一种鱼菜共生系统及其使用控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种鱼菜共生系统，包括循环水养殖系统、生物过滤器、水耕培栽系统、水泵、气泵、传输管道、电动控制箱，循环水养殖系统包括鱼池装置及涡流分离器；生物过滤器包括无氧矿化池、有氧矿化池及移动生物膜反应器；水耕培栽系统包括第二低位池、干湿介质床、第一低位池及若干深水浮筏栽培床，鱼池装置、生物过滤器、第二低位池、干湿介质床、第一低位池、深水浮筏栽培床依次连通，第一低位池的水源抽出进入到鱼池装置中，形成循环系统。本发明专利技术还公开了上述系统的使用及控制方法，使得这两种养殖方式在同一系统中互相协调运作，达到生态平衡，产生良好的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种鱼菜共生系统及其使用控制方法
本专利技术涉及种水产养殖以及蔬菜种植系统领域技术，具体为一种鱼菜共生系统及其使用控制方法。
技术介绍
鱼菜共生系统是两种有效水培技术的结合：由循环水养殖系统（简称RAS，使用循环水系统进行鱼类养殖）和水耕栽培系统（无泥土的作物栽培）组合而成。鱼菜共生系统的原则非常简单，主要是化鱼类产生的排泄物为植物养料，植物从水中吸取营养物质，从而达到净化的水源目的。水产养殖产生的废水通过水培床进行转化而并非排放到环境中，同时也为植物生长提供了一种可持续、划算的且无化学成分的营养源。这种鱼菜共生的模式分别排除了一些水产养殖和水耕栽培中的不可持续发展的因素，从而使这两种养殖方式在特定情况下具备成效和经济上的可行性。目前现有的鱼菜共生系统部分是开环模式，即养鱼池与水培池通过水管相连，由养鱼池排放的水作为一次性灌溉用水直接供应水培池而不形成返还回流，这种模式不能使资源得到最大利用；部分闭环的鱼菜共生系统不能很好的控制系统的生态平衡，还处于试验阶段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种鱼菜共生系统及其使用控制方法，使两种养殖方式达到生态平衡，实现互相协调运作。为实现上述目的，本专利技术采用以下方案：一种鱼菜共生系统，包括循环水养殖系统、生物过滤器、水耕培栽系统、水泵、气泵、传输管道、电动控制箱。所述的循环水养殖系统包括若干通过管道相互连接的鱼池装置及与鱼池装置连接的涡流分离器；所述的生物过滤器包括无氧矿化池、有氧矿化池及若干移动生物膜反应器；所述的水耕培栽系统包括第二低位池、若干充满粘状物的干湿介质床、第一低位池及若干深水浮筏栽培床，所述的水泵设于第一低位池内，所述的气泵通过气体传输管道将空气传输至鱼池装置、生物过滤器及深水浮筏栽培床内；所述的循环水养殖系统及水耕培栽系统各管道处连接有阀门，所述的电动控制箱内设有阀门开关、水泵开关及水泵深度感应器。所述的鱼池装置、生物过滤器、第二低位池、干湿介质床、第一低位池、深水浮筏栽培床依次连通，第一低位池的水源抽出进入到鱼池装置中，形成循环系统。其中，所述的深水浮筏栽培床包括深水池、漂在深水池水面上的若干浮筏，所述的浮筏上设有孔洞，孔洞内安装有承载植物的塑料盆，所述的塑料盆内装有陶粒。其中，所述的移动生物膜反应器及有氧矿化池内设有聚乙烯材质的生物球。生物过滤是一种通过微生物转化有毒氨和其它鱼类排泄物为无害可分解营养物质的过程，生物球有着非常巨大且坚韧的表面积，易于一些自养和异养微生物群落的生长，它们在污水处理中进行着复杂的有氧反应，在使用中气泵通过充气管道往移动生物膜反应器内通气，从而增加整个系统中溶解氧的含量，促使废水中二氧化碳减少，同时生物球的物理作用也帮助粉碎和移除水中的微粒，从而进一步增加出水效率。