CN100382682C - 一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法，是由非饱和太阳池、地下浅式太阳池、地上浅式太阳池、温室型太阳池、热交换管道和泵水装置构成，并通过有效解决作业水体的温度、盐度、增氧除臭和杀菌消毒等项水质理化指标来满足越冬对象的生态环境，实现海洋生物的安全越冬和春季育苗生产作业。本发明的一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法和现有技术相比，具有设计合理、设备简单、节约能源、降低生产成本、提高生产效益等特点。

Description

一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法
1、技术领域
本发明涉及一种太阳能水产养殖技术，具体地说是一种能有效解决海洋生物越冬和育苗生产的太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法。
2、背景技术
(1)传统太阳池集热采用饱和状态下运行，下对流区盐度达到25％，用盐量极大，生产成本高；热置换采用管道交换器，安装及管理工艺复杂。
(2)目前水产界在越冬育苗生产中普遍采用锅炉供热或电加热，这种方法不仅耗能高，增加了生产成本，还污染环境。如果采用常规能源加热作业水体，不仅投资巨大，耗能高，还污染环境。
3、发明内容
本发明的目的是提供一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法。
本发明的目的是按以下方式实现的，利用非饱和太阳池即海水太阳池的结构特点，对非饱和太阳池下对流区的海水或满足要求的卤水进行初级加热，并由热交换管道输送给与非饱和太阳池容积相当的地下浅式太阳池，使地下浅式太阳池的盐度与非饱和太阳池下对流区的盐度相等，作业水体在地下浅式太阳池内吸收太阳热能作二级加热后温度再进一步升高，并由泵水管道将作业水体输送给地上浅式太阳池，目的有三：一是地上浅式太阳池的池底高于温室型太阳池的池面，以便作业水体能主动的流向温室型太阳池，二是作业水体能在其中作三级加热，更容易满足对作业水体的温度要求，三是当经过三级加热仍不能满足温度要求时，可在地上浅式太阳池的下方设置一辅助加热装置，以便最终满足对作业水体的温度要求，对作业水体的消毒处理起于非饱和太阳池注入海水或满足要求的卤水前，即先将非饱和太阳池做消毒处理，海水或满足要求的卤水注入后通过施肥的方式来培养单胞藻并经光催化处理以降低水体中的有害离子，然后在地下浅式太阳池内通过配方施肥，控制适度的单胞藻密度，在地上浅式太阳池内通过曝气增氧和添加营养盐的方式达到作业水体的要求标准。
本发明的一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法与现有技术相比，所产生的有益效果是：
1)采用了单元独立设计，集成运行的供热方法和相互协调的配套体系，既能实现供热要求又能满足养殖对象的理化生态环境，尤其重要的是太阳池热能转换废除了管道系统，提高了太阳池的热效能。
2)设计合理、设备简单、节约能源、降低生产成本、提高了生产效益。
4、附图说明
附图1为一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法的俯视结构示意图；
附图2为一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法的A-A向剖面结构示意图。
5、具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法作以下详细地说明。
一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法，是由非饱和太阳池1、地下浅式太阳池2、地上浅式太阳池3、温室型太阳池4、热交换管道5和泵水装置6构成，采用非饱和太阳池1、地下浅式太阳池2、地上浅式太阳池3和温室型太阳池4逐级吸收太阳能的方式对生产用水加热保温，并通过热交换管道5和泵水装置6对生产用水进行给排交换，实现越冬对象的安全越冬及春季育苗生产作业。其中，非饱和太阳池是由英文“non-saturated solar pond”翻译而来；“温室型太阳池”一词的意思是在温室中建造的太阳池。
非饱和太阳池1的断面呈阶梯状结构，池中作业用水的盐度由上至下逐级升高，利用作业用水盐度梯度的变化进行太阳能蓄热，从而实现非饱和太阳池下对流区的水温高于表层水温，非饱和太阳池1与地下浅式太阳池2之间设置有热交换管道5，非饱和太阳池1下对流区的生产用水通过热交换管道5与地下浅式太阳池2相通，对生产用水进行太阳能蓄热和对流交换。
