CN1070021C - 水产养殖系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在水产养殖系统中维持和生长主要养殖物种和对其生长必需的次要生物的装置及其使用方法，该体系中影响主要养殖物种的维持和生长的参数以基本连续的方式得到仔细的监测和调节。该装置包括一个容纳水介质和主要物种的罐，养份供应装置，有选择地除去罐中水介质的装置，除去颗粒物质的装置，灭菌器，除去毒素的装置，水介质达到稳定态的处理站以及相应的导管、泵、阀等。

Description

水产养殖系统及其使用方法
本发明涉及一种用于养殖水生生物，特别是鱼，的装置，以及使用该设备的方法。
水产养殖被越来越多的用于各种用途的水生物的饲养、生长和收获，包括例如，繁殖幼苗以重新放入自然环境中，贮备运动娱乐资源，提供在特定环境中用于控制其它生物的生物，提供食物。已知有多种常规的水产养殖系统，用于在各种情况下提供不同的生物，例如在自然环境中生长和维持生命，在外部空间生长和维持生命，和在人造系统中生长和维持生命。一般，水体系可归为二类：封闭体系和开放体系。开放体系最典型的代表是自然环境，如湖泊和溪流。封闭体系可以是半封闭体系，如室外的养鱼水渠，其中一部分的输出可再循环作为新输入的一部分，但其它方面则受自然环境支配，而完全封闭的体系，如水族槽及那些用于外部空间的实验室环境的体系。无论哪个体系，一种生物的最佳生长和存活直接与它的环境和营养有关。在一个真正的封闭体系中，必须监测和调节生物体的环境，以提供生物体存活的最佳参数。甚至在开放体系，也必须从体系中除去污染物和废副产物以保证生物体的存活率。
在水产养殖业中，一般认为，封闭体系中较易控制生物体良好生长的各种参数。要除去有害的废物和污染物，如含氮废物和脊椎动物排泄的粪便，一种普遍的方法例如是使用生物过滤器。养殖鱼、其它水生物和/或细菌的水产养殖系统可用生物过滤器将含氮废物和其它不期望的污染物除去或转变成无毒产物。生物过滤典型的是循环生物过滤器，含有吸收或转化污染物的细菌和/或植物的滴滤池、流化床、小珠过滤器和其它设备。
生物过滤的问题是它倾向于，或者有人认为其必然结果是，随着大量的复杂的化学和生物过程而本身被破坏。例如，在封闭体系环境中养鱼，尽管使用生物过滤，如果让呼吸和排泄的废物积累并转变成有害物质，该体系最终注定要失败。甚至在流过(即，开放)体系中，理论上副产物和毒物不断稀释和冲走，但这种冲流是否足以除去毒物以达到使期望的主要的或标的的生物(“主要生物”将在后文中更详细定义)能成功地保留并得以生长，仍然是值得怀疑的。
常规的用于封闭式水产养殖系统中的生物过滤器一般需要大的表面积以供提供营养的细菌和其它细菌生长。但是，生物过滤器不是专用的。即，不仅有提供营养的细菌和其它需要的细菌居留在生物过滤器上，而且许多致病菌和不期望的或无用的细菌、真菌、霉菌和病毒也会侵染生物过滤器并居留于其上。从细菌角度考虑，例如，一旦需氧菌的数量增加，形成一生物粘质层，它就会向通过过滤器的水或其它水性介质中加入污染物。通常存在于整个粘质层中的需氧菌会发生细胞溶解并向体系水中释放出它们自身的呼吸物质和内部物质。粘质层趋向于变厚，形成一个厌氧层，其中会繁殖厌氧菌并产生许多有害物质。这种细菌可能是致病菌，它们可能与有益菌对相同的物质起作用，从而掩盖了有益细菌的功效。这样，可能当氨或某些污染物被生物过滤器转化成无毒物质或在某些情况下被除去的同时，许多其它的来自这些生物过滤器的污染物会被引入体系。
任何必需的或非必需的次要生物(后文中定义)，会由于其生长、死亡和有机过程，而向环境释放出一定量的化学物质。这些物质与主要生物释放的物质以及其它产生的或转化的物质相互作用，产生无数的可能的污染物，它们在体系环境中浓聚，必然在一定时间内使体系成为不能支持主要生物的环境。在环境中的不断的化学作用和变化，使得生物必须改变或进化，以适应这些环境条件，否则该生物将衰落或死之。为了使生物保持在其当前的进化阶段，所有的环境条件必须保持相同或处于稳定状态。必须鉴别出并从环境中完全除去主要生物或其必需次要生物释放的所有污染物。必须监测环境以发现任何未知的次要污染物，因为它们会在一定时期后改变环境。这些新的污染物必须从环境中除去以维持封闭体系中的主要生物。进化应当只通过基因改变而发生。如果这种改变是不希望的，可通过基因处理或选择性繁殖来更正这一改变。如果变化是期望的并且是由基因改变或选择性繁殖而来的，并且这种期望的改变改变了生物的环境要求，那么可以修改稳定状态或用提取(extration)过程以满足新的要求。
另外，维持主要生物(例如一种或几种鱼，最好是单一品种的；水产养殖系统就是为它而建立的)最佳环境条件，可能与生物过滤器生物(如，细菌)的最佳条件不同。因此，有效的生物过滤需要一个适合于细菌或其它生物过滤器生物的环境，该环境可能对所养殖的生物不适合或甚至是有害的。这样就需要不断改变环境，要么使主要生物能有效地生长，要么使生物过滤有效，或者提供一种折衷的环境对主要生物和生物过滤器都适合，但牺牲了最好的养殖或对主要生物最有益的过滤。
水产养殖系统中要养殖的主要生物与生物过滤器或次要生物的相互作用，以及与它们特定的生长环境和各自的呼吸及其它副产物的相互作用，经过一定时间，将形成一个要么注定失败，要么需要全部替换介质的封闭水产养殖系统，就象开放体系一样。
本发明通过一种改进的封闭水产养殖系统克服了现有技术的不足和缺点，该体系更加可靠，简化了常规体系的复杂要求，并且具有随着条件变化而改变的能力，从而减少了该系统毁坏的可能性。
