专利名称：一种用于养殖池塘的低污染排水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于池塘的排水装置，具体涉及一种水产养殖池塘的低污染排水装置。
背景技术：
相对于畜禽类而言，大多水产动物蛋白质含量高，脂肪含量低，富含多种人体必须微量营养素、高不饱和脂肪酸以及矿物质。因此从营养学的角度来看，食用水产动物比食用禽肉更有利于我们的健康。随着我国人民生活水平提高，对水产品消费也不断增长，促进了我国水产养殖业的迅猛发展。美国著名生态经济学家莱斯特 布朗在2008年曾这样评价中国中国对世界的两大贡献一是计划生育,一是水产养殖。我国是水产养殖超级大国，2006 年水产养殖总产量达到3595万吨(农业部渔业局、2007)，占全世界养殖产量的70%，我国水产品出口额占全部农产品出口的30 %左右。然而，我国仍然只是个水产养殖大国，而非水产养殖强国。表现在养殖技术上，日常管理的一个常用手段是“换水”。“换水”被当成是提高池塘溶氧、防病治病、改善水质、保障养殖动物生长的最重要手段。《环境科学导刊》，2010年第2期，“异龙湖湖周鱼塘排水污染物排放总量研究”公开了我国异龙湖湖周因水产养殖排水致湖水水质污染的情况。结果表明，当地农民粗放式经营的鱼塘，其产生的污染物直接导致水质恶化，引起水体富营养化。67. 5%的饲养成鱼的鱼塘每年均进行清塘，以保证鱼塘水质。研究通过现场勘查、发放调查表、访谈和采集水样分析等方式，估算鱼塘每年清塘换水进入异龙湖的水量来计算鱼塘污染负荷量。监测调查结果计算得到鱼塘主要污染物排放总量分别为=CODc :763. 97t/a, TN: 39. 23t/a, NH3-N: 6. 4t/a, TP:4. 26t/a。另有研究表明，我国北方地区抽取地下水进行大菱鲆流水养殖，每日换水量达到400% 1000% (任卫东和张文革，2007) !而太湖地区水产养殖平均年换水次数也达8次以上(Cai et al.，2012)。养殖废水中一般氮、磷等营养物质含量比较高，会引起外界水体富营养化(林泽新，2002 ;秦伯强，2002)。水体富营养化带来的一个严重后果是蓝藻暴发。近年来，太湖、漕湖等重要饮用水水源地蓝藻频繁暴发，蓝藻毒素在某些湖泊几乎全年能检测到，含量超过WHO规定标准(秦伯强等，2010)。蓝藻暴发引发了人们对养殖污染的高度关注，政府也出台了一系列政策和举措控制养殖污染排放，比如制定养殖水排放标准、立项资助养殖水净化技术研发、拨款开展养殖设施改造等。从国外水产养殖污染控制研究进展来看，与国内大同小异，只是发达国家的排放水标准更严格一些、净化设施装备高端一些。根据目前我国水产养殖效益水平，大面积推广应用国外的先进净化设备和技术几乎不可能。事实上国内研发的净化技术也不能被广泛采用。主要原因如下首先，我国目前水产养殖管理模式是以家庭为单位的分散经营模式，开辟净化池涉及工程改造，投资很大却未必能提高养殖收益。在水资源不计入养殖成本的形势下，几乎不会有人主动去搞循环水养殖。第二，政府部门即使要对排放水达标与否进行监测，由于养殖主体是家庭，数量庞大，监测没有可操作性，超标排放事实上不会受到制约。第三，目前的养殖污染管理目标是达标排放，只看排放水水质，不看排放水总量，而降低排放水中营养水平的最简单方法是“稀释”，也就是说勤换水就能达标排放。即使政府部门有精力做监管，养殖户也可以轻而易举地做到达标排放。排水方式对污染排放量的影响很大。一般来说，随着水位下降，污染物浓度逐渐增力口。Tucker等(1996)研究发现在干塘时只要保留7. 5 cm以上的水就能使氮、磷、有机质排放量下降70%，Lin和Yi (2003)报告排水后保留25 cm是最有效的减少污染的排水方式。然而关于我国主要养殖区域排水水质特征的研究还很少，更缺乏将排水水质特征研究成果转化成可应用于生产实践的成熟技术。有鉴于此，本实用新型提出一种用于养殖池塘的低污染排水装置，适宜在水产养殖上推广应用。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种用于养殖池塘的低污染排水装置，以显著降低污染·物排放量，消减对周围水质环境产生影响。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种用于养殖池塘的低污染排水装置，所述的排水装置设置在池塘内，所述的排水装置为自流装置，所述的自流装置为至少I个L型活动式排水管与排水渠连通构成的排水通路，L型活动式排水管距池塘底部的垂直距离为28-32cm，排水渠底部低于L型活动式排水管的排水口。