一種用於養殖池塘的低汙染排水裝置的製作方法
2023-05-30 23:07:46 2
專利名稱:一種用於養殖池塘的低汙染排水裝置的製作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種用於池塘的排水裝置,具體涉及一種水產養殖池塘的低汙染排水裝置。
背景技術:
相對於畜禽類而言,大多水產動物蛋白質含量高,脂肪含量低,富含多種人體必須微量營養素、高不飽和脂肪酸以及礦物質。因此從營養學的角度來看,食用水產動物比食用禽肉更有利於我們的健康。隨著我國人民生活水平提高,對水產品消費也不斷增長,促進了我國水產養殖業的迅猛發展。美國著名生態經濟學家萊斯特 布朗在2008年曾這樣評價中國中國對世界的兩大貢獻一是計劃生育,一是水產養殖。我國是水產養殖超級大國,2006 年水產養殖總產量達到3595萬噸(農業部漁業局、2007),佔全世界養殖產量的70%,我國水產品出口額佔全部農產品出口的30 %左右。然而,我國仍然只是個水產養殖大國,而非水產養殖強國。表現在養殖技術上,日常管理的一個常用手段是「換水」。「換水」被當成是提高池塘溶氧、防病治病、改善水質、保障養殖動物生長的最重要手段。《環境科學導刊》,2010年第2期,「異龍湖湖周魚塘排水汙染物排放總量研究」公開了我國異龍湖湖周因水產養殖排水致湖水水質汙染的情況。結果表明,當地農民粗放式經營的魚塘,其產生的汙染物直接導致水質惡化,引起水體富營養化。67. 5%的飼養成魚的魚塘每年均進行清塘,以保證魚塘水質。研究通過現場勘查、發放調查表、訪談和採集水樣分析等方式,估算魚塘每年清塘換水進入異龍湖的水量來計算魚塘汙染負荷量。監測調查結果計算得到魚塘主要汙染物排放總量分別為=CODc :763. 97t/a, TN: 39. 23t/a, NH3-N: 6. 4t/a, TP:4. 26t/a。另有研究表明,我國北方地區抽取地下水進行大菱鮃流水養殖,每日換水量達到400% 1000% (任衛東和張文革,2007) !而太湖地區水產養殖平均年換水次數也達8次以上(Cai et al.,2012)。養殖廢水中一般氮、磷等營養物質含量比較高,會引起外界水體富營養化(林澤新,2002 ;秦伯強,2002)。水體富營養化帶來的一個嚴重後果是藍藻暴發。近年來,太湖、漕湖等重要飲用水水源地藍藻頻繁暴發,藍藻毒素在某些湖泊幾乎全年能檢測到,含量超過WHO規定標準(秦伯強等,2010)。藍藻暴發引發了人們對養殖汙染的高度關注,政府也出臺了一系列政策和舉措控制養殖汙染排放,比如制定養殖水排放標準、立項資助養殖水淨化技術研發、撥款開展養殖設施改造等。從國外水產養殖汙染控制研究進展來看,與國內大同小異,只是發達國家的排放水標準更嚴格一些、淨化設施裝備高端一些。根據目前我國水產養殖效益水平,大面積推廣應用國外的先進淨化設備和技術幾乎不可能。事實上國內研發的淨化技術也不能被廣泛採用。主要原因如下首先,我國目前水產養殖管理模式是以家庭為單位的分散經營模式,開闢淨化池涉及工程改造,投資很大卻未必能提高養殖收益。在水資源不計入養殖成本的形勢下,幾乎不會有人主動去搞循環水養殖。第二,政府部門即使要對排放水達標與否進行監測,由於養殖主體是家庭,數量龐大,監測沒有可操作性,超標排放事實上不會受到制約。第三,目前的養殖汙染管理目標是達標排放,只看排放水水質,不看排放水總量,而降低排放水中營養水平的最簡單方法是「稀釋」,也就是說勤換水就能達標排放。即使政府部門有精力做監管,養殖戶也可以輕而易舉地做到達標排放。排水方式對汙染排放量的影響很大。一般來說,隨著水位下降,汙染物濃度逐漸增力口。Tucker等(1996)研究發現在幹塘時只要保留7. 5 cm以上的水就能使氮、磷、有機質排放量下降70%,Lin和Yi (2003)報告排水後保留25 cm是最有效的減少汙染的排水方式。然而關於我國主要養殖區域排水水質特徵的研究還很少,更缺乏將排水水質特徵研究成果轉化成可應用於生產實踐的成熟技術。有鑑於此,本實用新型提出一種用於養殖池塘的低汙染排水裝置,適宜在水產養殖上推廣應用。
