CN215836583U - 直立式集成鱼菜共生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直立式集成鱼菜共生装置。该装置包括滤粪器、洒水器、种植桶柱、吸粪池、鱼缸；滤粪器、洒水器、种植桶柱、吸粪池自上而下叠放在一起，吸粪池位于鱼缸内；种植桶柱包含至少两层竖直叠放的种植桶，每层种植桶包含至少一个种植桶，每个种植桶内填充固体颗粒，种植桶的底部设有排水孔；滤粪器、洒水器、种植桶的中心设有相连通的供水管；吸粪池内设置进水管、逆流水阀门和水泵，还可设置生物过滤层；种植桶柱底部设有下水管。本实用新型的种植桶不需要支架，将物理收集鱼粪功能和生化分解氨氮功能以及种植功能和灌溉功能的装置集成组合一起，整个装置占地面积小，种植面积大，废水处理效果好，鱼健康，并且拆装和清理非常方便。

Description

直立式集成鱼菜共生装置

技术领域

本实用新型属于养殖种植技术领域，具体涉及一种直立式集成鱼菜共生装置。

背景技术

无土栽培是用富有植物需要的营养液取代水和土壤进行种植，营养液来自两种途径。一是配制的化肥复方营养液，二是鱼的排泄物经过细菌分解转化成氮肥。

化肥营养液水培是把植物需要的营养配制好放入循环水中，这种方法植物生长快。叠式水培系统被应用于改进水培系统，以扩大种植面积，减少设备要求。它能达到这个效果主要是其种植桶中间是空的，营养液从顶上滴下接触到植物的根须。化肥营养液水培的问题主要是：水培使用的所谓的营养液就是各种化肥，植物就是在纯化肥里长大，而且生长容器里的水是需要定期更换的，更换的水如果进入下水道就造成环境污染。

鱼菜共生是利用鱼的排泄物由细菌分解转化成氮肥，让蔬菜吸收水中的氮肥以净化鱼塘的水，形成一个生态平衡的循环。一般商业用的鱼菜共生系统设置有鱼池、鱼粪过滤装置、生化过滤和种植槽。小型的家用制作的鱼菜共生系统包括下面一个鱼塘或鱼桶，上面有个架子，放上一个容器，装上重量较轻的碎石，菜种在碎石里。水泵把鱼塘里的水抽到上面的容器里，当水位到达一定高度时容器里的虹吸会打开把水泄至下面鱼塘。这样每30分钟重复一次。这是最基本的结构。

现有的鱼菜共生系统的缺点主要是：这种平面式结构的局限在于需要结实的架构以支撑种植器内的水和碎石，占地面积大，种植面积小，设备要求高，鱼粪过滤装置，生化过滤装置都需要水泵及复杂的管道和水流控制装置。过滤装置、栽培容器和鱼缸等清理不方便。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提供一种直立式集成鱼菜共生装置，该装置的种植桶不需要支架，将物理收集鱼粪功能和生化分解氨氮功能以及种植功能和灌溉功能的装置集成组合一起，达到的效果是整个装置占地面积小，种植面积大，废水处理效果好，鱼健康，并且拆装和清理非常方便。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的第一种直立式集成鱼菜共生装置，包括滤粪器、洒水器、种植桶柱、吸粪池、鱼缸，其中：