优选所述的自流装置为2-4个L型活动式排水管与排水渠连通构成的排水通路，L型活动式排水管距池塘底部的垂直距离为30cm。优选所述L型活动式排水管的直径为5-40cm。更优选所述L型活动式排水管的直径为20cm。此外，所述的自流装置还可以为涵闸。或所述的排水装置包括抽水泵，所述抽水泵距池塘底部的垂直距离为8-15 cm。其中优选所述的抽水泵距池塘底部的垂直距离为10 cm。本实用新型采用的排水装置优选为自流装置。所述自流装置适用于排水渠道底部低于出水口的情况。自流装置可以是涵闸或如附图所示的活动装置。即自流装置为活动式排水管与排水渠连通构成的排水通路，L型活动式排水管距池塘底部的垂直距离为28-32cm,排水渠底部低于L型活动式排水管的排水口。上述自流装置可以进一步为2-4个L型活动式排水管与排水渠连通构成的排水通路，以方便快速排水。优选L型活动式排水管距池塘底部的垂直距离为30cm。为了获得理想的排水速度，本实用新型优选所述L型活动式排水管的直径为5-40cm。更优选所述L型活动式排水管的直径为20cm。此外，所述的排水装置还可以为抽水泵，抽水泵距池塘底部的垂直距离为8-15cm,优选10 cm,以便抽水泵工作。本实用新型具体通过如下技术方案来实现排水的(I)将池塘排水至水位1-1. 2m ；(2)捕捞养殖动物，再静置24小时以上；[0024](3 )继续排水至水位，28-32cm ；(4)带水消毒。发明人在前期研究中对各地区不同养殖类型池塘排水水质变化规律作了调查研究，发现当水位下降到28-32cm,优选30cm时污染物浓度迅速升高,此时通过调整排水方式可有效削减污染物排放量。其中，所述步骤I和步骤3中采用自流装置排水或抽水泵抽水。其中，所述步骤I和步骤3采用自流装置排水时，排水口位于距池塘底部28-32cm处，优选30cm ;用抽水泵抽水时抽水泵所在位置下方2-5 m2，优选3m2左右铺沙石，抽水泵距池塘底部15-25 cm，抽水时需控制滞留水位28-32cm，优选30cm。其中，优选所述步骤I中水位为I. Im ;步骤3中水位为30cm。其中，优选所述步骤2中静置时间为48小时、72小时或96小时。·作为本实用新型的一种优选实施方式，步骤3中排水可一次性完成或分数次，如先排1/3-4/5的待排水量，静置至少12小时后，继续排水至水位28-32cm，此时能够更好的控制污染物的排放量。为了更好的控制排水效果，发明人进一步确定了最佳的排水速度，具体为所述步骤I和步骤3中排水速度在3-5cm/h为宜，其中3-5cm是指池塘水位下降的高度，排水速度过快会加重排水污染。此外，因为雨水冲刷地面汇聚入池导致污染物浓度升高，因此本实用新型优选下雨天时，不执行步骤3，静置后直接带水消毒。作为本实用新型的一种最佳实施方式，所述的排水装置按如下步骤完成排水(I)将池塘排水至水位I. Im ;(2)捕捞养殖动物后，池塘水体静置48小时；(3 )继续排水至水位30cm ；(4)捕捞剩余水产动物，带水消毒，进入下一轮养殖周期。前期研究发现池塘捕捞前，当水位下降到I. Im左右时，养殖动物由于拥挤协迫等原因运动量迅速增强，扰动沉积物上浮，悬浮物浓度比养殖期表层水中含量增加25%以上。但对于捕捞来说，一般情况下水越少操作越容易。因此，本实用新型提出排水至I. Im左右捕捞。由于捕捞操作，捕捞刚结束时水中悬浮物浓度可高达3000mg/L以上。静置深沉是最经济的静化水中悬浮物的方法。研究发现，通过24小时静置，悬浮物浓度可下降至60mg/L以下。但沉淀下来的颗粒主要在底泥表层，稍有扰动便迅速浮起。这就要求排水速度不能很快，而且尽量先排表层水，从而使污染物释放量尽可能降低。本实用新型所述的排水方法既适用于捕捞养殖动物时的清塘排水，同时也能适用日常换水时的排水。采用本实用新型所述的排水方案不需要大额资金投入就可使TN、TP排放量下降50%以上，TSS排放量下降80%以上，效果显著。本实用新型的排水方法简单易行，可操作性强，适宜推广应用。