地下浅式太阳池2与地上浅式太阳池3之间设置有泵水装置6，通过泵水装置6实现生产用水的双向交换和蓄热，地上浅式太阳池3与温室型太阳池4之间通过供水管道相通，实现温室型太阳池生产用水的不断补充。
非饱和太阳池1下对流区、地下浅式太阳池2、地上浅式太阳池3和温室型太阳池4生产用水的盐度控制在13-37‰，太阳池表层水为淡水，非饱和太阳池1的深度为1-3米，坡度为1∶1-1∶2，池的坡面上设置有保护层，池底和坡壁上设置有防渗层，春季运行水深1-1.5米，淡水层厚度为5-30cm；冬季运行水深2-3米，淡水层厚度为30-60cm，太阳池注人海水或卤水前要做消毒处理，海水或卤水注人后通过施肥培养单胞藻和光催化处理降低水体中的有害离子。
非饱和太阳池1和地下浅式太阳池2位于地平面以上，地上浅式太阳池3和温室型太阳池4位于地平面以下，地上浅式太阳池3的池底高于温室型太阳池4的池面。
地下浅式太阳池2的顶部设置有透光保温层，地上浅式太阳池3的池顶背阳面设置有保温层，池顶朝阳面设置有透光层，温室型太阳池4的池顶背阳面设置有保温层，池顶朝阳面设置有透光层，温室型太阳池4的朝阳立面、背阳立面及东西立面设置有保温土7。
非饱和太阳池的设计施工，要注重池内部优化模拟海水养殖对象适宜的生态环境，以便于养殖对象在漫长的冬季，在池内部自由选择适宜的生存空间。采用推土机、挖掘机和泥浆泵联合作业的方式，太阳池的作业面积6000m2，池的地下深度3.5m，地上高度0.5m，坡度为1∶1.8，池内部呈梯级结构，池的坡面上设置有保护层，池底和坡壁上设置有防渗层，池底不作防渗处理，集热区内采用梯级结构，池内设有三个对比区，每个对比区的水深为4米、3.5米和3米，太阳池注水可用海水或满足要求的地下卤水，盐度控制在13-37‰，春季运行水深1-1.5米，淡水层厚度为5-30cm：冬季运行水深2-3米，淡水层厚度为30-60cm，首次进水深度以适合育苗养殖管理为宜，续后逐渐加水至池深的四分之三，并保持此水位，当水温下降到15℃时，开始往池内注淡水20-30cm，尔后注意天气变化，在寒流到来之前或到来时再泵入淡水20-30cm，进人12月份淡水层厚度要达到60-80cm，非饱和太阳池运行的关键是保持盐梯度的存在和维持集热区良好的理化生物因子，一旦发生表层混溶要及时添加新鲜淡水，冬季，为了不影响池内光和作用及集热蓄热功效，冰面要保持清洁，严禁积雪覆盖。非饱和太阳池注入海水或卤水前要做消毒处理，海水或卤水注入后通过施肥培养单胞藻和光催化处理降低水体中的有害离子。
地下浅式太阳池的建造面积为3000m2，池深2m，水深0.5-1m，顶部置透光层，并用钢丝水泥柱做支架，盐度与非饱和太阳池下对流区的盐度相同，池的坡面上设置有保护层，池底预制有25-35cm的硬化防渗层，顶部设置有透光保温材料，池内通过配方施肥，控制适度的单胞藻密度。
地上浅式太阳池建造采用混凝土砖结构，内表面采用五层防水做法，加涂沥青漆，池的有效容积750m3，池深1m，长度80m，水深50-100cm，冬季运行温度5-20C，春秋季运行温度为15-40℃，池内设12个池，1-6号池用于育苗生产，8-10号池用于培育生物饵料，11-12号池用于加热作业水体，地上浅式太阳池的盐度与地下浅式太阳池的盐度相同，池顶背阳面设置有保温层，池顶朝阳面设置有透光膜，池周围设置有300-500cm的保温土，池底高出温室型太阳池的池面10-20cm，太阳池的水质理化指标是通过曝气增氧和添加营养盐的方式实现的。温室型太阳池是由塑胶温室、作业池、供气系统、进排水系统、供电系统和辅助供热系统等六部分构成的。
塑胶温室建筑面积800m2，温室单坡朝阳，长80米，宽10米，集热墙高4.8米，宽0.38米，室内呈弧形结构，透光膜采用无滴PVC膜，作业池为圆形砖混凝土结构，池体建于地上，池深为100-200cm，直径7.5米，深1.6米，用于培育对象的越冬、育苗、养殖等多功能作业的研究，共8个池，有效利用水体500m3，池顶背阳面设置有保温层，池顶朝阳面设置有透光层，太阳池的朝阳立面设置有1300-1500cm的保温土，太阳池的背阳立面及东西立面设置有300-500cm的保温土，太阳池的冬季运行温度10-15℃，太阳池的春秋季运行温度为15-30℃，日换水量30-100％。
热交换管道上设置有控制阀门，地上浅式太阳池和温室型太阳池之间的隔离墙上部设置有透光墙体，隔离墙的下部设置有供水管道，非饱和太阳池、地下浅式太阳池的作业水体是根据温室型太阳池的作业水体而定的。
本发明的一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法具有以下优点：
(1)把温室型太阳池(越冬育苗池)置于温室内，在冬春季节既能集热、蓄热又便于越冬育苗生产作业。
(2)采光膜采用无滴农用大棚膜，价格低廉，冬季透光性能好。
