出现烂根，甚至是死亡的情况；
4.缸体摆放位置要求高，且种植面积少，不能完全净化水体；现有的技术，均是采用单层种植的模式，由于种植面积过小，无法过滤净化水体；
可见当前市场上的种养，存在功能单一，种养方法繁杂，维护所耗费的时间长、人力巨大，而且在运行过程中，还存在安全隐患等问题，因而需要改进。
发明内容
本发明创新提出一种全新的水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置及种植方法，克服了现有技术中存在的上述问题。
本发明提出了一种水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，包括：养殖池支架、养殖池、种植池支架和种植池；所述种植池设置在所述种植池支架上，所述种植池支架设置在所述养殖池上方，所述种植池设置在所述种植池支架上。
所述养殖池包括：养殖区、限流隔板、过滤净化区和排污管；所述限流隔板通过滑槽设置在所述养殖池内，可以自由取出和放入，便于清洗，防止堵塞；所述限流隔板将所述养殖池分割为所述养殖区和所述过滤净化区；所述养殖区和所述过滤净化区通过所述限流隔板上的孔连通；所述过滤净化区进一步包括：过滤仓、挡污隔板、净化仓和水泵放置仓；所述挡污隔板通过滑槽设置在所述养殖池内，可以自由取下和安装，便于彻底清洗所述过滤净化区；所述挡污隔板将所述过滤净化区分割为所述过滤仓、所述净化仓和所述水泵放置仓；所述过滤仓、所述净化仓和所述水泵放置仓通过所述挡污隔板上的孔连通；所述排污管设置在所述养殖池的下方，与所述净化仓连通；所述排污管上设置有开关，可以控制所述排污管的水流流通情况，便于排出清洗后所述养殖池中的污水。
所述种植池支架包括：种植池放置平台；所述种植池支架立体化且等间距地设置有多层所述种植池放置平台，用于放置所述种植池。
所述种植池包括：进水区、种植净化区、增氧出水区和分流隔板；多块所述分流隔板将所述种植池分割成所述进水区、所述种植净化区和所述增氧出水区。
所述进水区包括：进水管和第一溢水管；所述进水管垂直设置在所述种植池底部，且高于所述种植池的底部；所述进水管与所述养殖池中的所述水泵放置仓内的水泵连接，确保将所述养殖池中的水抽送到所述种植池中，实现水循环；所述第一溢水管垂直设置在所述种植池的底部，且高于所述进水管，但低于所述种植池的高度；所述第一溢水管能够有效防止所述分流隔板或所述虹吸管堵塞后水体溢出所述种植池。
所述种植净化区设置在所述种植池的中间位置，包括：种植盆支撑隔板和种植盆；多块所述种植盆支撑隔板组成“S”形，并设置在所述种植池的底部，所述种植盆放置在所述种植盆支撑隔板上；所述种植盆支撑隔板和所述种植盆的高度之和与所述种植池的高度相等。
所述种植盆可以自由取出和放入，便于种植和清洗。所述种植盆包括：种植杯固定孔、种植杯和水流通孔。所述种植杯固定孔有规则地设置在所述种植盆的底部。所述种植杯呈倒锥形，上端外径大于所述植杯固定孔的孔径，下端小于所述植杯固定孔的孔径；垂直穿过所述种植杯固定孔，一部分位于所述种植盆下方，另一部分位于所述种植盆内且高于所述种植盆的底部；所述种植杯之间的空隙用于放置过滤净化材料；所述种植杯的排列方式和使用个数，可根据所种植的植物的形状、大小和生长需求的间距进行设置，以满足不同类型的植物种植需求；所述水流通孔有规则的设置在所述种植盆周。
所述增氧出水区包括：虹吸管和第二溢水管；所述虹吸管和所述第二溢水管均垂直地设置在所述种植池底部；所述第二溢水管高于所述虹吸管低于所述种植池，所述虹吸管与所述第一溢水管的高度齐平。
所述分流隔板通过滑槽设置在所述种植池内，其上沿与所述种植池齐平；所述分流隔板上设置有分布规则的孔将所述进水区、所述种植净化区和所述增氧出水区连通。
本发明中，当所述分流隔板或所述虹吸管被堵塞时，所述种植池内的液面开始上升，当达到所述第一溢水管和所述第二溢水管的高度，水便从这两根管溢出所述种植池，流回到下方的所述养殖池内，能有效防止因水溢出所述种植池，导致水泵干烧现象，降低安全隐患。
