一种池塘底泥资源化处理系统

摘要

本发明涉及一种水产养殖的水质处理系统，一种池塘底泥资源化处理系统，在池塘(2)的中央底部埋设水泥桩(8)，固定中心支撑柱(7)，在上端由至少三根绳索(3)拉拽固定在池塘周边埋设的水泥柱(1)上；水平配置在池水中的导杆(12)一端经滑套(4)套置在中心支撑柱(7)上，另一端连接底泥搅动机(13)，由径向移动机构，使得底泥搅动机(13)在沿池塘(2)底面周向行走的同时，随导杆(12)，或沿导杆(12)作渐近或渐离中心支撑柱(7)的径向移动。本发明通过机械移动吸附作用将整个池塘的底泥表层的有机絮状物提升，利用光合作用层的溶氧、碱度等提高有机物的消化能力和菌团活力，促进有机物分解和磷释放，减少有机物的积累，降低养殖污染，提高池塘水体的生产力和养殖效率。

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种水产养殖的水质处理系统，特别是涉及池塘底泥资源化处理的一种处理系统。

 

背景技术

池塘养殖是我国水产养殖的主要形式。据《中国渔业年鉴2010》资料，2009年我国有池塘养殖面积416.4万公顷，养殖产量1852多万吨，占水产养殖总产量51.1%以上。研究发现，养殖过程中投入的氮磷等营养物质，除20%-30%被养殖生物吸收利用外，其余的全部进入养殖环境中，养殖水体中的富营养物质除部分随排放水排放到外部环境中外，大约60-70%沉积到池塘底泥中，养殖过程中投入的药物和化学品等也在水体或底泥中的积存。池塘底泥中大量有机物的存在，不仅会导致池塘水体下层长期缺氧，池塘底部处于还原状态，还会导致氨氮、亚硝酸盐、甲烷、硫化氢等对鱼类有毒有害物质的产生，引起池塘养殖水质恶化，病菌大量繁殖，严重影响到养殖生产安全。

许多研究文献认为，池塘底泥即是污染源也是营养库，池塘水体初级生产力需要的大量营养盐来自底泥，合理的释放和利用池塘底泥中的富营养物质是改善底质环境、提高池塘水体生产力的重要途径。目前，国内外对池塘底泥的处理方法主要有机械清淤、微生物改良、化学药物调剂等方法，机械清泥主要是利用水力挖塘机组等清除池塘底部的淤泥，该方法无法做到对底泥中营养物质的再利用。微生物方法虽然提高了底泥中富营养物质的资源化利用，但由于无法控制微生物的生长条件，效果无法稳定。化学方法虽然见效快，但存在的问题很多，无法从根本上解决问题。

近年来，我国池塘养殖规模在不断扩大，产量大幅度大，有关池塘养殖机械设备却一直没有相应及时更新。池塘经过几年的养殖之后，池塘底部沉积的大量残饵和水产品粪便等有机物沉淀，这些沉淀与池塘底部泥沙等物质混合形成底泥。一定量的底泥能起到供肥、保肥及调节和缓冲池塘水质的作用，但是，底泥中还积累着大量的有机物，这些有机物分解时消耗氧气，导致水体下层长期缺氧，氨氮、甲烷、硫化氢等浓度过高，水质恶化，病菌大量繁殖。底泥中积累的重金属，还会导致水产品重金属污染。由此可见，池塘底质恶化是水产品爆发疾病、死亡率高的主要原因。所以研制调控池塘底泥的设备系统，使池塘底泥充分发挥其生态功能，抑制其消极作用至关重要。

目前主要采用物理方法和化学方法改良池塘底泥。物理方法是指用机械的方法清除部分底泥。它主要是指在冬季或者早春等闲季，将池塘中水排净，利用水力挖塘机组清除淤泥，在经过冰冻日晒，促进有机物的分级，消除病原体和其他有害生物。化学方法主要是通过化学复合型底质改良剂改善池塘底泥，但是这种改良剂的效果还有待于验证。

我们知道池塘生态系统中所出现的生物群落是通过池塘底质选择的结果，池塘养殖中病原微生物的滋生在很大程度上也是池塘生态环境所造成的。根据以上问题，需要研制和提供一种装备系统，在池塘养殖期间，对池塘底泥进行调控减少有机物和重金属的积累，使池塘底质能够充分发挥其缓冲能力、自净能力、生产性能、抗逆性能。

 

发明内容

本发明的目的是提供一种在养殖期间对池塘底泥进行改良和资源化利用的配置系统，可以在养殖的过程中，对池塘底泥进行处理利用，从而使池塘底泥能够充分发挥其生态功能，并且达到较高效率，较快速度、较大面积进行处理的目的。

