CN103960190B - 货柜模组生态循环水产养殖系统 - Google Patents

Abstract

本货柜模组生态循环水产养殖系统包括养殖单元、生物过滤单元和物理过滤单元共三个单元。养殖单元的水位保持为较物理过滤单元的水位高；还包括：第一直向水管，其连通养殖单元底部和物理过滤单元底部，养殖单元的水根据底部相通的连通器内液面相平的原理，自动经第一直向水管导流至物理过滤单元；第二直向水管，其连通物理过滤单元上部和生物过滤单元上部。物理过滤单元的水经第二直向水管溢流至生物过滤单元；第三纵向水管，其底部连通生物过滤单元底部，顶部连通养殖单元上部。生物过滤单元的水根据底部相通的连通器内液面相平的原理自动导流至第三纵向水管；以及设于第三纵向水管的曝气装置，使第三纵向水管上部的水连同曝气形成的气泡溢出至养殖单元。

Description

货柜模组生态循环水产养殖系统

技术领域

本货柜模组生态循环水产养殖系统涉及一种水产养殖设备，特别是应用了货柜本身窄长及高度的有利条件，实现了一种无需水泵操作而只利用水本身的物理特性，将水导流形成高低流向、流速快、耗能低的货柜模组生态循环水产养殖系统。

背景技术

传统的水产养殖，一般都在土塘内，但所面对的问题很多，例如是塘底沉积物污染、占地多、养殖密度低、受天然环境影响等。

现时较先进的养殖方式是以混凝土、砖或玻璃钢制成的鱼池养鱼，与传统土塘养殖相比，不但占地少、而且不受天然环境影响、对养殖环境和水质有较好的控制，因而可提高养殖密度。

不过，这些养殖系统一般采用多个水泵控制水的流动，需消耗一定的能量；此外，鱼池底部一般朝中央部分向下倾斜，排污口设于池底中央，沿池的周边切向进水，使池水产生切向流动而旋转，从而将水产排泄物、残饵等由中央的排污口排走；鱼池的水流如加速后，地心吸力的物理反应，形成漩涡，不但不利水产的游动，而且排污亦不够彻底，池底经常积聚有污物，影响水质。

此外，一般工厂化养殖需要大量投资在厂房及土建，造成成本高，效益低的问题，最后较难达到产业化。

发明内容

本货柜模组生态循环水产养殖系统的目的在于克服现有技术成本高和缺乏灵活性的缺点，提供一种活动式和无需水泵操作而只利用水本身的物理特性，将水导流而把污物排出，又不影响养殖物的低耗能水产养殖系统。

为实现上述目的，本货柜模组生态循环水产养殖系统包括：养殖单元、生物过滤单元和物理过滤单元三个部分。

养殖单元的水位保持为较物理过滤单元的水位高；还包括：

第一直向水管，其连通养殖单元底部和物理过滤单元底部，养殖单元的水根据底部相通的连通器内液面相平的原理，自动经第一直向水管导流至物理过滤单元；

第二直向水管，其连通物理过滤单元上部和生物过滤单元上部，物理过滤单元的水经第二直向水管溢流至生物过滤单元；

第三纵向水管，其底部连通生物过滤单元底部，顶部连通养殖单元上部，生物过滤单元的水根据底部相通的连通器内液面相平的原理，自动导流至第三纵向水管；以及

设于第三纵向水管的曝气装置，使第三纵向水管上部的水连同曝气形成的气泡溢出至养殖单元。

曝气装置包括鼓风机和连接鼓风机的多条曝气装置曝气管，多条曝气装置曝气管连通第三纵向水管，以更佳的控制曝气强度。

养殖单元顶部沿两长侧设养殖单元进水管，底部沿两长侧设养殖单元排水管。养殖单元进水管连通第三纵向水管顶部，并设平均分布的出水微孔；养殖单元排水管连通第一直向水管，设平均分布的吸水微孔。养殖单元中部沿两长侧设养殖单元曝气管。

物理过滤单元下部设有沉淀池，沉淀池上方设多层过滤层，各过滤层的滤网网眼由下至上逐渐缩少；物理过滤单元还设有物理过滤单元排水管，其下部连通第一直向水管，上部开口设于沉淀池和过滤层之间；物理过滤单元的底部设有物理过滤单元排污管，以排走沉淀于沉淀池的污物。

生物过滤单元上部设有连通第二直向水管的进水管，中部设有硝化细菌寄体，下部设有曝气管，底部设连通第三纵向水管底部的排水口。生物过滤单元的曝气管促使水在生物过滤单元的上下循环流动，增加水接触硝化细菌的时间，加强生物过滤效果。

生物过滤单元的进水管优选为喷洒装置，使水以滴漏方式进入生物过滤单元，有充分的时间与硝化细菌接触。硝化细菌寄体优选呈丝带状，以增加表面积，从而增加水和硝化细菌的接触。生物过滤单元顶部以顶盖密封，顶盖具有波纹状的板面，并设多个微孔。

