CN2772224Y - 应用纳米功能材料的鱼菜共生工业化养鱼系统 - Google Patents

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张明华
丁永良
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Abstract

一种应用纳米功能材料的鱼菜共生工业化养鱼系统，用于现代农业技术领域。本实用新型包括：鱼池，潜水泵，除污池，生化池，调节池，纳米滤料净化池，栽培架，充气泵。潜水泵一端设在鱼池中，另一端分两路，一路与栽培架相连，另一路进入除污池，除污池与生化池相通，生化池与调节池相通，调节池与纳米滤料净化池相通，纳米滤料净化池又与鱼池相连，充气泵一端设在鱼池中，另一端进入调节池。本实用新型能把水质污染程度降至最低限度，对环境非常友好，优越性明显，本实用新型中硝酸盐就成了菜的营养，化害为利，还可有效去除“三氮”，彻底解决硝酸盐这一瓶颈的问题，精简了微滤机，生物包，去氮器，臭氧器，紫外线等一系列常规设备。

Description

应用纳米功能材料的鱼菜共生工业化养鱼系统
技术领域
本实用新型涉及一种鱼菜共生系统，特别是一种纳米功能材料应用于鱼菜共生工业化养鱼系统，用于现代农业技术领域。
背景技术
人口，资源和环境的关系是社会发展的关键。据情报指出：再过30-40年，中国人口将达到15亿，人均耕地将减少到0.08ha，人均水资源比现在下降1/3。到那时，以水土为中心的绿色农业将达到其承载临界线，而渔业水域环境不断恶化及水资源日益缺乏，直接危及着海洋捕捞和池塘传统养殖方式的延续和发展。因此，有必要进行人控环境条件下的现代生态农业技术开发研究。水产养殖业对环境的负面影响不可忽视。每千克鱼每天因代谢，鱼粪及残饲向水体中排氨0.57-2.00g，BOD53-5g，耗氧5-6g，每增重1g鱼要排入水体N85mg，P1.84mg，1g氨(NH4+)被氧化成硝酸盐(NO3)需耗氧4.57g(亚硝酸盐3.4g，硝酸盐1.14g)，碱7.14g，产生8.59g酸和0.165g细菌副产品(亚硝酸盐0.146g，硝酸盐0.019g)。
经对现有技术的文献检索发现，刊登在《现代渔业信息》第16卷第3期上的《水族馆与养鱼工厂的高效净水微生物及其净水机理》一文中，该文提及：“现有工厂化高密度养鱼需配置：微滤机，生物包，增氧系统，紫外线臭氧杀菌系统，去氮系统等一系列常规系统。该系统是一个省水型产业，节约用水。常规系统减少污染，但它把原本很简单的养鱼工艺与设备复杂化了，投资大，运行成本高。目前，养鱼工厂的养鱼污水是采用常规的，封闭循环的生物包水处理工艺，流程长，设备多，电耗大，它把有机物转化成氨，亚硝酸盐，硝酸盐。硝酸盐是养鱼工厂水处理的盲端，日积月累就会恶化水环境，不得不排放与换水。”
发明内容
本实用新型针对现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种应用纳米功能材料的工业化鱼菜共生系统，使其能把水质污染程度降至最低限度，对环境非常友好，优越性明显，发展潜力大。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，包括：鱼池，潜水泵，除污池，生化池，调节池，纳米滤料净化池，栽培架(田)，充气泵。其连接关系为：潜水泵一端设在鱼池中，另一端分两路，一路与栽培架相连，另一路进入除污池，除污池与生化池相通，生化池与调节池相通，调节池与纳米滤料净化池相通，纳米滤料净化池又与鱼池相连。充气泵一端设在鱼池中，另一端进入调节池。
栽培架由铁架、栽培管、硬质泡塑板、海绵组成。栽培管两端封住且预留进出水口，管前面剖开设置在铁架上。硬质泡塑板放入栽培管中，且其每间隔15cm开孔，菜苗根裹海绵植入孔内。
纳米滤料净化池放入纳米材料制成滤料，纳米滤料由直径为3-9毫米颗粒的陶粒组成。该纳米滤料是由多种天然矿物，光催化剂，活性晶体材料烧结而成，该天然矿物属压电晶体和热电晶体，晶体粒径越小，功能就越大。这种功能材料在做水处理剂时，为了不使其流失，所以把它与其他硅酸盐材料按一定比例烧结成陶粒，并具多孔性，而每一颗粒就形成了数万对电子，与水接触，对水就产生电解作用。
本实用新型鱼池中排泄物由潜水泵排出，一部分进入除污池，水中固体物经池中铺设得过滤材料拦截，滤后的水流入生化池进行生物膜降解，流入调节池，增氧且调节PH值，流入纳米滤料净化池。由于纳米滤料具有以下作用：使水瞬间负离子化；可向水中释放镁，铁，氟，硒，硼，钾，钠等40多种微量元素；具有特殊的水处理作用，使自然水体普遍老化的大分子团变成小分子团，提高水的活性，进入鱼体，细胞加速新陈代谢，促进生长发育；消除水的异味及余氯，消灭有害物质。所以，经纳米滤料处理水，消除水中氨氮和亚硝酸盐对养殖鱼类的危害，增氧和PH调节。净化，活化水流回鱼池。另外，鱼池中排泄物水体中NO3正是植物生长所需要的无机氮。潜水泵抽出另一部分水体通过栽培架(田)中植物的营养吸收，去除氨氮，硝酸盐等不利于养鱼的因素，净化后也流回鱼池，从而以植物的同化吸收将封闭养殖的氮代谢始末联接起来，形成了鱼菜共生的氮循环。通过该鱼菜共生系统的不断循环，实现鱼菜种养的生态平衡。经该纳米滤料应用于工业化鱼菜共生系统处理的水，经实验装置检测能达到以下数值：NH30.01mg/L，NO2 0.01mg/L，NO3 0.01mg/L。
本实用新型通过以养殖鱼类的排泄物污染水培养蔬菜，又在水栽蔬菜吸收养分的同时，净化鱼池水质为机理，使其能把水质污染程度降至最低限度，对环境非常友好，优越性明显，发展潜力大，是封闭式高密度水产养殖技术与蔬菜无土栽培技术有机结合的产物。本实用新型中硝酸盐就成了菜的营养，化害为利，还可有效去除“三氮”，彻底解决硝酸盐这一瓶颈的问题，精简了微滤机，生物包，去氮器，臭氧器，紫外线等一系列常规设备。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图2为图1所示A-A剖视图
图3为图2所示B-B剖视图
具体实施方式
如图1、2、3所示，本实用新型包括：鱼池1，潜水泵2，除污池3，生化池4，调节池5，纳米滤料净化池6，充气泵7，栽培架8。其连接关系为：潜水泵2一端设在鱼池1中，另一端分两路，一路与栽培架8相连，另一路进入除污池3，除污池3与生化池4相通，生化池4与调节池5相通，调节池5与纳米滤料净化池6相通，纳米滤料净化池6又与鱼池1相连，充气泵7一端设在鱼池1中，另一端进入调节池5。
栽培架8由铁架9、栽培管10、硬质泡塑板11、海绵12组成。栽培管10两端封住且预留进出水口，栽培管10前面剖开设置在铁架9上，硬质泡塑板11放入栽培管10中，且其每间隔15cm开孔，菜苗13根裹海绵12，海绵12植入孔内。从潜水泵2出口另一端与栽培架8部件中的栽培管10进水口相连。
纳米滤料净化池6中设有纳米材料制成的滤料，该纳米滤料由直径为3-9毫米颗粒的陶粒组成，是由多种天然矿物，光催化剂，活性晶体材料烧结而成，天然矿物属压电晶体和热电晶体，该纳米滤料具多孔性。

