立体式的多层次养殖资源再利用生物装置的制作方法

1.本发明涉及水产养殖装置技术领域，具体涉及一种立体式的多层次养殖资源再利用生物装置。


背景技术：

2.池塘养殖是目前水产养殖最主要的生产方式，在水产养殖行业中占有重要地位。传统池塘养殖模式是劳动与资源(水、土地、饲料)密集型的产业，产量和效益的提高多依靠两种方式，即增加放养密度和提高投喂量。其中，在提高投喂量的过程中，由于养殖水域生态系统既是养殖对象的生活场所，因此也是粪便、残饵等的分解容器。研究表明，通过饲料等形式外源投入到池塘养殖中的氮、磷，仅有20％以养殖产品的形式输出，50％以上的氮、磷会以残饵、粪便等有机废弃物沉积在池塘底部。大部分粪便、残饵等沉积于池塘底质中，从而大大加快了天然水域环境的“富营养化”程度，引起水质污染。
3.随着环境压力的增大，生态修复技术、水净化设施和装置、池塘循环水养殖模式的研究日益增多，但这些技术或模式的研究较多的关注于如何实现对养殖水体的净化和处理。相较而言，底质环境修复略显匮乏。在养殖水域生态系统中，底质是各类生源要素迁移、转化以及蓄积的载体，对上层水体有着十分重要的潜在影响及作用。粪便、残饵等有机物的沉积是个不可忽视的问题，底质中有机物的富集是养殖水域生态系统中一个潜在的威胁。随着池塘底质中有机物的不断积累，底质可作为生源要素重要的释放源向上层水体中释放营养盐和有毒物质，从而造成养殖系统自源性污染。因此，如何有效改善因池塘底质中有机物过度富集而导致的养殖系统自源性污染，成为了亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供了一种立体式的多层次养殖资源再利用生物装置，以解决现有技术中由于对外源投入到池塘养殖的有机物利用率低，造成池塘底质中的有机物过度富集而导致养殖系统自源性污染的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种立体式的多层次养殖资源再利用生物装置，包括：
7.垂直定位结构，用于固接至池底泥层内部形成竖向安装架体；和
8.水生植物种植层，固接于所述垂直定位结构，且用于种植水生植物；和
9.滤食贝类吊养层，固接于所述垂直定位结构且位于所述水生植物种植层的下方，所述滤食贝类吊养层用于养殖贝类；以及
10.底栖动物扰动层，固接于所述垂直定位结构且位于所述滤食贝类吊养层的下方，所述底栖动物扰动层用于养殖底栖动物。
11.在上述技术方案的基础上，对本发明做如下进一步说明：
12.作为本发明的进一步方案，所述垂直定位结构包括四条沿竖向布置的定位立柱，且四条所述定位立柱之间排布连线为矩形设置。
13.作为本发明的进一步方案，所述水生植物种植层包括若干个拼接浮板块和若干个镂空花盆。
14.若干个所述拼接浮板块之间可分离式固接，形成拼接式板体。
15.所述拼接式板体固接于所述垂直定位结构。
16.若干个所述镂空花盆分别一一对应设于若干个所述拼接浮板块。
17.作为本发明的进一步方案，所述滤食贝类吊养层包括定位横柱、吊养支撑架和若干个吊养挂环。
18.所述定位横柱固接于所述垂直定位结构，且所述定位横柱位于所述拼接式板体的下方；所述吊养支撑架固接于所述定位横柱。
19.若干个所述吊养挂环均安装于所述吊养支撑架。
20.作为本发明的进一步方案，所述底栖动物扰动层包括四块养殖安装板体。
21.四块所述养殖安装板体分别对应固接于相邻两条所述定位立柱之间，形成围挡区域，且所述养殖安装板体位于所述定位横柱的下方；所述养殖安装板体包括同体相连的板体埋深稳定部和板体围挡养殖部；所述板体埋深稳定部埋入养殖系统底部的池底泥层内部，所述板体围挡养殖部位于池底泥层上方。
22.作为本发明的进一步方案，所述滤食贝类吊养层与所述底栖动物扰动层之间设有外围防护层。
23.所述外围防护层包括四块防护孔板。