本发明中，所述虹吸管能使所述种植池中的水位产生类似潮汐的现象，确保所述种植盆的底部周期性地侵没在水中，使植物不会出现烂根现象，且能够提供足够的氧来满足植物生长需要；所述虹吸管正常工作时，能够将大量的空气带入到水中，并流入所述养殖池，增加所述养殖池中的溶氧量，满足养殖的水生动物的生长需求，提高饲料转化率，增加抵抗力。
本发明提出的所述种植池支架，采用立体种植方法。所述种植池支架的所述种植池放置平台的数目和间距，可根据不同使用要求任意设置，能有效节约占地面积，充分利用空间，增加种植面积；采用所述种植盆种植方法，使种植更加便捷，替换性更强；且与养殖水生动物结合，将所述养殖池中的富营养化的水抽送到所述种植池中，供植物生长，无需添加营养液，降低种植成本；经植物净化后的水，流回到所述养殖池中供水生动物正常生长。这不仅解决了水体富营养化的问题，而且大大降低了所述养殖池清洗的频率。这有助于节省使用者的时间和精力，增加了养殖、种植乐趣。
本发明中，水泵将所述养殖池中的水抽送到所述种植池时，所述养殖池中所述养殖区利用所述虹吸管出水时产生的冲击力，自动清除其中的残渣；残渣随水流经所述过滤净化区，即可过滤净化水中的较大残渣；水经水泵流入所述种植净水区后，水中的富营养物质被植物吸收，净化后的水经所述虹吸管又流回到下方的所述养殖池中用于养殖水生动物，这样便使整个系统形成一个微型生态系统；这种循环方式，只需一个水泵即可实现所述养殖池中的水被循环利用，且能够实现自动清除残渣、过滤、净化和增氧的功能，无需额外装置，节约了电能，降低了种植、养殖成本。
附图说明
图1为本发明水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置的结构示意图。
图2为本发明中养殖池支架的结构示意图。
图3为本发明中养殖池的结构示意图。
图4为本发明中养殖池主视图的结构示意图。
图5为本发明中种植池支架的结构示意图。
图6为本发明中养殖池主视图的结构示意图。
图7为本发明中养殖池俯视图的结构示意图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
如图1至图7所示，本发明提出了一种水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，包括：养殖池支架1、养殖池2、种植池支架3和种植池4；所述种植池4设置在所述种植池支架3的所述种植放置平台31上，所述种植池支架3设置在所述养殖池2上方，所述种植池2设置在所述种植池支架1上。
所述养殖池支架1具有一定的高度，使放置在所述养殖池支架1上的所述养殖池2的底部距离地面有一定高度，以便所述排污管24伸出，利于清洗所述养殖池2时排放污水，也便于清洗所述养殖池2的占地位置的卫生，保持环境干净整洁。
所述养殖池2包括：养殖区21、限流隔板22、过滤净化区23和排污管24；所述限流隔板22的上沿与所述养殖池2齐平；所述限流隔板22通过滑槽设置在所述养殖池2内，可以自由取出和放入，便于清洗,不用搬动所述养殖池2也可完全清洗；所述限流隔板22将所述养殖池2分割为所述养殖区21和所述过滤净化区23；所述限流隔板22的下端呈“M”型，与所述养殖池2的底部具有一定间隙，将所述养殖区21和所述过滤净化区23连通，便于水定向流动，带动所述养殖区21中的残渣进入到所述过滤净化区23，实现对所述养殖区21的自动吸残渣功能；距离所述限流隔板22的上端一定位置设置有圆形通孔，装置正常工作时，所述养殖池2内的水位不会高于圆形通孔，当所述限流隔板22与所述养殖池2间的缝隙被堵塞时，所述养殖区21的水位上升，水即可从圆形通孔中流入到所述过滤净化区23，避免水溢出所述养殖池2，保护缸体正常运转；所述过滤净化区23进一步包括：过滤仓231、挡污隔板232、净化仓233和水泵放置仓234；所述挡污隔板232通过滑槽设置在所述养殖池内，可以自由取出和放入，便于彻底清洗所述过滤净化区23；所述挡污隔板232将所述过滤净化区23分割为所述过滤仓231、所述净化仓233和所述水泵放置仓234；所述过滤仓231、所述净化仓233和所述水泵放置仓234通过所述挡污隔板232上的孔连通；所述挡污隔板232和所述水泵放置仓234的高度均低于所述限流隔板22的高度，与所述限流隔板22上的圆孔位置等高，以防被堵塞时，水便于从上方流过，确保系统正常工作；距离所述挡污隔板232和所述水泵放置仓234的下端一定区域未设置圆孔，以便残渣沉淀在底部时，不会被吸走，实现残渣自然沉淀。所述排污管24设置在所述养殖池2下方，与所述净化仓233连通；所述排污管24上设置有开关，可以控制所述排污管24的水流情况，便于排出清洗后所述养殖池2中的污水。
