一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統的製作方法
2023-06-22 16:21:56
一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統的製作方法
【專利摘要】一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統，屬於水產養殖【技術領域】，它包括專用養殖池和水處理系統；所述的專用養殖池為底部鍋底形的圓角池，排水口位於池中心最低處，池底水平鋪設3-5圈多孔底衝洗管；水處理系統包括緩流沉澱池、泵池、提水泵、蛋白質泡沫分離器、一級截汙生物淨化池、二級脫氣生物淨化池、汽水對流增氧池和管道式紫外消毒器；本發明根據海參的生物學特性和養殖水循環利用技術，設計了一種適合海參工廠化全封閉循環水養殖的養殖系統，使用本發明系統養殖日補充新水小於5％，跟傳統換水或流水養殖比較，節水量達到95％以上；更重要的是大大減少了養殖過程中的控溫能耗，節能70％以上。
【專利說明】一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統
【技術領域】
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[0001]本發明屬於水產養殖【技術領域】，具體地涉及一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統。
【背景技術】
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[0002]海參(Apostichopus japonicus)又名刺參，在分類學上屬於棘皮動物門(Echinodermata)、海參綱(Holothur1ider),分布於世界各大洋的潮間帶至萬米水深的海域，是沉積食性的海洋動物。海參具有很高的營養與藥用價值，是我們人民十分喜愛的高檔營養品，近年來隨著市場消費需求的增長，海參養殖業蓬勃發展，年產值超過200億元，成為我國北方沿海海水養殖業中產值最高的產業。
[0003]海參養殖主要分為近岸底播養殖、潮間帶圍堰養殖、池塘生態養殖和室內工廠化高密度養殖；由於受工業、旅遊業、航運業、城市發展及近岸海洋環境汙染等因素的影響，近岸底播養殖、潮間帶圍堰養殖、池塘生態養殖呈不斷萎縮之勢，室內工廠化養殖因為具有養殖環境可控、養殖密度高、生長周期短等優勢，養殖規模在不斷擴大；但是，目前的工廠化養殖主要是採用控溫、換水養殖，養殖過程要消耗大量的能源和水源，並且需要定時倒池、衝洗附著基，人力成本很高，大量的外排水容易導致養殖區海水汙染和疾病的爆發與流行，養殖風險高，同時也不符合國家節能環保、發展循環水經濟的要求。
[0004]封閉式循環水養殖是近幾年來在海水魚類、對蝦養殖產業中快速發展起來的一種新型養殖模式，其通過物理過濾、生物淨化、殺菌消毒、脫氣增氧等技術處理使90%以上的養殖水得以循環利用，大大降低了養殖對水資源的消耗、養殖汙水排放和養殖過程的控溫能耗，具有養殖產量高、自動化程度高、產品綠色無公害等顯著優勢。由於受沉積性攝食習性、沉積性排汙習性的影響，海參的全封閉循環水養殖一直處於空白狀態。
【發明內容】
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[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統
[0006]本發明根據海參的生物學特性和養殖水循環利用技術，設計了一種適合海參工廠化全封閉循環水養殖的養殖系統，使用本發明系統養殖日補充新水小於5%，跟傳統換水或流水養殖比較，節水量達到95%以上；更重要的是大大減少了養殖過程中的控溫能耗，節能70%以上。
[0007]本發明是通過如下技術方案來實現的:
[0008]一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統，它包括專用養殖池、水處理系統