一方面本发明涉及一种封闭的水产养殖系统，用于维持和生长一种主要养殖物种和对主要物种的维持和生长是必需的次要生物，还包括(a)一个容纳水介质、主要物种和任何必需次要生物的罐(tank)；(b)向罐中加入养份的装置；(c)从罐中有选择地除去水介质的装置；(d)从由罐中移出的水介质中除去颗粒物质的装置；(e)将由罐中取出的水介质进行灭菌的装置；(g)使由罐中取出的水介质达到适于生长和存活主要物种的稳定状态的装置；和(h)将经过(d)、(e)、(f)和(g)中的任一个或全部装置处理过的水介质返回罐中的装置。
另一方面本发明涉及一种维持和生长单独一种主要养殖物种的方法，包括步骤：(a)将主要物种放入含有水介质的罐中；(b)向罐中加营养物；(c)从罐中连续移出部分水介质进行处理直至最后全部的水介质从罐中移出；(d)从移出部分的水介质中除去颗粒物质；(e)将移出部分的水介质灭菌至无害并从移出的部分中除去非必需次要生物；(f)用非生物过滤除去移出部分水中的毒素；(g)使从罐中移出的二部分水介质达到适于生长和存活主要物种的稳定状态；和(h)将经任何或全部(d)、(e)、(f)和(g)处理步骤的水介质返回罐中。
图1是本发明的封闭水产养殖系统的示意图。
图2是本发明的主要养殖物种的容纳罐的示意图。
图3是本发明的主要养殖物种罐的部分透视图，部分是剖面图，为了清楚说明，除去了某些部件。
图4是图3中的罐沿4-4线的部分垂直截面图。
图5是本发明的喂料设备的一个实例的示意图。
图6是本发明与稳定状态系统一起使用的气体注入机的实例的垂直截面图。
结合附图，其中相同的数字代表相同的元件，图1所示为一封闭的水产养殖系统10，用于饲养和生长主要养殖物种，并且除了那些维持和生长该养殖物种所必需的次要生物外没有其它任何生物。本发明用鱼作为典型的养殖物种进行讨论和阐述。但是，对生物行业的普通技术人员来说，很显然本发明揭示的水产养殖系统对其它水生生物也适用，包括微生物如细菌和其些藻类以及其它的某些藻类微生物，甲壳动物如虾和龙虾，以及鱼以外的其它水生脊椎动物。
此外的术语“主要生物”、“主要养殖生物”、“主要养殖物种”或“主要物种”是指一种生物(与后面所定义的任何“必需次要生物”一起)，其养殖是所期望的并且水产养殖系统就是为其设计的。例如，期望饲养或生长溪鲑，主要养殖生物就限于溪鲑这种鱼。
此处术语“必需次要生物”是指那些直接使主要养殖物种受益而存活的生物。如果这种必需次要生物不存在，主要物种就会死亡。这种益处不能提供给主要物种除非由必需次要生物直接提供。如果对主要物种的益处能由非生物方式提供给主要物种，则必需次要生物不必存在。例如在某一主要物种的内脏中对于该主要物种消化某种矿物质或维生素是必需的细菌，而它不能由向罐中加入其它养分来实现，这种细菌就被称为必需次要生物。又如另一例子，生长在某些海葵组织中的海藻被认为是对那些海葵的必需次要生物。
所有其它不能使养殖物种直接受益的和对主要养殖物种的维持或生长不是必需的生物被称作“非必需次要生物”。另外，过量的必需次要生物会变为非必需次要生物。例如，当必需次要生物繁殖到一定程度，过量的次要生物不再是维持和生长主要养殖物种所必需的，则那部分过量的不必需的次要生物可归为非必需次要生物。
此处关于本发明的水产养殖体系10，术语“非生物的”指被称为“非生物的”设备、方法或技术不包含或使用任何生物形式来处理水产养殖系统的任何部分或其中的生物。在水产养殖系统中存在的要处理的生物不包括在“非生物的”的定义中。这样，尽管一种非必需次要生物要被处理，比如在灭菌器中，仅有该要处理、使其变为无害和清除的非必需次要生物存在，并不能说灭菌器是个生物处理装置。
在图1的示意图中，水产养殖系统10包括一个罐或室(chamber)11来容纳水介质，如水，(可以是淡水或海水，)或其它任何适于水生物的水介质，以及单一的主要养殖物种，如一种鱼(未显示出)和必需次要生物。如示意图所示，与罐或室11连接的，不考虑其具体与罐11的接合点，是各种其它部件、导管、通道等。当存在不同部件直接与罐连接的最佳位置问题时，那些最佳位置将在后面结合具体部件说明。示意图中未结合具体的阀门或有选择地关闭通道的装置类型来说明带阀门的导管或通道，因为本领域的普通技术人员能容易地决定具体应用的合适的部件。示意图1包括箭头，标明了介质或其它材料流经该系统的一般方向。泵未示出，但技术人员能容易地判断哪里应当设置泵，用什么类型的泵和泵出流体的方向，尤其是有箭头指出和了解本发明揭示的内容的情况下。
如图1所示，主要养殖物种源12与罐11相连，它典型地是一个容纳罐，以及将主要物种引入罐中的装置，如有门的通道等。收获部件13包括一个罐或其它容器或地方以在主要物种达到期望的生长阶段后进行收获，它也连在罐11上。在需要的时候，收获部件也可用于从罐中移出主要物种或必需或非必需次要生物。
养份供给装置14也连接在罐11上，它用来例如向主要物种和任何必需次要生物提供需要的维生素、矿物质或其它养份。带阀门的导管15可选择性地但优选是连续地从罐中移出部分水介质直至最后全部水介质从罐中移出。任何溶解的或悬浮的污染物或非必需次要生物被与水介质本身同时移出。对于移出的任何部分的水介质来说，情况都是这样。导管15引向一颗粒物质去除装置16，以从水介质中除去颗粒物质。从水介质中除去的颗粒废物由废物输出导管或通道17排出以进行适当的弃除或另外处理。
监测颗粒物质去除装置16中处理的水介质是否达到合适的品质。如果水质足以使主要物种继续存活和生长，可让全部或部分的水介质通过带阀导管37返回罐11。否则，如果需要另外处理，就将这里处理后的水介质通过带阀导管18移出装置16，流向灭菌器19，在那里所有的过量繁殖的生物、非必需次要生物或其它非必需有机物质被杀死并除去或由废物输出导管21排出。此处，“灭菌”及相关的词表示从水介质中杀死和除去不需要的生物或从水介质中除去不利于主要物种存活和生长的不需要的生物或其它污染物。
在灭菌器19中处理的水介质的纯度受到监测。如果达足够纯度，全部或部分可以通过返回导管22再循环至罐11。如果监测发现水介质颗粒含量无需经颗粒物质去除器16处理，水介质可直接从罐11通过带阀导管20引入灭菌器19。