實用新型內容本實用新型目的在於提供一種用於養殖池塘的低汙染排水裝置,以顯著降低汙染·物排放量,消減對周圍水質環境產生影響。為達到上述目的,本實用新型採用的技術方案是一種用於養殖池塘的低汙染排水裝置,所述的排水裝置設置在池塘內,所述的排水裝置為自流裝置,所述的自流裝置為至少I個L型活動式排水管與排水渠連通構成的排水通路,L型活動式排水管距池塘底部的垂直距離為28-32cm,排水渠底部低於L型活動式排水管的排水口。優選所述的自流裝置為2-4個L型活動式排水管與排水渠連通構成的排水通路,L型活動式排水管距池塘底部的垂直距離為30cm。優選所述L型活動式排水管的直徑為5-40cm。更優選所述L型活動式排水管的直徑為20cm。此外,所述的自流裝置還可以為涵閘。或所述的排水裝置包括抽水泵,所述抽水泵距池塘底部的垂直距離為8-15 cm。其中優選所述的抽水泵距池塘底部的垂直距離為10 cm。本實用新型採用的排水裝置優選為自流裝置。所述自流裝置適用於排水渠道底部低於出水口的情況。自流裝置可以是涵閘或如附圖所示的活動裝置。即自流裝置為活動式排水管與排水渠連通構成的排水通路,L型活動式排水管距池塘底部的垂直距離為28-32cm,排水渠底部低於L型活動式排水管的排水口。上述自流裝置可以進一步為2-4個L型活動式排水管與排水渠連通構成的排水通路,以方便快速排水。優選L型活動式排水管距池塘底部的垂直距離為30cm。為了獲得理想的排水速度,本實用新型優選所述L型活動式排水管的直徑為5-40cm。更優選所述L型活動式排水管的直徑為20cm。此外,所述的排水裝置還可以為抽水泵,抽水泵距池塘底部的垂直距離為8-15cm,優選10 cm,以便抽水泵工作。本實用新型具體通過如下技術方案來實現排水的(I)將池塘排水至水位1-1. 2m ;(2)捕撈養殖動物,再靜置24小時以上;[0024](3 )繼續排水至水位,28-32cm ;(4)帶水消毒。發明人在前期研究中對各地區不同養殖類型池塘排水水質變化規律作了調查研究,發現當水位下降到28-32cm,優選30cm時汙染物濃度迅速升高,此時通過調整排水方式可有效削減汙染物排放量。其中,所述步驟I和步驟3中採用自流裝置排水或抽水泵抽水。其中,所述步驟I和步驟3採用自流裝置排水時,排水口位於距池塘底部28-32cm處,優選30cm ;用抽水泵抽水時抽水泵所在位置下方2-5 m2,優選3m2左右鋪沙石,抽水泵距池塘底部15-25 cm,抽水時需控制滯留水位28-32cm,優選30cm。其中,優選所述步驟I中水位為I. Im ;步驟3中水位為30cm。其中,優選所述步驟2中靜置時間為48小時、72小時或96小時。·作為本實用新型的一種優選實施方式,步驟3中排水可一次性完成或分數次,如先排1/3-4/5的待排水量,靜置至少12小時後,繼續排水至水位28-32cm,此時能夠更好的控制汙染物的排放量。為了更好的控制排水效果,發明人進一步確定了最佳的排水速度,具體為所述步驟I和步驟3中排水速度在3-5cm/h為宜,其中3-5cm是指池塘水位下降的高度,排水速度過快會加重排水汙染。此外,因為雨水衝刷地面匯聚入池導致汙染物濃度升高,因此本實用新型優選下雨天時,不執行步驟3,靜置後直接帶水消毒。作為本實用新型的一種最佳實施方式,所述的排水裝置按如下步驟完成排水(I)將池塘排水至水位I. Im ;(2)捕撈養殖動物後,池塘水體靜置48小時;(3 )繼續排水至水位30cm ;(4)捕撈剩餘水產動物,帶水消毒,進入下一輪養殖周期。前期研究發現池塘捕撈前,當水位下降到I. Im左右時,養殖動物由於擁擠協迫等原因運動量迅速增強,擾動沉積物上浮,懸浮物濃度比養殖期表層水中含量增加25%以上。但對於捕撈來說,一般情況下水越少操作越容易。因此,本實用新型提出排水至I. Im左右捕撈。由於捕撈操作,捕撈剛結束時水中懸浮物濃度可高達3000mg/L以上。靜置深沉是最經濟的靜化水中懸浮物的方法。研究發現,通過24小時靜置,懸浮物濃度可下降至60mg/L以下。但沉澱下來的顆粒主要在底泥表層,稍有擾動便迅速浮起。這就要求排水速度不能很快,而且儘量先排表層水,從而使汙染物釋放量儘可能降低。本實用新型所述的排水方法既適用於捕撈養殖動物時的清塘排水,同時也能適用日常換水時的排水。採用本實用新型所述的排水方案不需要大額資金投入就可使TN、TP排放量下降50%以上,TSS排放量下降80%以上,效果顯著。本實用新型的排水方法簡單易行,可操作性強,適宜推廣應用。