所述种植池支架3包括：种植池放置平台31；所述种植池支架3立体化且等间距地设置有多层所述种植池放置平台31，用于放置所述种植池4；所述种植池放置平台31的数目，可以根据不同情况，选择性地使用这样能有效节省占地面积，对家庭、办公室等场地尤其适用。
所述种植池4包括：进水区41、种植净化区42、增氧出水区43和分流隔板44；两块所述分流隔板44将所述种植池4分割成所述进水区41、所述种植净化区42和所述增氧出水区43。
所述进水区41包括：进水管411和第一溢水管412；所述进水管411垂直设置在所述种植池4底部，且其入水口高于所述种植池4的底部。当水泵停止工作时，所述种植池4内的水不会从种植池4边沿溢出，确保池内仍保持合适的水位，供植物生长所需。所述进水管411与所述养殖池2中的所述水泵放置仓234内的水泵连接，确保将所述养殖池2中的水抽送到所述种植池4中，实现水循环流动；所述第一溢水管412垂直设置在所述种植池4的底部，且其入水口高于所述进水管411的出水口，但低于所述种植池4的边沿；当系统正常工作时，所述种植池4内的水位不会高于所述第一溢水管412的管口，当所述分流隔板44或所述虹吸管431堵塞后，所述种植池4中的水位上升，达到所述第一溢水管412的入水口所在高度后，水从所述第一溢水管412溢出所述种植池4，确保装置能够正常工作。
所述种植净化区42设置在所述种植池4的中间，包括：种植盆支撑隔板421和种植盆422；多块所述种植盆支撑隔板421组成“S”形设置在所述种植池4的底部，延长水流路径，且在多块所述种植盆支撑隔板421之间放置了过滤净化材料如过滤棉球，硝化细菌等，不仅有效的解决了堵塞问题，还能够提高过滤净化的效果；所述种植盆422放置在所述种植盆支撑隔板421上；所述种植盆支撑隔板421和所述种植盆422的高度之和与所述种植池4的高度相等。
所述种植盆422可以自由取出和放入，便于种植和清洗。所述种植盆包括：种植杯固定孔4221、种植杯4222和水流通孔4223。所述种植杯固定孔4221有规则地设置在所述种植盆4222的底部。所述种植杯4222呈倒锥形，上端外径大于所述植杯固定孔4221的孔径，下端小于所述植杯固定孔4221的孔径，垂直穿过所述种植杯固定孔4221；一部分位于所述种植盆422下方，另一部分位于所述种植盆422内高于所述种植盆422的底部。所述种植杯4222之间的空隙用于放置过滤净化材料。所述种植杯4222的排列方式和使用个数，可根据所种植的植物的形状、大小和生长需求的间距任意设置，以满足不同类型的种植需求。所述水流通孔4223有规则地设置在所述种植盆422四周，用于水流通。
所述增氧出水区43包括：虹吸管431和第二溢水管432；所述虹吸管431和所述第二溢水管432均垂直设置在所述种植池4底部；所述虹吸管431的高度低于所述第二溢水管432的入水口，所述第二溢水管432的入水口低于所述种植池4的边沿，与所述第一溢水管412的入水口齐平。
所述分流隔板44通过滑槽设置在所述种植池内，其高度和所述种植池4相同；所述分流隔板44上设置有分布规则的孔，将所述进水区41、所述种植净化区42和所述增氧出水区43连通。
本发明中，当所述分流隔板44或所述虹吸管431被堵塞不能正常工作时，所述种植池4内的水位上升到一定程度后，多余的水便从所述第一溢水管412和所述第二溢水管432流回到下方的所述养殖池4内，用于养殖水生动物，也能有效防止因水从所述种植池4的边沿溢出而导致水泵干烧现象，降低安全隐患。