滤粪器、洒水器、种植桶柱、吸粪池自上而下叠放在一起，吸粪池位于鱼缸内；

种植桶柱包含至少两层竖直叠放的种植桶，每层种植桶包含至少一个种植桶，每个种植桶内填充固体颗粒，每个种植桶的底部设有排水孔；

滤粪器、洒水器、种植桶的中心设有供水管，且滤粪器、洒水器、种植桶的中心的供水管相连通；

吸粪池内设置进水管和水泵，进水管设有逆流水阀门；进水管由下到上将鱼缸的水吸至吸粪池中部；水泵将吸粪池内的水经种植桶中心的供水管抽至顶部滤粪器；

种植桶柱底部设有下水管，用于将种植桶柱的底层种植桶流出的水导入鱼缸，并推动鱼缸内的水流动形成漩涡。

进一步地，第一种直立式集成鱼菜共生装置中，所述下水管与鱼缸水面的夹角为15°至30°，使得流下水的冲力推动鱼缸的水流动形成漩涡。

本实用新型的第二种直立式集成鱼菜共生装置，包括滤粪器、洒水器、种植桶柱、吸粪池、鱼缸，其中：

滤粪器、洒水器、种植桶柱、吸粪池自上而下叠放在一起，吸粪池位于鱼缸内；

种植桶柱包含至少两层竖直叠放的种植桶，每层种植桶包含至少一个种植桶，每个种植桶内填充固体颗粒，每个种植桶的底部设有排水孔；

滤粪器、洒水器、种植桶的中心设有供水管，且滤粪器、洒水器、种植桶的中心的供水管相连通；

吸粪池内自下而上设置进水管、生物过滤层和水泵，进水管设有逆流水阀门；进水管由下到上将鱼缸的水吸至吸粪池中部，并经生物过滤层过滤，水泵将过滤后的水经种植桶中心的供水管抽至顶部滤粪器；

种植桶柱底部设有下水管，用于将种植桶柱的底层种植桶流出的水导入鱼缸。

进一步地，所述吸粪池、滤粪器、洒水器、种植桶柱中的各层种植桶不采用支架而直接叠放在一起；所述吸粪池作为种植桶柱站立的基础，并呈工字型以加强稳定性。

进一步地，所述种植桶的上端直径比底端直径稍大，每个种植桶上设置一个种植桶盖。

进一步地，所述种植桶柱中的至少一层含有一个N分之1种植桶框架，每个N分之1种植桶框架可容纳N个N分之1种植桶，其中N为大于等于2的整数，每个N分之1种植桶的形状相同且N个N分之1种植桶能够拼接成圆桶形。

优选地，所述N的值为4。

进一步地，在所述种植桶柱之下、所述吸粪池之上，设有种植桶柱底座；所述种植桶柱底座设有与下水管相连的孔，所述种植桶柱的底层种植桶漏出的水通过该孔流入下水管内。

进一步地，所述滤粪器内设有进水管、出水管和生物过滤层；进水管靠近底部且略高于底部，出水管高于进水管，当污水进入滤粪器时，生物过滤层缓和水速并过滤鱼粪，使其沉淀在底部，过滤后的净水漫至高处出水管口时流出滤粪器，进入下面的洒水器；所述滤粪器利用水泵的定时工作周期自动调节水位高低变动，水泵工作时水位高，水泵停止时水位低，并能够提供蚯蚓生长的环境。

进一步地，所述种植桶柱的周围设有保温罩；在所述种植桶柱的顶端与所述鱼缸之间设有固定绳。

本实用新型的直立式集成鱼菜共生装置优化普通鱼菜共生系统，以家庭阳台使用为目标而设计，使用叠加直立式的种植桶和特殊的污水过滤方式，该装置采用集成设计，把鱼菜共生系统所需各功能(鱼粪收集与分化，氨氮分解，种植面积最大化，灌溉)通过鱼缸水漩涡，漩涡式吸粪池，滤粪池，种植桶柱，洒水器用叠加形式整合成一柱体，具有以下优点和有益效果：

1)有别于普通水培系统，不使用化肥，达到100％有机种植。

2)有别于普通鱼菜共生装置，克服复杂的设备要求，种植桶不需支架，拆装和清理方便。单一水泵解决供水，过滤，回流的过程。

3)种植桶本身是圆形结构，所以可以360°转动，使得植物可以得到充分的阳光。种植桶中间有水管，种植桶叠加起来时中间的水管连接成上水管，整个种植桶柱拆装非常方便。

4)水过滤装置与鱼缸、种植桶柱整合成一体，有四个环节。第一是鱼缸的水漩涡把鱼粪沉入缸底。第二环节是鱼粪被吸入吸粪池，池内的水漩涡让鱼粪沉入底部，水泵将其抽入到顶部的滤粪器。第三环节是顶部的滤粪器把鱼粪过滤。第四环节是种植桶里的陶砾为有益细菌提供生长环境，起到生物过滤作用。