(3)温室朝阳面和抛物面同时采光，冬季温升快，集热、储热效果好，在一般天气下，室内气温比环境气温高出15-20℃。
(4)温室内联通非饱和太阳池，冬季便于非饱和太阳池注入新鲜水，便于下对流区增氧除臭。
(5)温室透光面能承受11级大风袭击，且能完好无损。
本发明的一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法在实际生产中的应用举例：
(1)1998年-2000年温室型太阳池内成功的进行了河蟹育苗工业化生产；
(2)500m3水体的非饱和太阳池与浅式太阳池联合运行两个周期，可实现利润100万元；创造了盐碱、滩涂地区50万元/亩的巨大收益。
(3)为盐碱地农业化、工业化、产业化开发提供了借鉴经验。
(4)为我国北方沿海地区、农村、农业的战略性结构调整，提供了强大的技术支持系统。
(5)1997年-2002年冬季，采用本发明的太阳池集成供热技术，在温室型太阳池内，三尤梭子蟹、青蟹、中华绒螯蟹、中国对虾、日本对虾、南美白对虾，牙鲆，法国大菱鲆、真鲷、河脯、泥蚶、杂色蛤、海螺等13种温水性海水养殖对象，均能安全越冬，太阳能贡献率100％。
(6)1999年-2002年春季，采用本发明的太阳池集成供热工艺，完成了河蟹育苗三个周期的试验研究，节能率60％以上，创造了盐碱、滩涂地区10-50万元/亩的太阳池集成供热育苗工艺。
(7)2002年5月份，采用本发明1的太阳池集成供热工艺，进行了南美白对虾的育苗生产，集热型海水太阳池运行温度高达35℃，完全满足了育苗作业温度29-30℃的控温要求。
(8)1999年-2000年冬春季节，三尤梭子蟹、青蟹、中华绒螯蟹、中国对虾、牙鲆、法国大菱鲆、真鲷、河豚、泥蚶、杂色蛤、海螺等12种温水性海水养殖对象在温室型太阳池内安全越冬，太阳能贡献率100％。
(9)1999年5-6月份在温室型太阳池内进行了晚期河蟹苗强控促生长试验，获得了5月下旬的大眼幼体，当年能养成75g-100g/只的商品蟹。

Claims (6)

1.一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法，包括非饱和太阳池、地下浅式太阳池、地上浅式太阳池、温室型太阳池、热交换管道和泵水装置，其特征在于，采用非饱和太阳池、地下浅式太阳池、地上浅式太阳池和温室型太阳池逐级吸收太阳能的方式对生产用水加热保温，并通过热交换管道和泵水装置对生产用水进行给排交换。
2.根据权利要求1所述的一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法，其特征在于，非饱和太阳池断面呈阶梯状结构，池中作业用水的盐度由上至下逐级升高，利用作业用水盐度梯度的存在进行太阳能蓄热，从而实现非饱和太阳池下对流区的水温高于表层水温，非饱和太阳池与地下浅式太阳池之间设置有热交换管道，非饱和太阳池下对流区的生产用水通过热交换管道与地下浅式太阳池相通，对生产用水进行太阳能蓄热和对流交换。
3.根据权利要求1所述的一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法，其特征在于，地下浅式太阳池与地上浅式太阳池之间设置有泵水装置，通过泵水装置实现生产用水的双向交换和蓄热，地上浅式太阳池与温室型太阳池之间通过供水管道相通，实现温室型太阳池生产用水的不断补充。
4.根据权利要求1所述的一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法，其特征在于，非饱和太阳池下对流区、地下浅式太阳池、地上浅式太阳池和温室型太阳池生产用水的盐度控制在13-37‰，非饱和太阳池表层水为淡水，非饱和太阳池的深度为1-3米，坡度为1∶1-1∶2，池的坡面上设置有保护层，池底和坡壁上设置有防渗层，春季运行水深1-1.5米，淡水层厚度为5-30cm；冬季运行水深2-3米，淡水层厚度为30-60cm，非饱和太阳池注人海水或卤水前要做消毒处理，海水或卤水注入后通过施肥培养单胞藻和光催化处理降低水体中的有害离子。
5.根据权利要求1所述的一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法，其特征在于，非饱和太阳池和地下浅式太阳池位于地平面以下，地上浅式太阳池和温室型太阳池位于地平面以上，地上浅式太阳池的池底高于温室型太阳池的池面。
6.根据权利要求1所述的一种太阳池集成供热式海洋生物越冬、育苗方法，其特征在于，地下浅式太阳池的顶部设置有透光保温材料，地上浅式太阳池和温室型太阳池的池顶背阳面设置有保温棚，池顶朝阳面设置有透光棚，温室型太阳池的朝阳立面、背阳立面及东西立面设置有保温土。
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