專利名稱：一種養(yǎng)殖池塘低污染排水方法及排水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種養(yǎng)殖池塘的排水方法，具體涉及一種水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘養(yǎng)殖周期結(jié)束時的排水方法及排水裝置。
背景技術(shù)：
相對于畜禽類而言，大多水產(chǎn)動物蛋白質(zhì)含量高，脂肪含量低，富含多種人體必須微量營養(yǎng)素、高不飽和脂肪酸以及礦物質(zhì)。因此從營養(yǎng)學(xué)的角度來看，食用水產(chǎn)動物比食用禽肉更有利于我們的健康。隨著我國人民生活水平提高，對水產(chǎn)品消費也不斷增長，促進了我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展。美國著名生態(tài)經(jīng)濟學(xué)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(chǎn)養(yǎng)殖。我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖超級大國，2006 年水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量達到3595萬噸(農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局、2007)，占全世界養(yǎng)殖產(chǎn)量的70%，我國水產(chǎn)品出口額占全部農(nóng)產(chǎn)品出口的30 %左右。然而，我國仍然只是個水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，而非水產(chǎn)養(yǎng)殖強國。表現(xiàn)在養(yǎng)殖技術(shù)上，日常管理的一個常用手段是“換水”?！皳Q水”被當(dāng)成是提高池塘溶氧、防病治病、改善水質(zhì)、保障養(yǎng)殖動物生長的最重要手段?！董h(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊》，2010年第2期，“異龍湖湖周魚塘排水污染物排放總量研究”公開了我國異龍湖湖周因水產(chǎn)養(yǎng)殖排水致湖水水質(zhì)污染的情況。結(jié)果表明，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民粗放式經(jīng)營的魚塘，其產(chǎn)生的污染物直接導(dǎo)致水質(zhì)惡化，引起水體富營養(yǎng)化。67. 5%的飼養(yǎng)成魚的魚塘每年均進行清塘，以保證魚塘水質(zhì)。研究通過現(xiàn)場勘查、發(fā)放調(diào)查表、訪談和采集水樣分析等方式，估算魚塘每年清塘換水進入異龍湖的水量來計算魚塘污染負荷量。監(jiān)測調(diào)查結(jié)果計算得到魚塘主要污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(qū)抽取地下水進行大菱鲆流水養(yǎng)殖，每日換水量達到400% 1000% (任衛(wèi)東和張文革，2007) !而太湖地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖平均年換水次數(shù)也達8次以上(Cai et al.，2012)。養(yǎng)殖廢水中一般氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)含量比較高，會引起外界水體富營養(yǎng)化(林澤新，2002 ;秦伯強，2002)。水體富營養(yǎng)化帶來的一個嚴重后果是藍藻暴發(fā)。近年來，太湖、漕湖等重要飲用水水源地藍藻頻繁暴發(fā)，藍藻毒素在某些湖泊幾乎全年能檢測到，含量超過WHO規(guī)定標準(秦伯強等，2010)。藍藻暴發(fā)引發(fā)了人們對養(yǎng)殖污染的高度關(guān)注，政府也出臺了一系列政策和舉措控制養(yǎng)殖污染排放，比如制定養(yǎng)殖水排放標準、立項資助養(yǎng)殖水凈化技術(shù)研發(fā)、撥款開展養(yǎng)殖設(shè)施改造等。從國外水產(chǎn)養(yǎng)殖污染控制研究進展來看，與國內(nèi)大同小異，只是發(fā)達國家的排放水標準更嚴格一些、凈化設(shè)施裝備高端一些。根據(jù)目前我國水產(chǎn)養(yǎng)殖效益水平，大面積推廣應(yīng)用國外的先進凈化設(shè)備和技術(shù)幾乎不可能。事實上國內(nèi)研發(fā)的凈化技術(shù)也不能被廣泛采用。主要原因如下首先，我國目前水產(chǎn)養(yǎng)殖管理模式是以家庭為單位的分散經(jīng)營模式，開辟凈化池涉及工程改造，投資很大卻未必能提高養(yǎng)殖收益。在水資源不計入養(yǎng)殖成本的形勢下，幾乎不會有人主動去搞循環(huán)水養(yǎng)殖。第二，政府部門即使要對排放水達標與否進行監(jiān)測，由于養(yǎng)殖主體是家庭，數(shù)量龐大，監(jiān)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(yǎng)殖污染管理目標是達標排放，只看排放水水質(zhì)，不看排放水總量，而降低排放水中營養(yǎng)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(jiān)管，養(yǎng)殖戶也可以輕而易舉地做到達標排放。排水方式對污染排放量的影響很大。一般來說，隨著水位下降，污染物濃度逐漸增力口。Tucker等(1996)研究發(fā)現(xiàn)在干塘?xí)r只要保留7. 5 cm以上的水就能使氮、磷、有機質(zhì)排放量下降70%，Lin和Yi (2003)報告排水后保留25 cm是最有效的減少污染的排水方式。然而關(guān)于我國主要養(yǎng)殖區(qū)域排水水質(zhì)特征的研究還很少，更缺乏將排水水質(zhì)特征研究成果轉(zhuǎn)化成可應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的成熟技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種池塘排水方法，以顯著降低污染物排放量，消減對周圍水質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生影響。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種池塘低污染排水方法，包括如下步驟