5)能够扩大种植面积，缩小系统占地面积，设备可在阳台或室内使用。

6)可任意增减种植桶，种植桶可叠加以增加种植面积。

7)为了方便使用，种植桶有两种，一种为圆桶，适合宿根植物。另一种为由4个4分之1种植桶组成的园桶，4分之1种植桶可以从整个种植装置中任意取出和装入而不影响其它种植桶，适合非宿根植物。

8)冬天北方取暖的室内空气干燥，使用本装置可提高空气湿度。

9)养鱼既可作为景观，也可养殖鱼食用。

附图说明

图1是一个实施例中直立式集成鱼菜共生装置的整体结构示意图。

图2是另一个实施例中直立式集成鱼菜共生装置的整体结构示意图。

图3是实施例中种植桶盖的结构示意图。

图4是实施例中种植桶的结构示意图。

图5是实施例中4分之1种植桶的结构示意图。

图6是实施例中4分之1种植桶框架示意图。

图7是实施例中洒水器的结构示意图。

图8A是图1中吸粪池的工字型设计示意图。

图8B是图2中吸粪池的工字型设计示意图。

图9是实施例中滤粪器的结构示意图。

图10是实施例中种植桶柱底座的结构示意图。

图11是实施例中保温罩的示意图。

图12是实施例中固定绳的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过具体实施例和附图，对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型一个实施例的直立式集成鱼菜共生装置的结构示意图。该装置将滤粪器、洒水器、种植桶、吸粪池、鱼缸等不同功能的部件整合为一体，具体包括：滤粪器1、洒水器2、种植桶3、吸粪池4、鱼缸5。种植桶3有多层，构成竖直叠放的种植桶柱，种植桶柱的下方设有种植桶柱底座6。滤粪器1、洒水器2、种植桶3、种植桶柱底座6、吸粪池4自上而下叠放在一起。吸粪池4位于鱼缸5内。种植桶柱底座6的底部设有下水管7，用于将种植桶柱的底层种植桶流出的水导入鱼缸，并推动鱼缸内的水流动形成漩涡。

滤粪器1的中心设有滤粪器供水管11，洒水器2的中心设有洒水器供水管21，种植桶3的中心设有种植桶供水管31，且11、21、31相连通。

吸粪池4内设置进水管41和水泵42，进水管41设有逆流水阀门411，水泵42设有水泵出水管421，水泵出水管421上设有供水阀门422。水泵出水管421与滤粪器供水管11、洒水器供水管21、种植桶供水管31相连通。进水管41将鱼缸5的水吸至吸粪池4的中部；水泵42将吸粪池4内的水经种植桶供水管31、洒水器供水管21、滤粪器供水管11抽至顶部滤粪器1。

每个种植桶3内填充固体颗粒，用于种植蔬菜。种植桶也可称为种植器，种植桶的侧壁设有种植孔32，底部设有排水孔33(见图4)。

图2是本实用新型另一个实施例的直立式集成鱼菜共生装置的结构示意图。与图1的实施例的不同之处在于吸粪池4的结构不同。吸粪池4内自下而上设置进水管41、生物过滤层43和水泵42，进水管41同图1一样设有逆流水阀门411。进水管41将鱼缸的水吸至吸粪池4的中部，并经生物过滤层43过滤，水泵42将过滤后的水经种植桶供水管31、洒水器供水管21、滤粪器供水管11抽至顶部滤粪器1。

下面进一步说明图1、图2中两种结构的直立式集成鱼菜共生装置的具体构件及工作原理。

1.不需要支架

普通鱼菜共生系统由于需要过滤鱼的排泄物并且蓄积起来让其完成氨氮转换氮肥的过程，栽培容器跟排泄物容器是一体的，需要结实的支架支撑水和种植载体的重量。

本实用新型的直立式集成鱼菜共生装置由圆形的种植桶3叠加起来构成种植桶柱，省去了支架。种植桶3里装有陶砾，种植桶3的底部设有排水孔，让水从上层种植桶的底部漏到下一层种植桶中，这样种植桶就不用承受水的重量。种植桶里的陶砾一是过滤水，把鱼粪的一部分留住，让细菌分解鱼粪和氨氮，二是支撑植物的根系。