圖I本實用新型池塘排水裝置截面示意圖;主要附圖元件說明[0043]I池塘;2 L型活動式排水管;3排水口 ;4排水渠;H最低滯留水位。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步描述實施例一如圖I所示的用於養殖池塘的低汙染排水裝置,排水裝置設置在池塘I內,該自流裝置為I個L型活動式排水2管與排水渠4連通構成的排水通路,L型活動式排水管2距池塘底部的垂直距離為30cm,排水渠底部低於L型活動式排水管的排水口 3。實施例二與實施例I相比,區別點僅在於本實施例中自流裝置為2個L型活動式排水2管與排水渠4連通構成的排水通路,L型活動式排水管2距池塘底部的垂直距離為28cm。·實施例三本實施例中用於養殖池塘的低汙染排水裝置,包括池塘I和抽水泵(圖中未標示),抽水泵距池塘底部的垂直距離為20 cm。實施例四本實施例中用於養殖池塘的低汙染排水裝置,包括池塘I,設置在池塘內的自流裝置,所述的自流裝置為涵閘。實施例五混養魚塘在中秋節前起捕。池塘水深2. 45米。池塘處於高位,排水渠處於低位。池塘裝備有出水涵閘,涵閘下沿距離塘底30cm(即最低滯留水位H)。開閘放水至I米,下網捕魚,捕魚後池水靜置2天,再開閘放水。剩下的水自然蒸發或帶水清塘。至春節前加水、投放魚種,進入下一個養殖周期。採用此法總氮(TN)排放量低於41 kg/hm2,總磷(TP)排放量低於5 kg/hm2,總懸浮物(TSS)排放量〈440 kg/hm2,比不靜置、徹底排乾時TN、TP、TSS分別下降65%、64%、77%。實施例六混養魚塘在春節前起捕。池塘水深2. 15米。池塘處於低位,排水渠處於高位。池塘裝備有排水泵,排水泵用磚石墊起使其高於塘底15cm。開泵放水至I米,下網捕魚,捕魚後池水靜置2天,再開泵放水至水位30cm。帶水清塘消毒。毒性消失後加水、投放魚種,進入下一個養殖周期。採用此法TN排放量低於65 kg/hm2, TP排放量低於7 kg/hm2, TSS排放量〈590 kg/hm2,比不靜置、徹底排乾時TN、TP、TSS分別下降56%、51%、64%。實施例七青蝦、河蟹池塘排水渠道底部低於池塘底部並裝備有排水裝置。排水裝置距離池塘底部30cm。11月份張網起捕,起捕後靜置2天以上,轉動排水裝置的垂直管90度使其水平。排水結束後池內剩餘30cm水,留至下一個養殖周期(蝦、蟹塘水草的栽培)。採用此法TN排放量低於20 kg/hm2, TP排放量低於2 kg/hm2, TSS排放量〈60 kg/hm2,比不靜置、徹底排乾時TN、TP、TSS分別下降60%、55%、62%。上述實施例中的實施方案可以進一步組合或者替換,且實施例僅僅是對本實用新型的優選實施例進行描述,並非對本實用新型的構思和範圍進行限定,在不脫離本實用新型設計思想的前提下,本領域中專業技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變化和改進,均屬於本實用新型 的保護範圍。
權利要求1.一種用於養殖池塘的低汙染排水裝置,所述的排水裝置設置在池塘內,其特徵在於所述的排水裝置為自流裝置,所述的自流裝置為至少I個L型活動式排水管與排水渠連通構成的排水通路,L型活動式排水管距池塘底部的垂直距離為28-32cm,排水渠底部低於L型活動式排水管的排水口。
2.根據權利要求I所述的排水裝置,其特徵在於所述的自流裝置為2-4個L型活動式排水管與排水渠連通構成的排水通路,L型活動式排水管距池塘底部的垂直距離為30cm。
3.根據權利要求2所述的排水裝置,其特徵在於所述L型活動式排水管的直徑為5_40cmo
4.根據權利要求2所述的排水裝置,其特徵在於所述L型活動式排水管的直徑為20cmo
5.根據權利要求I所述的排水裝置,其特徵在於所述的自流裝置為涵閘。
6.根據權利要求I所述的排水裝置,其特徵在於所述的排水裝置包括抽水泵,所述抽水泵距池塘底部的垂直距離為8-15 cm。
7.根據權利要求I所述的排水裝置,其特徵在於所述的抽水泵距池塘底 部的垂直距離為10 Cm。
專利摘要本實用新型公開了一種用於養殖池塘的低汙染排水裝置,所述的排水裝置設置在池塘內,所述的排水裝置為自流裝置,所述的自流裝置為至少1個L型活動式排水管與排水渠連通構成的排水通路,L型活動式排水管距池塘底部的垂直距離為28-32cm,排水渠底部低於L型活動式排水管的排水口。採用本實用新型所述的排水裝置不需要大額資金投入就可使TN、TP排放量下降50%以上,TSS排放量下降80%以上,效果顯著。本實用新型簡單易行,可操作性強,適宜推廣應用。
文檔編號A01K63/04GK202697490SQ201220377468
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者谷孝鴻, 蔡春芳, 曾慶飛, 龔宏偉, 王國清 申請人:中國科學院南京地理與湖泊研究所, 蘇州大學, 蘇州市陽澄湖現代農業發展有限公司