CN108739343A - 一种鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，鱼池上方还设置有补水管，鱼池的底部设置有尾液排放管，尾液排放管与收集池相连，收集池与分离罐相连，分离罐的上清液通过上清液溢流堰溢流到养鱼池中；分离罐的底部设置有高浓度尾液排放管，高浓度尾液排放管与生化池进口相连；生化池有三级组成，均设置有生物挂膜填料，其中一级生化池中有火山石，二级生化池中有麦饭石，一级生化池和二级生化池的底部曝气，三级生化池的前部的底部曝气；三级生化池的出水口与静置沉淀池相连，静置沉淀池与混合液收集槽相连，混合液收集槽还与其他营养元素盛装容器相连，混合液收集槽与蔬菜种植区的营养液管道***相连。真正实现鱼菜兼顾，鱼菜均丰收。

Description

一种鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法

技术领域

本发明涉及一种鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，属于养殖种植领域。

背景技术

中国是农业大国，但是生产方式相对落后，传统水产养殖其密度低。从而导致饲料利用率低。

现在大部分采用工厂化高密幊养鱼，都是以流水养殖为主，受到水处理成本的压力，大部分养鱼尾液未经处理直接排放。少部分养鱼尾液经过简单污水处理后再排放，这些都不可避免的对环境造成污染，而且增加养殖过程中的耗水酳。

另有极少部分采用封闭式循环水养鱼，通过较为完备的污水处理设施对养鱼尾液进行处理，然后循环利用，但设施设备投入成本高，运行维护成本高，并且养鱼尾液中的营养物賌也没有得到有效利用。

近些年还出现了鱼菜共生模式，一部分通过在鱼池中漂浮种植一些植物或蔬菜，吸收部分水中营养物賌，可以一定程幊上净化鱼池水賌，但无法满足工厂化高密幊养殖的需要，而且水体中营养物賌形态和泷幊都不能满足植物和蔬菜生长需要，造成了鱼养不好，菜也种不好的困境。无法解决工厂化高密度种、养殖的需求。

另一部分将养殖***和种植***分开，如申请号为2017100040498的专利申请公开了一种鱼菜共生***，包括相对独立的养殖单元和种植单元，养殖单元和种植单元之间通过营养转换装置连接，养殖单元包括通过水管一次连接的养殖水池、物理过滤器、水井泵、生物过滤器和调节池，调节池上设置有氧气供给装置和温度控制装置，调节池的出水口连接养殖水池，经过物理过滤器除去悬浮物质之后直接进入营养转换装置，进行营养需求调节，然后作为有机肥输送至种植单元。种植单元吸收净化后，还可以返回养殖鱼池作为养鱼用水。该***也是通过较为完备的污水处理设施对养鱼尾液进行处理，养鱼尾液要经过水解、矿化、氨化、硝化、反硝化、反硝化以及磷的吸收及释放反应，然后再回到鱼池中进行利用。但是在种植蔬菜时，养鱼池出来的尾液直接经过营养转换装置转换后用于种植蔬菜。该***建设成本、运行维护成本高，难以推广。尾液直接用于种植蔬菜其营养物质不能得到很好的吸收，蔬菜的长势不能达到很好的效果。

申请号为201710306630.5的发明专利申请公开了一种温室鱼菜共生***，包括养鱼池、蔬菜栽培区和水处理单元。养鱼池的水进入排水槽，再进入水处理单元，水处理单元包括硝化塔和硝化池，经过硝化反应后，水进入过滤池，过滤后的水进入蓄水池，在蓄水池的上方设置蔬菜栽培区，蔬菜采用水培，蓄水池的水再回到养鱼池。一方面，经过硝化处理的水直接用于蔬菜种植，其中的营养元素不能完全满足植物的生长需求。如果要使得植物生长好。需要补加其他营养元素。如果补加营养元素，又势必对鱼的养殖造成一定的影响。