2.种植桶和种植桶盖

每个种植桶3为单独的种植单元，桶内装满陶砾后可直接种植蔬菜，不需单独喷水装置。水从顶端漏下，过滤水中的鱼粪和氨氮。桶的底部有均匀的排水孔。圆形种植桶中心有种植桶供水管31，由于种植桶供水管31与种植桶3成为一体，当种植桶叠加在一起，各种植桶3中心的种植桶供水管31相连构成上水管，水就可以直接通到顶部的滤粪器1，省掉了中心供水管，而且拆装方便。

种植桶3的上端直径比底端直径稍大，这样多个桶可以套叠起来而节省空间。每个种植桶上设置一个种植桶盖，如图3所示。种植桶盖用于加固种植桶，为上一层种植桶提供稳定的支撑点。

为了方便使用，种植桶有两种，一种为圆桶(图4)，适合宿根植物。另一种为由4个4分之1种植桶(图5)组成的圆桶，4分之1种植桶可以从整个种植装置中任意取出和装入而不影响其它种植桶，适合非宿根植物(如生菜)。

4分之1种植桶放置在4分之1种植桶框架(图6)内以稳固整个种植桶柱体。4分之1种植器的上端直径比底端直径稍大，这样多个桶可以套叠起来而节省空间。4分之1种植桶框架提供中心的供水管，并支撑4分之1种植器。

3.灌溉过程

本实用新型的灌溉过程分以下四部分工作：

1)水泵42将吸粪池4内的水经种植桶供水管31、洒水器供水管21、滤粪器供水管11抽至顶部滤粪器1，即到达滤粪器1的位置。根据吸粪池4的两种不同设计，鱼缸中的水到达滤粪器的过程有两种实现方式：

一是按图1示意，鱼缸5的水进入吸粪池4，由水泵42抽至顶端的滤粪器1。

二是按图2示意，鱼缸5的水进入吸粪池4底部，上面有生物过滤层43(包含生物过滤颗粒)盖住，水泵42放置在生物过滤层43之上，大颗粒的废物在到达水泵42以前被过滤掉，以减少流水系统阻塞。

2)滤粪器1过滤的水流入洒水器2。洒水器2如图7所示，底部为多孔结构，中间设有洒水器供水管21，与滤粪器1、种植桶3的中心的供水管(即11和31)相连通。

3)洒水器2把水均匀地喷入种植桶3，从上逐层流下到底层。

4)最底一层种植桶底部流出的水流到种植桶柱底座6上，种植桶柱底座上设有一孔与下水管7相联，水通过该孔流入下水管7，顺着下水管7流入鱼缸5。

4.吸粪池以及鱼粪废水处理

鱼粪废水处理有两种：

第一种如图1所示，种植桶柱底部下水管7与鱼缸5水面的夹角成15°至30°，流出的水推动鱼缸5的水流动造成漩涡，增加鱼的游动和活动，并使鱼粪沉淀至缸底。由于鱼缸5的水位高于吸粪池4的水位，鱼缸5的水通过吸粪池4的进水管41流入吸粪池，把鱼缸5底部的鱼粪一起吸入。吸粪池4的进水管41的出口与吸粪池4的侧壁的夹角成90°，把吸粪池内的水推动造成漩涡，使得鱼粪沉入底部。水泵42把鱼粪抽至顶部的滤粪器1。滤粪器1能够把鱼粪留在底部，而且能养殖蚯蚓让其分解鱼粪(工作原理见后文滤粪器的说明)，滤粪器1里流出的净水进入下面的种植桶3开始生物分解氨氮。细菌分解氨氮需要附着表面和氧气，种植桶3里的陶砾提供大面积的附着表面。水在均匀地洒入种植桶的过程中吸收了足够的氧气，给有益菌提供了良好的生长环境。

