申请日2016.05.24
公开(公告)日2016.09.21
IPC分类号A01K63/00
摘要
本发明公开了一种高效低污染的温室甲鱼养殖系统及养殖废水资源化方法，属于养殖废水处理领域。本发明将温室甲鱼养殖池、鱼塘和草塘串联使用，甲鱼养殖废水从甲鱼养殖池排出后依次流经鱼塘和草塘净化。鱼塘内的鲢鱼、鳙鱼、鲴鱼和草鱼以甲鱼养殖池剩余食物残渣及其次生微生物和水生植物为食，可以实现氮磷和养殖废水资源化。鱼塘废水排入草塘，一方面水草吸收水体营养物质净化水质，另一方面水草收割可供鱼塘内鱼苗食用。甲鱼池废水水质经鱼塘和草塘净化，满足甲鱼养殖池换水水质要求后回补甲鱼池换水，实现水资源的循环利用。在草塘设置电力驱动水泵，抽取草塘净水回补甲鱼池。本发明具有结构简单、设计合理、易于建设和运行的优点。
摘要附图
权利要求书
1.一种高效低污染的温室甲鱼养殖系统，其特征在于：包括温室甲鱼养殖池、鱼塘和草塘，所述的温室甲鱼养殖池与鱼塘连通，所述的鱼塘中养殖鲢鱼、鳙鱼、鲴鱼和草鱼，所述的鱼塘与草塘连通，所述的草塘中种植芦苇、苦草、菹草或伊乐藻中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种高效低污染的温室甲鱼养殖系统，其特征在于：鱼塘的水面面积为温室甲鱼养殖池的水面面积的2～3倍;草塘的水面面积为温室甲鱼养殖池的水面面积的1～2倍。
3.根据权利要求2所述的一种高效低污染的温室甲鱼养殖系统，其特征在于：鱼塘的水深为2.0～2.5m;草塘的水深为1.5～2.0m。
4.根据权利要求1所述的一种高效低污染的温室甲鱼养殖系统，其特征在于：鱼塘内鱼苗投放总量为1000～2000尾/亩。
5.根据权利要求1所述的一种高效低污染的温室甲鱼养殖系统，其特征在于：温室甲鱼养殖池、鱼塘和草塘的水面设计高程依次降低。
6.一种甲鱼养殖废水资源化方法，其特征在于：采用权利要求1所述的高效低污染的温室甲鱼养殖系统，其步骤为：
(1)将温室甲鱼养殖池中的甲鱼养殖废水引入鱼塘中，鱼塘中养殖的鲢鱼、鳙鱼、鲴鱼和草鱼的数量比例为(2～4):1:1:1;
(2)待鱼塘水体透明度大于20cm时，将鱼塘中的水引入草塘中，草塘内种植苦草、菹草和伊乐藻三种沉水植物的一种或几种;草塘岸边种植芦苇;
(3)当草塘内的沉水植物植株长至水面时，收割沉水植物投入鱼塘内，每次水草收割长度为水草植株高度的50%;当草塘内水质溶氧大于8mg/L，氨氮小于1.0mg/L时，即可将草塘内清水补充至甲鱼养殖池内，实现甲鱼温室养殖废水的回收再利用。
7.根据权利要求6所述的一种甲鱼养殖废水资源化方法，其特征在于：所述的草塘中放养黑鱼，放养数量为10～20尾/亩，50～100g/尾，以抑制草食性鱼类生长。
说明书
一种高效低污染的温室甲鱼养殖系统及养殖废水资源化方法
技术领域
本发明属于养殖废水处理领域，更具体地说，涉及一种高效低污染的温室甲鱼养殖系统及养殖废水资源化方法。
背景技术
甲鱼肉味鲜美，营养丰富，不仅是餐桌上的美味佳肴，还是一种用途很广的足部药品。甲鱼养殖是水产养殖的重要组成部分，我国是世界上甲鱼养殖规模最大的国家，从20世纪80年代开始，我国兴起了工厂化甲鱼养殖浪潮。
目前我国的甲鱼养殖主要采用池塘养殖和温室养殖两种方式。温室恒温工程化养殖由于养殖条件容易控制，甲鱼生长快，养殖密度大，经济效益高，已经成为我国甲鱼养殖中最普遍的方式。2013年，我国甲鱼养殖量达到46万吨，其中温室甲鱼养殖产量占到总产量的55%。