申请号为201520490976.1的专利公开了一种高效养鱼、苗菜生产自给型***，所述***包括鱼苗养殖池、一级粪水分离器、二级净水管、三级***、氯氮氨降解分离器、生物有机肥发生器、有机苗菜生产箱以及气泵水泵装置。其中所述鱼苗养殖池与所述一级粪水分离器之间设有循环出水管，所述一级粪水分离器与二级净水管之间设有粪便排放智能开关与排水管，所述氯氮氨降解分离器与所述生物有机肥发生器之间设有微小有机物水溶蛋白输入管，所述氯氮氨降解分离器与所述有机苗菜生产箱之间设有净水有机肥输出管，所述鱼苗养殖池与所述氯氮氨降解分离器之间设有净水回水管，所述二级净水管中设有污物清理口，所述氯氮氨降解分离器顶部设有有机物水溶蛋白收集器，所述生物有机肥发生器中设有鱼粪便输入管，所述鱼粪便输入管与所述粪便排放智能开关连通，所述有机苗菜生产箱中设有苗菜余水收集口。该***结构复杂，成本高。

以上各项专利的种植方式是目前比较普遍的，主要是以养鱼为主，种菜只是为了处理水体中的营养物质，或者说就是净化水体。这种方式种的菜都会出现营养不足，缺素症状，长不好，不能达到真正的鱼和蔬菜皆丰收的效果。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种***更简单、运行成本更低的鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，满足工厂化高密度种、养殖的需求。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，包括相互独立的鱼池和蔬菜种植区，其特征在于：所述鱼池的底部设置有尾液排放管，所述尾液排放管上设置有阀门，打开尾液排放管上的阀门，鱼池底部尾液排放到收集池，所述收集池中的液体再通过提升泵泵入分离罐，所述分离罐的上部设置有上清液溢流堰，所述分离罐的上清液通过上清液溢流堰回流到养鱼池中，所述鱼池上方还设置有补水管，每天通过补水管向鱼池中补充5％-10％的新鲜水；

分离罐的底部高浓度尾液通过其底部的高浓度尾液排放管排放到生化池；

生化池包括依次相连的一级生化池、二级生化池和三级生化池，所述一级生化池、二级生化池以及三级生化池中均设置有生物挂膜填料，在生物挂膜填料上培养有硝化细菌，其中所述一级生化池中有火山石，所述二级生化池中有麦饭石，所述一级生化池和二级生化池的底部曝气，所述三级生化池的前段的底部曝气；

所述三级生化池内的液体排放到静置沉淀池，在静置沉淀池中沉淀后，上清液排放到混合液收集槽，底部淤泥回到一级生化池；

检测混合液收集槽中的液体中的营养元素和pH是否满足种植作物的需求，如果满足需求，直接将混合液收集槽中的液体作为营养液输送到蔬菜种植区的营养液管道***中，如果不满足需求，添加缺少的营养元素并根据需要添加酸液调节pH后，再作为营养液输送到蔬菜种植区的营养液管道***中。

采用上述方案，在一级生化池、二级生化池和三级生化池中的生物挂膜填料上培养硝化菌种。生物挂膜填料为硝化细菌生长提供附着场地。养鱼高浓度尾液经过本发明处理后其中的营养元素变为离子态，有利于蔬菜的吸收，用于种植蔬菜，蔬菜长势好。

加入火山石和麦饭石的目的主要是可以释放一部分矿物质元素，补充后续蔬菜的营养需求，同时火山石和麦饭石也可以提供微生物附着场地。通过在线检测，实时掌控混合液收集槽中的营养情况，方便补加营养元素。

鱼池中每天通过补水管的补水量为5-10％。再加上回流的上清液，能保证鱼池中的鱼的生长需求。

上述方案中：所述一级生化池和二级生化池中部分别设置有横向火山石挂架和麦饭石挂架，所述火山石和麦饭石分别装在火山石挂架和麦饭石挂架中。将火山石和麦饭石置于挂架中，而不是直接放在底部，这样可以避免底部淤泥沉积，影响矿物质释放，不利于微生物附着。

上述方案中：所述三级生化池中的生物挂膜填料的长度比一级生化池中的生物挂膜填料或二级生化池中的生物挂膜填料的长度长。优选所述三级生化池中的生物挂膜填料的长度为一级生化池中的生物挂膜填料或二级生化池中的生物挂膜填料的长度的1.5倍。