经灭菌处理的水介质可经带阀导管23引入非生物去除毒素装置24进一步处理。该设备可通过下文中一般性描述的各种已知的技术除去毒物。这样除去的毒物通过带阀导管25从系统中排出。如果经颗粒去除器16、灭菌器19和非生物去除毒素装置24处理的水介质，或经过蒸发后，没有损失太多的水介质，无需稳定态调节的，则该水介质通过带阀导管26返回水养殖罐11。
有时会产生由于蒸发或前序处理造成水介质不足或者介质需要达到一个适于主要物种存活和生长的稳定状态的情况。在这些情况下，处理过的介质经常阀导管27排出非生物去除毒素装置24到达一个新介质接收室28，如果需要，可以通过新介质源29加入新介质。如果无需调节稳定态，新的水介质和先前处理过的水介质的混合物可直接通过带阀导管30从新介质接收室28流入罐11。然而，最好是让新介质有一个适应、调节和初处理阶段，或让经过或未经预处理的现存介质有一个调节阶段，因此，混合物较好由带阀导管31流入稳定状态室32。在稳定状态室32中，如果必需或希望，基础次要生物、需要的化学物质或其它组分可从其它物质源33加入稳定状态室。
对稳定状态室中的介质可进行其它处理。这些另外处理可根据需要在任何合适的补充处理场所(图中用39表示)进行，这取决于主要物种、必需和非必需次要生物、介质状况、污染物的存在状况和类型，环境因素等等。如双向箭头示意，介质和生物可通过具有合适的阀、门或其它控制元件的任何合适的导管、通道或其它装置在稳定态室32和补充处理场所39之间传送。补充处理场所39的一个例子是气体注入器，它可以是图6所示类型的，将在后文中详细描述。
在稳定态室32中经过预定的时间后，适应了的介质和生物可通过导管34输入罐11。
在一些情况下，只需要对水介质进行某些处理而不是全部。这时，如前所述关于水介质从罐11经导管20直接输送至灭菌器19那样，带阀导管35可使水介质从罐11直接传至稳定态室32。而带阀导管36可使水介质从罐11直接传至非生物去除毒素装置24。
卫生控制室或区域38也与生长罐11相连。如双向箭头指示，卫生控制室或区域38可接受来自罐11的患病的鱼或其它主要物种并让它们在室或区域38中治疗后返回罐11。或者，也包括在示意图中室或区域38范围内，有一个药物供给源，如果必需的话，可用于处理部分或全部生长罐11。
室40用于容纳系统的溢流、过量的或排出的水介质或任何其它组分。
由于前述与现有技术中使用生物过滤器相关的问题，最好所有的过程和部件都是非生物的。任何处理部件不能向水介质中引入污染物，除非在水介质流入罐11前将该污染物除去。
图1也示出了监测和调节各种与系统相关的参数的控制装置42，包括设备操作、系统中生物的环境刺激，或系统中水介质生物的质量等。不受限制地，这些参数可以包括阀门操作，泵操作，温度、光线，压力，流速，声音或水介质的金属、矿物、离子、pH(通过控制酸度/或碱度)、比重、氨基酸、蛋白质、溶解的气体(如氮气、氧气和二氧化碳)、碳或钙等的含量或数值。
为了控制这些参数，本发明的水养殖系统应具有巨大的相互连接的传感器、监测器和遥控调节机械(泵，阀，加热器，化学品供应源，处理装置，开关，等等)的网络，最好由具有数据处理装置的计算机控制。计算机化的数据处理装置能设置标的参数，感受和监测与标的参数的差别，控制必要的设备使参数落入标的范围，并可有多种显示和报告装置。所有这些传感、监测、调节、显示和报告等类型的功能如果将控制系统的各种参数规格提供给他们，就都在计算机程序员和/或计算机系统分析员的技术水平范围内。因此我们不必详细解释控制装置42的编程和操作。使用控制装置42可完全控制影响并优化主要生物的存活、生长和发展的所有参数和因素，并有效地管理整个水产养殖系统的运行。
已结合图1描述了整个系统10，下面将描述本发明系统的各组成部分及其使用。
生长罐或室11可以是各种形式的，但必须是由惰性材料构成的，使其相对易于清洗，并防止污物的积聚和非必需生物的生长。为了便于清洗，目前优选的罐11采用光滑的表面，尽量减少有角度的角落(如果有的话)，以便真空设备或其它清洗设备易于使用而不中断。罐11优选采用适合于主要养殖生物的色彩和/或遮蔽物，最好是模仿主要养殖生物的自然栖息地，以使对主要养殖生物的影响最小。
罐11最好设有环境刺激源，如光源，造波器，水介质定向流动装置，热源或冷源，以及其它对特定主要物种适合的和/或必需的环境刺激源，这种刺激源对本领域普通技术人员是容易确定的。任一或全部这些环境刺激的程度可根据特定生物的已知自然环境条件、特定生物的已知最佳生长环境条件和/或特定生物的已知最佳维持条件来决定。而且，为了提供对给定生物更自然的环境，可采用另外的刺激源和物品，如用飘带来模拟水生植物或海藻，用不同形状的物品模拟礁石和岩床。可用插入物或模板(forms)(未标出)来临时改变罐内的形状和/或颜色，例如，以便在不同的时间用于不同的主要养殖生物。
参看图2、3和4，图中是一个目前优选的生长罐11，包括一个大体上均一的蛇形罐，尽管也可采用其它的罐形和设计。有多个分隔墙52从底面54伸出并延展至罐的边墙56之间，并能将罐隔出一段58。分隔墙可具有气圈60，它可选择性地膨胀，在罐的分隔墙52和底54和墙56之间形成密封，从而隔离出特定一节段58，但是其它分离节段58的方法也可采用。
参考当前的公开内容，本领域技术熟练者可认识到这种罐结构利于处于不同生长阶段的单一的主要养殖生物的生长。另外，具有分隔出的节段58的罐，例如可分离生病的生物和便于分离出要收获的主要养殖生物。
每一节段的分离也具有其它益处：(a)实现每一生长阶段的最佳水域体积占用量；(b)可在同一个总系统中生长介质和环境过滤要求不同的主要生物；(c)可在主要生物节段的边上一个节段生长主要生物的食品源，使得能稳定供给食物和便于从纯化的食物源喂食；和(d)可便于在每个节段中改变生长刺激源和介质要求以满足在那个节段中养殖的具体生物的需求。