其中，所述的鱼池装置包括鱼池、设于鱼池上的进水喷杆、排水管、通气管及位于鱼池底部的漏斗形收集器。优选地，所述的鱼池的水深≥90cm。本专利技术还公开了该鱼菜共生系统的使用控制方法，包括以下步骤：S1.建立系统装置，提供氨源：打开系统的气泵和水泵，将水质酸碱度值调整为6.5～7.2，水温控制在23℃～27℃，使生物过滤器中形成微生物群落，连续往水中添加少量氨，测量水质中氨、亚硝酸盐和硝酸盐的含量，当氨和亚硝酸盐的含量减至基本为零，同时硝酸盐水平增加时，进行下一步骤；优选地，使用磷酸、硝酸或硫酸调整水质酸性，使用氢氧化钾、氢氧化纳或氢氧化钙调整水质碱性。S2.养殖鱼类：连续性定期往鱼池内投放鱼苗，每日总投饵量为鱼体重的百分之一至二倍，水源通过进水喷杆分流至鱼池，控制水流速度使得一小时内完全更换鱼池中的水1～2次，且水流在鱼池中形成旋转式，固体废物从鱼池底部排出进入涡流分离器中，粗颗料经涡流分离器排出系统，微颗料通过生物过滤器。S3.种植植物：在深水浮筏栽培床上种植绿叶植物，绿叶植物的种植量根据鱼类的总投饵量确定，每平方米绿叶植物须鱼类的饵料量为20～50g/日。S4.监测水质，控制水质参数：将水质的酸碱度值控制在6.5～7.2,溶解氧大于5mg/L,氨含量0～0.25mg/L,亚硝酸盐含量0～0.25mg/L,硝酸盐含量50～150mg/L,碳酸盐50mg/L～150mg/L,温度23℃～27℃。当系统稳定时，还可种植果实植物，果实植物种植在干湿介质床上，果实植物的种植量根据鱼类的总投饵量确定，每平方米果实植物须鱼类的饵料量50～80g/日。优选地，果实植物的种植密度为每平方米4～12株。采用该系统的主要有益效果为：1.该系统中鱼类和植物同时在一个环境下生长，节省空间，实现了无化学物质农耕，将水产养殖产生的废物分解过滤为可供植物生长的养料，水源生产利用率为传统农业的十倍，实现了资源的最大利用。2.该系统无需农业用地，可以在屋顶、混凝土或被污染的土地上使用。3.通过本专利技术的中的水质参数的监测和控制，使系统达到内部平衡，确保两个系统良好的运作。附图说明图1为本专利技术系统的平面示意图；图2为本专利技术系统的立体结构示意图；图3为本专利技术系统鱼池装置的结构示意图；图4为本专利技术系统深水浮筏栽培床的结构示意图；图5为本专利技术系统的氮循环原理图；图6为氨、亚硝酸盐和硝酸盐含量随时间的变化示意图。主要组件符号说明：1:循环水养殖系统,11：鱼池装置，111：鱼池，112：进水喷杆，113：排水管，114：通气管，12：涡流分离器，2：生物过滤器，21：无氧矿化池，22：有氧矿化池，23：移动生物膜反应器，231：生物球，3：水耕培栽系统，31：第二低位池，32：干湿介质床，33：第一低位池，34：深水浮筏栽培床，341：深水池，342：浮筏，343：塑料盒，344：陶粒。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。如图1、图2所示，本专利技术公开了一种鱼菜共生系统，包括循环水养殖系统1、生物过滤器2、水耕培栽系统3、水泵、气泵、传输管道、电动控制箱（图中未示出）。循环水养殖系统1是一种高密度养殖鱼类的系统，在该系统下，水源不断地被排出、处理并返回鱼类饲养池，以此保证饲养池的持续优质水质。该系统包括若干通过管道相互连接的鱼池装置11及与鱼池装置11连接的涡流分离器12。