图I本实用新型池塘排水装置截面示意图；主要附图元件说明[0043]I池塘；2 L型活动式排水管；3排水口 ；4排水渠；H最低滞留水位。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步描述实施例一如图I所示的用于养殖池塘的低污染排水装置，排水装置设置在池塘I内，该自流装置为I个L型活动式排水2管与排水渠4连通构成的排水通路，L型活动式排水管2距池塘底部的垂直距离为30cm，排水渠底部低于L型活动式排水管的排水口 3。实施例二与实施例I相比，区别点仅在于本实施例中自流装置为2个L型活动式排水2管与排水渠4连通构成的排水通路，L型活动式排水管2距池塘底部的垂直距离为28cm。·实施例三本实施例中用于养殖池塘的低污染排水装置，包括池塘I和抽水泵(图中未标示)，抽水泵距池塘底部的垂直距离为20 cm。实施例四本实施例中用于养殖池塘的低污染排水装置，包括池塘I，设置在池塘内的自流装置，所述的自流装置为涵闸。实施例五混养鱼塘在中秋节前起捕。池塘水深2. 45米。池塘处于高位，排水渠处于低位。池塘装备有出水涵闸，涵闸下沿距离塘底30cm(即最低滞留水位H)。开闸放水至I米，下网捕鱼，捕鱼后池水静置2天，再开闸放水。剩下的水自然蒸发或带水清塘。至春节前加水、投放鱼种，进入下一个养殖周期。采用此法总氮(TN)排放量低于41 kg/hm2，总磷(TP)排放量低于5 kg/hm2,总悬浮物(TSS)排放量〈440 kg/hm2,比不静置、彻底排干时TN、TP、TSS分别下降65%、64%、77%。实施例六混养鱼塘在春节前起捕。池塘水深2. 15米。池塘处于低位，排水渠处于高位。池塘装备有排水泵，排水泵用砖石垫起使其高于塘底15cm。开泵放水至I米，下网捕鱼，捕鱼后池水静置2天，再开泵放水至水位30cm。带水清塘消毒。毒性消失后加水、投放鱼种，进入下一个养殖周期。采用此法TN排放量低于65 kg/hm2, TP排放量低于7 kg/hm2, TSS排放量〈590 kg/hm2,比不静置、彻底排干时TN、TP、TSS分别下降56%、51%、64%。实施例七青虾、河蟹池塘排水渠道底部低于池塘底部并装备有排水装置。排水装置距离池塘底部30cm。11月份张网起捕，起捕后静置2天以上，转动排水装置的垂直管90度使其水平。排水结束后池内剩余30cm水，留至下一个养殖周期(虾、蟹塘水草的栽培)。采用此法TN排放量低于20 kg/hm2, TP排放量低于2 kg/hm2, TSS排放量〈60 kg/hm2，比不静置、彻底排干时TN、TP、TSS分别下降60%、55%、62%。上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本实用新型的优选实施例进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本实用新型 的保护范围。
权利要求1.一种用于养殖池塘的低污染排水装置，所述的排水装置设置在池塘内，其特征在于所述的排水装置为自流装置，所述的自流装置为至少I个L型活动式排水管与排水渠连通构成的排水通路，L型活动式排水管距池塘底部的垂直距离为28-32cm，排水渠底部低于L型活动式排水管的排水口。
2.根据权利要求I所述的排水装置，其特征在于所述的自流装置为2-4个L型活动式排水管与排水渠连通构成的排水通路，L型活动式排水管距池塘底部的垂直距离为30cm。
3.根据权利要求2所述的排水装置，其特征在于所述L型活动式排水管的直径为5_40cmo
4.根据权利要求2所述的排水装置，其特征在于所述L型活动式排水管的直径为20cmo
5.根据权利要求I所述的排水装置，其特征在于所述的自流装置为涵闸。
6.根据权利要求I所述的排水装置，其特征在于所述的排水装置包括抽水泵，所述抽水泵距池塘底部的垂直距离为8-15 cm。
7.根据权利要求I所述的排水装置，其特征在于所述的抽水泵距池塘底 部的垂直距离为10 Cm。
专利摘要本实用新型公开了一种用于养殖池塘的低污染排水装置，所述的排水装置设置在池塘内，所述的排水装置为自流装置，所述的自流装置为至少1个L型活动式排水管与排水渠连通构成的排水通路，L型活动式排水管距池塘底部的垂直距离为28-32cm，排水渠底部低于L型活动式排水管的排水口。采用本实用新型所述的排水装置不需要大额资金投入就可使TN、TP排放量下降50%以上，TSS排放量下降80%以上，效果显著。本实用新型简单易行，可操作性强，适宜推广应用。
文档编号A01K63/04GK202697490SQ201220377468
公开日2013年1月30日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者谷孝鸿, 蔡春芳, 曾庆飞, 龚宏伟, 王国清 申请人:中国科学院南京地理与湖泊研究所, 苏州大学, 苏州市阳澄湖现代农业发展有限公司