CN103814854B - 一种跑道式生物絮凝养虾系统和方法 - Google Patents

一种跑道式生物絮凝养虾系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种跑道式生物絮凝养虾系统和方法，包括养殖区和生物絮凝体培养区，养殖区位于池塘的高端，也是系统的进水端，生物絮凝体培养区位于池塘的低端，也是系统的出水端；本发明采取比较低的增建成本，在池塘内部实现絮凝体的培养区和虾的生长区的分离，并通过内部隔断和水车式增氧机的反向安置，在池塘内部创造跑道式的水流。蠕动泵可以将絮体的生成和投饵活动协调起来；隔离的絮凝体培养区本身既是絮凝体的生产区，也是养殖区中的残饵和粪便及氨氮的处理区。实践结果表明，试验塘水质情况好于对照塘，产量明显高于对照塘。

Description

一种跑道式生物絮凝养虾系统和方法
技术领域
本发明涉及一种应用生物絮凝技术实现跑道式生物絮凝养虾系统和方法。
背景技术
水产动物的蛋白需求明显高于哺乳动物。但仅约20-30％的投喂蛋白质被转化成鱼获物，大部分不能被利用而存在于养殖水体中，一般养殖水体中的C：N低于4.0。研究者根据异养细菌生长代谢需求特征，提出应将养殖水体中的C：N提高到10.75以上，以促进养殖水体中异养细菌的大量生长，并以此为驱动形成微生物絮凝体(Biofloc)进而有效控制养殖水体中的氨氮，并应用15N示踪的方法验证了罗非鱼对絮凝体的有效摄食。之后的研究表明，①水产养殖条件下形成的生物絮凝体的粗蛋白含量一般在38.5-57.4％，粗脂肪在20-35％，能量20-25kJ·g-1，可以满足养殖对象的营养需求；②絮凝体中含有的其他物质对水产养殖也具有重要意义，比如短链脂肪酸、聚β羟丁酸(Poly-β-hydroxybutyrate，PHB)和一定量的维生素和痕量元素；③对鱼类的粪便中蛋白质含量实验结果表明，鲢鱼、罗非鱼、南美白对虾等摄食细菌絮凝体后生长率良好，而且同化率高；④罗非鱼养殖中应用生物絮凝技术，蛋白质的利用率从23％提高到了43％；⑤虾养殖中应用生物絮凝技术，氮的利用率提高到了63％，饲料需求量降低70％以上。在鲤鱼、鲫鱼、虾苗标粗、海参养殖和卤虫养殖过程中应用生物絮凝技术也取得了良好的效果。
我国水产养殖业在快速发展的同时，至少会面临以下几个方面的问题：①可用的安全的源水越来越少，给开放式养殖模式增加了不稳定性，尤其是疾病的传播而带来的鱼药的滥用进而引发的食品安全问题；②鱼粉价格上涨，养殖成本增加；③环境约束日益增加，排污会受到监管。
尽管国内水产科研院所已经对生物絮凝表现出浓厚的兴趣，也开展了比较广泛的研究，但生产规模的应用比较少，大面积的推广还存在很多细节上的问题，具体表现在：①因为要培养絮凝体，养殖水体会比较浑浊，尤其对于没有铺设HDPE膜的土池，要说服养殖户接受这种浑浊的水有一定的难度。②生物絮凝技术不仅需要足够的溶解氧，还需要足够的搅拌和混合，需要根据投饵情况定期补充碳源，在没有获得明显经济效益保障的前提下，老百姓不会愿意增加这部分投资。③即使在正常情况下，也需要定期监测养殖水体中的悬浮颗粒物含量。如果超出一定的浓度范围，有必要排出一部分，增加了生产环节的不稳定性。④养殖户对养殖风险的抵抗能力比较低，如果一项技术没有足够的盈利把握，他们不会主动去选择。国家现在不征收养殖用水费，也不征收水产养殖排污费；而鱼病的出现是机率性的。所以，仅仅是防病和减少换水量不会对养殖户有足够的吸引力。更高的放养密度和养殖产量是生物絮凝技术效益的保障。必须开发出稳定的、能够明显提高养殖产量的生物絮凝技术体系，才能被养殖户接受而进一步推广。
发明内容
本发明提出一种跑道式生物絮凝养虾系统和方法，重点解决高密度养虾塘的微生物絮凝体高效成粒和水质调控问题，构建高效、高产、节水和安全的养殖新模式。
本发明的技术方案：
一种跑道式生物絮凝养虾系统，包括养殖区和生物絮凝体培养区，养殖区位于池塘的高端，也是系统的进水端，生物絮凝体培养区位于池塘的低端，也是系统的出水端；在池塘宽度的中间位置沿长度方向设一80-100目的聚乙烯网片将养殖池横向，称为第一隔断(1)，第一隔断(1)的A端距池塘进水边的距离为池塘长度的1／10，第一隔断(1)的B端距池塘排水边的距离为3／10，第一隔断(1)的长度为池塘长度的6／10；第一隔断(1)两侧放水车式增氧机，驱流方向相反，台数根据增氧机的功率和养殖池塘水面定，保证水体中溶解氧在6mg/L以上；