本发明的目的由如下技术方案实现。

一种池塘底泥资源化处理系统，包括可曝气，可直线行走的底泥搅动机，其特征在于：

在池塘的中央底部埋设水泥桩，在水泥桩上固定中心支撑柱，在中心支撑柱的上端，由至少三根绳索拉拽固定在池塘周边埋设的水泥柱上；

水平配置在池水中的导杆一端经滑套套置在中心支撑柱上，另一端连接底泥搅动机，由径向移动机构，使得底泥搅动机在沿池塘底面周向行走的同时，随导杆，或沿导杆作渐近或渐离中心支撑柱的径向移动。

进一步，所述底泥搅动机的径向移动机构为：

一根钢丝绳的两端分别固定连接在导杆的里、外两端，并且钢丝绳夹在由上下两个滚轮啮合构成的卷绳器的滚轮啮合缝之间，卷绳器固定在中心支撑柱上，位于导杆的上方，且可绕中心支撑柱旋转，卷绳器中滚轮的正转或反转，拽动钢丝绳，且带动导杆、底泥搅动机由里向外，或由外向里移动。

再进一步，所述底泥搅动机以水平配置，与所述导杆相垂直的轴销结构连接在导杆外端部。

进一步，所述底泥搅动机的径向移动机构为：

所述导杆为螺杆结构，底泥搅动机的连接点为螺母结构，以螺旋副方式配置在导杆上，中心支撑柱上配置减速电机，啮合传动螺杆结构的导杆旋转，以驱动底泥搅动机沿导杆向里或向外移动。

进一步，所述底泥搅动机的径向移动机构为：

所述导杆为齿条结构，或导杆上固定一根齿条，在中心支撑柱上配置由电机驱动的蜗轮蜗杆机构，蜗轮与齿条啮合，底泥搅动机连接在导杆的外端，电机转动驱动蜗轮蜗杆机构转动，拨动齿条及底泥搅动机向里或向外移动。

进一步，底泥搅动机的电源线经漂浮在池塘水面上的浮子连接至套置在中心支撑柱上的布线圈套,再接至电源。

进一步，在所述中心支撑柱的上端，由三至五根绳索拉拽固定在池塘周边埋设的水泥柱上。

进一步，所述池塘的直径范围为2至30米，池深1.5米以上。

中心支撑柱通过水泥桩固定在池塘上，并通过均布的固定绳索加强固定，而其他的部件通过中心支撑柱连接。地面上的电线通过固定绳索通到池塘中的用电设备。

可以将池塘底部的底泥提升到上层水体，将底泥中的沉积的大量残饵、水产品粪便、重金属、富营养盐等提升起来进行处理。其中底泥中的营养盐尤其是氮磷碳等能够充分被浮游植物利用而促进初级生产力的升高，并将初级生产力尽可能转换为养殖对象的生产力；另外底泥中的残饵、水产品粪便可以作为鱼的饵料再次被养殖对象吸收，成为直接的生产力。这样可以有效地减少环境污染、降低池塘的施肥投饵，达到保护环境、降低成本和提高养殖效益的目的。底泥搅动机上装有曝气装置可以增加池塘底部的溶解氧。导杆通过滑套连接在底泥搅动装置和钢丝绳上，并可以通过滑套移动，钢丝绳通过卷绳器带动其运动。底泥搅动装置内部的提底泥的装置可以带动自身垂直于纸面方向水平向前运动，并通过导杆平行于纸面方向运动，这样底泥搅动装置沿着中心支撑柱，在整个池塘中做螺旋运动，其运动的轨迹几乎遍及池塘的各个角落。

布线板安装在中心支撑柱上，并随着池塘水面的高度变化而上下移动。底泥搅动机上的电线通过浮子漂浮在水面上，然后连接到布线板。

本发明具有可曝气，可直线行走的底泥搅动机，在本装置系统的配置、控制下，可以在池塘的底部进行曝气和搅动、翻动作业，并且可以均匀处理整个池塘底部。

本发明的主要特点和优点：

1)采用一种全新的方法对池塘底泥进行处理利用。该系统是将池塘底泥搅动之后，进行综合利用，而不简单的将底泥清除。该方法能够有效的解决有机物，鱼类粪便，饵料等的的沉积问题，使池塘底质能够充分发挥其缓冲能力、自净能力、生产性能、抗逆性能。该系统采用机械的方式清除底泥，不会对池塘环境造成破坏。