上述方案中：所述静置沉淀池由三级沉淀池依次相连而成。

上述方案中：所述混合液收集槽与营养元素母液盛装容器及酸液盛装容器相连，所述混合液收集槽中设置有营养元素和pH在线检测装置；

所述营养元素母液盛装容器包括分别以氮、磷、钾为主要元素的氮元素母液盛装容器、磷元素母液盛装容器、钾元素母液盛装容器以及微量元素母液盛装容器，所述氮元素母液盛装容器、磷元素母液盛装容器、钾元素母液盛装容器、微量元素母液盛装容器以及酸液盛装容器与混合液收集槽相连的管道上设置有自动控制阀门和流量计，所述营养元素和pH在线检测装置将检测信号传递给控制器，控制器控制相应营养元素母液盛装容器的自动控制阀门打开添加相应营养元素，同时根据需要添加酸液调节pH。

上述方案中：所述蔬菜种植区采用封闭式种植***，其内铺设有营养液管道***，所述营养液管道***包括营养液供给管道和营养液回收管道，回收的营养液经过过滤、灭菌消毒后回到混合液收集槽。循环过程中，植物病原容易在整个***中传播，因此需要消毒杀菌后回到混合液收集槽，所述灭菌消毒的方法采用臭氧法、紫外线照射法、沙滤法、过氧化氢杀菌、膜滤法、活性炭吸附法中的一种或多种组合。

上述方案中：所述鱼池的尾液排放管以及分离罐的高浓度尾液排放管上分别设置有电磁阀。方便实现智能化控制。

有益效果：采用本发明利用养鱼尾液中的营养物賌以养鱼尾液作为主要营养来源，降低了蔬菜种植过程中其他肥料施用酳，通过本发明处理后的尾液，作为营养液用于蔬菜的种植蔬菜长势好。本发明还可实现根据蔬菜生长情况，动态调节种植营养液参数，按需供水供肥。既能解决了养鱼尾液污染环境的问题，又能充分利用养鱼尾液中的营养，实现资源循环利用。同时，本发明在对养鱼尾液进行再利用的过程中，仅采用微生物进行硝化反应和适度曝气，运行成本低，建造成本低，真正实现鱼菜共生，共赢的目的。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。

实施例1：如图1所示，本发明的鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法的种养殖***由鱼池1、补水管2、尾液排放管3、收集池4、提升泵5、分离罐6、上清液溢流堰7、高浓度尾液排放管8、阀门9、一级生化池10、二级生化池11、三级生化池12、生物挂膜填料13、火山石挂架14、麦饭石挂架15、静置沉淀池16、混合液收集槽17、营养元素和pH在线检测装置18、氮元素母液盛装容器19、磷元素母液盛装容器20、钾元素母液盛装容器21、微量元素母液盛装容器22、酸液盛装容器23、蔬菜种植区24、回收营养液过滤装置和消毒装置组成。

鱼池1上方设置有补水管2，鱼池1每天通过补水管2补充的新鲜水量为5-10％。鱼池1的底部设置有尾液排放管3，尾液排放管3与收集池4相连，打开尾液排放管3上的阀门9，鱼池底部尾液排放到收集池4，收集池4内的尾液通过提升泵5泵入分离罐6内，可以在收集池4内设置液位传感器检测到液位达到设定值后，启动提升泵5，将尾液泵入分离罐6内。

分离罐6的上部设置有上清液溢流堰7，分离罐6的上清液通过上清液溢流堰7溢流到养鱼池1中。

分离罐6的底部设置有高浓度尾液排放管8，高浓度尾液排放管8与生化池进口相连，尾液排放管3和高浓度尾液排放管8上设置有阀门9。阀门9为电磁阀。分离罐6的底部高浓度尾液通过其底部的高浓度尾液排放管排放到生化池。