[0009]所述的專用養殖池為底部鍋底形的圓角池，排水口位於池中心最低處，池底水平鋪設3-5圈多孔底衝洗管，所述的多孔底衝洗管固定於專用養殖池底，多孔底衝洗管內側面向池中心排水口方向每隔15釐米開直徑8毫米的出水孔，用於衝洗池底沉積的海參糞便和殘餌，多孔底衝洗管垂直焊接到進水管上，並通過控制閥與進水主管道連通；養殖池壁上端設一切向進水管，切向進水管通過控制閥與進水主管道相連；
[0010]水處理系統包括緩流沉澱池、泵池、提水泵、蛋白質泡沫分離器、一級截汙生物淨化池、二級脫氣生物淨化池、汽水對流增氧池和管道式紫外消毒器；緩流沉澱池為一底部帶排汙管的錐形底長方形水泥池；緩流沉澱池一端設布水器連接回水主管道，另一端為溢水牆；養殖水通過回水主管道進入緩流沉澱池，通過布水器的作用減緩流速，固體顆粒物在此沉澱落入底部錐形槽內，再通過錐形槽底部的多孔排汙管排出，上清液通過溢水牆進入泵池；泵池為一低位水泥池，上清水溢流進入泵池後通過提水泵抽入蛋白質泡沫分離器，通過蛋白質泡沫分離器內的微氣泡吸附分離水中的懸浮顆粒物和可溶性有機質後進入一級截汙生物淨化池，再流入二級脫氣生物淨化池，經過生物淨化處理後的水進入汽水對流增氧池，池底放置納米分散器，養殖水從二級脫氣生物淨化池上方流入，下方流出，利用納米分散器把液態氧與養殖水進行充分混合，提高養殖水的溶氧量後進入管道式紫外消毒器進行殺菌消毒處理，最後進入進水主管道，再通過養殖池內上方的切向進水管和多孔底衝洗管兩種方式進入專用養殖池。
[0011]進一步，所述的專用養殖池池底坡比為1:10。
[0012]進一步,所述的緩流沉澱池長5米,寬3米,緩流沉澱池池壁處深0.8米,緩流沉澱池長底部錐形槽深0.4米、底部錐形槽的坡比1:2。
[0013]進一步，所述的一級截汙生物淨化池為一底部帶多孔排汙管的錐形底池，一級截汙生物淨化池池內的生物填料為PVC刷狀立體彈性填料，一級截汙生物淨化池底部結構及排汙方法同緩流沉澱池；水流由一級截汙生物淨化池的一端上方進入另一端下方流出，一級截汙生物淨化池大小為養殖有效水體的1/10。進一步,所述的二級脫氣生物淨化池為一平底池，二級脫氣生物淨化池池內生物填料採用PVC塑料環，池底每平方米設置一個空氣曝氣盤，曝氣盤連接羅茲鼓風機；水流由脫氣生物淨化池一端底部流入另一端上方溢出，二級脫氣生物淨化池大小為養殖有效水體的I /10。
[0014]一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統的專用飼料，其組成成份及質量百分比如下:滸苔乾粉30% ;海帶乾粉20% ;魚粉4.5% ;酵母粉5% ;玉米蛋白8% ;複合酶0.5% ;複合維生素1% ;礦物鹽1% ;粒徑100微米以下的海泥30%。
[0015]本發明與現有技術相比的有益效果
[0016]1、設計了海參工廠化全封閉循環水養殖專用養殖池，該養殖池根據海參沉積性糞便的特點，加大了池底坡度，並在池底設置了多孔底衝洗管道，有利於池底汙物的快速排出。
[0017]2、過濾系統採用了緩流沉澱池，海參飼料主要由經過超微粉碎的藻粉和泥沙組成，傳統的介質過濾存在過濾效果差或容易堵塞等問題，利用海參排洩物沉積性強的特點採用緩流沉澱處理，一是造價低、運行能耗低，二是處理速度快、效果好。
[0018]3、根據海參養殖水固體顆粒物含量高、可溶性有機質含量高的特點，設計了專用養殖池一多功能回水裝置一回水主管道一緩流沉澱池一泵池一提水泵一蛋白質泡沫分離器+臭氧一一級截汙生物淨化池一二級脫氣生物淨化池一汽水對流增氧池一管道式紫外消毒器一進水主管道一專用養殖池，養殖水的水處理工藝涵蓋了固體顆粒物去除、可溶性有機質去除、生物淨化、脫氣、增氧和殺菌消毒等目前國內外養殖水循環利用處理的所有的技術措施。
[0019]4、根據海參工廠化全封閉循環水養殖系統特點和海參的攝食習性，開發的海參工廠化全封閉循環水養殖專用飼料，採用營養豐富、多被用作出口食品添加劑的緣管滸苔乾粉作為飼料的營養劑和誘食劑，並在飼料中添加了經過超微粉碎的泥沙，一方面增加了飼料的沉降速度，另一方面滿足了海參消化生理需求，同時減少了海參室內養殖過程中大量投餵泥沙造成的水質汙染。專用飼料降低了水處理系統的壓力，營養價值豐富，促生長作用明顯。