(1)將池塘排水至水位1-1.2m ；
(2)捕撈養(yǎng)殖動物，再靜置24小時以上；
(3)繼續(xù)排水至水位，28-32cm；
(4)帶水消毒,結(jié)束排水。申請人:在前期研究中對各地區(qū)不同養(yǎng)殖類型池塘排水水質(zhì)變化規(guī)律作了調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)水位下降到28-32cm,優(yōu)選30cm時污染物濃度迅速升高,此時通過調(diào)整排水方式可有效削減污染物排放量。其中，所述步驟I和步驟3中采用自流裝置排水或抽水泵抽水。其中，所述步驟I和步驟3采用自流裝置排水時，自流裝置底部距池塘底部的垂直距離為28-32cm，優(yōu)選30cm ;用抽水泵抽水時抽水泵所在位置下方2_5m2鋪沙石，抽水泵距池塘底部的垂直距離為15-25 cm，抽水時需控制滯留水位28-32cm，優(yōu)選30cm。其中，優(yōu)選所述步驟I中水位為I. Im ;步驟3中水位為30cm。其中，優(yōu)選所述步驟2中靜置時間為48小時、72小時或96小時。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，步驟3中排水可一次性完成或分數(shù)次，如先排1/3-4/5的待排水量，靜置至少12小時后，繼續(xù)排水至水位28-32cm，此時能夠更好的控制污染物的排放量。為了更好的控制排水效果，發(fā)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污染。此外，因為雨水沖刷地面匯聚入池導(dǎo)致污染物濃度升高，因此本發(fā)明優(yōu)選下雨天時，不執(zhí)行步驟3，靜置后直接帶水消毒。作為本發(fā)明的一種最佳實施方式，所述的排水方法包括如下步驟
(1)以4cm/h的排水速度將池塘排水至水位I.Im ；
(2)捕撈養(yǎng)殖動物后，池塘水體靜置48小時；
(3)以4cm/h的排水速度繼續(xù)排水至水位30cm；(4)帶水消毒，進入下一輪養(yǎng)殖周期。前期研究發(fā)現(xiàn)池塘捕撈前，當(dāng)水位下降到I. Im左右時，養(yǎng)殖動物由于擁擠協(xié)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(yǎng)殖期表層水中含量增加25%以上。但對于捕撈來說，一般情況下水越少操作越容易。因此，本發(fā)明提出排水至I. Im左右捕撈。由于捕撈操作，捕撈剛結(jié)束時水中懸浮物濃度可高達3000mg/L以上。靜置深沉是最經(jīng)濟的靜化水中懸浮物的方法。研究發(fā)現(xiàn)，通過24小時靜置，懸浮物濃度可下降至60mg/L以下。但沉淀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，而且盡量先排表層水，從而使污染物釋放量盡可能降低。本發(fā)明的第二目的在于提供一種實現(xiàn)上述排水方法的排水裝置，所述的排水裝置優(yōu)選為自流裝置。所述自流裝置適用于排水渠道底部低于出水口的情況。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(gòu)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，排水渠底部低于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(gòu)成的排水通路，優(yōu)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，本發(fā)明優(yōu)選所述L型活動式排水管的直徑為5-40cm。更優(yōu)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(yōu)選10 cm,以便抽水泵工作。本發(fā)明所述的排水方法和排水裝置既適用于捕撈養(yǎng)殖動物時的清塘排水，同時也能適用日常換水時的排水。采用本發(fā)明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。本發(fā)明的排水方法簡單易行，可操作性強，適宜推廣應(yīng)用。


圖I本發(fā)明池塘排水裝置截面示意 主要附圖元件說明
I池塘；2活動式排水管；3排水口 ；4排水渠；H最低滯留水位。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例一
如圖I所示的用于養(yǎng)殖池塘的低污染排水裝置，設(shè)于池塘I內(nèi)，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(gòu)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，排水渠底部低于L型活動式排水管的排水口 3。實施例二
混養(yǎng)魚塘在中秋節(jié)前起捕。池塘水深2. 45米。池塘處于高位，排水渠處于低位。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(wǎng)捕魚，捕魚后池水靜置2天，再開閘放水。剩下的水自然蒸發(fā)或帶水清塘。至春節(jié)前加水、投放魚種，進入下一個養(yǎng)殖周期。采用此法總氮(TN)排放量低于41 kg/hm2，總磷(TP)排放量低于5 kg/hm2,總懸浮物(TSS)排放量〈440 kg/hm2,比不靜置、徹底排干時TN、TP、TSS分別下降 65%、64%、77%。實施例三
