CN107047434A

CN107047434A - 种植、养殖循环系统

Info

Publication number: CN107047434A
Application number: CN201710412566.9A
Authority: CN
Inventors: 郑圣峰; 古峻华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-06-05
Filing date: 2017-06-05
Publication date: 2017-08-18

Abstract

本发明公开了一种种植、养殖循环系统,属于现代农业技术领域；该系统包括用于营养液制备及储存的第一池体，用于水面种植和水体养殖的第二池体，第二池体内设有用于水面种植的浮具，用于进行水体净化的第三池体，该第三池体内设有用于对水体净化的装置或材料，以及用于将各池体连通进行水体交换的管路，该管路包括用于将第一池体内水体输送至第二池体的第一管路，用于将第二池体内上层水体输送至第三池体的第二管路，用于将第二池体内底层水体和杂质输送至第三池体的第三管路，用于将第三池体内净化后的水体输送至第一池体的第四管路；该种植、养殖循环系统通过循环设计，克服了传统种植、养殖在单一池体中进行的缺点，能提高种、养的效率、降低风险。

Description

种植、养殖循环系统

技术领域

本发明涉及一种种植、养殖循环系统，尤其是一种水面种植和水下养殖的可循环综合系统，属于现代农业技术领域。

背景技术

传统农业采用土壤作为基质，种植面积受限于土地面积，且病虫害防治必不可少。无土栽培技术作为现代农业的主要发展方向之一，具有种植效率高、作物生长快、病虫害少、种植过程可控等优点，使得该技术具有空间优势、生产优势及品质优势。

作为无土栽培技术的重要组成，水培已经具有广泛的应用。水培是采用浮具将种植杯固定，种植杯内进行作物的种植，或者作物直接通过浮具固定、种植，浮具漂浮于水面，植物吸收水体的营养液进行生长。传统水培仅在水面进行种植，随着技术的进步水体的下层空间也已应用于水产品的养殖，以提高整体经营效益。但是种、养结合的水培技术还是采用传统的单一池体结构而无法进行水体的循环。受限于这种模式，种、养的效率及经济效益受到显然的限制，并且水质控制和保持难度大，作物根部受污染概率大，使得种、养的风险较大。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种种植、养殖循环系统，通过对系统的循环设计，克服传统水培中种植、养殖在单一池体中进行的缺点，提高种、养的效率，降低种、养的风险。

