本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境工程領(lǐng)域，特別是涉及一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化的微生態(tài)浮床。

背景技術(shù)：

水產(chǎn)養(yǎng)殖在我國發(fā)展迅猛，但水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中投放的飼料殘余和魚、蝦、蟹類排泄物形成的污染物使養(yǎng)殖水體日趨富營養(yǎng)化，對周邊水域環(huán)境和生態(tài)環(huán)境也造成了越來越大的危害。

常用的水體生物修復(fù)方法有水生植物和微生物修復(fù)方法，傳統(tǒng)的生態(tài)浮床就主要依靠水生植物生長來吸收去除水體中的氮、磷等營養(yǎng)物，但由于植物自然生長速度慢，有限的生物量影響了凈化效率。微生物修復(fù)是研究最早的生物修復(fù)方法，其原理是在有氧或無氧的條件下，利用微生物將有機(jī)物或其他污染物進(jìn)行分解并釋放氮、磷等營養(yǎng)鹽。高效復(fù)合微生物菌群能迅速分解養(yǎng)殖水體中的有機(jī)物，抑制有害微生物的生長繁殖，激活水中具有凈化功能的原生動物和微生物，起到凈化水質(zhì)的作用。

根據(jù)已有研究對植物浮床凈化機(jī)理的了解，要提高水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化效果，植物浮床應(yīng)與微生物降解技術(shù)等結(jié)合，共同作用于水產(chǎn)養(yǎng)殖水體才能起到快速有效凈化水質(zhì)的作用。以水生植物和微生物為主體的微生態(tài)浮床技術(shù)利用植物吸收和吸附微生物的分解，使氮磷等富營元素逐步被吸收和降解，水質(zhì)逐步得到好轉(zhuǎn)，達(dá)到凈化水體的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有規(guī)?；?、高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)引發(fā)的水污染等問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化的微生態(tài)浮床，利用水生植物與微生物之間的協(xié)同作用，高效、快速的處理水產(chǎn)養(yǎng)殖污水。解決了傳統(tǒng)的生態(tài)浮床技術(shù)受制于植物自然生長的速度和有限的生物量，處理局限性強(qiáng)導(dǎo)致凈化效果欠佳的問題，節(jié)能環(huán)保。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：

一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化的微生態(tài)浮床，包括一個(gè)或者一個(gè)以上自由組合的微生態(tài)浮床單元。

其中微生態(tài)浮床單元主要包括：充氣浮床、微生態(tài)顆粒和水生植物，充氣浮床上均勻布置一個(gè)以上的種植孔，種植孔底部鏤空，種植孔內(nèi)填充的植料為微生態(tài)顆粒、水生植物種植在微生態(tài)顆粒上。

在使用時(shí)，只需用繩索將微生態(tài)浮床系在水中立下的樁柱上，將浮床固定在水面上。

其中，微生態(tài)顆粒的制備方法如下：

(1)將池塘底泥風(fēng)干研磨過篩，然后用鹽酸活化，將活化后的池塘底泥、納米sio2及沸石粉、腐植酸鈉按質(zhì)量比10%-40%：15%-20%：30%-50%：15%-20%的質(zhì)量百分比混合均勻；

(2)得到的混合材料加入到經(jīng)1：10稀釋過的em原液（em原液在授權(quán)專利201410306161.3中有所記載）中攪拌，混合料成型的含水率控制10%左右(以在顆粒機(jī)篩網(wǎng)上不粘結(jié)而又能夠成型為準(zhǔn))，然后在滾筒式造粒機(jī)上擠壓成型，篩分后制得到直徑為10～20mm的載體球。

(3)制備好的料球先經(jīng)自然干燥，然后放于耐火容器中放入電阻爐內(nèi)并緩慢升溫至100-150℃，干燥3至4h充分脫去料球中的水分，以免再升溫?zé)Y(jié)過程中料球中水分過多而使料球開裂。待料球干燥完成后即進(jìn)入預(yù)熱階段，預(yù)熱階段溫度控制在200-400℃，以排除料球中的殘余水分；最后在800-950℃下焙燒成型，到達(dá)燒成溫度后，關(guān)閉電阻爐電源使料球自然冷卻至室溫。

(4)將em原液、糖蜜、葡萄糖酸鈣固體和去離子水按3～5％：2～5％∶2～5％∶85～93％的質(zhì)量百分比混合，將其放入發(fā)酵罐中厭氧發(fā)酵3-6天，設(shè)置發(fā)酵溫度為37℃，制得含葡萄糖酸鈣的em復(fù)配液。將上述制備的載體球放入含葡萄糖酸鈣的em復(fù)配液中共培養(yǎng)3天，取出后常溫放置2天，制成用于水產(chǎn)養(yǎng)殖污水凈化的微生態(tài)顆粒。

其中，充氣浮床的浮囊為pvc材質(zhì)，采用注塑或吹塑工藝制作成型，并添加抗氧化劑，經(jīng)久耐用、便于運(yùn)輸拆解、環(huán)保無污染可多次重復(fù)利用。

(4)水生植物的選擇

微生態(tài)浮床水生植物的篩選與配置顯得尤為重要，本發(fā)明分別選用鳶尾和空心菜作為栽種植物，栽種比例為鳶尾﹕空心菜=1﹕3。選取鳶尾，空心菜作為浮床植物，經(jīng)過3至6個(gè)月的生長，植物體葉中的n、p含量均高于莖，其中空心菜采收后可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，鳶尾適應(yīng)性強(qiáng)，即使在冬天也能良好生長。

