CN102318578A

CN102318578A - 松江鲈鱼工厂化养殖管桶系统

Info

Publication number: CN102318578A
Application number: CN201110219239A
Authority: CN
Inventors: 王金秋; 罗武松
Original assignee: SHANGHAI CHUNLU AQUATIC TECHNOLOGY Co Ltd; Fudan University
Current assignee: SHANGHAI CHUNLU AQUATIC TECHNOLOGY Co Ltd; Fudan University
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2031-08-02
Also published as: CN102318578B

Abstract

本发明属于水生动物养殖技术领域，具体涉及一种松江鲈鱼工厂化养殖桶管系统。该桶管系统根据松江鲈鱼的生态习性设计构建，包括三部分：养殖主体单元、水处理单元和循环管道；所述养殖主体单元用于水生动物的养殖，水处理单元用于进行养殖用水处理，循环管道为各单元之间的连接通道，同时是整个系统循环水流动的载体；养殖主体单元排出的水通过管道进入水处理单元，经过水质净化处理和消毒后重新进入养殖单元，从而构成封闭式循环养殖系统。该发明建立了一种松江鲈鱼管桶系统养殖模式。养殖主体单元中根据松江鲈鱼不同生长期的要求，布设相应的硬质生境，并通过调控水循环方式等，制造松江鲈鱼所需要的软质生境，达到有效养殖松江鲈鱼的目的。

Description

松江鲈鱼工厂化养殖管桶系统

技术领域

本发明属于水生动物养殖技术领域，具体涉及一种松江鲈鱼工厂化养殖系统。

背景技术

松江鲈鱼属于海、淡水洄游鱼类，由于其复杂的生活史，决定了其人工养殖的难度较大，需要为之构建专门的车间和营造特定的环境。目前的养殖方式多在水泥池中进行，建设投资较大，且一旦建成后就难以移动和改造，缺乏灵活性。本发明为组装式的管桶结构，安装快速灵活，可根据不同的养殖生产需求进行拆分或组装，养殖管理标准化和程序化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建设快速灵活，又便于科学化、程序化管理的松江鲈鱼工厂化养殖管桶系统。

本发明提供的松江鲈鱼工厂化养殖管桶系统，以圆柱形桶为养殖和水处理主体容器，通过管道连接构成；其中，用分层滤料组合进行水的处理；适当开启灭菌灯，辅助消毒；采用一级提水，降低能耗；用单循环方式管理养殖用水，达到清洁的目的。该管桶养殖系统包括三部分，即养殖单元、水处理单元和循环管道。所述养殖单元用于水生动物（松江鲈鱼）的养殖，水处理单元用于进行养殖用水处理，循环管道即为各单元之间（包括养殖单元之间，水处理单元之间，养殖单元与水处理单元之间）的连接通道，同时是整个系统循环水流动的载体。养殖单元排出的水通过管道进入水处理单元，经过水质净化处理和消毒后重新进入养殖单元。此即构成了封闭式循环养殖系统。其中：

1、养殖单元：该单元为圆柱形桶，用于养殖松江鲈鱼和其它水生动物，也称养殖桶，桶的直径为2~4m，高度0.5~1m，有效容积约为3~20m³，视养殖规模而定，采用塑料或者玻璃钢材料制作。在整个封闭式循环养殖系统中，养殖桶可以有多个，根据需要而定。

2、水处理单元：该单元由水处理桶、回水桶和清水桶三部分组成，均采用塑料或者玻璃钢材料制作。

（1）水处理桶：该桶直径1~2m，高度2~4m，有效容积约为6~15 m³，视养殖单元的用水量而定。

（2）回水桶：该桶直径3~4m，高度1.0~1.5m，有效容积约10~20m³，视养殖单元排水量而定。

（3）清水桶：该桶的直径1~2m，高度2~3m，有效容积约为6~10 m³，视水处理单元水处理能力而定。

3、循环管道：整套养殖系统均由管道连接，进行注排水和循环水。采用塑料（PVC、PPR）、玻璃钢、橡胶、牛筋等材料制作。

一、养殖系统各个单元的具体组成结构如下：

1、养殖单元，每个桶内设置有进水管、排水管和充气管等。

（1）进水管，每个养殖桶设置进水管2根，相对排列，使进水时形成旋转的水流。根据养殖桶的大小，进水管直径为30~50mm，材料可采用PVC管。

（2）排水管，每个养殖桶设置排水管1根，安装在养殖桶的中心，排水时与进水水流交互形成良好的漩涡，在进行循环水时达到有效排污的目的。排水管直径为60~110mm，材料可采用PVC管，管道上钻有数排直径10~20mm的小孔，用于污物的排出。需要根据养殖种类及其不同养殖时期个体的大小，在中心排污管套上不同孔径的网袋，防止养殖动物逃逸。