本发明采用的技术方案如下：

种植、养殖循环系统，该循环系统包括：

用于该循环系统营养液制备及储存的第一池体；

用于水面种植和水体养殖的第二池体，该第二池体内设有用于水面种植的浮具；

用于进行水体净化的第三池体，该第三池体内设置有用于对水体净化的装置，或装填、铺设有用于对水体净化的材料；

以及，

用于将各池体间连通以进行水体交换的管路，该管路包括：

用于将第一池体内水体输送至第二池体的第一管路；

用于将第二池体内上层水体输送至第三池体的第二管路；

用于将第二池体内底层水体和杂质输送至第三池体的第三管路；

用于将第三池体内净化后的水体输送至第一池体的第四管路。

进一步的，该第三池体内设置有用于水面种植的浮具，以及具有水体养殖的空间。

进一步的，该第一池体、第二池体、第三池体内设置有增加水体氧浓度的设备。

进一步的，该第一池体内设置有搅拌机构。

进一步的，在该循环系统内，进行水体交换的管路上设置有可对水体进行灭菌的灭菌装置，或/和对水体进行磁化的水磁化装置。

进一步的，在该循环系统内，具有至少1个用于外部水源补入的补水通道。

进一步的，该第一池体包含依次串联的多个单元池体，第四管路将第三池体与第一池体尾端的单元池体连通。

进一步的，该第二池体包含相并列的多个单元池体。

进一步的，该第三池体包含依次串联的多个单元池体，第二管路和第三管路将第二池体与第三池体首端的单元池体连通，第四管路将第三池体尾端的单元池体与第一池体连通。

进一步的，该第二池体或/和第三池体内设置有用于限定浮具放置范围的框架。

该种植、养殖循环系统的工作过程如下：第二池体的浮具上用于作物的种植，水下空间用于鱼、虾、贝壳类的养殖，第三池体内设置对水体净化的装置（一体式过滤设备），或装填、铺设对水体净化的材料（生化过滤棉、活性炭、碎石等），第三池体内也可以设置浮具用于作物的种植，水下空间用于鱼、虾、贝壳类的养殖。第一池体内进行营养液制备及存储（营养液制备及储存是指依托第一池体的物理空间，进行营养液的配置、制作、调整或存储），合格的营养液送入第二池体，进入第二池体后的营养液通过水面种植空间和水下养殖空间后，通过第二管路和第三管路进行排出至第三池体，通过第三池体后的净化后的水再返回第一池体，用于暂存，也利用第一池体进行营养液的重新调整，重新输送至第二池体内，如此进行循环。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、由于采用了第一池体、第二池体、第三池体的循环方案，使得该种植、养殖循环系统的水体可控性得到加强，水体在该系统内具有自净化的能力，能够满足高密的种植、养殖需要，水质控制和保持的问题得到解决后，有效的降低了种、养的风险，该循环体系的建立使得高效空间利用的种植、养殖得以实现，有利于提高生产效率和经济效益，同时也实现了种植、养殖过程控制的精细化；

2、第三池体内进行水面种植和水体养殖的设计，有利于进一步的利用第三池体的物理空间，提高效率，同时该第三池体的种植、养殖设计还有利于进一步与第二池体差别化种植、养殖品种设计，利于水体的充分净化和营养液的充分利用；

3、在各个池内设置增加水体氧浓度的设备，能显著改善系统内水体质量，有利于提高该系统效率及安全性；

4、本系统内还进行独立的灭菌装置、水磁化装置设计，有利于保证水体的安全，同时通过水磁化装置促进植物对水体营养液的吸收；

5、该系统的各个池体均采用多个单元池体设计，且各池体采用不同的串、并联设计，使得能进一步的保证水体利用、净化效率，保证系统的安全性。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明循环系统的一实施例结构示意图；

图2是本发明的第二池体上第二管路、第三管路布置图。

图中标记：A-第一池体、A₁、A₂、A₃-第一单元池体、B-第二池体、B₁、B₂-第二单元池体、C-第三池体、C₁、C₂、C₃-第三单元池体、1-增加水体氧浓度的设备、2-搅拌机构、3-框架、4-浮具、5-灭菌装置、6-水磁化装置、a-第一管路、b-第二管路、c-第三管路、d-连通通道、e-第四管路、f-补水通道。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例

本发明的种植、养殖循环系统，其结构如图1所示，该循环系统包括：

用于该循环系统营养液制备及储存的第一池体A；用于水面种植和水体养殖的第二池体B，该第二池体B内设有用于水面种植的浮具4（浮具4未在整个水面完全示意出）；用于进行水体净化的第三池体C，该第三池体C内设置有用于对水体净化的装置（如一体式过滤设备），或装填、铺设有用于对水体净化的材料（如生化过滤棉、活性炭、碎石等）；以及，用于将各池体间连通以进行水体交换的管路，该管路包括：用于将第一池体A内水体输送至第二池体B的第一管路a；用于将第二池体B内上层水体输送至第三池体C的第二管路b，如图2所示；用于将第二池体B内底层水体和杂质输送至第三池体C的第三管路c，如图2所示；用于将第三池体C内净化后的水体输送至第一池体A的第四管路e。