本发明中，当所述虹吸管431正常工作时，所述种植池4中的水位能够产生类似潮汐的现象，确保所述种植盆422的底部一段时间侵没在水体中，另一段时间暴露在空气中，使植物不会烂根，且能够有足够的氧，供其生长；植物的根暴露在空气或者液体中，没有了土壤的约束，长势更好，植物长得更好；且所述虹吸管431正常工作时，能够将大量的空气带入到水中，并随水流一起进入所述养殖池2，增加所述养殖池2中的溶氧量，满足养殖的水生动物的生长需求，提高饲料转化率，增加抵抗力。
本发明中，当位于中间的所述种植池4中的种植的植物在生长的过程中或将水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置放在室内，缺乏光照时，可以通过在上层的所述种植池4的下方增加光照管，为下一层所述种植池4种植的植物提供光照，满足植物生长需求，进行光合作用。
本发明提出的所述种植池支架3，采用立体种植方式。所述种植池支架3的所述种植池放置平台31的数目和间距，可根据不同使用场景的要求进行设置，能节约占地面积，充分利用空间，增加种植面积；采用所述种植盆422的种植方式，使种植更加便捷，替换性更强；且与养殖水生动物结合，将所述养殖池中的富营养的水抽送到所述种植池中，供植物生长，无需添加营养液，降低种植成本；经植物净化后的水，流回到所述养殖池中供水生动物正常生长，不仅解决了水的富营养问题，而且降低了所述养殖池清洗频率，甚至可以达到不用清洗。这节省养殖者的时间和精力，增加了养殖乐趣。
本发明中，水循环的路径：
水泵将所述养殖池2中的水抽送到所述种植池4时，所述养殖区21利用所述虹吸管431出水时产生的冲击力清除其中的残渣；残渣随水流经所述过滤净化区22时，其中较大的残渣可以被过滤掉；水经水泵流入到所述种植池4中后，其中的富营养被所述种植净水区42中的植物吸收，净化后的水，经所述虹吸管431又回到下方的所述养殖池2中，被用于养殖水生动物。这就形成一个微型生态循环系统。这种循环方式，只需一个水泵，即可使所述养殖池中的水得到循环利用，且能够实现自动吸残渣、过滤、净化和增氧的功能，无需额外的装置，节约了电能，降低了种养殖的成本。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (10)

1.一种水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，其特征在于，所述装置包括：养殖池支架(1)、养殖池(2)、种植池支架(3)和种植池(4)；所述养殖池(2)设置在所述养殖池支架(1)上，所述种植池支架(3)设置在所述养殖池(2)上方，所述种植池(4)设置在所述种植池支架(3)上；
所述养殖池(2)包括：养殖区(21)、限流隔板(22)、过滤净化区(23)和排污管(24)；所述限流隔板(22)通过滑槽设置在所述养殖池(2)内；所述限流隔板(22)将所述养殖池(2)分割为所述养殖区(21)和所述过滤净化区(23)；所述养殖区(21)和所述过滤净化区(23)通过所述限流隔板(22)上的通孔连通；
所述种植池支架(3)包括：种植池放置平台(31)；所述种植池支架(3)立体化地设置有多层所述种植池放置平台(31)；
所述种植池(4)包括：进水区(41)、种植净化区(42)、增氧出水区(43)和分流隔板(44)；多块所述分流隔板(44)将所述种植池(4)分割成所述进水区(41)、所述种植净化区(42)和所述增氧出水区(43)；
所述进水区(41)包括：进水管(411)和第一溢水管(412)；所述进水管(411)垂直设置在所述种植池(4)底部，且高度高于所述种植池(4)的底部；所述第一溢水管(412)垂直设置在所述种植池(4)的底部，且高度高于所述进水管(411)，但低于所述种植池(4)的高度；
所述种植净化区(42)设置在所述种植池(4)的中间位置，包括：种植盆支撑隔板(421)和种植盆(422)；多块所述种植盆支撑隔板(421)组成“S”形设置在所述种植池(4)的底部，所述种植盆(422)放置在所述种植盆支撑隔板(421)上；