（3）充气管，每个养殖桶内设置多孔的充气管1个，充气管的一端通过管道与充气泵连接；充气管上的每个孔用塑料软管连接气石，密度为每1~2平方米布设一个气石。充气管安装有阀门，充气量的大小可根据需要进行调节。

2、水处理单元。

（1）回水桶，用于水的预处理；回水桶通过排水管与养殖桶连接，排水管口设有滤网，用于滤除流经排水管口的粗大物质，并沉淀在桶中。

（2）水处理桶，回水桶中预处理的水，通过水泵提水注入到水处理桶中，进行水处理。水处理桶内分层设置各种滤材和滤料，滤材包括网片、毛刷、海绵等，滤料包括珊瑚石、麦饭石、活性炭、沸石、牡蛎壳等。

每种滤材、滤料根据其作用分层、搭配装入，每层厚度为200~500mm。滤料的粒径可以有多规格，一般粒径为5~30mm，滤料的种类和大小合理搭配使用，既能达到优化的处理效果，又能保持良好的通透性。

养殖桶排出的水，经过水处理桶的多重处理过程，实现净化再循环利用。具体来说：

物理过程：通过网片、海绵等，可有效隔离去除粪便、残饵等大粒径的悬浮物；

化学过程：将珊瑚石、麦饭石、活性炭、沸石等滤料合理搭配，可有效吸附有害气体、重金属离子、放属性物质、细菌及其它有机物等，溶出有益的微量元素、氧气、碳素等，实时进行的离子交换过程可调节水的酸碱度、离子比例等，达到水处理的目的，同时为生物的生长创造有利条件，对生物处理过程起到协同作用；

生物过程：滤材、滤料表面会附生着大量的微生物、浮游生物等，分解残留在水体中的小型颗粒等有机物，吸收水体中氨氮、亚硝氮等有毒物质，放出氧气。

（3）清水桶，清水桶中安装有紫外灯；经过水处理桶处理后的水，通过溢流的方式，流入清水桶中，进行最后的紫外光消毒处理；然后通过进水管进入养殖桶中。

本发明中，管桶系统组合空间位置如图1和图2所示，其遵循如下原则：

1、水平节俭原则：各单元桶之间的布局，使连接管道运用最少，水流距离最短，这样即可降低养殖系统建造成本，同时又可在生产运行中保持足够的水流量，提高系统的运行效率。

2、垂直节能原则：整个系统中水的流动主要靠垂直重力作用，尽可能减少外力提水次数，降低能耗。具体而言，养殖桶的位置低于清水桶的位置，高于回水桶的位置。

二、养殖系统环境的布设与调控

1、养殖桶中环境的布设与调控。

（1）硬质环境的布设

养殖桶中的硬质环境除包括桶壁、排水管口、充气石等外，特殊布设了躲避物，为养殖动物提供栖息躲避的空间。

躲避物内部空间大小要适宜，方便养殖动物自由出入、栖息和躲避；颜色多为黑色、灰色等暗色调；形状规则与不规则均可。可根据养殖动物的种类和养殖阶段不同，调节躲避物的结构：如养殖动物幼体期间，躲避物内部空间要求较小；养殖动物成体期间，躲避物内部空间要求较大。躲避物布设密度要合理，布设的量要足够养殖动物的栖息，又不能过多，影响日常生产管理，一般遮盖率在10%左右为宜。

（2）软质环境的调控

光照调节：光照对水生动物有着重要的影响，当夏季光照过于强烈，为防止养殖桶中浮游生物和微生物的快速生长，需要采用遮阳网进行部分遮光措施，以维持整个系统的稳定性。光照要求均匀，一般光照控制在1000~5000lx。这由另外设置的调光设施和设备实现。

温度调节：温度是水生动物生长发育的关键因子，每种水生动物都有不同的温度要求。本发明根据松江鲈鱼不同时期的温度需求，控制其温度在0~30℃之间。这由另外设置的调温设施和设备实现。