生化池包括依次相连的一级生化池10、二级生化池11和三级生化池12，一级生化池10、二级生化池11以及三级生化池12中均设置有生物挂膜填料13，生物挂膜填料13上培养有硝化菌。高浓度尾液排放管8中的高浓度尾液从一级生化池10的顶部进入，一级生化池10通过预埋管道溢流进入二级生化池11底部，二级生化池11通过预埋管道溢流进入三级生化池12底部。三级生化池12的长度大于一级生化池10和二级生化池11的长度。三级生化池12中的生物挂膜填料13的长度比一级生化池10中的生物挂膜填料13或二级生化池11中的生物挂膜填料13的长度长。一级生化池10中的生物挂膜填料13和二级生化池11中的生物挂膜填料13的长度相同。优选三级生化池12中的生物挂膜填料13的长度为一级生化池10中的生物挂膜填料13长度的1.5倍。

其中一级生化池10中有火山石，二级生化池11中有麦饭石。优选一级生化池10和二级生化池11中部分别设置有横向的火山石挂架14和麦饭石挂架15，火山石和麦饭石分别装在火山石挂架14和麦饭石挂架15中。火山石和麦饭石通过各自的挂架悬挂，避免底部淤泥对其造成影响。

一级生化池10和二级生化池11的底部设置曝气管曝气，三级生化池12的前部的底部设置曝气管曝气。

三级生化池12的出水口与静置沉淀池16相连，静置沉淀池16由三级沉淀池依次相连而成。三级生化池12内的液体排放到静置沉淀池16，在静置沉淀池16中沉淀后，上清液排放到混合液收集槽17，底部淤泥回到一级生化池10。

混合液收集槽17与氮元素母液盛装容器19、磷元素母液盛装容器20、钾元素母液盛装容器21、微量元素母液盛装容器22等营养元素母液盛装容器以及酸液盛装容器23等相连，酸液盛装容器23中的酸液用于调节尾液的pH，以使得其能满足蔬菜的种植要求。

混合液收集槽中设置有营养元素和pH在线检测装置18。通过营养元素和pH在线检测装置18检测混合液收集槽17中的尾液的营养成分及pH，如果能满足蔬菜的种植，则不需要补加任何物质，直接作为营养液直接泵到蔬菜种植区24的营养液管道***中。如果不满足蔬菜的种植要求，则还需要通过氮元素母液盛装容器19、磷元素母液盛装容器20、钾元素母液盛装容器21以及微量元素母液盛装容器22向混合液收集槽17中补加缺少的营养元素，并根据需要调节pH后泵入蔬菜种植区24。

优选氮元素母液盛装容器19、磷元素母液盛装容器20、钾元素母液盛装容器22、微量元素母液盛装容器22以及酸液盛装容器23与混合液收集槽17相连的管道上设置有自动控制阀门和流量计。营养元素和pH在线检测装置18将检测信号传递给控制器，控制器控制相应营养元素母液盛装容器的自动控制阀门打开，添加缺少的相应营养元素，同时自动添加酸液调节pH。

当然也可以不采用在线检测，而是人工取样检测，然后手动添加各营养元素母液及酸液。

优选蔬菜种植区24用封闭式种植***，其内铺设有营养液管道***，营养液管道***包括营养液供给管道和营养液回收管道，回收的营养液经过营养液过滤装置过滤、消毒装置灭菌消毒后回到混合液收集槽17。菌消毒的方法采用臭氧法、紫外线照射法、沙滤法、过氧化氢杀菌、膜滤法、活性炭吸附法中的一种或多种。

利用本发明的***，进行蔬菜种植和养鱼实验的对比：

利用本发明的***种植绿风(香菜)和澳洲香妃(香菜)，实验组是按照本发明的方法种植。对比组是养鱼尾液不经处理，由鱼池直接排放出来，经过营养检测后，添加与实验组相同的营养元素进行种植或经过检测后均不添加营养元素。同时实验组和对比组的pH相同，通过对比得出的两种蔬菜的平均株高、根长、叶片数和单株质量以及叶绿素含量的对比数据。具体数据见表1。

表1

通过对比可以看出：针对绿风(香菜)实验组的平均株高比对比组高41.65％，平均根长高23.52％、平均叶片数多21.35％，单株质量多73.82％，叶绿素含量高9.05％。