另外，该系统中还包括常规的需要对水体（液体）进行输送设备，如泵等。使得该系统形成如下循环过程：第一池体A-第二池体B-第三池体C-第一池体A。由于采用了第一池体、第二池体、第三池体的循环方案，使得该种植、养殖循环系统的水体可控性得到加强，水体在该系统内具有自净化的能力，能够满足高密的种植、养殖需要，水质控制和保持的问题得到解决后，有效的降低了种、养的风险，该循环体系的建立使得高效空间利用的种植、养殖得以实现，有利于提高生产效率和经济效益。

本发明中，特别的设计是第二池体B内采用上层水体、底层水体分管道排出，以利于对采出水的独立控制，以提高第二池体B水质控制的灵活性。

在另外一个实施方式中，为了提高空间利用率和水体净化的效率，同时该实现第三池体与第二池体差别化种植、养殖品种设计，以利于水体的充分净化和营养液的充分利用。基于上述的设计方案，还进一步的第三池体C内设置有用于水面种植的浮具4，以及具有水体养殖的空间。在图1中，第三池体C内的部分浮具4未示意出，但其与第二池体内的浮具4相似，并不会对本领域技术人员造成理解上的困惑。

为了保证在系统的各个环节、各池内水含氧量的稳定，作为另一个改进和优化，还继续在各个池内设置增加水体氧浓度的设备，有利于提高该系统效率及安全性，如图1所示，第一池体A、第二池体B、第三池体C内进一步增加水体氧浓度的设备1。具体的，增加水体氧浓度的设备1是采用压缩机将压缩空气通过管道鼓入水体，进行鼓泡以增加水土的氧含量，同时增加水体的流动性。进一步的，第一池体A、第二池体B、第三池体C内还设置有氧浓度信号传感器，该氧浓度信号传感器与对应的增加水体氧浓度的设备1连接，增加水体氧浓度的设备1的工作信号可来源于各个池体内的氧浓度电子信号，以进行自动增氧控制。

第一池体A作为营养液的制备和配制池体，营养液制备及储存是指依托第一池体的物理空间，进行营养液的配置、制作、调整或存储。在另一个实施例中作进一步改进，该第一池体A内设置有搅拌机构2以进行料液的均匀分散。

为了保证该系统水质的安全和可靠，在该循环系统内，另一实施方式中还在进行水体交换的管路上设置有可对水体进行灭菌的灭菌装置5或/和对水体进行磁化的水磁化装置6。灭菌装置5和水磁化装置6均为现有市售产品，可根据系统规模和设计进行适应性选择。具体的，如图1所示，灭菌装置5和水磁化装置6是设计在第一管路a上，其优点在于起到对进入第二池体B、第三池体C内的水体进行总控制的作用，保证第二池体B、第三池体C的水体安全。

以及为了对系统内水体进行浓度控制，在该循环系统内，基于上述设计另一个实施例中还具有至少1个用于外部水源补入的补水通道f。具体的，如图1所示在第一池体A、第三池体C上均设置有补水通道f。另外，第二池体B上也可以进一步的设置补水通道f。

结合上述各实施例的设计，本发明还进一步对第一池体A、第二池体B、第三池体C设计进行说明。

第一池体A包含依次串联的多个单元池体，本实施例中为3个单元池体，如图1所示，分别为第一单元池体A₁、第一单元池体A₂和第一单元池体A₃，，第一单元池体A₁可作为于营养液有机原料的有氧处理和发酵，经有氧处理、发酵的营养液进入第一单元池体A₂进行澄清，澄清后的营养液进入第一单元池体A₃，与来自于第四管路e的经第三池体C净化后的水体汇合，即第四管路e将第三池体C与第一池体A尾端的单元池体（即第一单元池体A₃）连通，再通过与第一单元池体A₃相连的第一管路a进入第二池体B。实际上，在具体设计中根据系统的过程不同，第一池体A中单元池体的个数可以根据实际进行选择。

