一種池塘異位生態水處理設施的制作方法
【專利摘要】一種池塘異位生態水處理設施，在長條形的養殖池塘內，沿其長度方向布置一道“T”字形的隔水墻，將養殖池塘分割為吃食性魚類養殖區和濾食性魚類養殖區，兩區之間通過捕魚閘門和進水閘門、集污管和曝氣管連通，在吃食性魚類養殖區靠近捕魚閘門的一端池底上開設錐形的集污坑作為魚類的吃食和排泄區。本發明將池塘中不同生態位的魚類分開飼養，將吃食性魚類產生的糞便殘餌等集中并通過氣提水流輸入到濾食性魚類養殖區，在濾食魚類養殖區得到魚類再食、凈化、分解或被藻類吸收等，既保障了吃食魚類養殖區的良好水質要求，有利于吃食魚類生長，又將吃食魚類產生的糞便殘餌養殖了濾食性魚類，提高了池塘養殖的生態效果，減少了養殖污染。
【專利說明】一種池塘異位生態水處理設施
【技術領域】
[0001]本發明涉及池塘養殖領域，尤其涉及池塘養殖的污染控制與再利用技術。
【背景技術】
[0002]我國是世界上池塘養殖規模最大的國家，由于產業發展水平不高，相關設施化、水質調控、污染控制等技術水平也不高。上世紀七十年代以后雖然開展了大規模的池塘改造建設，提高了養殖產量，帶動了池塘養殖業的發展，但依然存在著池塘養殖設施化程度低，養殖污染嚴重，養殖物質轉化效率不高等問題，嚴重制約了池塘養殖業的發展。
[0003]上世紀80年代以來，國內一些研究人員提出了池塘設施的構建方法，但進展不大。國外對池塘構建有一定的理論研究，但缺少相應的構建技術。在池塘養殖水質調控方面，由于內陸池塘養殖的普遍性和粗放性，人們不重視池塘養殖水質調控技術研究，上世紀九十年代以來，雖然出現了生物浮床、人工濕地、生態塘等池塘工程化調控技術，解決了一些問題，但多數研究沒有應用于生產過程。
[0004]在池塘高效養殖生態系統構建方面，我國雖然有“桑基漁業”、“蔗基漁業”等歷史悠久的典范模式，但由于缺乏系統性研究，一致沒有形成模式。近年來，國內雖然在蝦池封閉式綜合養殖技術，多池循環水對蝦養殖系統、“漁-稻共作”的生態系統、復合人工濕地-池塘養殖生態系統等方面開展了一些研究，但總的來看，國內外在池塘養殖污染物再利用方面的技術還不夠成熟，存在以上問題的原因是:
[0005]第一，傳統養殖池塘結構簡單，養殖生態效率不高；
[0006]第二，傳統池塘混養方式，雖然可以充分利用水體中不同生態位，但存在著不同魚類應急性不同的相互影響和捕撈不便等問題；
[0007]第三，傳統池塘存在著養殖水體環境調控難等問題；
[0008]第四，傳統池塘養殖中魚類排泄物和糞便殘餌等主要沉積在池底，造成養殖環境惡化、沉積污染嚴重等問題。
【發明內容】
[0009]本發明所要解決的技術問題在于提供一種池塘異位生態水處理設施，將養殖池塘分隔為若干個首尾順次相連的養殖區域，不同生態位的魚類養殖在不同的養殖區域內，水體沿定向在養殖區域之間循環流動，利用環形跑道式的水循環在充分利用水體營養的同時處理各種污染物，將凈化的水體循環利用，從而提高養殖生態效率，節水減排。
[0010]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0011] 一種池塘異位生態水處理設施，其特征在于:
[0012]在長條形的養殖池塘內，沿其長度方向布置一道“T”字形的隔水墻，隔水墻的橫墻段與兩側塘埂相連，將養殖池塘分割為水表面積之比為15%:85%~25%:75%的吃食性魚類養殖區和濾食性魚類養殖區，豎墻段位于吃食性魚類養殖區內，其尾端與塘埂留有一段間距，將該養殖區域分隔為“U”字形的養殖區。[0013]在橫墻段上，分別開設捕魚閘門和進水閘門、將吃食性魚類養殖區的兩端分別與濾食性魚類養殖區連通，捕魚閘門靠近水面，進水閘門靠近池底，兩閘門上分別配置活動的閥板和攔魚網，在捕魚閘門兩側配置可安裝活動捕魚網箱的插槽。
[0014]在吃食性魚類養殖區靠近捕魚閘門的一端池底上開設錐形的集污坑，集污坑開口面積為吃食性魚類養殖區水表面積的15%~25%，在集污坑上方水面處布置一個涌浪集污機，涌浪集污機下方的集污坑底部開設集污井，集污井井口上配置攔魚格柵，在集污坑上方的塘埂上配置氣力投飼機，安裝在塘埂上的渦輪風機為氣力投飼機供應壓縮空氣，[0015]輸污管橫向覆埋在池底，一端伸入吃食性魚類養殖區內與集污井底連通，一端伸入濾食性魚類養殖區內，與豎直布置在該區域內的曝氣管下端連通，曝氣管上端伸出水面上方。
[0016]輸氣軟管一端從曝氣管上端伸入輸污管內，端部配置曝氣器，曝氣器懸掛在水面下方，另一端與渦輪風機相連，由渦輪風機為曝氣管供應壓縮空氣。
[0017]在吃食性魚類養殖區“U”字形底邊的上層養殖水體中,布置水車增氧機,水車增氧機的水流輸送方向為將吃食性魚類養殖區的水體由進水閘門一端朝向捕魚閘門一端推動的方向。
[0018]本發明養殖池塘將混養魚類按照不同的生態位分隔開來，將池塘分割成吃食性魚類養殖區和濾食性魚類養殖區，兩區之間的水表面積比約為4:1左右，吃食性魚類養殖區為“U”字形，有利于在該區域內形成定向的水流，并水流集污，同時，延長了水體的停留時間，有利于溶氧均勻，最后，還方便趕魚捕撈。
[0019]吃食性魚類養殖區內的集污坑實際上是魚類的吃食和排泄區，氣力投飼機布置在集污坑上方的塘埂上，將魚餌投飼到集污坑上方的水體中，吸引吃食性魚類在集污坑內多活動，便于糞便、殘餌收集并排出。
[0020]集污坑開口面積為吃食性魚類養殖區水表面積的約10%左右，一般為10%~15%，這個面積的選擇依據是魚吃食時的密度不宜過大或過小。魚吃食時的密度過大則影響魚類攝食，魚類搶食消耗大，同時小的魚類吃不到；魚吃食時的密度過小，則飼料浪費大，且不易集污。
[0021]氣力投飼機按照養殖投喂要求運行，為保證充分的魚類攝食時間，每次啟動氣力投飼機時需同時關閉水車增氧機和涌浪集污機，魚類攝食后，啟動水車增氧機和涌浪集污機，水車增氧機和涌浪集污機的運行時間一致。
[0022]水車增氧機在中上水層有著較強的推流能力和一定的混合能力，對養殖池塘中上水層的溶解氧提升效果較好，且選擇合理的擺放位置，能在中上水層中產生將吃食性魚類養殖區的水體由進水閘門一端朝向捕魚閘門一端推動的有向水流，使水體中漂浮的糞便、殘餌向集污坑一端集中，集污效果好，便于排污。