香妃(香菜)实验组的平均株高比对比组高52.35％，平均根长高54.84％、平均叶片数多5.30％，单株质量多110.33％，叶绿素含量高29.50％。

对比可以看出，通过本发明的***种植的蔬菜，无论是产量还是质量上都比采用养鱼尾液直接种植要高。

同时，采用本发明的***，年产鱼量及鱼的养殖周期不受影响。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，包括相互独立的鱼池和蔬菜种植区，其特征在于：所述鱼池的底部设置有尾液排放管，所述尾液排放管上设置有阀门，打开尾液排放管上的阀门，鱼池底部尾液排放到收集池，所述收集池中的液体再通过提升泵泵入分离罐，所述分离罐的上部设置有上清液溢流堰，所述分离罐的上清液通过上清液溢流堰回流到养鱼池中，所述鱼池上方还设置有补水管，每天通过补水管向鱼池中补充5-10％的新鲜水；

分离罐的底部高浓度尾液通过其底部的高浓度尾液排放管排放到生化池；

生化池包括依次相连的一级生化池、二级生化池和三级生化池，所述一级生化池、二级生化池以及三级生化池中均设置有生物挂膜填料，在生物挂膜填料上培养有硝化细菌，其中所述一级生化池中有火山石，所述二级生化池中有麦饭石，所述一级生化池和二级生化池的底部曝气，所述三级生化池的前段的底部曝气；

所述三级生化池内的液体排放到静置沉淀池，在静置沉淀池中沉淀后，上清液排放到混合液收集槽，底部淤泥回到一级生化池；

检测混合液收集槽中的液体中的营养元素和pH是否满足种植作物的需求，如果满足需求，直接将混合液收集槽中的液体作为营养液输送到蔬菜种植区的营养液管道***中，如果不满足需求，添加缺少的营养元素并根据需要采用酸液调节pH后再作为营养液输送到蔬菜种植区的营养液管道***中。

2.根据权利要求1所述鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，其特征在于：所述一级生化池和二级生化池中部分别设置有横向的火山石挂架和麦饭石挂架，所述火山石和麦饭石分别装在火山石挂架和麦饭石挂架中。

3.根据权利要求1-2任一项所述鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，其特征在于：所述三级生化池中的生物挂膜填料的长度比一级生化池中的生物挂膜填料或二级生化池中的生物挂膜填料的长度长。

4.根据权利要求3所述鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，其特征在于：所述静置沉淀池由三级沉淀池依次相连而成。

5.根据权利要求4所述鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，其特征在于：所述混合液收集槽与营养元素母液盛装容器及酸液盛装容器相连，所述混合液收集槽中设置有营养元素和pH在线检测装置；

所述营养元素母液盛装容器包括分别以氮、磷、钾为主要元素的氮元素母液盛装容器、磷元素母液盛装容器、钾元素母液盛装容器以及微量元素母液盛装容器，所述氮元素母液盛装容器、磷元素母液盛装容器、钾元素母液盛装容器、微量元素母液盛装容器以及酸液盛装容器与混合液收集槽相连的管道上设置有自动控制阀门和流量计，所述营养元素和pH在线检测装置将检测信号传递给控制器，控制器控制相应营养元素母液盛装容器的自动控制阀门打开添加相应营养元素，同时根据需要添加酸液调节pH。

6.根据权利要求5所述鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，其特征在于：所述蔬菜种植区采用封闭式种植***，其内铺设有营养液管道***，所述营养液管道***包括营养液供给管道和营养液回收管道，回收的营养液经过过滤、灭菌消毒后回到混合液收集槽。

7.根据权利要求8所述鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，其特征在于：所述灭菌消毒的方法采用臭氧法、紫外线照射法、沙滤法、过氧化氢杀菌、膜滤法、活性炭吸附法中的一种或多种组合。

8.根据权利要求7所述鱼菜共赢的工厂化养鱼尾液循环利用方法，其特征在于：所述鱼池的尾液排放管以及分离罐的高浓度尾液排放管上分别设置有能自动控制的电磁阀。