AOS绿色、有机种植、养殖智能生态循环集成系统及其应用技术方案

本发明专利技术提供了AOS绿色、有机种植、养殖智能生态循环集成系统，其包括水产养殖容器（1）、过滤容器（2）、硝化容器（3）、调节容器（4）、连接柱（5）和植物种植容器（6）以及连接管。另外，本发明专利技术还提供了可使用上述系统实施的循环种植和养殖的方法以及上述系统中的部件在在制造种植和养殖智能生态循环系统中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于种植业和养殖业农用机械
，具体而言，本专利技术涉及用于绿色有机种植、养殖生态循环集成系统及其应用，特别是智能生态循环集成系统，尤其适合家庭使用。
技术介绍
通过养殖水产（如，非底栖类动物，如鱼）产生的废水和/或废渣来种植农作物，以此来进行循环种植和养殖，该技术的研发工作起步较早。例如，中国专利90100155号公开了鱼（虾）菜共生系统，通过水中养鱼、水面和空间立体无土栽培蔬菜，然而该专利的系统结构的实施细节比较粗略，尤其是“养殖水池中间有鱼粪收集井，收集井内的鱼粪及污水由污水泵抽吸向上浇入最上层的栽培槽”，导致养殖产生的废水和废渣不分离。中国专利99110087号公开了水生植物及动物生态循环养殖系统，在水生植物槽中种植浮萍类植物，与水生动物槽中的水进行循环，然而该专利的系统结构的实施细节比较粗略，而且废水和废渣不分离，限于种植水生植物。中国专利200810204130号公开了养鱼水体的光催化-植物协同净水方法，设计了过滤槽排放养殖的固体杂质，利用含二氧化钛光催化材料处理，然后再用于培养植物，然而其效率不高，主要用于市政景观的低浓度水质处理，而非大规模或家庭的养殖/种植业，而且其中使用的含二氧化钛光催化材料对于大规模的养殖/种植业推广来说，也过于昂贵。中国专利200880123138号公开了蔬菜和鱼类共生设备，其中除了较常规的养殖和培养单元之外，还包括冷凝管的使用来收集植物蒸腾的水分，这实质上效率不高，甚至有舍本逐末的意味。中国专利200910037806号公开了可高效循环利用水产养殖的装置和实现方法，包括植物栽培浮床、微生物培养中间层以及底层共振板，然而该专利中的植物栽培量受限于植物栽培浮床所能漂浮的水体面积，其装置结构的养殖效率也不高。中国专利201010103123号公开了闭合循环养殖水体中有机颗粒和营养盐的去除方法，主要利用藻类或黑麦草等经济性不佳的植物，而且相应结构也只适合养殖水日循环量在10倍左右的情况。中国专利201010138335号公开了双层鱼菜共生型工厂化循环水养殖系统，其中所有养殖产生的水均通过生物滤器进入喜水植物水培养装置，然后进行水质条配，再回流养殖池，这会导致效率不佳。中国专利201120090260号公开了零排放鱼菜互生循环装置，采用了较为普通的装置结构，而且缺乏实施的细节。尽管有如此之多的技术，但是这类设备始终未能在我国推广使用。究其原因，本专利技术人长期研究发现主要有两条，首先是缺乏实施细节，例如收集、排污等设备一笔带过，而现实中如果没有完善设计，或者排污不充分导致水质劣化，或者排出过多水体而需要补充，失去循环的本意；其次，无法有效平衡微生物和植物对水体的不同净化作用；再次，也是更重要的，生产效率不高，投入/产出比过高，往往是亏损（循环所需的泵送电量无法省），为了环保循环而失去了产业化推广的利润来源。为此，本专利技术人开发出了AOS绿色，有机农业种植、养殖生态循环系统，克服了以上缺陷（参见中国专利201310045246号）。该生态循环系统虽然非常适合大规模的种植、养殖，效率高、投入/产出的经济效益可持续，但是需要一系列平铺的容器，占地面积大，部件、结构、组成较为复杂，根据这种结构思路难以小型化，所以小规模（例如，家庭，不包括拥有农场的家庭）使用几乎不可能。本专利技术人通过对小规模的成本和产出以及各环节的详细研究，非常巧妙地利用了小规模种植和养殖中出现的养殖废弃物（尤其是底部沉积的废弃物）的特点，取消了上述生态循环系统的沉淀容器、第一暂存容器、第二过滤容器和第二暂存容器的设置，但是同时增设了调节容器，通过大量的部件、结构、连接和位置等诸多方面的改造，获得了小型化的生态循环集成系统，即AOS绿色、有机种植、养殖智能生态循环集成系统。在保持了本专利技术人的上述生态循环系统的优势（除了大规模使用之外）的基础上，实现了小型化，容易移动，便于为了侧重于美观和经济上可持续推广中的一项而升级，尤其适合家庭使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供了新的种植、养殖智能生态循环系统，即AOS绿色、有机种植、养殖智能生态循环集成系统，其能用于绿色有机种植和养殖，尤其是小规模（如，家庭）的应用。