24.四块所述防护孔板分别对应固接于相邻两条所述定位立柱，且所述防护孔板位于所述定位横柱和所述板体围挡养殖部之间。
25.作为本发明的进一步方案，所述定位立柱的侧部还分别对应固接设有气体导流结构，所述气体导流结构的底端延伸至池底泥层，且所述气体导流结构的顶端设有自调向集气结构，通过所述自调向集气结构能够根据风向自动调整自身朝向以收集风力，收集的风力能够经气体导流结构传递至所述池底泥层。
26.作为本发明的进一步方案，所述气体导流结构包括导流立管、安装螺帽、气石和轴承座。
27.所述导流立管呈l形布置于所述定位立柱的侧部，所述安装螺帽转动设于所述导流立管的顶端出口一侧；所述定位立柱的顶部设有外螺纹，所述安装螺帽与所述外螺纹之间可分离式螺合固接。
28.l形所述导流立管的底端出口与所述气石相固接；所述轴承座的内圈装配固接于l形所述导流立管的顶端出口外侧，所述自调向集气结构的出口端与所述轴承座的外圈之间装配固接。
29.作为本发明的进一步方案，所述自调向集气结构包括进气筒和旋转支承座。
30.所述进气筒底部与所述旋转支承座相固接，所述旋转支承座与所述轴承座的外圈之间装配固接。
31.所述进气筒经所述旋转支承座的内部通道与所述导流立管相接通。
32.作为本发明的进一步方案，所述自调向集气结构还包括水平杆、风动叶片、配重头和传动杆。
33.所述水平杆呈水平方向延伸布置，且所述水平杆沿其水平方向的一端与所述风动
叶片相固接，所述水平杆沿其水平方向的另一端与所述配重头相固接；所述传动杆呈竖向延伸布置，且所述传动杆沿其竖向的一端与所述水平杆的平衡中心相固接，所述传动杆沿其竖向的另一端与所述进气筒顶部相固接。
34.所述进气筒的进气入口方向与所述配重头的指向相同。
35.本发明具有如下有益效果：
36.该装置通过创新性的应用生态位互补和食性搭配的生态学原理，分别通过水生植物种植层、滤食贝类吊养层和底栖动物扰动层构建一个资源利用食性互补的生态系统，实现养殖环境的资源再利用和生物修复。
37.其中，位于水生植物种植层的水生植物可以有效利用养殖废水中的营养盐，同时养殖废水所携带的有机碎屑经位于滤食贝类吊养层的河蚌、扇贝等滤食性贝类利用后，以粪便、假粪等的形式加速沉积在底质中，位于底栖动物扰动层的环棱螺、海参等底栖动物可以有效利用底质中的有机质，并促进有机废弃物的降解，有机物降解产生的营养盐又重新是位于水生植物种植层的水生植物的重要营养来源，而滤食贝类吊养层的滤食性贝类排氨作用等同样为水生植物种植层的水生植物的生长提供营养，以此构建了涵盖养殖水体和底质的养殖资源再利用生物装置，以生物修复这一生态环保、经济有效的方式为核心，提升养殖系统的资源利用效率从而实现立体式的养殖系统全方位环境调控、净化与修复，降低养殖风险，实现生态环保可持续，有效提升了装置的功能实用性。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
39.图1为本发明实施例1提供的立体式的多层次养殖资源再利用生物装置的整体结构示意图。
40.图2为本发明实施例提供的立体式的多层次养殖资源再利用生物装置中水生植物种植层的结构示意图。
41.图3为本发明实施例提供的立体式的多层次养殖资源再利用生物装置中滤食贝类吊养层的结构示意图。
42.图4为本发明实施例2提供的立体式的多层次养殖资源再利用生物装置的整体结构示意图。
43.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
44.垂直定位结构1、定位立柱11；
45.水生植物种植层2、拼接浮板块21、嵌接部22、镂空花盆23、第一固定环24；
46.滤食贝类吊养层3、定位横柱31、第二固定环32、吊养支撑架33、吊养挂环34；
47.外围防护层4、防护孔板41；
48.底栖动物扰动层5、板体埋深稳定部51、板体围挡养殖部52；