另外，该第二池体B包含多个相并列的单元池体，如图1所示，第二单元池体B₁、第二单元池体B₂。该第二单元池体B₁、第二单元池体B₂均对应设置有增加水体氧浓度的设备1、浮具4。以及第二单元池体B₁、第二单元池体B₂均对应设置有第一管路a的进口支管。以及压缩机供压缩空气的支管均与第二单元池体B₁、第二单元池体B₂内增加水体氧浓度的设备1连接。以及第二单元池体B₁、第二单元池体B₂均对应设置有用于外部水源补入的补水通道f支管。以及第二单元池体B₁、第二单元池体B₂均对应设置有将池内上层水体输送至第三池体C的第二管路b支管，和将池内底层水体和杂质输送至第三池体C的第三管路c支管。

具体的，在另一实施例中，如图1所示第二池体B的各单元池体（第二单元池体B₁、第二单元池体B₂）采用长条形结构。第一管路a（进口支管）位于各单元池体的长度向一端，而第二管路b（进口支管）、第三管路c（进口支管）位于各单元池体的长度向的另一端。另外补水通道f（进口支管）位于第一管路a（进口支管）所在池体端。以利于水体在单元池体内形成固定的流动方向，利于第二池体B内的水体和杂质的排出。

由于第二单元池体B₁、第二单元池体B₂采用的长条形结构，在本结构中增加水体氧浓度的设备1沿单元池体长度方向分布。具体的是采用沿单元池体长度方向的鼓泡管方案，同时在鼓泡管的两端（第二单元池体B₁、第二单元池体B₂的两端）同时进行空气的鼓入，以增加整个池体长度方向上的覆盖率，增加增氧效果。

如图1所示，该第三池体C包含多个依次串联的单元池体，第三单元池体C₁、第三单元池体C₂、第三单元池体C₃。第二管路b的各支管和第三管路c的各支管汇总于直径较大的总管上，将第二池体B与第三池体C首端的单元池体（第三单元池体C₁）连通，第四管路e将第三池体C尾端的单元池体（第三单元池体C₃）与第一池体A（第一单元池体A₃）连通。在第三单元池体C₁、第三单元池体C₂、第三单元池体C₃内均具有用于水面种植的浮具4（未全部绘制出），以及具有水体养殖的空间。以及各单元池体内均设置有用于增加水体氧浓度的设备1。第三单元池体C₁、第三单元池体C₂、第三单元池体C₃间通过连通通道d进行串联，如图1所示。

具体的，在另一实施例中，如图1所示的各单元池体（第三单元池体C₁、第三单元池体C₂、第三单元池体C₃）采用长条形结构。第二管路b的各支管和第三管路c的各支管汇总于直径较大的总管上，该管道从第三单元池体C₁的端部进入，第三单元池体C₁的尾端通过连通通道d与第三单元池体C₂的端部连通，第三单元池体C₂的尾端通过连通通道d与第三单元池体C₃的端部连通，第三单元池体C₃的尾端与第四管路e连通。这样的形式，能够有效的增加水体在第三池体停留时间，以利于水体的充分净化。

由于第三单元池体C₁、第三单元池体C₂、第三单元池体C₃采用的长条形结构，在本结构中，增加水体氧浓度的设备1沿单元池体长度方向分布。具体的是采用沿单元池体长度方向的鼓泡管方案，可同时在鼓泡管的两端（第三单元池体C₁、第三单元池体C₂、第三单元池体C₃的两端）均同时进行空气的鼓入，以增加整个池体长度方向上的覆盖率，增加增氧效果。

在该种植、养殖循环系统中第二池体B或/和第三池体C内设置有用于限定浮具5放置范围的框架3，该框架4位于水面以限定浮具5的位置。在第二池体B中，如图1所示，框架4形成的空间是沿各单元池体长度方向的，在相邻的框架4间形成空白通道，以利于池体的维护和管理。

本说明书中所描述的首、尾是按照液体流动方向进行的。另外，在实际设计中，第一池体A、第二池体B、第三池体C的单元池体的数量也不限定于图1和实施例中所表述的数量，可根据具体规模进行设计。