第二种如图2所示，鱼缸5的水从吸粪池4底部的进水管41流入吸粪池4，经过生物过滤层43把鱼粪过滤掉，水泵42在生物过滤层43上面，把过滤后的水送入顶端的滤粪器1以进一步过滤，再经过洒水器2从种植桶流入种植桶柱底座，通过下水管7流入鱼缸5。吸粪池1内填充的生物过滤颗粒(即生物过滤层43)在水泵42下面，能够把鱼粪在进入水泵42前过滤掉，减少上水管道和种植桶下水孔的阻塞，把大部分鱼粪留在吸粪池4内。

吸粪池4如图1和图2所示，起到以下作用：第一它是整个种植系统的基础，支撑种植桶底座和种植桶，以及滤粪器。优选地，吸粪池4呈工字型，如图8A、图8B所示，以加强稳定性。第二，通过进水管，当池内的水泵把水抽出时，由水位差造成的水压把鱼缸里的鱼粪吸入池内。第三，当水泵定时停止工作时，顶部滤粪池的水会倒流至吸粪池，吸粪池的进水管的逆流水阀门会关闭进水管，防止鱼粪倒流回鱼缸。第四吸粪池内放置水泵使得整个结构更简洁。

5.滤粪器

滤粪器1如图9所示，其内设有进水管(即位于中心的滤粪器供水管11)与出水管12，还装有生物过滤层(生物过滤层包含生物过滤颗粒，图2中未示意该生物过滤层)和蚯蚓。生物过滤层里的鱼粪可由蚯蚓分化掉，以解决水发臭的问题。

由于蚯蚓需要定时接触空气，滤粪器通过进水管与出水管的高低差来调节水位。进水管(即滤粪器供水管11)高度较低，水泵停止工作时滤粪器内的水位降低到进水管口的位置，低位的滞留水同时也滞留鱼粪，让蚯蚓食用。滤粪器1的出水管12高度较高，当水泵工作时滤粪器内的水位升至出水管12的高度，鱼粪被生化球过滤在底部，净水从高处出水管口流出。这样滤粪器内的水位由高到低循环，既过滤水中的杂物，又让蚯蚓呼吸空气。蚯蚓把鱼粪分解掉。

6.种植桶柱底座

种植桶柱底座如图10所示，种植桶柱底座放置在种植桶柱底且在吸粪池4之上。种植桶柱底座上中间的开孔供水泵的上水管通过，一侧的另一个开孔用于连接下水管7，用来集中种植桶3流下的水，使其流入下水管7。

7.其它附件

保温罩：保温罩(图11)用透明塑料膜制成，可罩在种植桶周围，用于天气冷时起到暖棚的作用，防止植物冻伤，帮助植物在冬季生长。

固定绳：固定绳8(见图12，其中去掉了结构细节以突出示意固定绳的用法)的两端有钩子钩住种植桶柱的顶端和鱼缸，目的是防止高层阳台遇到大风时刮倒种植柱。此时可在种植桶柱的顶端设置一个如图3所示的种植桶盖，以便于固定。

本实用新型的其它实施方式：

1)4分之1种植桶也可以替换为3分之1种植桶、2分之1种植桶等。4分之1中的4可以是其他整数N。

2)用于将水导入喷水器的上水管可以不从种植桶柱的中间穿过，比如可以位于鱼粪池外部，即位于种植桶柱的旁边一侧。但这种方式因为外侧上水管需要支撑点，增加了结构复杂性。

3)可以不要种植桶柱底座。比如在最底层种植桶的底部只设置一个较大的漏水孔来直接与下水管相连。

4)固定绳可被替换为其他能够实现固定的方式，比如采用固定杆等。

5)种植桶柱的尺寸与鱼粪池和鱼缸的比例可变化，比如种植桶柱的半径跟鱼粪池的半径相等，或大于或小于鱼粪池的半径。

6)一个鱼缸可设置1到多个种植桶柱和吸粪池。

以上公开的本实用新型的具体实施例，其目的在于帮助理解本实用新型的内容并据以实施，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本实用新型的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。本实用新型不应局限于本说明书的实施例所公开的内容，本实用新型的保护范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种直立式集成鱼菜共生装置，其特征在于，包括滤粪器、洒水器、种植桶柱、吸粪池、鱼缸，其中：