罐的分隔墙52优选的是在罐11中至少可部分移动的，使得罐11的分隔节段58可改变尺寸以适应主要养殖生物的尺寸或体积。在一个优选例子中，罐墙分隔器较好是被滚子支承单元61所支持。罐墙分隔器52的移动例如可通过手动来实现，优选是通过自动设备，沿着图3和4所示的一对轨道62，用一对图4所示的无尽头的链条，由一个或多个适当的齿轮马达(未示出)驱动的，但本发明也可使用其它移动罐墙分隔器52的方法。
墙分隔器最好包括一撇沫器66，一般是一个三角形的槽，位于罐中的水或其它水介质的表面。撇抹器66通过与撇抹器排水管70相连的撇抹器排出口68除去表面的污物。污物被泵入颗粒去除器16进行过滤。过滤后的水介质可返回罐中。
有许多连接杆或部件72将墙分隔器52与网格74的框架连接。液体进料管或歧管76输入水介质，这些介质可以是从参照图1叙述的任何处理装置再循环而得，通过至少安排在网格74的侧边和底边的喷嘴78输入。或者，喷嘴可位于墙分隔器52的另一面，为在墙隔离器右边的节段服务，如图4所示。通过喷嘴的液流形成在罐的该节段中的水介质的环流。流速可调节以产生在节段中水介质的适当运动来模仿对特定主要鱼种的成长有帮助或必要的波浪或水流。隧道或过道80能选择性地在罐11的各节段58之间输送介质和任何需要的生物。用可由人工或其它方法开闭的闸门82，来控制通过隧道80的物质流动。如果需要，门82可通过任何技术人员熟知的合适类型的遥控自动化设备来开动。
与其它更费力的方式如用网捕来在罐内各节段向输送主要养殖物种类(如鱼)相比，本发明的带门隧道是较好的。可装置计数设备以统计经过隧道80的主要养殖物种的数量。计数装置可以例如是标有x,y,z发送器/接收器坐标的光网或声网。主要养殖物种的个体重量可通过基于任何具体生物的大小和重量的关系的以往积累的数据来确定。
在墙分离器52和网格74之间形成一微粒物质的沉降区域。该沉降区域中的颗粒物质通过可移动的排水系统或包括可移动的吸嘴与可变软管86相结合的真空体系来除去的。吸嘴84的大小正好填满分隔墙与网格间的空间，并可人工或自动沿底面和/或沿沉降区域内的罐的边墙移动。从可动排水系统或真空体系通过可弯软管86排出的颗粒物质可导入颗粒去除器16进行过滤。过滤后的水介质可经进一步处理或返回罐11。
抽吸排水装置87，可包括灭菌设备，是能在罐11的不同节段58内移动的。抽吸排水装置87包括一空心框架88，在框架的边或底的外周带有开口，如狭缝89或孔，水介质、颗粒物质或其它溶解或悬浮的污染物或非必需次要生物可由其流走。可弯软管90一端接在合适的接头上以与空心框架88进行流体交流。软管90的另一端与适当的真空或抽吸源相接，它可以是与软管86相接的同一个源。
节段58中的水介质和任何污染物，通过框架88上的开口89，并通过软管90到达颗粒去除器16，颗粒污染物在其中被除去。然后水介质可以流到前面解释过的其它处理室和场所，或者如果监测器显示水介质已充分去污，则直接通过导管37回送至罐11。
抽吸排水装置87可人工地或自动地在罐的给定节段中往复移动。框架88装有滚子支承部件91以便于沿轨道62移动。
灭菌装置，用参考数字92标出，可装在抽吸排水装置87的框架88中。灭菌装置包括例如紫外灯，臭氧喷嘴，灭菌化学品喷嘴等。当含污染物的水介质经过灭菌装置时，生物污染物被杀死。在介质中的已杀死的污染物然后通过装置87被吸走，在微粒清除器16和/或其它处理室和场所除去。
如果需要，也可方便地在框架88上附上筛网93。筛网93可有各种预定大小的孔以使在一种大小的鱼或其它主要养殖物种从那些较大尺寸的鱼中分离出来，让较小的主要生物能通过网上的开口，从而保护较小的个体不受较大个体的侵害。网93的应用使得无需分离某特定节段58中的水介质就可使生物分开。
虽然筛网93能方便地固定于抽吸排水装置87的框架上，它也能固定于罐中节段内的任何可移动框架上。因此，可移动的抽吸排水装置和筛网的功能是不同的，这两个部件可完全地彼此分离。然而通常优选将这些部件组合成一多功能单元以提高效率，但即使组成多功能单元，抽吸排水功能和筛网分级功能也可独立地应用。
尽管按本发明，罐11可包括单独一个间隔和节段，但优选的罐11含有多个节段58，如上所述。当其中主要养殖物种例如是鱼时，罐中可提供一个或多个小节段94。以将十分幼小的鱼与在罐11的后继分离节段58中的同种大鱼分离和/或便于在一个更小更经济地控制的罐节段中养育幼鱼。后继的各节段可不断增大以适应鱼体积及大小的增加，直至一个最终分离节段，它最好具有最大的体积以容纳长成的鱼的最大体积和大小。沿着罐的不同节段可设有进口和出口96来允许小鱼的运动，例如，从小节段94进入罐的后继节段58，也例如可以从罐中移出处于不同生长阶段的鱼，以便检查或处理。
每个分离节段的大小可考虑主要养殖物种个体的生长速率和生物长成后的大小而定。各种类的生长速率用文献中查到的已有数据为起点，并以在本系统中各物种的实际生长速率的历史数据进行修正来决定。
优选地，每个后继分离节段的体积比前一节段的体积更大。例如，如果生物没有损失或前一节段中所有生物被移入或大量生长，从小节段94中放出的鱼所进入的分离节段59具有比小节段更大的体积。如果总生物量由由于某种原因减少，下一节段的体积可以减小。一个例子是部分生物量死亡和移出，该移出可能是为了进行特别处理或收获或分级等步骤。另一个例子是一个节段含有提供给另一个节段(最好是相邻节段)的食物(如小鱼)，而该相邻节段含有以小鱼为食的大鱼。食物节段可随着食物源的减少而减小体积，而另一相邻节段则由于大鱼食用小鱼后生物量的增加而增大体积。
任何节段的体积必须与支持该节段生物量所需的水介质体积直接相关。然而，生物行业的普通技术人员可以理解，体积的所有变化均可在众多的因素中，由所涉及的特定的主要养殖物种及所期望的生长率或收获量而决定。