养殖单元、生物过滤单元和物理过滤单元均为长方体，优选以货柜加工而成。养殖单元底部和四侧内壁设防水层，防水层以玻璃钢制成；内壁和防水层之间以发泡胶作保温层；养殖单元还设加固结构，以承受养殖单元的水压。

水产养殖系统还设有温度计、溶氧测量装置，以监测养殖单元内的水质，在需要时及时作出调整。水产养殖系统设鼓风机，其连接曝气装置、养殖单元曝气管及生物过滤单元的曝气管，所有曝气点由一个鼓风机带动。

养殖单元的水量较生物过滤单元和物理过滤单元的水量多，优选为多10倍。养殖单元和生物过滤单元一体地设置，物理过滤单元设于生物过滤单元远离养殖单元的一侧，使生物过滤单元位于养殖单元和物理过滤单元之间。

货柜模组生态循环水产养殖系统的操作方式：

1.先将水和水产放入养殖单元内，由于与养殖单元通过第一直向水管底部连通的物理过滤单元的水位较养殖单元水位低，根据底部相通的连通器内液面相平的原理，在养殖单元排水管的吸水微孔在管内壁由于负压物理规律，形成吸力作用，将养殖单元内的水连同水产排泄物、残饵等吸入养殖单元排水管，并通过第一直向水管自动导流到物理过滤单元；污水流经多层过滤层过滤，滤出的污物沉淀在沉淀池并经沉淀池底部的物理过滤单元排污管排走；经物理过滤单元过滤完毕的水在物理过滤单元上部，经第二直向水管导流至生物过滤单元。

2.经生物过滤单元的进水管以滴漏形式，流向生物过滤单元中部的硝化细菌寄体；生物过滤单元的曝气管促使水在生物过滤单元的上下循环流动，增加水接触硝化细菌的时间，加强生物过滤效果；此外，水中的蛋白有机物亦因而黏附在曝气形成的气泡表面，气泡上升积聚后经顶盖的微孔排走。经生物过滤单元过滤完毕的水在生物过滤单元底部，经排水口导流至第三纵向水管底部。由于第三纵向水管的水位较生物过滤单元的水位低，根据底部相通的连通器内液面相平的原理，生物过滤单元的水自动导流到第三纵向水管；虽然第三纵向水管的水位不足以使水流向养殖单元进水管，但藉由曝气装置为第三纵向水管上部的水曝气，不但可以使第三纵向水管上部的水连同曝气形成的气泡溢出至养殖单元，而且同步增加水的溶氧量，确保流入养殖单元的水具有足够的溶氧。养殖池顶部进水管的水经出水微孔射入养殖单元。

3.养殖单元内的水连同水产排泄物、残饵等吸入养殖单元排水管，然后污水通过第一直向水管自动导流到物理过滤单元，完成一个水循环。养殖单元两旁中部的养殖单元曝气管可加强控制养殖单元的水向上升的流量，而且有助在养殖单元形成上下转动的循环水流；由于养殖单元两侧各设有养殖单元进水管和养殖单元曝气管，故养殖单元两侧都有上下转动的水流，两者互相冲击形成逆向对流，加速转动，有效避免污物沉积在养殖箱底部，水产在这种水流环境游动，亦可使其肉质更结实，健康成长。

货柜模组生态循环水产养殖系统的效益

1.本水产养殖系统利用水体重量，本身的物理特性将水导流，无需设置水泵，因此有低耗能的优点；整个系统着重水流设计，机械部件少，维护成本低。

2.本水产养殖系统的养殖单元内的水流长期上下转动，形成激流，水流加速时不会产生漩涡，不但更适合水产生长，而且亦可使鱼饵的分布更平均、避免水产排泄物和残饵等留在箱底，由于流速比一般循环系统倍增，能保证彻底排污，改善养殖单元内的水质；养殖单元中的曝气管亦可控地向水体增氧，使养殖单元内的水维持充足的溶氧度，可达到水产养殖高密度，低耗能效果。

3.本水产养殖系统利用货柜本身条件改装而成，组装方便，运输便利，国际通用，可模组扩容，增加养殖单元。物理过滤单元和生物过滤单元均呈长方形箱体，可充分使用空间。相比圆型水体节省百分之二十三应用空间。

附图说明

图1是本货柜模组生态循环水产养殖系统实施例的结构示意图。

图2是本货柜模组生态循环水产养殖系统实施例的养殖单元的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本货柜模组生态循环水产养殖系统作进一步详细的描述，但本货柜模组生态循环水产养殖系统的实施方式不限于此。如图1所示，本实施例的货柜模组生态循环水产养殖系统包括：养殖单元1、生物过滤单元2和物理过滤单元3：