在第一隔断(1)的B端，距塘边2／10处，设一纵向的第二隔断(2)，第二隔断(2)采用100目网片(9)；第二隔断(2)和池塘边共同构成一隔离区域即生物絮凝体培养区，该区域底部铺设HDPE膜，并设底部微孔增氧系统(4)，第二隔断(2)一侧的下部留有高30cm的缺口，以便于养殖区底部的残饵和粪便能够快速进入生物絮凝区；该缺口用20-40目的网片(10)遮挡，网目的大小根据虾苗的大小进行调整，避免虾苗进入絮体培养区；在距离隔离区域的另一边1／8处设一低扬程蠕动泵，功率根据具体水深和面积定；第二隔断(2)在距池底50cm处开孔，以便蠕动泵从生物絮凝体培养区抽水至池塘养殖区。
利用所述的跑道式生物絮凝养虾系统养虾的方法，生物絮凝体培养区加入红糖作碳源，将生物絮凝体培养区的C：N维持在10，开启底部微孔增氧系统(4)，关停蠕动泵(7)，开启水车式增氧机，在养殖区形成跑道式环流，环流将残饵、粪便带至生物絮凝体培养区；开启水车式增氧机(6)，24小时连续充气，溶解氧浓度维持在6mg/L以上；投饵前0.5-1小时，开启蠕动泵，将已培养好的絮凝体泵出絮凝体培养区，投饵时关闭蠕动泵，生物絮凝培养区只开启底部增氧；投饵结束0.5-1小时开启蠕动泵1小时；直到下次投饵前再开启。
本发明采取比较低的增建成本，在池塘内部实现絮凝体的培养区和虾的生长区的分离，并通过内部隔断和水车式增氧机的反向安置，在池塘内部创造跑道式的水流。蠕动泵可以将絮体的生成和投饵活动协调起来；隔离的絮凝体培养区本身既是絮凝体的生产区，也是养殖区中的残饵和粪便及氨氮的处理区。
附图说明
图1养殖池塘平面图；
图2隔断2结构图；
1第一隔断，2第二隔断，3鼓风机，4底部微孔增氧系统，5HDPE底膜，6水车式增氧机，7蠕动泵，8蠕动泵管口，9100目网片，1020-40目网片。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
参考图1，跑道式生物絮凝养虾系统包括养殖区(AquacultureZone，AZ)和生物絮凝体培养区(BioflocsCultivationZone，BZ)，养殖区位于池塘的高端(进水端)，生物絮凝体培养区位于池塘的低端(出水端)。在池塘宽度的中间位置沿长度方向设一80目左右的聚乙烯网片将养殖池横向隔断(记为隔断1)，采用隔断1的A端距池塘进水边的距离为池塘长度的1／10，隔断1的B端距池塘排水边的距离为3／10，隔断1的长度为池塘长度的6／10。隔断1每侧放水车式增氧机，驱流方向相反，具体台数根据增氧机的功率和养殖池塘水面定，保证水体中溶解氧在6mg/L以上。
在隔断1的B端，距塘边2／10处，设一纵向隔断2，隔断2材质可同隔断1，100目网片9。隔断2和池塘边共同构成一隔离区域，该区域底部铺设HDPE膜，并设底部微孔增氧系统4(曝气增氧管外直径14mm×内直径10mm，均匀布于池底)，隔断2一侧的底部(池底)留有高30cm的缺口，以便于养殖区底部的残饵和粪便能够快速进入生物絮凝区。缺口用20-40目的网片10遮挡，网目的大小根据虾苗的大小进行调整，避免虾苗进入絮体培养区。在距离隔离区域的另一边1／8处设一低扬程蠕动泵，功率根据具体水深和面积定。第二隔断2在距池底50cm处开孔，以便蠕动泵从生物絮凝体培养区抽水至池塘养殖区。
生物絮凝体培养区池底布管方式：采用长条式增氧系统。选用5-50m(依隔离区的宽度)的微孔增氧管布设在池塘底层，固定并连接到输气的塑料软支管上，支管再连接主管。微孔增氧管距池底15cm，呈水平。一般选罗茨鼓风机或空压机。风机功率大小依水面面积而定，如隔离区100m2，可选0.5kw一台，300m2隔离区可选1.5kw一台。充气量：50-100w／m3(根据养殖密度调整)。
生产进行时，开启水车式增氧机，在养殖区形成跑道式环流，环流将残饵、粪便带至生物絮凝体培养区(BZ)，生物絮凝体培养区根据投喂饵料的量加入红糖做碳源调整C：N，加红糖时停开蠕动泵7，反应5小时左右，开启蠕动泵，将培养好的含絮体的水通过蠕动泵输送至养殖区，蠕动泵可开启到下次投饵前。