49.气体导流结构6、导流立管61、安装螺帽62、气石63、轴承座64；
50.自调向集气结构7、水平杆71、风动叶片72、配重头73、传动杆74、进气筒75、旋转支承座76；
51.池底泥层8。
具体实施方式
52.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.本说明书所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
54.实施例1
55.本发明实施例提供了如图1至图3所示的一种立体式的多层次养殖资源再利用生物装置，包括垂直定位结构1以及分别设于所述垂直定位结构1的水生植物种植层2、滤食贝类吊养层3、外围防护层4和底栖动物扰动层5；用以创新性的应用生态位互补和食性搭配的生态学原理，分别通过水生植物种植层2、滤食贝类吊养层3和底栖动物扰动层5构建一个资源利用食性互补的生态系统，实现养殖环境的资源再利用和生物修复。其中，位于水生植物种植层2的水生植物可以有效利用养殖废水中的营养盐，同时养殖废水所携带的有机碎屑经位于滤食贝类吊养层3的河蚌、扇贝等滤食性贝类利用后，以粪便、假粪等的形式加速沉积在底质中，位于底栖动物扰动层5的环棱螺、海参等底栖动物可以有效利用底质中的有机质，并促进有机废弃物的降解，有机物降解产生的营养盐又重新是位于水生植物种植层2的水生植物的重要营养来源，而滤食贝类吊养层3的滤食性贝类排氨作用等同样为水生植物种植层2的水生植物的生长提供营养，以此构建了涵盖养殖水体和底质的养殖资源再利用生物装置，以生物修复这一生态环保、经济有效的方式为核心，提升养殖系统的资源利用效率从而实现立体式的养殖系统全方位环境调控、净化与修复，降低养殖风险，实现生态环保可持续，有效提升了装置的功能实用性。具体设置如下：
56.如图1所示，所述垂直定位结构1包括四条沿竖向布置的定位立柱11，且四条所述定位立柱11之间排布连线为矩形设置。整个装置的高度可根据具体养殖系统的不同进行调整，本发明实施例的尺寸均以水深1.5米为例。所述定位立柱11采用截面直径为4cm的圆柱杆体，竖向延伸高度为185cm。
57.如图2所示，所述水生植物种植层2包括若干个拼接浮板块21和若干个镂空花盆23；其中，若干个所述拼接浮板块21之间通过嵌入式结构及螺丝固定形成的嵌接部22可分离式固接，形成拼接式人工浮岛；可选的是，拼接式人工浮岛由16个所述拼接浮板块21固接组成，每个所述拼接浮板块21规格为25cm*25cm，厚度为10cm，整个拼接式人工浮岛的规格为100cm*100cm。
58.若干个所述镂空花盆23分别一一对应设于若干个所述拼接浮板块21的中间，所述镂空花盆23的盆口直径为15cm，深度为15cm，用以通过镂空花盆23种植水生植物。所述拼接式人工浮岛具有四个角，且其四角分别固接有第一固定环24，所述第一固定环24对应可分
离式绑箍固接于四条所述定位立柱11的上端，以此固定拼接式人工浮岛，进而固定水生植物种植层2的位置。
59.如图3所示，所述滤食贝类吊养层3包括四条定位横柱31、两个吊养支撑架33和若干个吊养挂环34；其中，四条所述定位横柱31焊接形成正方形横柱组架，正方形横柱组架的四个角分别固接有第二固定环32，所述第二固定环32对应可分离式绑箍固接于四条所述定位立柱11，以此固定正方形横柱组架，进而固定滤食贝类吊养层3的位置；所述第二固定环32位于所述第一固定环24下方，即，所述滤食贝类吊养层3位于所述水生植物种植层2下方。可选的是，所述定位横柱31为长度110cm，直径5cm的圆柱杆体。
60.两个所述吊养支撑架33呈交叉式布置于正方形横柱组架的内部，每个所述吊养支撑架33的两端分别对应固接于正方形横柱组架的对角；若干个所述吊养挂环34均匀安装于所述吊养支撑架33，具体的是，每个所述吊养支撑架33设有16个吊养挂环34，用以将滤食性贝类的吊养笼固定在吊养挂环34上，或者直接用绳子将滤食性贝类固定串联吊养在吊养挂环34上。