[0020]5、採用海參工廠化全封閉循環水養殖日補充新水小於5%，跟傳統換水或流水養殖比較，節水量達到95%以上；更重要的是大大減少了養殖過程中的控溫能耗，節能70%以上。同時，循環水養殖系統是一個以硝化細菌、反硝化細菌等益生菌為主導的養殖環境，整個養殖過程海參不容易發病，無須使用任何抗生素，因此，保證了養殖產品的綠色無公害。
【專利附圖】
【附圖說明】
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[0021]圖1本發明系統的流程工藝圖。
【具體實施方式】
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[0022]下面通過實施例來對本發明的技術方案作進一步解釋，但本發明的保護範圍不受實施例任何形式上的限制。
[0023]實施例1
[0024]一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統，它包括專用養殖池和水處理系統、
[0025]專用養殖池是根據海參的攝食和排汙的特點設計的，①專用養殖池為5m*5m的圓角池，池壁處深0.8米，圓角半徑1.2米水泥池；②池底四邊高，中心低，池底坡度1:10，排水口位於池中心最低處，直徑110毫米，排水口處接排水管，排水管連接循環水養殖多功能回水裝置(已經申請專利，專利號201210091105.3，名稱海水魚類工廠化循環水養殖系統多功能回水裝置)；③池底鋪設4圈多孔底衝洗管，管徑30毫米，管間距50釐米，用關卡固定於池底，多孔底衝洗管內側面向池中心排水口方向每隔15釐米開直徑8毫米的出水孔，用於衝洗池底沉積的海參糞便和殘餌，多孔底衝洗管垂直焊接到直徑63毫米的進水管上，且相互連通，並通過控制閥與進水主管道相連；養殖池壁上端設一直徑為50毫米的切向進水管，切向進水管也通過控制閥與進水主管道相連。
[0026]2)水處理系統:
[0027]水處理系統包括緩流沉澱池、泵池、提水泵、蛋白質泡沫分離器、一級截汙生物淨化池、二級脫氣生物淨化池、汽水對流增氧池和管道式紫外消毒器。
[0028]緩流沉澱池為一底部帶排汙管的錐形底長方形水泥池。緩流沉澱池一端設布水器，布水器連接回水主管道，另一端為溢水牆。緩流沉澱池長5米，寬3米，緩流沉澱池池壁處深0.8米，底部錐形槽深0.4米，底部錐形槽坡比1:2 ;從專用養殖池中流出的養殖水通過回水主管道進入緩流沉澱池，通過布水器的作用減緩流速，固體顆粒物在此沉澱落入底部錐形槽內，再通過錐形槽底部的多孔排汙管排出，上清液通過溢水牆進入泵池。
[0029]泵池為一低位水泥池，池深1.5米，長3米，寬1.2米。
[0030]提水泵為3.0kw低揚程潛水泵,核定流量100m3/h,泵體置於泵池池底中心，出水管連接蛋白質泡沫分離器。
[0031]蛋白質泡沫分離器來自杭州大賀水處理技術有限公司，流量100m3/h，出水管通向一級截汙生物淨化池；為提高蛋白質泡沫分離器的處理效果，在蛋白質分離器進氣管上接入臭氧，臭氧發生器來自煙臺豪爾臭氧設備有限公司，產氣量60g/h。
[0032]一級截汙生物淨化池為一底部帶多孔排汙管的錐形底池，池內的生物填料為PVC刷狀立體彈性填料，底部結構及排汙方法同緩流沉澱池；水流由一級截汙生物淨化池的一端上方進入，另一端下方流出，一級截汙生物淨化池大小為養殖有效水體的1/10。
[0033]二級脫氣生物淨化池為一平底池，池內生物填料為PVC塑料環，池底每平方米設置一個空氣曝氣盤，曝氣盤連接羅茲鼓風機；水流由脫氣生物淨化池一端底部流入另一端上方溢出，二級脫氣生物淨化池大小為養殖有效水體的1/10。
[0034]汽水對流增氧池為一長方形水泥池，容量3m3，一端連接二級脫氣生物淨化池，另一端連接管道式紫外消毒器，池底放置納米分散器，養殖水從汽水對流增氧池上方流入，下方流出，在汽水對流增氧池池底與納米分散器產生的大量液氧微氣泡充分對流混合；納米分散器來自青島正商溶氧設備有限公司，納米分散器連接液氧罐。
