【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及节能减排和废物资源化利用，尤其涉及一种水产养殖清污装置及养殖污废物的生态循环利用方法。
技术介绍
1、2021年，我国的水产养殖总产量为5079.07万吨，占世界水产养殖总量的67％；水产养殖带来巨大效益的同时，也带来了诸多的环境问题，如水资源短缺、养殖污染、碳排放巨大等，据统计2020年我国水产养殖环境资源成本总计为1285.7亿元，占全国渔业总产值的19.3％。其中，水产养殖废弃物处理成本为464.8亿元，占总成本的35.9％；水质调控成本为303.9亿元，占总成本的23.2％。我国每年水产养殖导致的碳排放约为3000万吨，碳排的环境成本为200亿：预计2030年我国水产养殖产量将突破1亿吨，产量约为2020年的2倍多，亟需探索生态循环利用养殖废弃物的方法，进行对水产养殖绿色与低碳改造，整体上降低水产养殖的资源环境成本。
2、水产养殖产业具有工厂化程度较高、资源管理较为集中的特点，过程中的能源使用、装置运行损耗、污废物排放，水产品代谢生长等过程都会产生大量的温室气体。我国水产养殖设备运行的能源消耗总量为216.3亿千瓦时，占全国渔业能源消耗总量的68.1％。其中，电力消耗量最大，占比为90.3％。我国当前工厂化养殖的单位水产品能耗约为7.76kwh/kg，单位面积年能耗约94万kwh/hm2，其中，设备运行的能源消耗是水产养殖最主要的碳排放部分，约占能源消耗的30％-50％，其中，水质处理、温度调节和增氧过程为主要能源消耗环节，分别占能源消耗的30％、25％、15％。鉴于现有水产养殖过程以及周边区域
3、水产养殖耗水量巨大的同时，对水质要求极高，养殖1kg鱼消耗的清洁水源大约为2-10m3。《2020年中国水资源公报》显示，我国水资源总量为2800亿立方米，人均水资源量为2000立方米，约为世界平均水平的1/4。且分布极不均衡，部分区域水资源匮乏问题日渐突出。特别是海河、黄河流域等北方地区，西北地区水资源十分匮乏；人均水资源量不足300立方米，再加之较高水质的要求使得符合养殖要求的水资源量越来越少，在这些区域的养殖场不得不减少规模甚至停止运转。与此对应，我国对养殖污水的回收率仅为50％，大部分水产养殖的尾水直接外排到自然水体，浪费养殖水资源同时也对自然造成了巨大压力，使水产养殖陷入恶性循环，这些缺水区域具有充足的日照资源，在这些养殖区域发展节水、循环利用的新型水产养殖模式前景广阔，有助于改善当地资源禀赋和战略布局。
4、目前，水产养殖废弃物已经成为农业面源污染的重要来源之一，如何对其生态利用受到了中央的高度重视。2023年我国生态环境部发布了《地方水产养殖水污染物排放控制标准制定技术导则》，要求推进水产养殖业绿色发展，其中重要部分便是加强养殖废弃物的生态循环利用。我国水产单位养殖产量的排污分别为：化学需氧量13.6千克/吨，氨氮0.45千克/吨，总氮2.02千克/吨，总磷0.33千克/吨，据估算，一个年产60t鲑鱼的网箱养殖场，每年排放的有机废物大约相当于居住2000-6000人的建筑单元每年排放的有机废物量。加之现有的水产养殖废弃物处理环节缺失，水产养殖场缺乏收集和处理废弃物的基础设施，选择直接将养殖废弃物外排或堆置处理，极易造成养殖水体不卫生，增加了养殖鱼类病害率，研究表明国内主要养殖区约有50％的池塘受到较严重的污染，30％的池塘受到中度污染，剩余池塘也都为轻度污染。另一个棘手问题是水产养殖业环境资源保护的意识不健全；许多养殖户为了降低污废物处理成本而将大量废弃物偷排到河道湖泊中，进一步加剧了环境危害。但目前我国对水产污废物的综合利用率为40％左右，大部分废弃物有机物，仍然未能得到有效处理和再利用。大量养殖废弃物随废水直接排放到湖泊河道中，或是直接外排堆置，成为我国水环境质量和农村环境质量恶化的主要污染源。这导致了水产养殖业的环境负担较重，浪费了潜在的有机肥料和资源回收机会。加强废弃物处理与循环利用技术的研发和推广，提高资源回收率，降低环境压力，已成为我国水产养殖业可持续发展的重要任务。
5、现有水产养殖技术，仅集中于提高水产品的产出率、或是水产养殖的水质回收、养殖废弃物的回收利用等其中一项，未从整体运行考虑水产养殖运行的整体经济环境需求。同时现有水产养殖以高耗能设备维持运转，运行过程高耗能，装备成本巨大，传统水产养殖粗放型的尾水处理方式，浪费了大量水资源和养殖废弃物，对土壤和环境造成了不可逆的伤害，并且现有水产养殖大都依赖传统能源的电力供应，电力成本投入巨大，存在因断电造成经济损失的情况；污染物回收方面，设备购置昂贵，操作难度高，这些因素都制约了其成为绿色、低碳、环保的新型养殖方式。