另外，本专利技术还提供了利用该系统的应用（循环种植、养殖的方法）及该系统中的部件等。具体而言，在第一方面，本专利技术提供了种植和养殖循环集成系统，其包括水产养殖容器（1）和包括入水口（63）和出水口（64）的植物种植容器（6），其特征在于，其包括，       过滤容器（2），其位于水产养殖容器（1）背面并位于硝化容器（3）第一侧面，其底面不低于水产养殖容器（1）的上部和中部的分界，而且其具有排水口（21），排水口（21）与硝化容器（3），并且其内部能装载过滤填料（22）；       硝化容器（3），其位于水产养殖容器（1）背面，其底面低于水产养殖容器（1）的下部和中部的分界，而且其下部具有排水口（31），并且其排水口（31）连接第一连接管（7），而且其内部能装载培菌球（33）和/或活性炭；       调节容器（4），其位于水产养殖容器（1）背面并位于硝化容器（3）第二侧面，其底面不低于水产养殖容器（1）的下部和中部的分界，其具有排水口（42），而且其排水口（42）与水产养殖容器（1）上部连通，并且其设置有加热器（43），其加热器（43）不低于水产养殖容器（1）的下部和中部的分界；       第一连接管（7），其连通硝化容器（3）的排水口（31）和植物种植容器（6）的入水口（63），将水从硝化容器（3）输送向植物种植容器（6），并且其上设置有泵（71）；第二连接管（8），其连通植物种植容器（6）的出水口（64）和调节容器（4），将水从植物种植容器（6）输送向调节容器（4）；和，第三连接管（9），其连通水产养殖容器（1）下部和过滤容器（2），将水从水产养殖容器（1）输送向过滤容器（2）。在本文中，加热器（43）可以是电加热棒，其可以装置在调节容器（4）外部，但优选装置在调节容器（4）内部（从而必然不低于调节容器（4）的底面）。经本专利技术人研究发现，由于本专利技术大量减少部件，使得过滤和硝化效率还是会低于本专利技术人在前的专利的，尤其是为了美观和便于移动，设置的植物容器规模不能太大，使得水体中会有部分不利于养殖的成分无法有效循环去除，但是加热器（43）加热能够促使这些成分挥发掉，所以使得本专利技术的集成系统最终能得以实施。经本专利技术人研究发现，水体的全面加热，将直接导致水产（如，鱼类）不能生长在合适的养殖温度，甚至导致死亡，所以设置在调节容器（4）上对少量水体加热，同时为了避免在集成时对水产养殖容器（1）的过多加热，加热器（43）位于比较高而且侧边的位置，可以减少水产养殖容器（1）的水因加热对流而升温。在本文中，本专利技术第一方面的系统可以被命名为AOS绿色、有机种植、养殖智能生态循环集成系统。其中，“AOS”是Aqua Organic System的简称，是绿色有机系统的统称。本专利技术第一方面的系统用于种植、本文档来自技高网...

【技术保护点】
种植和养殖循环集成系统，其包括水产养殖容器（1）和包括入水口（63）和出水口（64）的植物种植容器（6），其特征在于，其包括，????过滤容器（2），其位于水产养殖容器（1）背面并位于硝化容器（3）第一侧面，其底面不低于水产养殖容器（1）的上部和中部的分界（优选等于水产养殖容器（1）的上部和中部的分界），而且其具有排水口（21），排水口（21）与硝化容器（3）（优选硝化容器（3）的上部）连通（如，通过连接管连通），并且其内部能装载过滤填料（22）；????硝化容器（3），其位于水产养殖容器（1）背面，其底面低于水产养殖容器（1）的下部和中部的分界（优选与水产养殖容器（1）的底面齐平），而且其下部（优选底部）具有排水口（31），并且其排水口（31）连接第一连接管（7），而且其内部能装载培菌球（33）和/或活性炭；????调节容器（4），其位于水产养殖容器（1）背面并位于硝化容器（3）第二侧面，其底面不低于水产养殖容器（1）的下部和中部的分界（如，等于水产养殖容器（1）的下部和中部的分界，或等于水产养殖容器（1）的中部中间），其具有排水口（42），而且其排水口（42）与水产养殖容器（1）上部连通（如，通过连接管连通），并且其设置有加热器（43），其加热器（43）不低于水产养殖容器（1）的下部和中部的分界；????第一连接管（7），其连通硝化容器（3）的排水口（31）和植物种植容器（6）的入水口（63），将水从硝化容器（3）输送向植物种植容器（6），并且其上设置有泵（71）；第二连接管（8），其连通植物种植容器（6）的出水口（64）和调节容器（4），将水从植物种植容器（6）输送向调节容器（4）；和，第三连接管（9），其连通水产养殖容器（1）下部和过滤容器（2），将水从水产养殖容器（1）输送向过滤容器（2）。...