主要养殖物种的生物在整个生长过程中在罐11或相连区域得到维持，如源或容纳罐12，卫生控制区域38或收获区13，在那里该物种得到喂养并在尽可能小的环境压力下进行新陈代谢。由示意图所示的营养源(图1)所作的喂养，可用任何适宜的喂养装置进行。
喂料装置的一个优选实施例是图5中所示的喂料器98。食物或其它养份，如维生素及矿物质，从一个食品或养份容器100中供给。食物或养份由一个机械的或气动传送器102传送入一个称量漏斗104。一个秤和闸门装置106包含有普通技术人员所知的适宜的部件，用于控制从秤量漏斗放出的食物的量并用从气体喷管110喷出的经过调节的压缩气体(最好是空气)的气流将食物或养份经过导管108送到水上，例如，送到含有一个或多个喂料环112及喂料盘114的装置中。通过调整气流的持续时间与压力，可调节从导管108中输入的食物或养份的量。此调整工作可以是人工控制或由独立的或中央控制中心自动控制。
喂料环及盘用金属线，链条及其它支持物116(最好是柔韧的)支持于罐中相对于水介质表面的一个合适高度。喂料环112最好是由相互连接的一系列单独的同心环组成，环可具有任意形状，如圆形，长方形或其它形状。喂料环最好被置于表面并将食物保留在水介质表面或其附近的一给定区域。喂料盘(一个或多个)114被置于喂料环112以下并大致与它垂直对齐。喂料盘(一或多个)114优选具有比由喂料环112所包围的水平面积更大的总水平面积，以收集未被摄取的食物和养料颗粒。如图5示意地画出的喂料环和盘装置的安排，减少了未被食用的食物进入水介质的损失，而在水中食物含腐败而形成不需要的废物。本专业普通技术人员可以理解其它喂养方法和装置亦可使用。
本发明的水产养殖系统最好是一个封闭系统，它能不受来自自然环境的外部干扰而使由本体系为主要养殖物种提供的环境能严密地得到监测和控制。当例如使用开放型罐时，通过提供罐盖或将其置于室内，并如图1所示，使用带有必要的泵和阀的回流线路，把处理后的水介质在处理并除去不需要污染物及非必需次要生物后回送至罐中，则本系统仍可作为一个封闭系统来控制并有效地转变为一个封闭系统。水介质和主要养殖物种的所有处理工作都最好在封闭环境中完成。
进而按本发明，罐11应设有用于从罐11中除去水介质和任何非必需次要生物的部件，例如排水口，真空装置，及撇沫器。优选地，用于除去这些物质的任何部件的操作，应被设计成对基主要养殖物种产生最小压力。会引起水介质湍流或扰乱基础养殖物种正常运动和活力的清洁和排水装置应避免使用。
另外，如上所述，按本发明，水产养殖系统10包含有处理水介质以除去罐11中积聚的毒素和其它污染物及提供维持和养殖主要养殖物种所秘需的养份和其它元素的各种装置。本专业普通技术人员应该理解，例如鱼，作为进食和呼吸的自然结果，会排出相当量的废物。而且，被引入水介质的食物、养料或其它要素会积聚起来或变得无用，这就必需将它们从水介质除去以维持主要养殖物种的合适维持条件和生长条件。而且，在任何封闭系统中，外界的污染物会由于使系统封闭的屏障的失败而进入封闭系统。这些新的污染物需要被监别和除去。该系统会经常监测该系统中发现的所有不明物，不论它们是内部产生的或由外界引入的。这些污染物将从该系统中去除。
当部分的水介质从罐11中移出，该部分水介质被转入一个颗粒物质去除装置16中。该颗粒去除装置的设置，是为了除去任何颗粒状废物，如未溶解于水介质的活的或死的有机物，细胞，残骸或其它物质。本发明颗粒除去或过滤的优选方法是通过使用一系列渐细的筛网，膜，或助滤物(优选可重复使用或重装置或从中可分离出颗粒的来进行机械过滤。这些装置可以是静止或活动的筛网，由不同过滤材料及助滤材料组成的膜，例如硅藻土或磁性的天然或人造颗粒；或通过离心过滤依据颗粒重量以及完成分离和去除所需要的重力(G)来把它们去除。这些装置从一些公司可以购得，如Andritz Sprout-Bauer,Inc.,Westfalia Separator AG,Sharples Alfa-Laval Group Sharples Inc.,BirdMachine Co.Idreco USA Ltd.,Osmonics,Inc.,Millipore Corp.,FiltrexInc.,Hycor Corp.,R.P.Adams Company,Inc.或Coster Engineering，还有许多。可使用任何其它类型的颗粒去除装置作为在本发明系统中的颗粒去除装置16，只要它不向介质中引入在以后过滤或其它处理中不能去除的污染物。特别优选的颗粒去除装置16是一个非生物装置。
优选地，将水介质过滤以除去存在于水介质中所有的不需要颗粒物质。任何通过过滤这一步骤的物质都将具有分解或其它物质的能力，并需要在一定时间内被从该系统中除去，否则生成的物质会积聚到一个浓度并在一段时间后导致该系统失效。因此，必须迅速地去除这些物质。可以使其多次通过颗粒去除装置以完成去除，如果该装置在单次通过时不是100％有效的话。这些颗粒物质的去除保持了水的清洁，而且延长了本发明水产养殖系统中随后的处理装置(下文述及)和其它部件的重装寿命(recharge life)。
如本发明所述的使用颗粒去除装置16所去除的和通过废物出口导管17所排出的颗粒物质，具有广泛的用途。例如，可从水介质中得到的典型的颗粒物质中提取有价值的化学品。另外，从水介质中去除的颗粒物质可用于植物浇灌和动物饲养。而这反过来又能经适合的加工而成为养殖物种的食物。依本方法，各类养份，如维生素，必需蛋白质，磁水化合物和矿物质可被得到。例如，蠕虫是喂养水生物的良好食物源。从水介质中移出的颗粒物质经过加工灭菌和除去毒素以保证无污染物被引入系统，可将其放入一干燥床，如筛网，沙或其它多孔物质，以干燥成干燥废物。此废物可单独或与其它废物(如剪下的草或超市的废物)一起，使用常规的技术和设备作为蠕虫的生长介质。必须指出，所有进入本发明的水产养殖系统的中饲料或废物，必需是不含有伴随食物源或由食物源生成的活体的和化学污染物。养殖的蠕虫，在清洗，灭菌及加工后，如冰冻或磨成小丸，可以然后从营养源14回送至罐11作为主要养殖物种的高蛋白饲料源。