滤粪器、洒水器、种植桶柱、吸粪池自上而下叠放在一起，吸粪池位于鱼缸内；

种植桶柱包含至少两层竖直叠放的种植桶，每层种植桶包含至少一个种植桶，每个种植桶内填充固体颗粒，每个种植桶的底部设有排水孔；

滤粪器、洒水器、种植桶的中心设有供水管，且滤粪器、洒水器、种植桶的中心的供水管相连通；

吸粪池内设置进水管和水泵，进水管设有逆流水阀门；进水管由下到上将鱼缸的水吸至吸粪池中部；水泵将吸粪池内的水经种植桶中心的供水管抽至顶部滤粪器；

种植桶柱底部设有下水管，用于将种植桶柱的底层种植桶流出的水导入鱼缸，并推动鱼缸内的水流动形成漩涡。

2.根据权利要求1所述的直立式集成鱼菜共生装置，其特征在于，所述下水管与鱼缸水面的夹角为15°至30°，使得流下水的冲力推动鱼缸的水流动形成漩涡。

3.一种直立式集成鱼菜共生装置，其特征在于，包括滤粪器、洒水器、种植桶柱、吸粪池、鱼缸，其中：

滤粪器、洒水器、种植桶柱、吸粪池自上而下叠放在一起，吸粪池位于鱼缸内；

种植桶柱包含至少两层竖直叠放的种植桶，每层种植桶包含至少一个种植桶，每个种植桶内填充固体颗粒，每个种植桶的底部设有排水孔；

滤粪器、洒水器、种植桶的中心设有供水管，且滤粪器、洒水器、种植桶的中心的供水管相连通；

吸粪池内自下而上设置进水管、生物过滤层和水泵，进水管设有逆流水阀门；进水管由下到上将鱼缸的水吸至吸粪池中部，并经生物过滤层过滤，水泵将过滤后的水经种植桶中心的供水管抽至顶部滤粪器；

种植桶柱底部设有下水管，用于将种植桶柱的底层种植桶流出的水导入鱼缸。

4.根据权利要求1或3所述的直立式集成鱼菜共生装置，其特征在于，所述吸粪池、滤粪器、洒水器、种植桶柱中的各层种植桶不采用支架而直接叠放在一起；所述吸粪池作为种植桶柱站立的基础，并呈工字型以加强稳定性。

5.根据权利要求1或3所述的直立式集成鱼菜共生装置，其特征在于，所述种植桶的上端直径比底端直径稍大，每个种植桶上设置一个种植桶盖。

6.根据权利要求1或3所述的直立式集成鱼菜共生装置，其特征在于，所述种植桶柱中的至少一层含有一个N分之1种植桶框架，每个N分之1种植桶框架可容纳N个N分之1种植桶，其中N为大于等于2的整数，每个N分之1种植桶的形状相同且N个N分之1种植桶能够拼接成圆桶形。

7.根据权利要求6所述的直立式集成鱼菜共生装置，其特征在于，所述N的值为4。

8.根据权利要求1或3所述的直立式集成鱼菜共生装置，其特征在于，在所述种植桶柱之下、所述吸粪池之上，设有种植桶柱底座；所述种植桶柱底座设有与下水管相连的孔，所述种植桶柱的底层种植桶漏出的水通过该孔流入下水管内。

9.根据权利要求1或3所述的直立式集成鱼菜共生装置，其特征在于，所述滤粪器内设有进水管、出水管和生物过滤层；进水管靠近底部且高于底部，出水管高于进水管，当污水进入滤粪器时，生物过滤层缓和水速并过滤鱼粪，使其沉淀在底部，过滤后的净水漫至高处出水管口时流出滤粪器，进入下面的洒水器；所述滤粪器利用水泵的定时工作周期自动调节水位高低变动，水泵工作时水位高，水泵停止时水位低，并能够提供蚯蚓生长的环境。

10.根据权利要求1或3所述的直立式集成鱼菜共生装置，其特征在于，所述种植桶柱的周围设有保温罩；在所述种植桶柱的顶端与所述鱼缸之间设有固定绳。

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