6、专利cn107902808a公开了一种用于水产养殖污水排放的处理方法及设备，但此过程需要人工实时监控水体氨氮浓度控制排放，系统的外排和装置清污都需要在人工操作下才能完成，增加了管理操作难度；并且将处理后的尾水直接排入自然水体，浪费了宝贵的水资源，同时将养殖污废物外排会导致产生大量的温室气体。专利cn204272948u公开了一种工厂化水产养殖系统，但此专利技术直接将粪便残饵外排，未实现养殖污废物的资源化利用，同时造成了环境压力，同时装置依靠外部电力供电也增加了运转成本和因断电造成的经济损失概率。专利cn115885916a公开了一种水产养殖用水处理方法及水产养殖装置，但此装置使用单一的微生物对水体中氨氮净化效果不佳，装置直接将废弃物外排，对周边的土壤和水环境造成危害。
7、基于以上对现有水产养殖方式不足的分析，迫切需要发展具有较低的系统运转碳排放、水资源消耗低、水质保持好、对环境真正友好的生态型水产养殖方法，实现大面积推广，推动水产养殖向绿色环保、节能减排方向发展。
技术实现思路
1、针对以上不足，本专利技术提供一种水产养殖清污装置及养殖污废物的生态循环利用方法，解决了现有高密度水产养殖耗能高、水资源利用不足、操作难度高、养殖污废物处理不当、高碳污染等问题，实现了养殖污废物的生态循环利用，降低了养殖成本，减少了水产养殖对环境的污染。具体技术方案如下：
2、一种水产养殖清污装置，包括：养殖池、沉淀池、过滤池、沼气池、中转池、臭氧杀菌柱、硝化池、反硝化池、缓冲池、plc控制器、沼气发电装置和光伏发电装置；
3、所述养殖池内设有第一分隔网，所述第一分隔网将所述养殖池分隔为上下两层；所述养殖池底部设有排污口，所述养殖池排污口通过第一排排污管与所述沉淀池相连，所述第一排排污管上设有电控升降闸门，所述电控升降闸门与所述plc控制器相连；所述养殖池内固定设有水体氨氮浓度探头；所述养殖池设有入水口，所述养殖池入水口通过给水管与所述缓冲池相连，所述养殖池内侧壁上设有水位补给线，所述给水管的出水端设在所述水位补给线处，所述给水管出水端上安装有自动水位控制阀，所述自动水位控制阀上设有水位感应器，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水产养殖清污装置，其特征在于，包括：养殖池、沉淀池、过滤池、沼气池、中转池、臭氧杀菌柱、硝化池、反硝化池、缓冲池、PLC控制器、沼气发电装置和光伏发电装置；
2.根据权利要求1所述的一种水产养殖清污装置，其特征在于，所述电控升降闸门包括升降滑轨、固定框、闸门本体、电机和涡轮丝杆，所述固定框安装在排污管的连接处，所述闸门本体通过所述升降滑轨固定在所述固定框上，所述闸门本体和涡轮丝杆相连，所述涡轮丝杆和电机相连，电机通过电缆与发电装置连接。
3.根据权利要求1所述的一种水产养殖清污装置，其特征在于，所述沉淀池排污口上设有第一排污阀；所述第三排污管上设有第二排污阀。
4.根据权利要求1所述的一种水产养殖清污装置，其特征在于，所述过滤池内填充有滤材，从上到下依次填充石英砂、陶瓷颗粒、活性炭和砾石。
5.根据权利要求1所述的一种水产养殖清污装置，其特征在于，所述硝化池和反硝化池的内左侧均各设有氧化铝吸磷球层，其余空间内布满细菌屋，所述硝化池的细菌屋上附着大量活化的硝化细菌，所述反硝化池的细菌屋上附着大量活化的好氧反硝化细菌。
<...【技术特征摘要】
1.一种水产养殖清污装置，其特征在于，包括：养殖池、沉淀池、过滤池、沼气池、中转池、臭氧杀菌柱、硝化池、反硝化池、缓冲池、plc控制器、沼气发电装置和光伏发电装置；
2.根据权利要求1所述的一种水产养殖清污装置，其特征在于，所述电控升降闸门包括升降滑轨、固定框、闸门本体、电机和涡轮丝杆，所述固定框安装在排污管的连接处，所述闸门本体通过所述升降滑轨固定在所述固定框上，所述闸门本体和涡轮丝杆相连，所述涡轮丝杆和电机相连，电机通过电缆与发电装置连接。
3.根据权利要求1所述的一种水产养殖清污装置，其特征在于，所述沉淀池排污口上设有第一排污阀；所述第三排污管上设有第二排污阀。
4.根据权利要求1所述的一种水产养殖清污装置，其特征在于，所述过滤池内填充有滤材，从上到下依次填充石英砂、陶瓷颗粒、活性炭和砾石。
5.根据权利要求1所述的一种水产养殖清污装置，其特征在于，所述硝化池和反硝化池的内左侧均各设有氧化铝吸磷球层，其余空间内布满细菌屋，所述硝化池的细菌屋上附着大量活化的硝化细菌，所述反硝化池的细菌屋上附着大量活化的好氧反硝化细菌。
6.根据权利要求1所述的一种水产养殖清污装置，其特征在于，所述硝化池和反硝化池之间设有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板之间留有空隙，所述第一挡板的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵梅芳，陆飞东，康鹏，冯建强，刘雨煋，韦兰英，李恒，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：
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