Claims (4)

1、一种应用纳米功能材料的鱼菜共生工业化养鱼系统，包括：鱼池(1)，潜水泵(2)，除污池(3)，生化池(4)，调节池(5)，充气泵(7)，栽培架(8)，其特征在于，还包括：纳米滤料净化池(6)，省略了微滤机、生物包、增氧系统、紫外线臭氧杀菌系统、去氮系统，其连接关系为：潜水泵(2)一端设在鱼池(1)中，另一端分两路，一路与栽培架(8)相连，另一端进入除污池(3)，除污池(3)与生化池(4)相通，生化池(4)与调节池(5)相通，调节池(5)与纳米滤料净化池(6)相通，纳米滤料净化池(6)又与鱼池(1)相连，充气泵(7)一端设在鱼池(1)中，另一端进入调节池(5)。
2、根据权利要求1所述的应用纳米功能材料的鱼菜共生工业化养鱼系统，其特征是，栽培架(8)由铁架(9)、栽培管(10)、硬质泡塑板(11)、海绵(12)组成，栽培管(10)两端封住且预留进出水口，栽培管(10)前面剖开设置在铁架(9)上，硬质泡塑板(11)放入栽培管(10)中，且其每间隔15cm开孔，菜苗(13)根裹海绵(12)，海绵(12)植入孔内。
3、根据权利要求1或者2所述的应用纳米功能材料的鱼菜共生工业化养鱼系统，其特征是，从潜水泵(2)出口另一端与栽培架(8)部件中的栽培管(10)进水口相连。
4、根据权利要求1所述的应用纳米功能材料的鱼菜共生工业化养鱼系统，其特征是，纳米滤料净化池(6)中设有纳米材料制成的滤料，该纳米滤料由直径为3-9毫米颗粒的陶粒组成，是由多种天然矿物，光催化剂，活性晶体材料烧结而成，天然矿物属压电晶体和热电晶体，该纳米滤料具多孔性。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101902904B (zh) * 2008-08-28 2012-02-01 柏林联合研究院 蔬菜和鱼类共生设备
CN103749371A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 深圳市农业生物技术发展有限公司 一种家庭阳台鱼菜共生系统
CN110301377A (zh) * 2018-03-23 2019-10-08 重庆铺力农业股份合作社 一种鱼菜共生的种养方法

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