一种用于大面积土壤重金属治理的全生态稻田养鱼系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于大面积土壤重金属治理的全生态稻田养鱼系统，包括设置于水稻田内的养殖箱(1)和抽水泵(2)、所述养殖箱(1)设置有入水口(3)和出水口(4)，通过抽水泵(2)、入水口(3)和出水口(4)使养殖箱内的养鱼水和稻田内的水形成生态水循环；所述养殖箱(1)底部为锥形结构，锥形底部与水平面成15～30

【技术实现步骤摘要】
一种用于大面积土壤重金属治理的全生态稻田养鱼系统


[0001]本技术属于全生态农业养殖装置
，具体涉及一种用于大面积土壤重金属治理的全生态稻田养鱼系统。

技术介绍

[0002]根据土壤重金属治理的相关报道，以及镉大米事件被媒体屡屡报道，可知目前的粮食质量安全问题形势严峻。多年来国家花费了大量力气对土壤中的重金属进行治理，很多手段虽被利用，具有一定效果，但仍没有一种能够在成本低下、不破坏土壤结构、不影响粮食种植的情况下，实现从根本上去除或减少大面积土壤中重金属的办法。
[0003]近年来，四川溪源水产养殖有限公司的专利技术人高安友提出了一种稻田节约化工厂养鱼系统，见技术专利CN 208446396 U，该稻田节约化工厂养鱼系统能够将鱼的排泄物充分利用到水稻的种植中，提供更高的养分，实现了提高水稻的产量，同时能够有效借助水稻提供更为适合鱼生长的生态环境，保证鱼苗的正常生长，实现了稻田鱼产量的提升。该稻田节约化工厂养鱼系统实现了降低稻米、稻田鱼中重金属含量的效果，但该装置和方法只能降低稻谷的重金属含量，对土壤中的重金属去除和治理却无能为力，更无法实现稻田大面积土壤重金属的治理。在后续进一步的研究中发现，大面积土壤和水质中的重金属仍然存在且变化不大，种植的旱作物小麦及部分蔬菜的重金属含量仍然超标。
[0004]因此，如何提供一种新的装置，以期能够实现大面积降低土壤中重金属含量，成为稻田节约化工厂养鱼系统面临的新问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就是为了解决上述技术问题，从而提供一种用于大面积土壤重金属治理的全生态稻田养鱼系统。本技术的技术目的在于，在稻田节约化工厂养鱼系统的基础上，进一步通过改进装置，以实现大面积土壤中重金属的治理，使得该改进后的装置可实现对大面积重金属土壤的全生态治理。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种用于大面积土壤重金属治理的全生态稻田养鱼系统，所述全生态稻田养鱼系统包括设置于水稻田内的养殖箱和抽水泵、所述养殖箱设置有入水口和出水口，通过抽水泵、入水口和出水口使养殖箱内的养鱼水和稻田内的水形成生态水循环；所述养殖箱的底部为锥形结构，锥形底部与水平面成15～30
°
的夹角，于锥形底部中心设置絮凝沉淀物收集口；于所述絮凝沉淀物收集口下方设置回收处理罐，于回收处理罐开口处设置碱液注入装置。
[0008]进一步的是，所述入水口位于所述养殖箱的上部，所述出水口位于所述养殖箱的下部。
[0009]进一步的是，所述回收处理罐的顶部开口向内设置有半圆锥形的挡浮装置，所述半圆锥形挡浮装置的大小为所述回收处理罐顶部开口大小的三分之二以上。
[0010]进一步的是，所述回收处理罐的开口处与所述养殖箱的絮凝沉淀物收集口之间设置拦鱼网。
[0011]进一步的是，于所述养殖箱内设置曝气装置，所述曝气装置包括增氧曝气石或纳米曝气管。
[0012]进一步的是，于所述回收处理罐底部设置通向外部的重金属回收管道，于管道上设置阀门。
[0013]进一步的是，所述回收处理罐采用耐腐蚀材料，所述耐腐蚀材料包括PVC、PE或陶瓷。
[0014]进一步的是，所述回收处理罐设置成圆柱形、圆锥形或多边形，优选为圆锥形。
[0015]进一步的是，所述回收处理罐的直径为50～80厘米，高度为1～1.5 米。
[0016]进一步的是，所述养殖箱的面积为4
‑
8平方米，养殖箱的高度为 1～2米。
[0017]对本技术的上述全生态稻田养鱼系统是如何实现对大面积重金属土壤的全生态治理作出如下解释说明：
[0018](一)本技术是在稻田节约化工厂养鱼系统上进行改进，首先使养殖箱内的养鱼水与水稻田之间实现生态水循环，其是将稻田中的水抽进养殖箱内用于养鱼，养鱼后的尾水从养殖箱中又循环流进稻田，尾水中富含的有机物类、氨氮类等营养物质被秧苗和微生物吸收利用后，水质得以净化，净化后成弱酸性的水体再用于养鱼，呈弱酸性的水体是本技术装置能够实现土壤中重金属大面积回收去除所需要具备的基本条件。