养殖单元1的水位保持为较物理过滤单元3的水位高；还包括第一直向水管4，其连通养殖单元1底部和物理过滤单元3底部，养殖单元1的水根据底部相通的连通器内液面相平的原理，自动经第一直向水管4导流至物理过滤单元3；第二直向水管5，其连通物理过滤单元3上部和生物过滤单元2上部，物理过滤单元3的水，经第二直向水管5溢流至生物过滤单元2；第三纵向水管6，其底部连通生物过滤单元2底部，顶部连通养殖单元1上部，生物过滤单元2的水根据底部相通的连通器内液面相平的原理，自动导流至第三纵向水管6；设于第三纵向水管6的曝气装置(图中未示)，使第三纵向水管6上部的水连同曝气形成的气泡溢出至养殖单元1。

曝气装置包括鼓风机和连接鼓风机的多条曝气装置曝气管(图中未示)，多条曝气装置曝气管连通第三纵向水管6，以更佳的控制曝气强度。

养殖单元1顶部沿两长侧设养殖单元进水管11，底部沿两长侧设养殖单元排水管12。养殖单元进水管11连通第三纵向水管6顶部，并设平均分布的出水微孔(图中未示)；养殖单元排水管12连通第一直向水管4，设平均分布的吸水微孔(图中未示)。养殖单元1中部沿两长侧设养殖单元曝气管13。

物理过滤单元3下部设有沉淀池31，沉淀池31上方设多层过滤层32，各过滤层32的滤网网眼由下至上逐渐缩少；物理过滤单元3还设有物理过滤单元排水管33，其下部连通第一直向水管4，上部开口设于沉淀池31和过滤层32之间；物理过滤单元3的底部设有物理过滤单元排污管34，以排走沉淀于沉淀池31的污物。

生物过滤单元2上部设有连通第二直向水管5的进水管21，中部设有硝化细菌寄体22，下部设有曝气管23，底部设连通第三纵向水管6底部的排水口24。生物过滤单元2的曝气管23促使水在生物过滤单元2的上下循环流动，增加水接触硝化细菌的时间，加强生物过滤效果。在本实施例中，生物过滤单元2的进水管21为喷洒装置，使水以滴漏方式进入生物过滤单元2，有充分的时间与硝化细菌接触。硝化细菌寄体22呈丝带状，以增加表面积，从而增加水和硝化细菌的接触。为加强生物过滤单元的过滤效果，生物过滤单元2顶部以顶盖25密封，顶盖25具有波纹状的板面，并设多个微孔；水中的蛋白有机物黏附在曝气形成的气泡表面，气泡上升积聚后经顶盖25的微孔排走。

养殖单元1、生物过滤单元2和物理过滤单元3均为长方体，在本实施例中以货柜加工而成，养殖单元1和生物过滤单元2一体地设置，物理过滤单元3设于生物过滤单元2远离养殖单元的一侧，使生物过滤单元2位于养殖单元1和物理过滤单元3之间。

养殖单元1底部和四侧内壁设防水层，防水层以玻璃钢制成；内壁和防水层之间以发泡胶作保温层；养殖单元1还设加固结构，以承受养殖单元的水压。水产养殖系统还设有温度计、溶氧测量装置，以监测养殖单元内的水质，在需要时及时作出调整；并设鼓风机，其连接曝气装置、养殖单元曝气管及生物过滤单元的曝气管，所有曝气点由一个鼓风机带动。

养殖单元1的水量较生物过滤单元2和物理过滤单元3的水量多，在本实施例中，养殖单元1的水量为50吨，生物过滤单元2的水量为5吨，物理过滤单元3的水量亦为5吨；养殖单元进水管11每分钟进水1吨至养殖单元1，养殖单元排水管12每分钟排水1吨。

货柜模组生态循环水产养殖系统的操作方式

1.先将水和水产放入养殖单元1内，由于与养殖单元1通过第一直向水管4底部连通的物理过滤单元3的水位较养殖单元1水位低，根据底部相通的连通器内液面相平的原理，在养殖单元排水管12的吸水微孔形成吸力作用，将养殖单元1内的水连同水产排泄物、残饵等吸入养殖单元排水管12，并通过第一直向水管4自动导流到物理过滤单元3；污水经各过滤层32过滤，滤出的污物沉淀在沉淀池31，并经沉淀池31底部的物理过滤单元排污管33排走

2.经物理过滤单元3过滤完毕的水，在物理过滤单元3上部经第二直向水管5导流至生物过滤单元2，经生物过滤单元2的进水管21以滴漏形式流向生物过滤单元2中部的硝化细菌寄体22；生物过滤单元2的曝气管23促使水在生物过滤单元2的上下循环流动，增加水接触硝化细菌的时间，加强生物过滤效果；此外，水中的蛋白有机物亦因而黏附在曝气形成的气泡表面，气泡上升积聚后经顶盖25的微孔排走。经生物过滤单元2过滤完毕的水在生物过滤单元2底部经排水口24导流至第三纵向水管6底部。