所述增氧出水区(43)包括：虹吸管(431)和第二溢水管(432)，二者均垂直所述种植池(4)的底部；所述第二溢水管(432)与所述第一溢水管(412)高度相同，高于所述虹吸管(431)，低于所述种植池(4)。
2.如权利要求1所述的水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，其特征在于，所述分流隔板(44)通过滑槽设置在所述种植池(4)内，其上沿与所述种植池(4)齐平，并通过其上面的孔将所述进水区(41)、所述种植净化区(42)和所述增氧出水区(43)连通；所述限流隔板(22)的下端呈“M”型，与所述养殖池(2)的底部具有一定间隙；所述限流隔板(22)的上端一定距离处设置有孔。
3.如权利要求1所述的水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，其特征在于，所述种植盆支撑隔板(421)，其长度小于所述种植池(4)宽度，高度低于所述种植池(4)；在所有所述种植盆支撑隔板(421)间放置过滤净化材料。
4.如权利要求1所述的水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，其特征在于，所述种植池(4)内设置了多个所述种植盆(422)，所述种植盆(422)可以自由取出和放入；所述种植盆(422)的所述种植杯(4222)之间可以放置过滤净化材料。
5.如权利要求1所述的水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，其特征在于，通过调节所述虹吸管(431)，即可控制所述种植池(4)内的水位高低，并使其中产生类似潮汐的现象。
6.如权利要求1所述的水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，其特征在于，所述种植杯(4222)的排列方式和放置个数，可以根据植物的形状、大小和间距等要求进行调节，确保其适合于不同条件和种植需求。
7.如权利要求1所述的水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，其特征在于，上层所述种植池(4)的所述第一溢水管(412)的出水口位于下层所述种植池(4)的所述增氧出水区(41)内；上层所述种植池(4)的所述虹吸管(431)和所述第二溢水管(432)的出水口均位于下层所述种植池(4)的所述进水区(41)内；相邻两层所述种植池(4)的所述进水区(41)和所述增氧出水区(43)交错设置，确保水能够流经所述种植池(4)的所述种植净化区(42)；最底层的所述种植池(4)的所述第一溢水管(412)和所述第二溢水管(432)的出水口均位于所述养殖池(2)内。
8.如权利要求1所述的水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，其特征在于，所述过滤净化区(23)进一步包括：过滤仓(231)、挡污隔板(232)、净化仓(233)和水泵放置仓(234)；所述挡污隔板(232)通过滑槽设置在所述养殖池(2)内；所述挡污隔板(232)将所述过滤净化区(23)分割为所述过滤仓(231)、所述净化仓(233)和所述水泵放置仓(234)；所述过滤仓(231)、所述净化仓(233)和所述水泵放置仓(234)通过所述挡污隔板(232)上的通孔连通；所述排污管(24)设置在所述养殖池(2)的下方，与所述净化仓(232)连通。
9.如权利要求1所述的水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，其特征在于，多个所述种植池(4)立体分层并等间距地设置在所述种植池支架(3)上。
10.如权利要求1所述的水循环增氧过滤净化立体种植一体化生态装置，其特征在于，所述种植池放置平台(31)、所述种植盆(422)和所述种植池(4)的尺寸根据所放置的位置进行调节，确保其适合于不同条件下使用。
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