2、水处理桶的调设。

滤材、滤料铺设安装完毕后，注入养殖用水，循环运行，培养生物膜，形成稳固高效的水生生物群落。在水处理系统生物群落形成的过程中，辅以人工接种和栽培，可达到定向培养和群落快速建立的效果。

（1）接种浮游生物

其中包括浮游植物和浮游动物，包括特定种类的藻类、轮虫、枝角类、桡足类等。藻类通过光合作用可以吸收水体中的无机盐、CO₂，产生O₂；轮虫、枝角类、桡足类可以消费藻类，形成稳定的食物链。当浮游动物达到一定量时，可通过过滤方法滤去部分浮游动物，从而减小了整个系统的有机含量。

（2）栽培大型维管束植物

一般选择在水处理单元桶的上面栽培一些大型维管束植物。大型维管束植物具有吸收水体中无机盐，增加水体溶氧等功效。淡水系统中可栽培茭白、西红柿、莴苣、黄瓜、生菜、草莓、莲藕等；海水系统中可栽培江蓠、裙带菜等。不同水生植物有不同的营养需求，必须根据水体的特点选择适宜的水生植物种类，才能保证其净化能力。

（3）培养微生物系统

在完成浮游生物接种、大型维管束植物栽培等工作，系统正常运作后，会慢慢在基质表面等部位形成微生物系统，这个微生物系统有强大的水质净化处理能力。在系统刚建立之初，维持水生生物群落的稳定是实现水质高效处理的前提，由于各种生态因子对水生生物群落结构的变化、演替有着不同的影响，所以需要根据情况采取相应的措施。

三、养殖系统的管理。

（1）养殖桶的管理

主要是定期投喂、定期排污、定期循环水、定期分桶。排污、投喂、循环水要求每日进行，分桶一般为1个月左右，需要根据养殖动物状况适当调整。

定期投喂，投喂采取三定原则（定时、定点、定量）：定时，根据不同水生动物不同生长阶段，一般幼体每日2~3次，成体每日1次；定量，以0.5~2h内吃完为宜；定点，一般选择的离排污口较近的地方，方便残饵的排出。

定期排污，排污以去除养殖桶中残饵、粪便和其他代谢物95%以上为宜，排污采用大循环水形成旋涡式水流，辅助人工操作，达到良好的排污效果。

定期循环水，根据不同养殖动物种类及其不同时期，定期调节循环水的总量、循环时间和循环水流速度，要求既能刺激养殖动物良好运动，又不影响其正常生长，以保证良好的品质。

定期换桶，随着养殖动物个体的生长，需要不断降低养殖桶中养殖动物的单位数量，以维持合理的养殖密度。同时，换桶可彻底清除养殖桶中病原微生物，起到良好的疾病预防效果。

（2）水处理桶的管理

水处理桶的日常管理工作主要是定期开启紫外灯、定期清理水系统。

紫外灯开启，在排污和水循环过程中需要开启紫外灯，可切断养殖废水与养殖进水有害病原，并维持养殖系统中较低的含菌量。

清理水系统，主要是清理水中衰败物。水系统内生物群落演替，系统内正常的新陈代谢，都会产生一些过剩或衰败的物质，这些物质需要根据情况及时清理，以免对系统造成负面影响。当养殖物品种的新陈代谢量大，养殖负荷较高，光照因子等条件较强时，某些水生生物就会大量繁殖。如果不加以人工调控，一旦超过某个阈值，整个系统就会崩溃。在此情况下，可以割去一部分大型水生维管束植物，捞去或滤去一部分水体中的浮游生物，以防止个别种类的泛滥。清理工作需要根据水系统状况开展，一般要求每周内清理水系统1~2次。

（3）循环管道的管理

循环管道管理主要是定期清洗、消毒、检测维修等。循环管道需要定期进行清理，以免赃物杂物堵塞管道，影响正常水循环，一般要求每日排污完毕后，放水清洗管道。循环管道需要定期消毒，防止管道中有害病菌的滋生，影响水生生物的正常生长，一般要求7~15天消毒一次。消毒废水不进入循环系统，通过排污口排出。循环管道在使用过程中会出现磨损等，需要定期检测维修，一般每季度开展一次检测维修，以免影响正常循环水。