[0023]涌浪集污機利用浮體葉輪中央提水并共振造浪向四周擴散，池水在其浮體葉輪旋轉作用下，沿水面徑向輸出向四周涌去，流速的加快將涌浪集污機旋轉中心部分的流體壓力降低，造成底層水流上升的旋流，從而構成了一個大范圍的立體循環水流，使整個水體都有機會與空氣接觸，強化了陽光利用率，促進了浮游植物的生長，為濾食性魚類提供更為充分的餌料。涌浪集污機的更大作用還在于集污，在水體的立體攪動過程中，較松的污染物上浮到上層水體中，隨上層水體從上進水結構的捕魚閘門流入濾食性魚類養殖區內，以得到濾食、沉淀、凈化；較重的污染物逐漸沉積到集污坑底部的集污井中，并在曝氣管的氣提作用力下進入濾食性魚類養殖區，成為作為濾食性魚類餌料的浮游生物的肥料。
[0024]利用水流作用和氣提作用，將吃食性魚類產生的糞便殘餌等集中并輸入到濾食性魚類養殖區，在該區域內被魚類再食、凈化、分解、被藻類吸收等，既保障了循環流入吃食魚類養殖區內水體的良好水質，有利于吃食性魚類生長，又利用吃食性魚類產生的糞便殘餌養殖了濾食性魚類，提高了池塘的養殖生態效果，減少了養殖污染。
[0025]水體從濾食性魚類養殖區進入吃食性魚類養殖區時采用的是下進水的進水閘門，便于濾食性魚類養殖區內較為潔凈的下層水體進入吃食性魚類養殖區，進水閘門的下進水結構與捕魚閘門的上進水結構形成對角，使布水更為均勻。
[0026]捕魚閘門還具有捕魚功能，在捕魚閘門位于吃食性魚類養殖區和濾食性魚類養殖區的兩側開口上分別配置用于安裝活動捕魚網箱的插槽，捕撈濾食性魚類時將活動網箱插入位于吃食性魚類養殖區一側的插槽內，張開網箱，將魚群趕入捕魚閘門；捕撈吃食性魚類時將活動網箱插入位于濾食性魚類養殖區一側的插槽內，張開網箱，將魚群趕入捕魚閘門。
[0027]進一步的，當濾食性魚類養殖密度超過1.25kg/m3水體時會產生過多的糞便、殘餌等污染物，濾食性魚類養殖區無法僅僅依靠浮游生物的凈化達到凈化要求，或者該區域內生長的藻類等浮游生物密度往往會過高，反而影響該區域內魚類的生長，此時就就需要增加水生植物強化凈化功能。一種優選方案是養殖浮水植物用于凈化水體和擬制藻類生長:沿隔水墻豎墻段方向，在濾食性魚類養殖區內安裝攔網，攔網將濾食性魚類養殖區分隔為兩部分，攔網一側水域內養殖濾食性魚類，輸污管的輸出端與捕魚閘門位于該區域內，攔網另一側的水域上養殖浮水植物。
[0028]再進一步，依據是根據藻類密度和水體富營養化水平，攔網兩側水域的水表面積比為 1:0.5 ~I:1.5。
[0029]再進一步，隔水墻 的豎墻段尾端與塘埂之間的間距為3~5m。
[0030]再進一步,曝氣管上端高出水面5~10cm。
[0031]再進一步,捕魚閘門數量為2個。
[0032]本發明的有益效果在于:
[0033]1、本發明池塘異位生態水處理設施將不同生態位的魚類分開飼養，將吃食性魚類產生的糞便殘餌等集中并通過氣提水流輸入到濾食性魚類養殖區，在濾食魚類養殖區得到魚類再食、凈化、分解被藻類吸收等，既保障了吃食魚類養殖區的良好水質要求，有利于吃食魚類生長，又將吃食魚類產生的糞便殘餌養殖了濾食性魚類，提高了池塘的養殖生態效果，減少了養殖污染；
[0034]2、養殖水體沿定向在養殖區域之間循環流動，利用環形跑道式的水循環在充分利用水體營養的同時處理各種污染物，循環利用養殖水體，從而提高養殖生態效率，節水減排；
[0035]3、本發明池塘結構簡單、高效實用，糞便殘餌等提取抽吸效果好，吃食魚類產生的80%左右的糞便殘餌可以進入到濾食性魚類生長區，可靠性好，利于推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1為本發明池塘的俯視結構示意圖[0037]圖2為圖1中A — A向的剖視示意圖