生物过滤单元2的水根据底部相通的连通器内液面相平的原理，自动导流至第三纵向水管6；虽然第三纵向水管6的水位不足以使水流向养殖单元进水管11，但藉由曝气装置为第三纵向水管6上部的水曝气，不但可以使第三纵向水管6上部的水连同曝气形成的气泡溢出至养殖单元1，而且可增加水的溶氧量，同步确保流入养殖单元1的水具有足够的溶氧量。养殖池顶部进水管11的水经出水微孔射入养殖单元1，如上所述，养殖单元1内的水连同水产排泄物、残饵等吸入养殖单元排水管12，然后污水通过第一直向水管4自动导流到物理过滤单元3，完成一个水循环。

3.养殖单元1中部的养殖单元曝气管13可加强控制养殖单元1的水的提升量，而且有助在养殖单元1形成上下转动的循环水流；由于养殖单元1两侧各设有养殖单元进水管11和养殖单元曝气管13，故养殖单元1两侧都有上下转动的水流，两者互相冲击形成逆向对流，加速转动，有效避免污物沉积在养殖箱底部，水产在这种水流环境游动，亦可使其肉质更结实，健康成长。

上述实施例为本水产养殖系统较佳的实施方式，但本水产养殖系统的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本水产养殖系统的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本水产养殖系统的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种货柜模组生态循环水产养殖系统，包括养殖单元、生物过滤单元和物理过滤单元，其特征在于：养殖单元的水位保持为较物理过滤单元的水位高；此外还包括：

第一直向水管，其连通养殖单元底部和物理过滤单元底部，养殖单元的水根据底部相通的连通器内液面相平的原理，自动经第一直向水管导流至物理过滤单元；

第二直向水管，其连通物理过滤单元上部和生物过滤单元上部，物理过滤单元的水经第二直向水管溢流至生物过滤单元；

第三纵向水管，其底部连通生物过滤单元底部，顶部连通养殖单元上部，生物过滤单元的水根据底部相通的连通器内液面相平的原理，自动导流至第三纵向水管；以及设于第三纵向水管的曝气装置，使第三纵向水管上部的水连同曝气形成的气泡溢出至养殖单元。

2.根据权利要求1所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：曝气装置包括鼓风机和连接鼓风机的多条曝气装置曝气管，多条曝气装置曝气管连通第三纵向水管。

3.根据权利要求1所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：养殖单元顶部沿两长侧设养殖单元进水管，底部沿两长侧设养殖单元排水管。

4.根据权利要求3所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：养殖单元进水管连通第三纵向水管顶部，并设平均分布的出水微孔；养殖单元排水管连通第一直向水管，设平均分布的吸水微孔。

5.根据权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：养殖单元中部沿两长侧设养殖单元曝气管。

6.根据权利要求1所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：物理过滤单元下部设有沉淀池，沉淀池上方设多层过滤层，各过滤层的滤网网眼由下至上逐渐缩少；物理过滤单元还设有物理过滤单元排水管，其下部连通第一直向水管，上部开口设于沉淀池和过滤层之间；物理过滤单元的底部设有物理过滤单元排污管。

7.根据权利要求1所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：生物过滤单元上部设有连通第二直向水管的进水管，中部设有硝化细菌寄体，下部设有曝气管，底部设连通第三纵向水管底部的排水口。

8.根据权利要求7所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：生物过滤单元的进水管为喷洒装置。

9.根据权利要求7所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：硝化细菌寄体呈丝带状。

10.根据权利要求1所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：生物过滤单元顶部以顶盖密封，顶盖具有波纹状的板面，并设多个微孔。

11.根据权利要求1所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：养殖单元、生物过滤单元和物理过滤单元均为长方体，以货柜加工而成。

12.根据权利要求1所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：养殖单元底部和四侧内壁设防水层，防水层以玻璃钢制成；内壁和防水层之间以发泡胶作保温层；养殖单元还设加固结构。

13.根据权利要求1所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：水产养殖系统还设有温度计、溶氧测量装置。

14.根据权利要求1，5或7所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：水产养殖系统设鼓风机，其连接曝气装置、养殖单元曝气管及生物过滤单元的曝气管，所有曝气点由一个鼓风机带动。

15.根据权利要求1所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：养殖单元的水量较生物过滤单元和物理过滤单元的水量多。

16.根据权利要求1所述的货柜模组生态循环水产养殖系统，其特征在于：养殖单元和生物过滤单元一体地设置，物理过滤单元设于生物过滤单元远离养殖单元的一侧，使生物过滤单元位于养殖单元和物理过滤单元之间。