附图说明

图1为松江鲈鱼工厂化管桶养殖系统各单元水平位置图示。

图2为松江鲈鱼工厂化管桶养殖系统各单元垂直位置图示。

具体实施方式

1、养殖系统组建和调试。

整套养殖系统包括养殖单元、水处理单元和循环管道。组建过程主要是管、桶材料的选择，管道容器的购买，现场安装组合，调试运行。

养殖桶选择塑料或玻璃钢材料的圆桶，宽扁型盆状结构，底部向中心倾斜。水处理单元选择塑料或玻璃钢材料的圆桶，高瘦型圆柱状结构，上部和底部均可连接管道。管道可选择玻璃钢、PVC、牛筋软管等材料，将上述两个功能单元连接起来。

（1）养殖桶单元组建

选择一块较为平整的土地，将养殖桶按照图纸规则的排列。在养殖桶的中心打洞，直径90~110mm，安装PVC法兰。在养殖桶的中心孔内部插上排污管，管径根据孔径大小匹配。养殖桶安装时，下面土地需要根据桶底部的坡度设置相应的坡度，以便于水流形成漩涡，利于水流旋转和排污。

（2）水处理单元组建

水处理单元包括三个结构：回水桶、水处理桶、清水桶。回水桶主要起到将养殖桶内水集中起来，并具有初步沉淀的功能，需要具备一定的缓冲能力。在回水桶中安装功率恰当的水泵，将回水桶的水提到水处理桶。水处理桶主要进行水的喷射曝气、过滤沉淀、化学吸附、生物处理等过程。水处理桶主要是梯级生物群落净化过程，里面装有各种筛网、滤料等，辅以模拟环流、调控水压等。从入水端滤材、滤料选择依次为：毛刷、滤网、0.5~1cm石砾、贝壳大杂烩、珊瑚砂、牡蛎壳、生化环、麦饭石、活性炭。以2个桶为一个小单元，可根据水处理能力需求安装不同数量的小单元。清水桶是存放处理好的养殖用水，内安装紫外杀菌灯，进行杀菌。清水桶的位置安装较高，要求清水桶的底部高于养殖桶的上部，以便形成稳定水压，保证向养殖桶供水。

（3）管道单元连接

根据图纸在土地上把需要安装管道的位置划线、挖沟。第一步先用PVC管道将各个养殖桶中心孔连接起来，联通到循环排污主管道。主管道可采用玻璃钢或PVC材料，使用明沟或者暗管均可。主管道连接到回水桶，将养殖桶中心排除的污水导入水处理单元的回水桶。第二步将回水桶通过水泵、牛筋软管连接至水处理桶第一个桶上部，采取喷流射水方式对水进行曝气。然后再将第一个桶的下部与第二个桶的下部连接，第一个水处理桶的水由上而下，第二个桶的水则由下而上，再将第二个桶的上部与清水桶连接，处理好的水流入清水桶。可根据处理需求增减水处理桶小单元，管道连接类似。清水桶底部设有出水口，处理好的水通过清水桶底部进入供水主管道，主管道再分流到供水分支管道，最终进入各个养殖桶，每个养殖桶相对位置设有两个进水管道。由于清水桶底部位置高于养殖桶上部位置，加上水位高度形成一定的压力，注水时可在养殖桶内形成较强的水流。养殖桶的排水管和进水管均设有控制阀门，可根据养殖需求调节进、排水量。

（4）调试运行

养殖系统调试主要是调节水平衡，水泵启动后，要求养殖桶单元、水处理单元各个桶内水位无明显变化，回水桶内水位保持合理平衡，既不抽干，也不溢出，管道没有漏水、渗水现象。调试关键环节在于以下几方面：① 根据养殖水体总量和每小时循环量确定水泵功率的大小；② 养殖桶内中心排污管安装有水位控制装置，可保证养殖桶内的水位平衡；③ 水处理单元内水处理桶滤材滤料通透性较大，保证内部水流速度匹配养殖循环水速度；④ 各个单元间和单元内部桶高度差设置合理，各个环节均有足够的压力保证水流；⑤ 最后还可依靠养殖桶的进、排水阀门调节水的平衡。

2、养殖系统运行管理。

（1）养殖日常管理

养殖日常管理主要是依据养殖动物的种类和不同生长时期所需要的栖息环境。本养殖用于松江鲈鱼的工厂化成鱼养殖过程中，主要是水流大小、循环量的调节，排污口大小的调节、水处理系统管理的调节。