2)该系统改变传统的观念，不是将底泥搅动装置安装在池塘中某个地方，而是让底泥搅动装置沿池塘中心螺旋运动。这种方式的运动，能够使底泥搅动装置行走到池塘的各个角落，而不会存在死角，是池塘中的底泥都能够得到处理，处理面积大，处理效率高，处理速度快。

3)底泥搅动机上装有作为曝气装置的气浮发生器可以增加池塘底部的溶解氧，解决池塘底部缺氧的状态。

4)本发明通过机械移动吸附作用将池塘底泥表层的有机絮状物吸收布放到水体光合作用层，充分利用光合作用层的溶氧、碱度等提高有机物的消化能力和菌团活力，促进有机物分解和磷释放，减少有机物的积累，降低养殖污染，提高池塘水体的生产力水平，提高养殖效率。

 

附图说明

图1是本发明池塘底泥资源化处理装备一种实施方式的总配置结构示意图；

图2是图1中底泥搅动机以轴销结构连接在导杆外端部的结构示意图；

图3是池塘底泥搅动机的结构立体示意图；

图4是池塘底泥搅动机的主视图；

图5是池塘底泥搅动机其中动力装置部分的立体结构示意图。

图中，1是水泥柱、2是池塘、3是固定绳索、4是滑套、5是卷绳器、6是布线板、7是中心支撑柱、8是水泥桩、9是钢丝绳、10是浮子、11是电线、12是导杆、13是底泥搅动机、131是滑板、132是提水筒、133是浮体、134是动力装置、134-a是气浮发生器、134-b是气浮输出轴、134-c是螺旋桨输出轴、134-d是螺旋桨 、134-e是支撑杆、134-f是双速变速箱、134-g是潜水电机、135是不锈钢网、136是气管、14是轴销。

 

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的详细内容。

一种池塘底泥资源化处理系统，包括可曝气，可直线行走的底泥搅动机13， 在池塘2的中央底部埋设水泥桩8，在水泥桩8上固定中心支撑柱7，在中心支撑柱7的上端，由至少三根绳索3拉拽固定在池塘周边埋设的水泥柱1上；构筑整个稳固的工作支架。

水平配置在池水中的导杆12一端经滑套4套置在中心支撑柱7上，另一端连接底泥搅动机13，由径向移动机构，使得底泥搅动机13在沿池塘2底面周向行走的同时，随导杆12，或沿导杆12作渐近或渐离中心支撑柱7的径向移动。由此结构，可以实现整个池塘底面均匀、完整地处理。

所述底泥搅动机13的径向移动机构为：一根钢丝绳9的两端分别固定连接在导杆12的里、外两端，并且钢丝绳9夹在由上下两个滚轮啮合构成的卷绳器5的滚轮啮合缝之间，卷绳器5固定在中心支撑柱7上，位于导杆12的上方，且可绕中心支撑柱7旋转，卷绳器5中滚轮的正转或反转，拽动钢丝绳9，且带动导杆12、底泥搅动机13由里向外，或由外向里移动。本方案，底泥搅动机13和导杆12固定在一起，同步向里或向外移动。

所述底泥搅动机13以水平配置，与所述导杆12相垂直的轴销14结构连接在导杆12外端部。如此结构，使得底泥搅动机13更服帖地与池塘底接触，进行处理。

所述底泥搅动机13的径向移动机构为：所述导杆12为螺杆结构，底泥搅动机13的连接点为螺母结构，以螺旋副方式配置在导杆12上，中心支撑柱7上配置减速电机，啮合传动螺杆结构的导杆12旋转，以驱动底泥搅动机13沿导杆12向里或向外移动。底泥搅动机13以螺旋副方式在导杆12上里外移动运行。

所述底泥搅动机13的径向移动机构为：所述导杆12为齿条结构，或导杆12上固定一根齿条，在中心支撑柱7上配置由电机驱动的蜗轮蜗杆机构，蜗轮与齿条啮合，底泥搅动机13连接在导杆12的外端，电机转动驱动蜗轮蜗杆机构转动，拨动齿条及底泥搅动机13向里或向外移动。底泥搅动机13以齿条与蜗轮／齿轮啮合方式在导杆12上作里外移动运行。