如图3所示，本实施例的循环水养殖系统1包含有6个鱼池装置11，每个鱼池装置11包括圆形鱼池111、设于鱼池111上的进水喷杆112、排水管113、通气管114及位于鱼池111底部的漏斗形收集器(图中未示出)，鱼池111内水深维持在90cm以上，所有鱼池111紧密相连以便互相分享共同的排水和入水管道，进入该系统的水源从低位池中抽取，并通过进水喷杆112分流至各鱼池111。生物过滤器2包括无氧矿化池21、有氧矿化池22及若干移动生物膜反应器23；本实施例设有两组移动生物膜反应器23，生物膜反映器23及有氧矿化池21内设有聚乙烯材质的生物球231。本系统通过两个移动生物膜反应器23进行生物过滤。从涡流分离器12分离出的粗颗粒通过无氧矿化池21及有氧矿化池22的两级过滤排出系统，而微颗粒则进入两组移动生物膜反应器23进行生物过滤，进入水耕培栽系统3。如图4所示，水耕培栽系统3包括第二低位池31、四组充满粘状物的干湿介质床32、第一低位池33及四组深水浮筏栽培床3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鱼菜共生系统，包括循环水养殖系统、生物过滤器、水耕培栽系统、水泵、气泵、传输管道、电动控制箱，其特征在于：所述的循环水养殖系统包括若干通过管道相互连接的鱼池装置及与鱼池装置连接的涡流分离器；所述的生物过滤器包括无氧矿化池、有氧矿化池及若干移动生物膜反应器；所述的水耕培栽系统包括第二低位池、若干充满粘状物的干湿介质床、第一低位池及若干深水浮筏栽培床；所述的水泵设于第一低位池内，所述的气泵通过气体传输管道将空气传输至鱼池装置、生物过滤器及深水浮筏栽培床内；所述的循环水养殖系统及水耕培栽系统各管道处连接有阀门，所述的电动控制箱内设有阀门开关、水泵开关及水泵深度感应器；所述的鱼池装置、生物过滤器、第二低位池、干湿介质床、第一低位池、深水浮筏栽培床依次连通，第一低位池的水源抽出进入到鱼池装置中，形成循环系统。

【技术特征摘要】
1.鱼菜共生系统的使用控制方法，该鱼菜共生系统包括循环水养殖系统、生物过滤器、水耕培栽系统、水泵、气泵、传输管道、电动控制箱，循环水养殖系统包括若干通过管道相互连接的鱼池装置及与鱼池装置连接的涡流分离器；生物过滤器包括无氧矿化池、有氧矿化池及若干移动生物膜反应器；水耕培栽系统包括第二低位池、若干充满粘状物的干湿介质床、第一低位池及若干深水浮筏栽培床；水泵设于第一低位池内，气泵通过气体传输管道将空气传输至鱼池装置、生物过滤器及深水浮筏栽培床内；循环水养殖系统及水耕培栽系统各管道处连接有阀门，电动控制箱内设有阀门开关、水泵开关及水泵深度感应器；鱼池装置、生物过滤器、第二低位池、干湿介质床、第一低位池、深水浮筏栽培床依次连通，第一低位池的水源抽出进入到鱼池装置中，形成循环系统，其特征在于，包括以下步骤，S1.建立系统装置，提供氨源：打开系统的气泵和水泵，将水质酸碱度值调整为6.5~7.2，水温控制在23℃~27℃，使生物过滤器中形成微生物群落，连续往水中添加少量氨，测量水质中氨、亚硝酸盐和硝酸盐的含量，当氨和亚硝酸盐的含量减至基本为零，同时硝酸盐水平增加时，进行下一步骤；S2.养殖鱼类：连续性定期往鱼池内投放鱼苗，每日总投饵量为鱼体重的百分之一至二倍，根据鱼的种类和饲料的质量，饲料转化率控制在...

【专利技术属性】
技术研发人员：江保其，艾天，
申请(专利权)人：厦门博士科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35