[0035]管道式紫外消毒器來自杭州大賀水處理技術有限公司，流量100m3/h，功率1.5kw。養殖水通過管道式紫外消毒器消毒處理後流向進水主管道。
[0036]3)海參工廠化全封閉循環水養殖水處理工藝:
[0037]養殖池水通過池底中心排水口進入池壁外側的具有控制養殖池水位和快速排汙功能的多功能回水裝置(已經申請專利，專利號201210091105.3，名稱海水魚類工廠化循環水養殖系統多功能回水裝置)後進入回水主管道，從回水主管道通向緩流沉澱池進行沉澱處理，上清水溢流進入泵池後通過提水泵抽入蛋白質泡沫分離器，通過蛋白質泡沫分離器(加臭氧)內的微氣泡吸附分離水中的懸浮顆粒物和可溶性有機質後進入一級截汙生物淨化池，一方面利用一級截汙生物淨化內的PVC刷狀立體彈性填料進一步攔截、吸附水中的顆粒物，另一方面利用填料表面的生物膜吸收、分解水中的氨氮、亞硝酸鹽、磷酸鹽等有毒、有害的可溶性無機鹽，經過一級截汙生物淨化池處理後的養殖水再流入二級脫氣生物淨化池，利用具有更高表面積的PVC塑料環狀填料表面的生物膜進一步吸收、分解水中的氨氮、亞硝酸鹽、磷酸鹽等有毒、有害的可溶性無機鹽的同時，通過大量曝氣去除水中因為養殖生物代謝和生物膜上細菌代謝產生的CO2,防止養殖水pH值下降；經過生物淨化處理後的水進入汽水對流增氧池，利用納米分散器把液態氧與養殖水進行充分混合，提高養殖水的溶氧量後進入管道式紫外消毒器進行殺菌消毒處理，最後進入進水主管道，再通過養殖池內上方的切向進水管和多孔底衝洗管兩種方式進入養殖池。整個過程通過合理的高程設計達到一級提水後梯級自流完成，運行能耗低。工藝流程如圖1:
[0038]4)專用飼料:
[0039]海參的工廠化全封閉循環水養殖必須使用下沉速度快、誘食性強、溶蝕率低，並含有一定量超粉碎泥沙的專用顆粒飼料，我們研發了一種專用飼料，其配方如下:滸苔乾粉:30% ;海帶乾粉:20% ;魚粉:4.5% ;酵母粉:5% ;玉米蛋白:8% ;複合酶:0.5% ;複合維生素:1*% ;礦物鹽:1*% ;粒徑100微米以下的海泥:30 。
[0040]製備方法:先把幹滸苔和幹海帶用粉碎機碾磨2-3遍，過100目篩後加入其他原料，攪拌機攪拌均勻，加水調成麵團狀；再用螺杆式制粒機在2°C?10°C的低溫條件下擠壓出直徑3?4mm的顆粒；在65°C低溫烘乾20min ;最後置0°C?_5°C冷藏庫低溫保存。
[0041]海參工廠化全封閉循環水養殖系統建好以後，經過一周左右的試運行，在供水、供氣、設施等各部分都運行正常的情況下，放養規格不低於0.5克的海參苗，初始放養密度不高於5kg/m3 ;養殖水溫15± 1°C，鹽度28%。土 I ;水循環頻次控制在10?12次/天；日補充新水量根據水質指標由剛啟動時的20%逐漸減少至5%;早晚各投餵I次，投餵量控制在海參鮮重的3%左右；平時用養殖池上方的切向進水管進行循環，投餵前2小時改用池底衝洗管進行水循環；主要水質指標控制在:氨氮小於0.5/L，亞硝酸鹽小於0.1/L，C0D小於4/L，pH值7.5?8.2，固體顆粒物小於15/L。
[0042]生產中的實驗:
[0043]2011年10月16日至2012年3月15日在煙臺天源水產有限公司進行了為期5個月的海參工廠化全封閉循環水養殖試驗，試驗系統用煙臺天源水產有限公司原有的鮃鰈類半循環水養殖系統改造而成，一套養殖系統包含12個養殖池，總有效養殖水體240m3。試驗用海參全部來自煙臺天源水產有限公司室內工廠化養殖車間，試驗初始，海參平均體重4.43 ± 0.79g，平均放養密度3.82 ± 0.12kg/m3 ;養殖水溫15± 1°C，鹽度28%。± I ;水循環頻次控制在10?12次/天；日補充新水量根據水質指標由剛啟動時的20%逐漸減少至5%;早晚各投餵I次，投餵量控制在海參鮮重的3%左右；試驗期主要水質指標控制在:氨氮小於0.5/L，亞硝酸鹽小於0.1/L，COD小於4/L，pH值7.5?8.2，固體顆粒物小於15/L ;試驗結束，海參平均體重27.13±3.22g，養殖平均密度23.68±0.77kg/m3。試驗期平均成活率82.3%。