所述底泥搅动机13的电源线11经漂浮在池塘水面上的浮子10连接至套置在中心支撑柱7上的布线圈套6,再接至电源。防止电源线11拖入水中，缠绕。

在所述中心支撑柱7的上端，由三至五根绳索3拉拽固定在池塘周边埋设的水泥柱1上。能支撑一个稳定的支架，便于后续作业。

所述池塘2的直径范围为2至30米，池深1.5米以上。此为一般适用的池塘范围。

中心支撑柱7通过水泥桩8固定在池塘2上，并通过均布的固定绳索3加强固定，而其他的部件通过中心支撑柱7连接。地面上的电线通过固定绳索3通到池塘中的用电设备。

底泥搅动机13可以将池塘底部的底泥提升到上层水体，将底泥絮状层的残饵、粪便等有机物提升起来进行处理。其中底泥中的营养盐尤其是氮、磷、碳等能够充分被浮游植物利用而促进初级生产力的升高；另外底泥中的残饵、粪便可以作为鱼的饵料再次被养殖对象吸收，成为直接的生产力。达到保护环境、降低成本和提高养殖效益的目的。底泥搅动机13上装有曝气装置可以增加池塘底部的溶解氧和扰动底泥，内部的电动机叶轮可以带动底泥絮状物进入到水体上层。导杆12通过滑套4连接在底泥搅动机13和钢丝绳9上，并可以通过滑套4移动，钢丝绳9通过卷绳器5带动其运动。底泥搅动机13内部的电动机叶轮可以带动自身垂直于底面方向水平向前运动，并通过导杆12平行于纸面方向运动，这样底泥搅动机13沿着中心支撑柱7，在整个池塘2中做螺旋运动，其运动的轨迹几乎遍及池塘2的各个角落。

布线板安装在中心支撑柱7上，并随着池塘水面的高度变化而上下移动。底泥搅动机13上的电线11通过浮子10漂浮在水面上，然后连接到布线板6。该装置的主要作用就是保证底泥搅动机13在池塘中螺旋运动时，其上的电线11不发生缠绕。

卷绳器5内部主要是一个减速装置，其卷绳的速度很慢。在中心支撑柱7与底泥搅动机13之间的导杆12上安装有接近开关，当中心支撑柱7与底泥搅动机13之间的距离足够近时，卷绳器5反转，底泥搅动机13朝远离中心支撑柱7方向移动。

一种池塘底泥搅动机，底部为水平的滑板131,随之向上是呈L形的圆柱形提水筒132，在L形提水筒132的弯头配置在上方或下方，在上、下两个口部分别配置防鱼进入的不锈钢网135，提水筒132的外部由浮体133夹持，在提水筒132的竖直筒内部配置提泥装置134；

所述提泥装置134由竖直设置的潜水电机134-g为驱动动力，潜水电机134-g竖直向下的输出轴经双速变速箱134-f分别传递给下端部的气浮输出轴134-b及另一速度的输出轴传递给相对位置向上的螺旋桨134-d，气浮输出轴134-b连接驱动气浮发生器134-a，气浮发生器134-a的气管136沿提水筒132外壁露出水面，在提泥装置134的壳体上横向伸出若干支撑杆134-e固定于提水筒132的竖直筒内壁。

所述滑板131为两条平行配置的平板。结构简单，又具有较宽的滑行平面。 

所述双速变速箱134-f为两组不同传动比的齿轮组。结构简单，便于制作，变速效果好。

所述不锈钢网135的网孔直径为4—10mm。能防止小鱼、水草进入。

本发明处理系统中采用的一种底泥搅动机13主要由滑板131、提水筒132、浮体133、提泥装置134、不锈钢网135组成。滑板131和浮体133通过角钢支架连接在提水筒132上，滑板131主要起到防下陷作用，使整个装置不要陷入到池塘底泥中，浮体133为整个装置提供浮力。不锈钢网135连接在提水筒132进出水口，起到过滤的作用，防止养殖对象和一些杂物被吸到提水筒132内。底泥搅动装置通过提泥装置134提供动力源，用螺旋桨将池塘底部的水和泥从底部提升起来。

提泥装置134通过支撑杆134-e连接固定在提水筒132的上部，提泥装置主要由气浮输出轴134-b、螺旋桨输出轴134-c、螺旋桨134-d、支撑杆134-e、双速变速箱134-f和潜水电机134-g组成。

提泥装置134的动力源选用潜水电机，可以起到防水的作用。提泥装置中的双速变速箱134-f内安装双变速装置，通过该装置潜水电机134-g输出两个不同的转速，分别输出到气浮输出轴134-b和螺旋桨输出轴134-c上，以满足不同的转速要求，同时一个电机输出两种不同转速的设计大大缩小了装置的尺寸。气浮输出轴134-b上安装有曝气装置，该装置将水面上的空气通过高速旋转打成小气泡释放到池塘底部水体中，增加池塘底部水体的溶解氧。螺旋桨输出轴134-c上安装有螺旋桨134-d，通过134-d的旋转将池塘2底部的水和泥提升到池塘2上部。