專利名稱：一種基于微藻的循環水水產養殖系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水產養殖系統，具體地說，涉及一種利用光能，以微藻作 為媒介循環利用水資源的水產養殖系統。
背景技術：
目前，水產養殖業遇到了兩大難題， 一是水資源及水產養殖所產生的環境 污染問題，另一個是水產品病害的問題。這兩個問題又是緊密聯系在一起的， 水環境的污染會導致有害菌的滋生，造成病害的頻繁發生。傳統養殖技術在大 幅提高了面積產量的同時也帶來潛在的危機，主要表現在養殖不僅是環境污染 的受害者，同時也是環境污染的污染源之一，魚蝦蟹貝養殖對水域的污染物包 括殘餌、化肥、消毒藥品等，特別是殘餌溶解的氮磷等營養元素成為養殖水域 富營養化的元兇。富營養化的水質是病原滋生的前提條件，甚而可能會誘發赤 潮，帶來養殖的災難性后果。對蝦養殖一直以來是世界水產養殖業中的活躍角色，但是近年來我國的傳 統的對蝦養殖方式遇到不小的困難， 一方面是水資源的制約，每生產l千克對蟲下大約需要消耗20000升的水(Timmons和Losordo， 1994)。另一方面是受到 重大的蝦病困擾，1980年代末在世界范圍內暴虐的對蝦養殖"瘟疫"(病毒性 疾病)，從1993年開始在我國由北至南大面積蔓延，己造成數以百億計的經濟 損失。在傳統的循環水養殖中主要是基于細菌的系統，水循環的處理系統中是利 用細菌來去除過剩的營養物質。這樣的系統所需的投資和運行費用在內的成本都比較高，導致此類系統在推廣應用中受到很大的制約(Libey和Timmons， 1996)。因此，需要一種用于養殖水產品種，特別是對蝦的系統。這種系統可以實 現水資源的循環利用，降低水資源的消耗，還能抑制對蝦病害的發生。同時能 降低投資和運行費用在內的成本，增加系統運行的效益。中國專利申請CN200410011209.4提供了一種全封閉海、淡水魚類養殖、 囤養的凈化系統，其特征在于包括單獨的水質凈化系統，可以分別進行海、 淡水魚類養殖，該凈化系統由養殖池、沉淀池、生物凈化池和增氧調溫池自成 伴系，水在封閉的系統內循環，養殖池、沉淀池和生物凈化池均設有排污管道， 沉積的固體污物由此排出。其系統內只能對單一的水產品進行養殖，適用范圍 比較小，運行成本較高。發明內容本發明的目的是為了解決循環水養殖中水處理工藝復雜，處理費用高等技 術問題，提供一種利用光能，以微藻為媒介的實現水循環使用、同時抑制水產 養殖品種病害發生的水產養殖系統。本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現: 一種基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于，包括 養殖第一種水產品的第一養殖子系統，其包含多個養殖第一種水產品的第 一養殖單元，多個第一養殖單元通過管道連通成養殖水循環網絡，每個第一養 殖單元中均養殖有微藻，微藻在光照下微藻的光合作用吸收溶解在水中的氮、 磷類污染物；
養殖第二種水產品的第二養殖子系統，其包含多個養殖第二種水產品的第 二養殖單元，第二養殖單元通過管道與第一養殖單元連通以進行養殖水循環， 通過養殖水循環將第一養殖單元中養殖的微藻帶入第二養殖單元，以作為第二 種水產品的餌料。本發明中，所述第一養殖單元，包括養殖第一種水產品的養殖池； .設置在所述養殖池中心的排污管；設置在養殖池壁的增氧曝氣裝置；與其他第一養殖單元連通，以進行養殖水循環，保持各第一養殖單元水位 平衡的連通管；養殖池向第二養殖單元輸送養殖水的循環管；從第二養殖單元回收養殖水的回水管，回水管以切向方式回水，使得養殖 池形成一定的旋轉水流。所述第一種水產品，包含魚類、蝦類等水產品，所述微藻包含硅藻等。每個養殖池外靠近增氧曝氣裝置，還設有氣泵，其通過增氧曝氣裝置在夜 晚或陰天硅藻無法進行光合作用時，給養殖池進行補充增氧。所述第一養殖單元還設有與養殖池相連的泡沫分離裝置，其可除去養殖池 水中多余的微藻，再將處理過后的養殖水輸送回養殖池，所述泡沫分離裝置， 包括一分離筒；設置在分離筒上部的電動機，電動機通過導管連接微氣泡發生器，微氣泡 發生器向下伸入分離筒中；設置在分離筒上部的溢泡口；