【權利要求】
1.一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統，其特徵在於它包括專用養殖池和水處理系統； 所述的專用養殖池為底部鍋底形的圓角池，排水口位於專用養殖池中心最低處，池底水平鋪設3-5圈多孔底衝洗管，所述的多孔底衝洗管固定於專用養殖池底，多孔底衝洗管內側面向池中心排水口方向每隔15釐米開直徑8毫米的出水孔，用於衝洗池底沉積的海參糞便和殘餌，多孔底衝洗管垂直焊接到進水管上，並通過控制閥與進水主管道連通；養殖池壁上端設一切向進水管，切向進水管通過控制閥與進水主管道相連； 水處理系統包括緩流沉澱池、泵池、提水泵、蛋白質泡沫分離器、一級截汙生物淨化池、二級脫氣生物淨化池、汽水對流增氧池和管道式紫外消毒器；緩流沉澱池為一底部帶排汙管的錐形底長方形水泥池；緩流沉澱池一端設布水器連接回水主管道，另一端為溢水牆；養殖水通過回水主管道進入緩流沉澱池，通過布水器的作用減緩流速，固體顆粒物在此沉澱落入底部錐形槽內，再通過錐形槽底部的多孔排汙管排出，上清液通過溢水牆進入泵池；泵池為一低位水泥池，上清水溢流進入泵池後通過提水泵抽入蛋白質泡沫分離器，通過蛋白質泡沫分離器內的微氣泡吸附分離水中的懸浮顆粒物和可溶性有機質後進入一級截汙生物淨化池，再流入二級脫氣生物淨化池，經過生物淨化處理後的水進入汽水對流增氧池，池底放置納米分散器，養殖水從二級脫氣生物淨化池上方流入，下方流出，利用納米分散器把液態氧與養殖水進行充分混合，提高養殖水的溶氧量後進入管道式紫外消毒器進行殺菌消毒處理，最後進入進水主管道，再通過養殖池內上方的切向進水管和多孔底衝洗管兩種方式進入專用養殖池。
2.根據權利要求1所述的一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統，其特徵在於所述的專用養殖池池底坡比為1:10。
3.根據權利要求1所述的一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統，其特徵在於所述的緩流沉澱池長5米，寬3米，緩流沉澱池池壁處深0.8米，緩流沉澱池長底部錐形槽深0.4米、底部錐形槽的坡比1:2。
4.根據權利要求1所述的一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統，其特徵在於所述的一級截汙生物淨化池為一底部帶多孔排汙管的錐形底池，一級截汙生物淨化池池內的生物填料為PVC刷狀立體彈性填料，一級截汙生物淨化池底部結構及排汙方法同緩流沉澱池；水流由一級截汙生物淨化池的一端上方進入另一端下方流出，一級截汙生物淨化池大小為養殖有效水體的1/10。
5.根據權利要求1所述的一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統，其特徵在於所述的二級脫氣生物淨化池為一平底池，二級脫氣生物淨化池池內生物填料採用PVC塑料環，池底每平方米設置一個空氣曝氣盤，曝氣盤連接羅茲鼓風機；水流由脫氣生物淨化池一端底部流入另一端上方溢出，二級脫氣生物淨化池大小為養殖有效水體的1/10。
6.權利要求1所述的一種海參工廠化全封閉循環水養殖系統的專用飼料，其組成成份及質量百分比如下:滸苔乾粉30% ;海帶乾粉20% ;魚粉4.5% ;酵母粉5% ;玉米蛋白8% ；複合酶0.5% ;複合維生素I % ;礦物鹽1% ;粒徑100微米以下的海泥30%。
【文檔編號】A01K63/00GK104322419SQ201410629575
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月10日 優先權日:2014年11月10日
【發明者】朱建新, 劉壽堂, 曲克明, 劉慧 , 薛致勇, 楊志, 曲江波 申請人:中國水產科學研究院黃海水產研究所