[0038]圖3為圖1中B — B向的剖視示意圖
[0039]圖4為圖2中線圈部分的放大示意圖
[0040]圖1~4中:1為濾食性魚類養殖區，2為吃食性魚類養殖區，3為隔水墻，4為進水閘門，5為捕魚閘門，6為集污坑，7為水車增氧機，8為涌浪集污機，9為氣力投飼機，10為渦輪風機，11為曝氣管，12為輸污管，13為曝氣器，14為攔網，15為浮水植物，16為塘埂，17為集污井，18為輸氣軟管。
【具體實施方式】
[0041]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0042]在長方形水產養殖池塘中設置T字型隔水墻3，將長方形池塘按照4:1組分分割，其中4/5面積用于養殖吃食性魚類2，1/5面積用于養殖濾食性魚類和放置水生植物15，這個比例是養殖吃食性魚類與濾食性魚類的最佳搭配比。隔水墻3的橫墻段上分別設有2個捕魚閘門5和I個進水閘門4，閘門上分別配置活動的閘板和攔魚網。
[0043]吃食性魚類養殖區2的隔水墻3尾端與魚池塘埂有3~5m間距，使吃食性魚類養殖區2分隔形成U型結構。
[0044]吃食性魚類養殖區2與濾食性魚類養殖區I之間通過輸污管12、曝氣管11和進水閘門4、捕魚閘門5連通并形成跑道式養殖系統。在吃食性魚類養殖區2的捕魚閘門5附近設置錐形結構的集污坑6，并在坑底中心位置設置帶攔魚格柵的集污井17，輸污管12覆埋在池底并從集污井17將污物輸送到濾食性魚類養殖區I，在曝氣管11出口安裝曝氣器13，通過氣力提升將吃食魚產生的糞便、殘餌等污物釋放到濾食性魚類養殖區1，集污坑6面積約占吃食魚養殖區面積1/5。
[0045]濾食魚類養殖區I通過攔網分為2部分，一部分用于養殖濾食性魚類并放置了捕魚網箱，一部分可放置浮水植物15用于凈化水體和擬制藻類生長。在的塘埂16上安裝渦輪風機10向投飼機9和安裝在曝氣管11內的曝氣器13供氣，在集污坑6中心位置安裝涌浪集污機8，在集污坑6附近的塘埂上安裝氣力投飼機9 ;在隔水墻尾端附近安裝水車增氧機7，用于水體增氧和制造水流。氣力投飼機9按照養殖投喂要求運行，每次啟動投飼機時需同時關閉水車增氧機7和涌浪集污機8，投飼結束后即啟動水車增氧機7和涌浪集污機8，水車增氧機7和涌浪集污機8的運行時間一致。
[0046]進水閘門4的閘板距池底20cm左右，便于濾食性魚類養殖區I內較為潔凈的下層水體進入吃食性魚類養殖區2 ;捕魚閘門5閘板低于水面20cm左右，進水閘門4的下進水結構與捕魚閘門5的上進水結構形成對角，使布水更為均勻。
[0047]本發明將吃食性魚類產生的糞便殘餌等集中并通過氣提、水流輸入到濾食性魚類養殖區1，在濾食魚類養殖區I得到魚類再食、凈化、分解被藻類吸收等，既保障了吃食魚類養殖區2的良好水質要求，有利于吃食魚類生長，又將吃食魚類產生的糞便殘餌養殖了濾食性魚類，提高了池塘的養殖生態效果，減少了養殖污染。
【權利要求】