混養(yǎng)魚塘在春節(jié)前起捕。池塘水深2. 15米。池塘處于低位，排水渠處于高位。池塘裝備有排水泵，排水泵用磚石墊起使其高于塘底15cm。開泵放水至I米，下網(wǎng)捕魚，捕魚后池水靜置2天，再開泵放水至水位30cm。帶水清塘消毒。毒性消失后加水、投放魚種，進入下一個養(yǎng)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,比不靜置、徹底排干時TN、TP、TSS分別下降56%、51%、64%。實施例四 青蝦、河蟹池塘排水渠道底部低于池塘底部并裝備有排水裝置。排水裝置距離池塘底部30cm。11月份張網(wǎng)起捕，起捕后靜置2天以上，轉(zhuǎn)動排水裝置的垂直管90度使其水平。排水結(jié)束后池內(nèi)剩余30cm水，留至下一個養(yǎng)殖周期(蝦、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，比不靜置、徹底排干時 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發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計思想的前提下，本領(lǐng)域中專業(yè)技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變化和改進，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.ー種養(yǎng)殖池塘低污染排水方法，其特征在于所述的排水方法包括如下步驟 (1)將池塘排水至水位1-1.2m ； (2)池塘水體靜置24小時以上，或捕撈養(yǎng)殖動物后靜置24小時以上； (3)繼續(xù)排水至水位28-32cm； (4)帶水消毒,結(jié)束排水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排水方法，其特征在于所述步驟I和步驟3中采用自流裝置排水，所述自流裝置底部距池塘底部的垂直距離為28-32cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排水方法，其特征在于所述步驟I和步驟3中采用抽水泵抽水；抽水泵所在位置下方2-5m2鋪沙石，抽水泵距池塘底部的垂直距離為15-25 cm，抽水時需控制滯留水位28-32cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排水方法，其特征在于所述步驟I中水位為I.Im ;所述步驟3中水位為30cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排水方法，其特征在于所述步驟2中靜置時間為48小吋、72小時或96小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排水方法，其特征在于所述步驟3中排水一次性完成或先排1/3-4/5的待排水量，靜置至少12小時后，繼續(xù)排水至水位28-32cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排水方法，其特征在于所述步驟I和步驟3中排水速度為j_5cm/h0
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排水方法，其特征在于所述的排水方法包括如下步驟 (1)以4cm/h的排水速度將池塘排水至水位I.Im ； (2)捕撈養(yǎng)殖動物后，池塘水體靜置48小時； (3)以4cm/h的排水速度繼續(xù)排水至水位30cm； (4)帶水消毒，進入下一輪養(yǎng)殖周期。
9.一種用于實現(xiàn)權(quán)利要求1-8任ー項排水方法的排水裝置，所述的排水裝置設(shè)置在池塘內(nèi)，其特征在于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(gòu)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，排水渠底部低于L型活動式排水管的排水ロ。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的排水裝置，其特征在于所述的排水裝置為抽水泵，抽水泵距池塘底部的垂直距離為8-15 cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種養(yǎng)殖池塘低污染排水方法和排水裝置，所述的排水方法包括如下步驟(1)將池塘排水至水位1-1.2m；(2)池塘水體靜置24小時以上，或捕撈養(yǎng)殖動物后靜置24小時以上；(3)繼續(xù)排水至水位28-32cm；(4)直接帶水消毒，進入下一個養(yǎng)殖周期。所述的排水方法及排水裝置既適用于捕撈養(yǎng)殖動物時的排水，同時也能適用日常換水時的排水。采用本發(fā)明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。本發(fā)明簡單易行，可操作性強，適宜推廣應(yīng)用。
文檔編號A01K63/00GK102845351SQ20121027085
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者谷孝鴻, 蔡春芳, 曾慶飛, 龔宏偉, 王國清 申請人:中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所, 蘇州大學(xué), 蘇州市陽澄湖現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司