将一标准化养殖池塘(长*宽=40m*150m)改造成跑道式生物絮凝养虾塘，另选同样条件的池塘做对照塘。对照塘采用常规养殖模式，池塘面积长*宽=40m*150m。
试验塘：生物絮凝体培养区加入红糖作碳源，将生物絮凝体培养区(BZ)的C：N维持在10，开启底部微孔增氧系统4，关停蠕动泵7，开启水车式增氧机，在养殖区形成跑道式环流，环流将残饵、粪便带至生物絮凝体培养区。苗种采用优质健康的SPF第一代南美白对虾虾苗，价格为150元／万尾，经15d淡化标粗后，放苗入池塘，试验塘放养密度15万PL／667m2(虾苗，规格2.0cm)，对照塘放养密度：放养密度8万PL／667m2(虾苗，规格2.0cm)。试验塘每天投喂2次，对照塘每天投喂3次。体长＜2-5cm时，投饵量占体重的9-10％；体长＜6-10cm时，投饵量占体重的6-7％；体长＞10cm时，投饵量占体重的3-5％。投饵量根据虾摄食情况进行适当调整。日投喂量根据池水水质、虾苗摄食及当日天气等情况灵活掌握。开启水车式增氧机，24小时连续充气，溶解氧浓度维持在6mg／L以上。投饵前0.5-1小时，开启蠕动泵，将已培养好的絮凝体泵出絮凝体培养区，投饵时关闭蠕动泵，生物絮凝培养区只开启底部增氧。投饵结束0.5-1小时开启蠕动泵1小时。直到下次投饵前再开启。养殖期间试验塘不换水。
养殖期间，每7d从试验塘的AZ区和BZ区及对照塘取样，分别测试pH，总氨氮(TAN)，亚硝酸(NO2-N)，硝酸盐(NO3-N)，溶解氧(DO)。根据池塘中虾的规格和载虾量，及时做好轮捕工作，记录每次的捕捞量。第90天排干养殖池水收获对虾，测量对虾产量和体重，计算对虾存活率和特定增长率。
实践结果表明，试验塘水质情况好于对照塘，产量明显高于对照塘。
表1试验塘和对照塘水质比较
表2试验塘和对照塘虾生长情况比较
表3试验塘和对照塘部分生产成本分析
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种跑道式生物絮凝养虾系统，其特征在于，包括养殖区和生物絮凝体培养区，养殖区位于池塘的高端，也是系统的进水端，生物絮凝体培养区位于池塘的低端，也是系统的出水端；在池塘宽度的中间位置沿长度方向设一80-100目的聚乙烯网片将养殖池横向隔断，称为第一隔断(1)，第一隔断(1)的A端距池塘进水边的距离为池塘长度的1/10，第一隔断(1)的B端距池塘排水边的距离为3/10，第一隔断(1)的长度为池塘长度的6/10；第一隔断(1)两侧放水车式增氧机(6)，驱流方向相反，台数根据增氧机的功率和养殖池塘水面定，保证水体中溶解氧在6mg/L以上；
在第一隔断(1)的B端，距塘边2/10处，设一纵向的第二隔断(2)，第二隔断(2)采用100目网片(9)；第二隔断(2)和池塘边共同构成一隔离区域即生物絮凝体培养区，该区域底部铺设HDPE膜，并设底部微孔增氧系统(4)，第二隔断(2)一边的下部留有高30cm的缺口，以便于养殖区底部的残饵和粪便能够快速进入生物絮凝体培养区；该缺口用20-40目的网片(10)遮挡，网目的大小根据虾苗的大小进行调整，避免虾苗进入生物絮凝体培养区；在距离第二隔断(2)的另一边1/8处设一低扬程蠕动泵，功率根据具体水深和面积定；第二隔断(2)在距池底50cm处开孔，以便蠕动泵从生物絮凝体培养区抽水至池塘养殖区。
2.根据权利要求1所述的跑道式生物絮凝养虾系统养虾的方法，其特征在于，生物絮凝体培养区加入红糖作碳源，将生物絮凝体培养区的C：N维持在10，开启底部微孔增氧系统(4)，关停蠕动泵(7)，开启水车式增氧机，在养殖区形成跑道式环流，环流将残饵、粪便带至生物絮凝体培养区；开启水车式增氧机(6)，24小时连续充气，溶解氧浓度维持在6mg/L以上；投饵前0.5-1小时，开启蠕动泵，将已培养好的絮凝体泵出絮凝体培养区，投饵时关闭蠕动泵，生物絮凝体培养区只开启底部增氧；投饵结束0.5-1小时开启蠕动泵1小时；直到下次投饵前再开启。
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