按本发明，十分优选使用非生物过滤将颗粒物质从水介质中滤除，或将颗粒或溶解物质转化或无毒物质。重要的是，当本发明的水产养殖系统含有非必需次要物种时，该非必需次要物种完全地与主要养殖物种和水介质分离开来的。如上所讨论的，例如，当蠕虫被用作饲料源，只有当它们被清洗并基本不含先前去除的颗粒物或其它污染物，才能被引入主要养殖物种和水介质中。
进而本按照本发明，该水产养殖系统具有一灭菌器19，它最好被放在颗粒去除装置16的下游。如图1所示，有时可能要求通过导管将水介质从罐11直接引入灭菌器19，例如当水介质中不含颗粒物质或当水介质的灭菌无法等到颗粒物质去除之后进行。而且，当颗粒去除装置被用于除去灭菌器处理后灭菌的水介质中的残留物时，灭菌器19可处于颗粒去除装置的上游。有时，颗粒去除装置16可能已足以从水介质中除去非必需次要生物，因而，其本身可起到灭菌器的作用。
灭菌器应能基本彻底地纯化水介质，同时中和，杀死并除去所有非必需次要生物或过量繁殖的必需次要生物。用于这种灭菌的合适方法包括进行并不限于，通过过滤，或例如使用臭氧、紫外光，氯气，盐或其它适宜的化学灭菌剂，对水介质进行处理。任何选用的灭菌方法必须完全有能力杀死或使其变成无害及除去水介质中的有相物质。因此，所选用的方法不能允许任何由水介质中物质产生物或转化来的污染物或有机或无机化合物回至罐中。十分优先选用非生物方法有灭菌手段。灭菌技术的组合用途是优选的，如一起使用颗粒大小过滤器和紫外光或臭氧及化学灭菌剂。
本专业技术人员可以理解，本发明也可使用其它能有效地杀死或去除所有非必需次要生物或过度繁殖的必需次要生物(如果需要，甚至过度繁殖的主要物种)的方法。为了杀菌而引入的或由灭菌过程产生的所有化学品或化合物，如臭氧或盐，以及任何被杀死或变成无害的生物，应通过灭菌器或在水介质回至罐中以前的一个稍后步骤中去除。
本专业普通技术人员可以理解，从水产养殖系统的罐11中移出的水介质，经过在颗粒去除装置16中处理以除去颗粒物质，接着在灭菌器19中灭菌以杀死和/或除去次要生物，应基本清洁且不含有残骸，有机物，有着细菌及病毒或任何对主要物种有害的有机物质，因而通常可被认为是清洁的水介质。任何先前未被颗粒物去除装置16或灭菌器19所去除的污染物可通过一个非生物毒物去除装置或装置24而被从系统10中除去。
适于从水介质中进一步提取或除去化学品，毒素或其它化合物的装置和技术包括但不限于，透析装置(和电透析仪)，所有形式的色谱分离法，用于蛋白质及氨基酸的溢出(flow-over)树脂系统，例如，渗透膜，聚合物结合，离心压缩，琼脂清除剂，如带负电的蛋白质浸渍琼脂接受器(catch protein-impregnated resin)，磁泳(magnetophoresis)，电泳(electrophoresis)，配对离子(paired-ion)交换树脂，用反渗透膜提取，注入氧化亚氮，注入氯化物，使用游离酶或固定化酶如尿素酶，超滤，如胶体增强(colloid-emhanced)超滤，脱矿质作用，去离子化，其它吸着技术包括吸收和吸附技术，沉淀，和双催化剂系统(催化氧化和催化分解)。本发明目前优选使用的一种化学品去除装置是一种可从du Pont或Bio-Rad购得的惰性色谱分离或膜系统。任何非常细小的残留颗粒物质可通过再进行离心分离或通过使用例如磁铁矿或其它电磁树脂的电磁吸附技术而去除。
另外，许多生化产物，药物，或化学品可能在本系统中是废物，但在其它环境中对其它物种可能是有益的，可以在这一阶段除去。有用的废物和化学品的例子是氢氧化铵，生物聚合物，得自鱼的保护粘液层的衍生物，它们能用来制造乳化剂，增湿剂，增稠剂，润滑剂或织物，药物(如从蒲氏粘盲鳗中得到的粘盲鳗素，从海生花生虫(marine peanut worm)中得到的bonellinin-一种癌控制药和计划生育药，或acyclovin,manoalide及diedemin B，均来自海绵)，得自海藻维生素，矿物质或微量元素，蛋白质，碳水化合物和脂类，琼脂，颜料，染料，几丁质，及生物发光衍生物等。所有可提取的化学品能以纯净形式被浓缩，而不会有改变该化学品的污染物或粘附于其上的污染物，而得自自然的或未被控制的环境的化学品就可能有这种情况。
一旦水介质被清洁及灭菌，且当所有本系统不期望或其它环境或用途所需要的化学品，毒素，气体或其它化合物已被去除，按照本发明优选在水介质中加入必需或所需要的化学品或其它物质至一需要或合适的浓度，以维持和生长主要养殖物种。另外，为了某一特殊主要物种的正常生存和生长可能需要对水介质进行其它处理。这些处理最好在补充处理站39进行，或这些物质可自其源33加入。
考虑到本发明公开的内容，生物行业的技术人员能分辨出对于维持和生长主要养殖物种类所需要和/或必须的化学品和其它物质。这些化学品和其它物质最好在化学品和毒素除去阶段之后加入，并可以在源33或在补充处理站39进行，最好与稳定态室32结合。需氧养殖物种的维持和生长所必需的元素的一个例子是溶解的氧。溶解的氧可在补充处理站39由注气机来加入，它可以是图6中所示的类型，并在后文中详述。
新介质室28，新介质源29，其它物质源33和补充处理站装置39被放置在非生物去除毒素装置24的下游，虽然据认为新介质接受室28，其它物质源33和补充处理站39的具体布置不是苛刻的。在去除毒素装置24、新介质接受室28、补充处理站39或稳定态室32进行处理、加入或更新的水介质随后可以与所需的任何附加的水介质一起送回罐11，以代替在上述清洗、灭菌及除去步骤中通过蒸发和/或加工所损失的水介质。为使水介质的稳定态调整有适当的时间和条件，处理后的水介质应在被送回罐11前通入稳定态室32进行适当的监测。