（2）循环量的控制

水处理系统的循环量需要根据不同的情况进行调整，参照的因子有：养殖品种，养殖负荷，系统中生物的变化情况，光照等生态因子的变化。

（3）系统清理工作

要根据情况及时对系统进行清理，清理过剩有机物和衰败物，防止个别生物种的过量滋生导致系统崩溃，防止系统的堵塞。

（4）水生生物和水化学指标的监测

定期对水处理系统中不同阶段的水进行监测，及时了解水处理系统中生物变化的动态，根据监测结果及时调整，以保证水处理系统的长期高效运转。主要日常监测指标如下：含菌量、DO、pH、NH₃-N、NO₂-N和COD等。

Claims

1.一种松江鲈鱼工厂化养殖管桶系统，其特征在于包括三部分：养殖主体单元、水处理单元和循环管道；所述养殖主体单元用于水生动物的养殖，水处理单元用于进行养殖用水处理，循环管道为各单元之间的连接通道，同时是整个系统循环水流动的载体；养殖主体单元排出的水通过管道进入水处理单元，经过水质净化处理和消毒后重新进入养殖主体单元，从而构成封闭式循环养殖系统；其中：

所述养殖主体单元为圆柱形桶，也称养殖桶，桶的直径为2~4m，高度0.5~1m，有效容积为3~20m³，视养殖规模而定；养殖桶有多个，根据需要而定；

所述水处理单元由水处理桶、回水桶和清水桶三部分组成，其中：

水处理桶直径1~2m，高度2~4m，有效容积为6~15 m³，视养殖单元的用水量而定；

回水桶直径3~4m，高度1.0~1.5m，有效容积为10~20m³，视养殖单元排水量而定；

清水桶直径1~2m，高度2~3m，有效容积为6~10 m³，视水处理单元水处理能力而定；

所述循环管道：用于养殖系统各个单元之间的连接，并进行注排水和循环水。

2.根据权利要求1所述的松江鲈鱼工厂化养殖管桶系统，其特征在于：

所述养殖主体单元中，每个桶内设置有进水管、排水管和充气管；其中：

（1）进水管，每个养殖桶设置进水管2根，相对排列，使进水时形成旋转的水流；进水管直径为30~50mm；

（2）排水管，每个养殖桶设置排水管1根，安装在养殖桶的中心；排水管直径为60~110mm，管道上钻有数排直径为10~20mm的小孔，用于污物的排出；

（3）充气管，每个养殖桶内设置多孔的充气管1个，充气管的一端通过管道与充气泵连接；充气管上的每个孔用塑料软管连接气石，密度为每1~2平方米布设一个气石；充气管安装有阀门，用于调节充气量的大小；

所述水处理单元中：

（1）回水桶，用于水的预处理；回水桶通过排水管与养殖桶连接，排水管口设有滤网，用于滤除流经排水管口的粗大物质，以免进入水处理桶中；

（2）水处理桶，回水桶中预处理的水，通过水泵提水注入到水处理桶中，进行水处理；水处理桶内分层设置各种滤材和滤料，滤材包括网片、毛刷和海绵，滤料包括珊瑚石、麦饭石、活性炭、沸石和牡蛎壳；

3.根据权利要求2所述的松江鲈鱼工厂化养殖管桶系统，其特征在于：管桶系统组合空间位置如下原则：

（1）、水平节俭原则：各单元桶之间的布局，使连接管道运用最少，水流距离最短；

（2）、垂直节能原则：养殖桶的位置低于清水桶的位置，高于回水桶的位置。

4.根据权利要求2或3所述的松江鲈鱼工厂化养殖管桶系统，其特征在于：所述养殖桶中布设有躲避物，为养殖动物提供栖息躲避的空间。

5.根据权利要求4所述的松江鲈鱼工厂化养殖管桶系统，其特征在于：还设有调光设施和设备，用于调节光照；设有调温设施和设备，用于调控温度。

6.根据权利要求5所述的松江鲈鱼工厂化养殖管桶系统，其特征在于：水处理桶中，注入养殖用水，循环运行时，培养生物膜，以形成稳固高效的水生生物群落，具体包括：

（1）接种浮游生物

浮游生物分为浮游植物和浮游动物，包括养殖用的藻类、轮虫、枝角类和桡足类；

（2）栽培大型维管束植物

淡水系统中栽培茭白、西红柿、莴苣、黄瓜、生菜、草莓、莲藕；海水系统中栽培江蓠、裙带菜；

（3）培养微生物系统

在完成浮游生物接种、大型维管束植物栽培工作，系统正常运作后，在基质表面部位形成微生物系统，用于水质净化处理。