設置在分離筒中部的從養殖池進水和回水的進水口和回水口；設置在分離筒底部的排空口。本發明中，所述第二養殖單元，包括養殖第二種水產品的養殖池；設置在養殖池中的多個養殖桶；與第一養殖單元相連進行進水和回水的進水口和回水口。 所述第二養殖單元還設有排空所述養殖第二種水產品養殖池中養殖水的 排空口，以便于取出第二種水產品。所述第二種水產品為濾食性生物，如貝類、鹵蟲等。本發明中，為了增強整個水產養殖系統的養殖水循環，本系統進一步可包 含一集水器，所述集水器與每個第一養殖單元的循環管相連，匯集每個第一養 殖單元中的養殖水，再通過水泵與第二養殖單元的進水口相連，將養殖水輸送 到第二養殖單元。為了避免多個第二養殖單元分別與第一養殖單元連通時造成系統結構復 雜，多個第二養殖單元的進水口和回水口可首尾相連形成單元組，首單元的進 水口連接所述水泵，尾單元的回水口與至少一個第一養殖單元的回水管連接。本發明的基于微藻的循環水水產養殖系統，通過兩個養殖子系統的合理搭 配，形成了生物循環鏈，大大提高了水產養殖的效率。基于微藻類的循環水將 第一種水產品養殖中過剩的營養物帶給第二種水產品，并作為第二種水產品的 餌料，因此降低了水的消耗并且能將排出的"廢物"變為有益的營養，而且利用微藻分泌的天然抗生素抑制養殖水產品細菌性疾病的發生，同時降低感染病 毒性疾病的機率。
圖1為本發明水產養殖系統的結構示意圖。圖2為本發明第一養殖單元的結構示意圖。 圖3為本發明第二養殖單元的結構示意圖。 圖4為本發明泡沫分離裝置的結構示意倒。
具體實施方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解， 下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。如圖1所示， 一種基于微藻的循環水水產養殖系統，包括養殖第一種水產 品的第一養殖子系統和養殖第二種水產品的第二養殖子系統，第一養殖子系統 和第二養殖子系統通過管道連通進行養殖水循環。第一養殖子系統中養殖人們 食用的主水產品，如魚類、蝦類等，但在養殖過程中水產品的排泄物、殘餌等 在水中會分解形成氮、磷類污染物，從而影響到養殖水體的水質。因此，本發 明是利用在光照下微藻的光合作用吸收溶解在第一養殖子系統水中的氮類污 染物，凈化養殖用水，并通過養殖水的循環將微藻帶入第二養殖子系統中，第 二養殖子系統中的濾食性的生物，如雙殼貝類、鹵蟲等，濾食水中的藻類， 并及時的從系統中收獲濾食性生物，形成一個生物循環鏈。本發明是一種可以適用于養殖各種水產品的系統，優選的實施例是基于硅 藻用于海水對蝦和雙殼貝類養殖的系統，即第一養殖子系統基于硅藻進行對蝦 養殖，第二養殖子系統中養殖雙殼貝類，可以理解的是本實施例只是以對蝦和 雙殼貝類進行示例性的說明，并不是對本發明的限制。再參見圖l，本實施例中，養殖對蝦的第一養殖子系統，包括四個第一養 殖單元IOO，其分布在整個水產養殖系統的四周，彼此之間等距設置，每個第一養殖單元中放有海水、對蝦和硅藻，并定時給對蝦投放詞料。四個第一養殖單元100兩兩通過連通管102將水路進行連通，保持每個第一養殖單元100之 間的水位平衡。參見圖2，每個第一養殖單元100，包括養殖對蝦的養殖池101、連通管 102、排污管103、循環管104、曝氣裝置105和回水管106。海水、對蝦和硅 藻均投放在養殖池101中，硅藻光合作用吸收溶解在養殖池101水中的氮類污 染物，以凈化養殖用水。連通管102、循環管104和回水管106設置在養殖池 101四周，循環管104和回水管106分別向第二養殖子系統輸送和回收養殖水， 以形成養殖水的循環。回水管106進行回水時以切向方式回水，使得養殖池101 形成一定方向的水流，利用水流旋轉所形成的二次流作用，將固形污染物匯集 到養殖池的中心位置，通過設置在養殖池101中心位置的排污管103每天定時 將固形污染物排出養殖池101，通常排水量為總水體量的5%-10%。曝氣裝置 105設置在養殖池101壁上，在夜晚或陰天硅藻無法進行光合作用，養殖池101 中溶氧低時，養殖池101外側靠近曝氣裝置105的氣泵150通過曝氣裝置105 對養殖池101進行鼓風曝氣增氧，以提高養殖池101中含氧量，通常氣泵105 采用常見的旋渦風機即可。再參見圖l，本實施例中，第二養殖子系統進行雙殼貝類的養殖，其包括 16個第二養殖單元110， 16個第二養殖單元4個一組，設置在4個第一養殖單 元IOO之間的空隙中，在整個水產養殖系統的中心位置向四周進行排列成"十" 字形。