既然溶解的氧是加入水介质以维持作为主要养殖物种的许多种鱼的一种典型而重要的成分，现在将结合图6说明用于引入氧气并与稳定态室32一起使用的一种优选类型的注入器118的一个实施例。其它气体也能使用注入器118而引入。
将注入器118与该水产养殖系统10的适当部件，如稳定态室32，由通过水介质(此后有时简称“介质”)的导管120而相互连接。气体，例如氧气，从任何合适的源122经过导管124进入导管120内的注气口126。气体/介质混合物通过导管120并由固定混合器128进行混合。气体/介质混合物通过喷嘴30雾化喷入或注入上隔室132。
上隔室132装备有一个液面指示器134以指明上部气/介质界面的高度，如虚线136所示。该水平可由通过一导线140与一适当的传感器相连的监测器138所监测。该监测器也可通过一导线142而连接至一合适的控制器上，如装在气体注入口126的遥控阀。
上隔室132可以由用可锁固并密封的拆卸装置144固定在一起的两个节段组成，使上隔室可以拆开并重新装配起来，以插入转向器或筛网，进行清洗或维修等。
一个内支承凸缘146(最好是环形的)被焊接或以其它方式固定在上隔室132的下部，大致是倒置圆锥形的转向器148可由凸缘146支持。在转向器148的底部有一个开口150。如果需要，一个筛网或过滤器152可被支承于转向器148上，或，如果没有转向器，筛网152可直接由凸缘146支持。
与上隔室132构成一个整体或与它相连起来的是一个下隔室154。下隔室154具有比上隔室132更大的横截面积和体积。液面指示器156可指出由虚线158所代表的下部气/介质界面高度。导线160将监测器138与下部液面传感器相连接，以使监测器能根据注入器118内上部和下部的气/介质界面高度而控制气体注入速率。
可以在外壳上放簧一观察孔161，以便于视察室内情况。下隔室154可被制成二部分，而用可锁固并密封的拆卸装置162连接在一起。
有一个内支承凸缘164(最好是环形的)装在下隔154的下部。可任选地将一个在底部具有开口168的倒置圆锥形转向器166，和/或筛网或过滤器170支承在凸缘164上。
一个宽度与截面积和体积都比上隔室132和下隔室154大的底部节段172，与下隔室的下部构成一个整体或与它连接在一起。溶解的气体/水介质出口176可使含有溶解的气体的水介质从注入器118流出而回到水养殖系统10的适当部件，如稳定态室32。由导线180而与一适当的溶解气体传感器相连的监测器178监测处理过的水介质中所含溶解气体的量。由一导线(为了使图面清楚而未标出)将信号传至气体注入口126以控制被加入的氧或其它气体的量，以使水介质中气体注入器118所放出的溶解气体量处于依被养殖主要物种的具体类型而定的适宜水平。
在底部节段172的下部设有一排水孔和盖182。在下隔室154的上部有一个连接装置184，以补充水介质或放入和取出搅拌器单元或供应使作用于室154内气泡上的剪切作用增大的物料。过量气体回送导管186，它带有可由监测器138和/或178控制的适宜的阀，可将过量气体从上隔室132的上部回送到气体注入口126。
气体注入器118运行如下。来自源122的气体被注入导管120中的水介质并被固定混合器128混合。混合物经喷嘴130流入上隔室132，向下流入较大的下隔室154，然后进入更大的底部节段172。这样，气体/介质混合物基本上从装置的顶部向下流。随着流速开始变缓，气体将上升并会形成气泡逆着向下流动的介质向上移动。这样产生了剪切作用并使气泡的尺寸小于在固定混合器128和雾化器或喷嘴130形成的气泡尺寸。剪切作用增加了气泡的表面积，从而有更多的接触面使气体溶于水介质中。气体逆着向下的介质流的浮动作用延长了溶解气体的时间。转向器和筛网可增强剪切作用，使气泡的尺寸进一步减小。这样就能很有效地在水介质中注入、混合并溶解任何期望的气体。
考虑到本发明的上述公开内容，生物行业的技术人员可以理解，应当按本发明监测和调节对具体的主要养殖物种有害或有益的其它化学品，毒物和其它化合物，以提供主要养殖物种的最佳维持和/或生长条件。
目前较好的是进一步对本发明的系统提供控制设备，以在水介质返回罐11前使清洁和灭菌过的水介质稳定，并参照预定的适于维持和生长主要养殖物种的参数来控制该系统。这些参数一般包括设备操作、环境刺激和/或水介质质量，包括某些化学品或元素如氨、氮和脲以及其它可溶的或不能通过前面的处理设备16和19除去的微粒物质在水介质中的属性、含量和/数值。依据对主要养殖物种的作用而安被监测和除去或添加的化学品、毒素和其它化合物，例如包括但不限于，糖蛋白、氨基酸、类脂物、烃类、多肽类，α和κ链蛋白、多糖类、氨、含氮化合物、碳基化合物、游离和溶解的气体(如氧气、氮气、二氧化碳、硫化氢)以及酸和碱，还有其它许多。
合适的监测设备是易于得到的，如在化学和生物实验室以及工厂用于监测指定参数的设备。例如但不限于，采用质谱、原子吸收、气相色谱、pH测定等技术的设备。如果需要，每个监测部件可以单独监测。然而，为了更好地总体控制本发明的水产养殖系统，监测设备应当结合成一个总控制系统，就象在许多其它领域中的计算机控制的用于各种监测和操作设备的情况。
尽管可用许多现有的或将来可能发明的技术来监测和控制前面讨论的水产养殖系统的各个方面，但目前最好根据在罐11的特定节段58中的主要物种和任何必需次要生物的生物量来监测和控制本发明的水产养殖系统。这种生物量的监视将指出每个节段58的合适的尺寸和每个节段中介质的体积。这种生物量的监测也将能控制和调节水介质的各种处理的每一阶段的功能，因而不会由于水产养殖系统的任何一部分的极端情况而使该系统的压力太大(overstress)。对其中放了生物体的任何封闭的水或水介质体系，生物的生物量可通过监测相对于某一已知恒定水体积的置换的水体积，而计算得到。本专业技术人员可由其它方法得到同样的生物量计算和结果。