温室甲鱼养殖方式主要采用全封闭的钢架混凝土温室，水温一般控制在30-32摄氏度，甲鱼全年均可保证正常摄食和生长。温室甲鱼养殖密度较高，达到20-40只/m2，主要喂食高蛋白鱼粉，混以胡萝卜和大蒜等，但是甲鱼摄食同化率较低。有研究显示，饲料中氮磷的70-85%将排入养殖废水中，使得温室甲鱼养殖池内水体污染严重。有研究显示，甲鱼养殖池内水体污染物平均浓度COD 1111mg/L，氨氮87.6mg/L，TN 175mg/L，TP 98.7mg/L，造成温室水质污染，增加了传染性病害发生机会，影响甲鱼肉质。目前主要依靠定期排水换水来实现温室清洁，所以温室甲鱼养殖业耗水量较高，高浓度氮磷废水的排放还对水环境造成巨大压力。
甲鱼养殖废水作为水产养殖废水的一种，一般的废水处理技术原则上都可以用来处理甲鱼养殖废水。如金兰仙等(CN 101186383A)公布了一种利用池塘边缘和水面种植伊乐藻、水雍菜等水生植物实现甲鱼养殖池塘水质自净的方法，但是主要用于池塘甲鱼养殖，不适用于高密度的温室甲鱼养殖方式。吴伟祥(CN 103723825 A)等公布了一种利用厌氧氨氧化-反硝化耦合处理甲鱼养殖废水的方法，废水氨氮和总氮去除率均大于80%，COD去除率大于50%。劳善根等通过在甲鱼养殖废水处理槽中种植黑麦草来处理废水，结果表明，这种方法对污染物的去除有很好的效果，COD、SS、总氮、铵态氮的去除率分别达到了87%、90%、49%和90%(劳善根，丁伟林，崔绍荣，等.多年生黑麦草对甲鱼养殖废水净化功能的工程应用研究[J].上海交通大学学报:农业科学版.2005,23(1):41-45)。凤眼莲是一种水生植物，在水中有很强的生长能力，并且具有净化水质的功能。袁桂良等利用凤眼莲来净化甲鱼养殖废水，结果表明，凤眼莲对废水中的COD、总磷、铵态氮的去除率分别达到了68.5%、90.7%和71.5%(袁桂良，刘鹰.凤眼莲对集约化甲鱼养殖污水的静态净化研究[J].农业环境保护.2001,20(5):322-325)。郭立新利用高羊茅来处理甲鱼养殖废水，30d后，该系统对总氮、总磷、氨氮、COD的去除率分别达到了96.6%、94.7%、99.7%和88.7%(郭立新.循环水培高等陆生植物系统对水产养殖废水的净化研究[D].杭州:浙江大学,2004)。以上技术主要是应用传统的废水处理工艺进行污水净化，没有有效回收利用废水中的氮磷等营养物质。
近年来已经有少量关于甲鱼养殖废水资源化利用技术的报道，如张蕊采用生物滤池-空心菜浮床集成系统处理甲鱼养殖废水，TN、TP、COD的去除率分别为93.1%、90.0%和95.6%(张蕊.温室甲鱼养殖废水生物滤池-蔬菜水培系统联合处理技木研究[D].浙江大学,2012)。孙建兵利用经济作物净化甲鱼养殖废水的技术，研究结果显示，水稻-皇竹草-黑麦草对甲鱼养殖废水水质净化有较好的效果，COD、TP和TN的去除率分别达到37%、73%和74%，水稻还可以创造经济效益(孙建兵.鱼鳖养殖废水生态净化与资源化利用研究[D].浙江大学,2011)。李贺研究了龟鳖养殖废水氮磷和有机质沉淀回收用于植物肥料，TN、TP和总有机质回收率分别达到83.8%、96.6、97.1%(李贺.甲鱼养殖废水中氮磷及有机物质回收利用技术研究[D].浙江大学,2014)。以上技术均需要构建专门的处理系统，或者需要占用较大的土地面积，且技术要求较高，不利于技术的推广应用。杨彪(CN 104509470 A)公布了一种花鲢鱼、甲鱼、白鲢鱼高效套养方法，用饲料喂养鲢鱼，然后用鲢鱼喂养甲鱼，可以保证池塘水质、改善甲鱼品质，但是这种方法仅适用于池塘甲鱼养殖，不适用于高密度的温室甲鱼养殖。另外，张毅敏等公布了一种鲢鱼、鳙鱼、鯝鱼和溞协同控制水体微囊藻的方法(CN 103880192B)，利用鱼类控制蓝藻生物量，削减水体营养物质，也可以达到营养盐回收的效果，但是其适用水体氮磷浓度偏低，如果直接用于高浓度甲鱼养殖废水的处理，会大幅降低鱼苗的成活率，降低处理效果，且仅利用鱼溞协同改善水质无法达到甲鱼养殖废水回用的水质要求。因此，亟需开发新型温室甲鱼养殖废水净化、资源化及水资源循环利用的生态环保养殖模式。