參見圖3，每個第二養殖單元110包括養殖池111、設置在養殖池111中 的12個養殖桶112、與第一養殖單元100相連進行進水和回水的進水口 113 和回水口 114，以及一個排空口 115。養殖池111的每個養殖桶112中均進行 雙殼貝類的養殖，每個養殖桶112均與養殖池111相同，可以與養殖池lll進 行養殖水的循環與交換。進水口 113和回水口 114分別與第一養殖單元的循環 管104和回水管106相連，以與第一養殖單元100進行養殖水循環，養殖水循 環將第一養殖單元100中的硅藻帶入養殖池111中的每個養殖桶112，以作為 雙殼貝類的餌料，當雙殼貝類成熟后，即可打開設置在養殖池111中排空口 115,將養殖池lll中的水排空，以便于取出其中的養殖桶112，重新更換新的 養殖桶112，以進行新一輪雙殼貝類的養殖。而且對于整個養殖系統來說，硅藻的去除也是必需的，由于在光照下硅藻 的生長速度是極快的，如果不及時清理容易造成養殖水的富營養，不利于對蝦 的養殖。較適宜的去除硅藻的周期約為24小時，每個周期較適宜的去除量約 為80%的硅藻，而且對硅藻的清除可以不僅僅限于利于雙殼貝類，也可以采用 其他的物理方式進行補充。參見圖1和圖4，第一養殖單元100還包含與養殖 池101相連的泡沫分離裝置120，其作為一種補充，其可除去養殖池水中多余 的微藻，其包括分離筒122、電動機121、微氣泡發生器123、溢泡口 124、進 水口 125和回水口 126。進水口 125設置在分離筒122中部與養殖池101連通， 分離筒122通過進水口 125從養殖池101引入養殖水，電動機121設置在分離 筒122上部，電動機121通過導管連接微氣泡發生器123，微氣泡發生器123 向下伸入分離筒122中以產生微氣泡，除去引入養殖水中多余的硅藻，產生的 多余氣泡可以從分離桶122上部的溢泡口 124排除分離筒122，經過處理的養 殖水再通過與養殖池101連通的回水口 126回到養殖池101，完成硅藻清除。每個第二養殖單元110都與至少一個第一養殖單元100進行連通時，必然 會造成系統結構的復雜，管道的排管布線困難。參見圖l，為了增強整個水產
養殖系統的養殖水循環，本系統進一步可包含一集水器130，集水器130與每 個第一養殖單元100的循環管104相連，集水器130再連接多個水泵140，將 養殖水輸送到第二養殖單元110。本實施例中，16個第二養殖單元110，每個 4個一組構成單元組，每個第二養殖單元110的進水口 113通過管道分別與水 泵140連接，同組的4個第二養殖單元110的回水口 114相互串連，然后與第 一養殖單元100的回水詧106連接，根據實際情況的不同，可以與多個第一養 殖單元的回水管106進行連接，以促進養殖水的循環，這樣就構成了本發明基 于微藻的循環水水產養殖系統。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業 的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中 描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明 還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本 發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于，包括養殖第一種水產品的第一養殖子系統，其包含多個養殖第一種水產品的第一養殖單元，多個第一養殖單元通過管道連通成養殖水循環網絡，每個第一養殖單元中均養殖有微藻，微藻在光照下微藻的光合作用吸收溶解在水中的氮類污染物；養殖第二種水產品的第二養殖子系統，其包含多個養殖第二種水產品的第二養殖單元，第二養殖單元通過管道與第一養殖單元連通以進行養殖水循環，通過養殖水循環將第一養殖單元中養殖的微藻帶入第二養殖單元，以作為第二種水產品的餌料。
2. 如權利要求1所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于 所述第一養殖單元，包括養殖第一種水產品的養殖池； 設置在所述養殖池中心的排污管； 設置在養殖池壁的增氧曝氣裝置；與其他第一養殖單元連通，以進行養殖水循環，保持各第一養殖單元水位 平衡的連通管；養殖池向第二養殖單元輸送養殖水的循環管； 從第二養殖單元回收養殖水的回水管。