61.请继续参考图1，所述底栖动物扰动层5包括四块养殖安装板体，所述养殖安装板体采用长度为100cm，高度为50cm的不锈钢板；四块所述养殖安装板体分别对应固接于相邻两条所述定位立柱11的下端，以此围成正方形区域；具体地，所述养殖安装板体包括同体相连的板体埋深稳定部51和板体围挡养殖部52；其中，所述板体埋深稳定部51高度为30cm，所述板体围挡养殖部52高度为20cm，所述板体埋深稳定部51埋入养殖系统底部的池底泥层8内部，以保证整体装置的稳定性，所述板体围挡养殖部52位于池底泥层8上方，以形成底栖动物的养殖区域并能有效防止底栖动物逃逸。
62.作为本实施例的一种优选方案，所述滤食贝类吊养层3与所述底栖动物扰动层5之间设有外围防护层4；具体地，所述外围防护层4包括四块防护孔板41，四块所述防护孔板41分别对应固接于相邻两条所述定位立柱11，且所述防护孔板41位于所述定位横柱31和所述板体围挡养殖部52之间，用以在保证流通性的同时，进一步提升装置的稳定性以及防止底栖动物逃逸，提高资源由上而下稳定利用的效率。可选地，所述防护孔板41采用高度为85cm，长度为100cm的不锈钢孔板。
63.实施例2
64.在实施例2中，对于与实施例1中相同的结构，给予相同的符号，省略相同的说明，实施例2在实施例1的基础上做出了改进，如图4所示，所述定位立柱11的侧部还分别对应固接设有气体导流结构6，所述气体导流结构6的底端延伸至池底泥层8，且所述气体导流结构6的顶端设有自调向集气结构7，用以通过自调向集气结构7根据风向自动调整自身朝向以高效收集风力，并使得收集到的风力能够经气体导流结构6有效传递至池底泥层8，将位于池底泥层8上方的底质向上吹起，从而实现被养殖对象和底栖生物等重新利用。
65.具体的是，所述气体导流结构6包括导流立管61、安装螺帽62、气石63和轴承座64；其中，所述导流立管61呈l形布置于所述定位立柱11的侧部，所述安装螺帽62转动设于所述导流立管61的顶端出口一侧；所述定位立柱11的顶部设有外螺纹，所述安装螺帽62与所述外螺纹之间可分离式螺合固接。
66.l形所述导流立管61的底端出口与所述气石63相固接，用以使气流能够经l形导流立管61有效传递至气石63，并经气石63进一步传出。所述轴承座64的内圈装配固接于l形所
述导流立管61的顶端出口外侧，所述自调向集气结构7的出口端与所述轴承座64的外圈之间装配固接。
67.更为具体地，所述自调向集气结构7包括水平杆71、风动叶片72、配重头73、传动杆74、进气筒75和旋转支承座76；其中，所述水平杆71呈水平方向延伸布置，且所述水平杆71沿其水平方向的一端与所述风动叶片72相固接，所述水平杆71沿其水平方向的另一端与所述配重头73相固接；所述传动杆74呈竖向延伸布置，且所述传动杆74沿其竖向的一端与所述水平杆71的平衡中心相固接，所述传动杆74沿其竖向的另一端与所述进气筒75顶部相固接，所述进气筒75的进气入口方向与所述配重头73的指向相同；所述进气筒75底部与所述旋转支承座76相固接，所述旋转支承座76与所述轴承座64的外圈之间装配固接；所述进气筒75经所述旋转支承座76的内部通道与所述导流立管61相接通，用以以此实现进气筒75能够与其顶部的水平杆71同步旋转，在水平杆71一端的风动叶片72受到风力时，水平杆71能够自动旋转使其另一端的配重头73朝向风向，进而进气筒75的进气入口朝向风向，使得外部风力高效地进入进气筒75，并由进气筒75依次经旋转支承座76的内部通道和导流立管61到达气石63，由气石63进一步传出气体将底质向上吹起，最终实现底质被养殖对象和底栖生物等再次利用，提升了装置的功能实用性。
68.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。