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有的温室甲鱼养殖废水氮磷和COD浓度高，溶解氧低，处理技术成本高、不利于推广，氮磷资源回收率低的现状的问题，本发明提供一种高效低污染的温室甲鱼养殖系统及养殖废水资源化方法，将氮磷含量高的甲鱼养殖废水排入鲢鳙鲴草鱼混养塘，增加鱼塘水体营养，鱼塘内藻类吸收营养并大量繁殖，最终被鲢鳙鲴鱼摄食，降低水体营养盐浓度，回收氮磷;鱼塘出水进入草塘，经水生植物进一步净化，提高水体溶解氧浓度，进一步去除水体氮磷，达到甲鱼池进水要求;草塘水草收割后投入鱼塘内作为鱼类饲料;当甲鱼养殖池内需要补水时，将鱼塘内的水再重新引入甲鱼池塘补水，从而实现温室甲鱼养殖水质的自我净化，节约水资源，保证养殖环境的零污染，提高甲鱼养殖的质量和效益。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种高效低污染的温室甲鱼养殖系统，包括温室甲鱼养殖池、鱼塘和草塘，所述的温室甲鱼养殖池与鱼塘连通，所述的鱼塘中养殖鲢鱼、鳙鱼、鲴鱼和草鱼，所述的鱼塘与草塘连通，所述的草塘中种植芦苇、苦草、菹草或伊乐藻中的一种或几种。
优选地，鱼塘的水面面积为温室甲鱼养殖池的水面面积的2～3倍;草塘的水面面积为温室甲鱼养殖池的水面面积的1～2倍。
优选地，鱼塘的水深为2.0～2.5m;草塘的水深为1.5～2.0m。
优选地，鱼塘内鱼苗投放总量为1000～2000尾/亩，鱼苗利用甲鱼池废水中的氮磷的滋生浮游植物为食，实现氮磷的资源化。
优选地，温室甲鱼养殖池、鱼塘和草塘的水面设计高程依次降低，实现水流的无动力排放。
一种甲鱼养殖废水资源化方法，采用上述的高效低污染的温室甲鱼养殖系统，其步骤为：
(1)将温室甲鱼养殖池中的甲鱼养殖废水引入鱼塘中，鱼塘中养殖的鲢鱼、鳙鱼、鲴鱼和草鱼的数量比例为(2～4):1:1:1，以达到去除藻类和悬浮颗粒物，氮磷营养盐回收利用的最佳效果;鱼塘内设置曝气增氧机，当鱼塘内溶氧含量低于4mg/L，或者氨态氮浓度高于2.0mg/L时，开曝气增氧机增加鱼塘溶氧，降低氨氮浓度，以避免出现鱼类生病或死亡;
(2)待鱼塘水体透明度大于20cm时，将鱼塘中的水引入草塘中，草塘内种植苦草、菹草和伊乐藻这三种沉水植物的一种或几种，以增加水体溶氧，进一步去除氮磷等营养盐，沉水植物覆盖率达到50%以上;草塘岸边密植芦苇，拦截面源污染物进入草塘;
(3)当草塘内的沉水植物植株长至水面时，收割沉水植物投入鱼塘内，每次水草收割长度为水草植株高度的50%;当草塘内水质溶氧大于8mg/L，氨氮小于1.0mg/L时，即可将草塘内清水补充至甲鱼养殖池内，实现甲鱼温室养殖废水的回收再利用;甲鱼温室养殖池换水以水质情况而定，一般7～12日换水一次;
(4)当草塘内的沉水植物植株长至水面时，收割沉水植物投入鱼塘内。
优选地，所述的草塘中放养黑鱼，放养数量为20尾/亩。
优选地，沉水植物的收割深度为沉水植物株高的50%。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的温室甲鱼养殖系统应用于温室甲鱼养殖污水处理后，鱼塘和草塘相互配合，可以对温室甲鱼养殖池污水进行深度的净化，主要污染物(COD、TN、TP、氨氮)去除率均可达到90%以上;
(2)本发明利用甲鱼和鲢、鳙、鲴、草鱼食性差异，以甲鱼池残余饵料及其次生微生物、水生植物等饲养鲢、鳙、鲴、草鱼，既起到净化水质的作用，又实现了氮磷等营养元素的资源化，增加了养殖户的经济收入;
(3)本发明草塘的出水水质溶氧可以达到9mg/L以上，各种主要污染物浓度也有效降低，可以使用草塘水回补甲鱼池水，实现了废水的循环利用;
(4)本发明的温室甲鱼养殖废水资源化与循环利用方法可以因地制宜，适用于我国农村甲鱼分散养殖、规模较小的现状，经济成本低，技术难度低，便于大范围推广。