【技术特征摘要】
1.种植和养殖循环集成系统，其包括水产养殖容器（1）和包括入水口（63）和出水口（64）的植物种植容器（6），其特征在于，其包括，
    过滤容器（2），其位于水产养殖容器（1）背面并位于硝化容器（3）第一侧面，其底面不低于水产养殖容器（1）的上部和中部的分界（优选等于水产养殖容器（1）的上部和中部的分界），而且其具有排水口（21），排水口（21）与硝化容器（3）（优选硝化容器（3）的上部）连通（如，通过连接管连通），并且其内部能装载过滤填料（22）；
    硝化容器（3），其位于水产养殖容器（1）背面，其底面低于水产养殖容器（1）的下部和中部的分界（优选与水产养殖容器（1）的底面齐平），而且其下部（优选底部）具有排水口（31），并且其排水口（31）连接第一连接管（7），而且其内部能装载培菌球（33）和/或活性炭；
    调节容器（4），其位于水产养殖容器（1）背面并位于硝化容器（3）第二侧面，其底面不低于水产养殖容器（1）的下部和中部的分界（如，等于水产养殖容器（1）的下部和中部的分界，或等于水产养殖容器（1）的中部中间），其具有排水口（42），而且其排水口（42）与水产养殖容器（1）上部连通（如，通过连接管连通），并且其设置有加热器（43），其加热器（43）不低于水产养殖容器（1）的下部和中部的分界；
    第一连接管（7），其连通硝化容器（3）的排水口（31）和植物种植容器（6）的入水口（63），将水从硝化容器（3）输送向植物种植容器（6），并且其上设置有泵（71）；
第二连接管（8），其连通植物种植容器（6）的出水口（64）和调节容器（4），将水从植物种植容器（6）输送向调节容器（4）；和，
第三连接管（9），其连通水产养殖容器（1）下部和过滤容器（2），将水从水产养殖容器（1）输送向过滤容器（2）。
2. 权利要求1所述的种植和养殖循环集成系统，其特征在于，其中，
    所述种植和养殖循环集成系统包括连接柱（5），其位于水产养殖容器（1）和硝化容器（3）的分界并向上延伸，支撑位于水产养殖容器（1）上空的植物种植容器（6）；
    第三连接管（9）是虹吸管（即，第三连接管（9）的出水口低于水产养殖容器（1）的水面）而且不设置泵（但任选设置有阀）；或者，第三连接管（9）上设置有泵（91），优选设置有泵（91）并且不设置阀门，另外优选泵（91）放置在过滤容器（2）底面正下方空间； 
    水产养殖容器（1）下部（优选底面）的容器壁（优选位于过滤容器（2）底面正下方空间所对应的水产养殖容器（1）的容器壁）上具有排水口（13），其排水口（13）连接第三连接管（9）（的入水口）；
水产养殖容器（1）的排水口（13）不设置滤网；
    水产养殖容器（1）内部通入通气管，或者不设置通气管；
    过滤容器（2）正面与水产养殖容器（1）背面具有共用的容器壁；
    过滤容器（2）的排水口（21）上设置有用于防止过滤容器（2）的过滤填料（22）和硝化容器（3）的培菌球（33）和/或活性炭交流的滤网；
    过滤容器（2）侧面与硝化容器（3）第一侧面具有共用的容器壁；
    过滤容器（2）的过滤填料（22）包括碎石和活性炭，优选还包括水产养殖固体废物； 
    第一连接管（7）的泵（71）放置在调节容器（4）底面正下方空间；
    硝化容器（3）的排水口（31）设置在调节容器（4）底面正下方空间所对应的硝化容器（3）的容器壁上；
    硝化容器（3）的排水口（31）上设置有用于防止硝化容器（3）的培菌球（33）和/或活性炭流入第一连接管（7）的滤网；
    硝化容器（3）内部通入通气管（32），优选从硝化容器（3）下部（优选底部）通入通气管（32）；
    硝化容器（3）正面与位于水产养殖容器（1）背面具有共用的容器壁；
    调节容器（4）正面与水产养殖容器（1）背面具有共用的容器壁；
调节容器（4）侧面与硝化容器（3）第二侧面具有共用的容器壁； 
调节容器（4）的排水口（42）高于水产养殖容器（1）的水面，优选是调节容器（4）正面与水产养殖容器（1）背面所共用的容器壁顶部降低而形成的溢流口；或者，调节容器（4）中设置有控制其排水口（42）开启和闭合的浮子（41）；
调节容器（4）的加热器（43）不位于调节容器（4）的排水口（42）旁，优选调节容器（4）的排水口（42）高于调节容器（4）的加热器（43）；
过滤容器（2）、硝化容器（3）和调节容器（4）的总...

【专利技术属性】
技术研发人员：何其明，张华国，
申请(专利权)人：成都新朝阳作物科学有限公司，
类型：发明
国别省市：