3. 如權利要求2所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于 所述回水管以切向方式回水，使得所述第一養殖單元的養殖池形成一定的旋轉 水流。
4. 如權利要求1所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于所述第一種水產品，包含魚類、蝦類。
5. 如權利要求1所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于 所述微藻為硅藻。
6. 如權利要求2所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于 所述養殖池外靠近增氧曝氣裝置，設有氣泵，其通過增氧曝氣裝置在夜晚或陰 天硅藻無法進行光合作用時，給養殖池進行補充增氧。
7. 如權利要求1或2所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于所述第一養殖單元設有與養殖池相連，除去養殖池水中多余的微藻，再將 處理過后的養殖水輸送回養殖池的泡沫分離裝置。
8. 如權利要求7所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于 所述泡沫分離裝置，包括一分離筒；設置在分離筒上部的電動機，電動機通過導管連接微氣泡發生器，微氣泡發生器向下伸入分離筒中；設置在分離筒上部的溢泡口；設置在分離筒中部的從養殖池進水和回水的進水口和回水口l 設置在分離筒底部的排空口。
9. 如權利要求1所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于 所述第二養殖單元，包括養殖第二種水產品的養殖池； 設置在養殖池中的多個養殖桶；與第一養殖單元相連進行進水和回水的進水口和回水口。
10. 如權利要求1或9所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于所述第二養殖單元設有排空所述養殖第二種水產品養殖池中養殖水的排空 □。
11. 如權利要求1所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于 所述第二種水產品為濾食性生物。
12. 如權利要求1或11所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在 于所述第二種水產品為包含貝類和鹵蟲。
13. 如權利要求1所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特征在于 進一步可包含一集水器，所述集水器與每個第一養殖單元的循環管相連，匯集 每個第一養殖單元中的養殖水，再通過水泵與第二養殖單元的進水口相連，將 養殖水輸送到第二養殖單元。
14. 如權利要求l、 9或13所述的基于微藻的循環水水產養殖系統，其特 征在于每個第二養殖單元的進水口通過管道分別與水泵連接，同組的4個第 二養殖單元的回水口相互串連，然后至少與一個第一養殖單元的回水管連接。
全文摘要
本發明提供一種利用光能，以微藻為媒介的實現水循環使用、同時抑制水產養殖品種病害發生的水產養殖系統。該系統，包括通過管道連通以進行養殖水循環的兩養殖子系統。本發明的基于微藻的循環水水產養殖系統，通過兩個養殖子系統的合理搭配，形成了生物循環鏈，大大提高了水產養殖的效率。基于微藻類的循環水將第一種水產品養殖中過剩的營養物帶給第二種水產品，并作為第二種水產品的餌料，因此降低了水的消耗并且能將排出的“廢物”變為有益的營養，還可以利用微藻分泌的天然抗生素抑制養殖水產品細菌性疾病的發生，同時降低感染病毒性疾病的幾率。
文檔編號A01K61/00GK101161061SQ200710045730
公開日2008年4月16日 申請日期2007年9月7日 優先權日2007年9月7日
發明者琦 倪, 晃 劉, 張宇雷, 皓 徐, 王兆凱, 軍 陳 申請人:中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所