另外，本实施例中还具体描述一种装填、铺设有用于对水体净化的材料的第三池体C（或第三单元池体C₁、第三单元池体C₂、第三单元池体C₃）的装填、铺设结构和材料结构。在沿各个单元池长度方向或者沿整个串联单元池的长度方向，可以依次在池体内分段装填或铺设生物棉、麦饭石、活性炭、能量石和混合层（珊瑚石和碎石）以进行水体的净化，具体分段长度和铺设量可根据实际需求进行。

在本发明中，还对池体的深度进行设计，较优的，第二池体B的池体应不小于40cm，第三池体C的池体应不小于30cm，以利于种植、养殖、净化在较好的效果下进行。另外，第二池体B的地基可位于第三池体C之上，以利于进行重力自流。

本发明中，还包括各管路上需要对流量控制的必要的阀门。

在实际的种植和养殖过程中，第二池体B、第三池体C的种植品种和养殖产品类型可根据系统、需求进行有机组合和搭配。

本发明的种植、养殖循环系统，其可循环水体可控性得到加强，水体在该系统内具有自净化的能力，能够满足高密的种植、养殖需要，水质控制和保持的问题得到解决后，有效的降低了种、养的风险，该循环体系的建立使得高效空间利用的种植、养殖得以实现，有利于提高生产效率和经济效益。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims

1.种植、养殖循环系统，其特征在于：该循环系统包括：

用于该循环系统营养液制备及储存的第一池体（A）；

用于水面种植和水体养殖的第二池体（B），该第二池体（B）内设有用于水面种植的浮具（4）；

用于进行水体净化的第三池体（C），该第三池体（C）内设置有用于对水体净化的装置，或装填、铺设有用于对水体净化的材料；

以及，

用于将各池体间连通以进行水体交换的管路，该管路包括：

用于将第一池体（A）内水体输送至第二池体（B）的第一管路（a）；

用于将第二池体（B）内上层水体输送至第三池体（C）的第二管路（b）；

用于将第二池体（B）内底层水体和杂质输送至第三池体（C）的第三管路（c）；

用于将第三池体（C）内净化后的水体输送至第一池体（A）的第四管路（e）。

2.如权利要求1所述的种植、养殖循环系统，其特征在于：该第三池体（C）内设置有用于水面种植的浮具（4），以及具有水体养殖的空间。

3.如权利要求1所述的种植、养殖循环系统，其特征在于：该第一池体（A）、第二池体（B）、第三池体（C）内设置有增加水体氧浓度的设备（1）。

4.如权利要求1所述的种植、养殖循环系统，其特征在于：该第一池体（A）内设置有搅拌机构（2）。

5.如权利要求1所述的种植、养殖循环系统，其特征在于：在该循环系统内，进行水体交换的管路上设置有可对水体进行灭菌的灭菌装置（5）或/和对水体进行磁化的水磁化装置（6）。

6.如权利要求1所述的种植、养殖循环系统，其特征在于：在该循环系统内，具有至少1个用于外部水源补入的补水通道（f）。

7.如权利要求1所述的种植、养殖循环系统，其特征在于：该第一池体（A）包含依次串联的多个单元池体，第四管路（e）将第三池体（C）与第一池体（A）尾端的单元池体连通。

8.如权利要求1所述的种植、养殖循环系统，其特征在于：该第二池体（B）包含相并列的多个单元池体。

9.如权利要求1所述的种植、养殖循环系统，其特征在于：该第三池体（C）包含依次串联的多个单元池体，第二管路（b）和第三管路（c）将第二池体（B）与第三池体（C）首端的单元池体连通，第四管路（e）将第三池体（C）尾端的单元池体与第一池体（A）连通。

10.如权利要求1所述的种植、养殖循环系统，其特征在于：该第二池体（B）或/和第三池体（C）内设置有用于限定浮具（4）放置范围的框架（3）。