[0019](二)在整个养鱼的过程中，需保障稻田和养殖箱中的水体持续循环，使鱼类正常生长，正常吃饲，最终获得大量且源源不断的鱼类排泄物。这些排泄物是重金属离子沉淀过程中最重要的天然絮凝剂，也是本技术的核心之一；通过以上源源不断的絮凝剂将稻田内弱酸性水体中的重金属离子在养殖箱内进行不断絮凝和沉淀，在离心等物理的作用下，这些沉淀物不断被截留于养殖箱的锥形底部，然后通过锥形底部中心设置的絮凝沉淀物收集口进入到回收处理罐中进行不断还原处理，间断排出回收重金属。
[0020]通过上述两点创新技术的合力，本技术装置最终实现了土壤中的重金属含量被逐步消减，从而大面积实现土壤中重金属的回收治理，同时可实现养鱼盈利和粮食增产增值之目的。该技术新颖，成本低廉，适用于大面积土壤重金属污染的治理。
[0021]通过实践证明，本技术提供的全生态稻田养鱼系统能够很好将大范围并含有重金属离子的稻田水抽进养鱼池进行流水养鱼，养殖中鱼类不断排泄的粪便及鱼体分泌物，将水体中的重金属离子进行不断的絮凝沉淀，采用离心或坡降等方法将沉淀物收集于回收处理罐中，然后向回收处理罐中注入碱性液体，使絮凝沉淀物中的镉离子等重金属发生还原反应生成难溶于水的氢氧化镉等重金属小颗粒，最后这些小颗粒沉淀于回收处理罐的底部，可通过回收管道进行回收，最终实现土壤中重金属的大范围全面治理。
[0022]本技术在先前的稻田节约化工厂养鱼系统的基础上，将养殖箱底部设置成了锥形结构，同时在锥形底部下方增设了回收处理罐，主要作用是收集并处理水体中的沉淀物，回收处理罐的容积根据需要可设置为0.3立方米。该回收处理罐的创新点和主要作用如下：
[0023]1、沉淀物收集。该回收处理罐能在水体流动状态下把水中的絮凝沉淀物收进其内集中处理。
[0024]2、降低成本。当含有重金属离子的稻田水体进入鱼池后，被本技术采用的天然生态絮凝剂进行不断絮凝和沉淀，然后絮凝沉淀物被自动收进回收处理罐，并在回收处理罐内加碱液进行集中还原反应。由于该回收处理罐的容积较小，每次反应还原的过程中，只需向回收处理罐内注入约5升碱溶液，就能将絮凝物中的重金属离子反应还原成不溶于水的氢氧化镉等重金属进行回收。在每一季稻谷种植期的土壤重金属治理中，50亩稻田所使用的氢氧化钠等碱性原料的总量不超过200公斤，亩用费用约12元，其成本及其低廉。
[0025]3、安全可靠。在整个治理过程中，所有絮凝沉淀物中的重金属离子反应还原均在该回收处理罐内完成。每次所使用的碱性溶液均注入于回收处理罐内的中下部约70厘米处，每次的碱溶液注入剂量控制在5升左右，由于碱溶液的用量较少，当碱溶液在回收处理罐内侵蚀到达絮凝物上半部接近水面时，其pH值已从9.0左右逐步被弱酸性絮凝物中和稀释至7.0左右，此时此刻的pH值不但不会伤害鱼类，而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于大面积土壤重金属治理的全生态稻田养鱼系统，其特征在于，所述全生态稻田养鱼系统包括设置于水稻田内的养殖箱（1）和抽水泵（2）、所述养殖箱（1）设置有入水口（3）和出水口（4），通过抽水泵（2）、入水口（3）和出水口（4）使养殖箱内的养鱼水和稻田内的水形成生态水循环；所述养殖箱（1）的底部为锥形结构，锥形底部与水平面成15~30
°
的夹角，于锥形底部中心设置絮凝沉淀物收集口（5）；于所述絮凝沉淀物收集口（5）下方设置回收处理罐（6），于回收处理罐（6）开口处设置碱液注入装置（7）。2.根据权利要求1所述的用于大面积土壤重金属治理的全生态稻田养鱼系统，其特征在于，所述入水口（3）位于所述养殖箱（1）的上部，所述出水口（4）位于所述养殖箱（1）的下部。3.根据权利要求1所述的用于大面积土壤重金属治理的全生态稻田养鱼系统，其特征在于，所述回收处理罐（6）的顶部开口向内设置有半圆锥形的挡浮装置（8），所述半圆锥形挡浮装置的大小为所述回收处理罐顶部开口大小的三分之二以上。4.根据权利要求1所述的用于大面积土壤重金属治理的全生态稻田养鱼系统，其特征在于，所述回收处理罐（6）的开口处与所述养殖箱的絮凝沉淀物收集口（5）之间设...

【专利技术属性】
技术研发人员：高安友，
申请(专利权)人：高安友，
类型：新型
国别省市：