本發(fā)明用微生態(tài)顆粒將水生植物固定在充氣式浮床的種植盤內(nèi)，穩(wěn)定性和抗沖擊能力優(yōu)于單一使用植物或微生物。固定化微生物載體不僅能提高微生物掛膜、著生的效率，從而大大提升微生物濃度活性。而且在水生植物跟微生物共生體系中，植物光合作用產(chǎn)生的氧氣比曝氣充氧更能為微生物有效利用，浮床植物通過氣道向植物根區(qū)輸送氧氣，借助水力傳輸維持水生植物根區(qū)氧氣，致使植物根區(qū)的氧化還原狀態(tài)發(fā)生變化，局部微環(huán)境由還原態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸瘧B(tài)，根區(qū)形成了有氧區(qū)域和缺氧區(qū)域共存的狀態(tài)，為微生態(tài)顆粒中的好氧、兼性厭氧和厭氧微生物的生長繁殖提供了良好的生活環(huán)境。同時(shí)，在凈化水質(zhì)的初期，微生態(tài)顆粒中的微生物可以利用植物根系的代謝產(chǎn)物，分解廢水中的有機(jī)大分子，使之有利于植物的吸收利用。在處理養(yǎng)殖污水的后期，微生態(tài)浮床上的水生植物經(jīng)過一段時(shí)間的生長，吸收同化水體中的n、p營養(yǎng)鹽，促進(jìn)微生物好氧降解水體中的有機(jī)物，從而改善水質(zhì)條件，達(dá)到協(xié)同凈化水體水質(zhì)的目的，構(gòu)建健康的水產(chǎn)養(yǎng)殖水體生態(tài)環(huán)境。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明的微生態(tài)浮床，聯(lián)合植物與微生物的協(xié)同凈化效應(yīng)，其效果強(qiáng)大，功能較多，能高效、快速處理養(yǎng)殖污水。

（2）微生態(tài)顆粒浸漬的菌液為含葡萄糖酸鈣的em復(fù)配液，其功能齊全，效果顯著，適應(yīng)能力較強(qiáng)，還能補(bǔ)充養(yǎng)殖動物缺乏的鈣元素。

（3）微生態(tài)顆粒以池塘底泥為主要原料，納米二氧化硅、腐植酸鈉、沸石粉為添加劑。以池塘底泥為主要原料可以使底泥得到廢物利用；制得納米級的材料具有優(yōu)良的孔隙結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，有利于微生物的附著和掛膜；腐植酸鈉粘結(jié)能力佳，燒結(jié)過程中水分蒸發(fā)，生物腐殖酸能縮成膠體，最后收縮固化，將載體球凝結(jié)牢固；沸石粉在水中可以穩(wěn)定水質(zhì)。當(dāng)納米球進(jìn)入水體后，其中的微生物能夠較快的適應(yīng)外界環(huán)境，并能夠?qū)λw進(jìn)行環(huán)境調(diào)控。

（4）充氣式浮床結(jié)構(gòu)簡化，可重復(fù)利用，便于運(yùn)輸拆解，避免了單個(gè)種植籃的使用。

附圖說明

圖1是微生態(tài)浮床單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：1-聯(lián)結(jié)環(huán)、2-種植孔；

圖2是多個(gè)微生態(tài)浮床單元鏈接后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合實(shí)施例具體說明本發(fā)明的技術(shù)方案：

實(shí)施例1

圖1是微生態(tài)浮床單元的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖1所示，在該實(shí)施例中，充氣浮床大小為1.5mx1.5m，上面均勻排布20cmx20cm大小的9個(gè)種植孔2，種植孔2的底部為鏤空結(jié)構(gòu)，水生植物種植在以微生態(tài)顆粒作為植料的種植孔內(nèi)，微生態(tài)浮床為水生植物和微生物的生長提供了良好的附著載體及生存環(huán)境，凈水效果更加明顯。

參照圖2所示，微生態(tài)浮床單元的四角設(shè)置有聯(lián)結(jié)環(huán)1，可根據(jù)水域面積選用不同數(shù)量的微生態(tài)浮床單元通過聯(lián)結(jié)環(huán)1快速掛鉤自由組合使用，提高了施工效率，節(jié)省了建造成本。

微生態(tài)浮床水生植物的篩選與配置顯得尤為重要，本實(shí)施例選用鳶尾和空心菜作為栽種植物，栽種比例為鳶尾﹕空心菜=1﹕3。選取鳶尾，空心菜作為浮床植物，經(jīng)過3至6個(gè)月的生長，植物體葉中的n、p含量均高于莖。其中空心菜采收后可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，鳶尾適應(yīng)性強(qiáng)，即使在冬天也能良好生長。

該實(shí)施例的場地是：在南京高淳選取養(yǎng)殖條件一致的有代表性的水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘，每個(gè)養(yǎng)殖塘面積約5畝，做具體比較實(shí)驗(yàn)。將2個(gè)池塘依次編號為1、2號池塘，其中1號池塘作為對照，不安裝微生態(tài)浮床；2號池塘安裝了本發(fā)明的20個(gè)單元的微生態(tài)浮床。試驗(yàn)時(shí)間從7月15至10月14日為3個(gè)月，每15天取水樣測定各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)，最后計(jì)算微生態(tài)浮床對水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的凈化處理效果，結(jié)果如表1。

表1微生態(tài)浮床對水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的凈化處理效果對比

從表1可知，微生態(tài)浮床對于水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的凈化作用良好，水體質(zhì)量明顯高于不用微生態(tài)浮床的水產(chǎn)養(yǎng)殖水體，養(yǎng)殖污水經(jīng)過微生態(tài)浮床處理后水中硝氮（no3^--n）、亞硝氮(no2^--n)、氨氮（nh4⁺-n）、總磷（t-p）、化學(xué)需氧量（codmn）的去除率最高分別達(dá)到76.32%、80.32%、50.23%%、45.56%和48.13%，較對照分別提高40.16%、39.78%、29.56%、34.78%和31.41%。

以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。