1.一種池塘異位生態水處理設施，其特征在于: 在長條形的養殖池塘內，沿其長度方向布置一道“T”字形的隔水墻(3)，隔水墻(3)的橫墻段與兩側塘埂(16)相連，將養殖池塘分割為水表面積之比為15%:85%~25%:75%的吃食性魚類養殖區(2)和濾食性魚類養殖區(I )，豎墻段位于吃食性魚類養殖區(2)內，其尾端與塘埂(16)留有一段間距，將該養殖區域分隔為“U”字形的養殖區； 在橫墻段上，分別開設捕魚閘門(5)和進水閘門(4)、將吃食性魚類養殖區(2)的兩端分別與濾食性魚類養殖區(I)連通，兩閘門上分別安裝活動的閘板，捕魚閘門(5)的閘板低于水面，進水閘門(4)的閘板高于池底，閘板外側均裝有攔魚網，在捕魚閘門(5)位于吃食性魚類養殖區(2)和濾食性魚類養殖區(I)的兩側開口上分別配置用于安裝活動捕魚網箱的插槽； 在吃食性魚類養殖區(2)靠近捕魚閘門(5)的一端池底上開設錐形的集污坑(6)，集污坑(6)開口面積為吃食性魚類養殖區(2)水表面積的10%~15%，在集污坑(6)上方水面處配置一個涌浪集污機(8)，涌浪集污機(8)下方的集污坑(6)底部開設集污井(17)，集污井(17)井口上配置攔魚格柵，在集污坑(6)上方的塘埂(16)上配置氣力投飼機(9)，安裝在塘埂(16)上的渦輪風機(10)為氣力投飼機(9)提供壓縮空氣， 輸污管(12)覆埋在池底， 一端伸入吃食性魚類養殖區(2)內與集污井(17)底連通，一端伸入濾食性魚類養殖區(I)內，與豎直布置在該區域內的曝氣管(11)下端連通，曝氣管(11)上端伸出水面上方， 輸氣軟管(18)—端從曝氣管(11)上端伸入輸污管(12)內，端部配置曝氣器(13)，曝氣器(13)懸掛在水面下方，另一端與渦輪風機(10)相連，由渦輪風機(10)為曝氣管(11)供應壓縮空氣， 在吃食性魚類養殖區(2) “U”字形底邊的上層養殖水體中，布置水車增氧機(7)，水車增氧機(7)的水流輸送方向為將吃食性魚類養殖區(2)的水體由進水閘門(4) 一端朝向捕魚閘門(5 ) —端推動的方向。
2.根據權利要求1所述的池塘異位生態水處理設施，其特征在于:沿隔水墻(3)豎墻段方向，在濾食性魚類養殖區(I)內安裝攔網(14)，攔網(14)將濾食性魚類養殖區(I)分隔為兩部分，攔網(14) 一側水域內養殖濾食性魚類，輸污管(12)的輸出端與捕魚閘門(5)位于該區域內，攔網(14)另一側的水域上種植浮水植物。
3.根據權利要求2所述的池塘異位生態水處理設施，其特征在于:攔網(14)兩側水域的水表面積比為1:0.5~1:1.5。
4.根據權利要求1所述的池塘異位生態水處理設施，其特征在于:捕魚閘門(5)底部與水面之間留有20cm的過水區,進水閘門(4)距離池底20cm。
5.根據權利要求1所述的池塘異位生態水處理設施，其特征在于:隔水墻(3)的豎墻段尾端與塘埂(16)之間的間距為3~5m。
6.根據權利要求1所述的池塘異位生態水處理設施，其特征在于:曝氣管(11)上端高出水面5~IOcm0
7.根據權利要求1所述的池塘異位生態水處理設施，其特征在于:所述捕魚閘門(5)數量為2個。
【文檔編號】A01K63/04GK103461263SQ201310451523
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】劉興國, 顧兆俊, 徐皓, 朱浩, 吳宗凡 申請人:中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所