本发明可有不背离本发明内容的其它实施形式，因此应当参考所附的权利要求而不仅仅是明面的说明书来确定本发明的范围。

Claims (31)

1．一种封闭的水产养殖系统，用于维持和生长单一的主要养殖物种类和对于主要物种的生长和存活必需的次要生物，其特征在于：其中包括(a)一个容纳水介质、主要物种和任何必需次要生物的罐；
(b)向罐中加入养份的装置；
(c)从罐中选择性去除水介质的装置；
(d)从由罐中移出的水介质中除去颗粒物质的装置；
(e)将由罐中移出的水介质灭菌的装置
(f)从由罐中移出的水介质中去除毒物的非生物装置，所述去除毒物的非生物装置是唯一的从由罐中移出的水介质中去除毒物的装置；
(g)使由罐中移出的水介质达到适于主要物种生长和存活的稳定态的装置；和
(h)用于在装置(b)中往罐中加入养份和在水介质经装置(d)、(e)、(f)和(g)中的任一个或全部处理后将水介质回送至罐中的装置，它包括通过装置(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)和(h)中的任一个与罐直接或间接连接的带阀门的导管。
2．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：它进一步包括(ⅰ)用于监测和调节该系统及水介质，使其处于适于主要物种生长和存活的预定参数范围内的控制装置。
3．如权利要求2所述的水产养殖系统，其特征在于：其中通过控制设备所监测和调节的参数至少包括设备操作、环境刺激和水介质质量之一。
4．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：它进一步包括(ⅰ)用于刺激主要种类生长的装置。
5．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：该罐包括至少一个可移动的分隔墙。
6．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中该罐包括至少一个可移动的排水管。
7．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中去除颗粒物质的装置是非生物的颗粒去除装置。
8．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中去除颗粒物质的装置是离心分离器。
9．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中去除颗粒物质的装置是颗粒大小过滤器。
10．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中水介质的灭菌装置是非生物的灭菌装置。
11．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中水介质的灭菌设备选自颗粒大小过滤器，紫外光，臭氧和化学灭菌剂。
12．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中水介质的灭菌装置选自第一种和第二种组合的灭菌装置；其中第一种组合灭菌装置是颗粒大小过滤器与紫外光相结合，第二种组合灭菌装置是臭氧与化学灭菌剂相结合。
13．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中去除毒物的装置是一种应用选自离子交换、电泳、吸着、色谱、超滤、催化氧化和催化分解的一种技术的装置。
14．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中，使水介质达到稳定态的装置包括非生物装置。
15．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中，使水介质达到稳定状态的装置至少包括温度控制装置、水质控制装置和气体含量调节装置中的一种。
16．如权利要求15所述的水产养殖系统，其特征在于：其中气体含量调节装置是一个气体注入器，它具有一个上部节段和一个横截面积和体积均比上部节段大的底部节段，它使气体通过在注入器中向下流动的水介质而向上扩散。
17．如权利要求16所述的水产养殖系统，其特征在于：其中，该气体注入器包括一个串连的(inlive)混合器。
18．如权利要求16所述的水产养殖系统，其特征在于：其中，该气体注入器包括一个内部雾化器。
19．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中加入养份的装置包括一个养份漏斗，将养份从漏斗传送至秤重装置的装置和将养份从秤重装置排放到罐中的养份贮放装置的气体排料装置。
20．如权利要求19所述的水产养殖系统，其特征在于：其中气体排料装置包括一个从秤重装置伸出的重力给料管和一个与压缩气源和重力给料管下部相连的气体导管。
21．如权利要求19所述的水产养殖系统，其特征在于：其中的贮放装置包括至少一个置于水介质表面的环和至少一个置于环下方并大致与它垂直对齐的盘。
22．如权利要求21所述的水产养殖系统，其特征在于：其中的贮放装置包括多个同心环。
23．如权利要求1所述的水产养殖系统，其特征在于：其中去除颗粒物质的装置、水介质灭菌装置和使水介质达到稳定态的装置的每一个都是非生物装置。
24．一种维持和生长单一的主要养殖物种的方法，其特征在于它包括下列步骤：
(a)向含有水介质的罐中放入主要物种；
(b)向罐中加入养份；
(c)从罐中连续移去部分水介质进行处理直至最后所有的水介质从罐中移出；
(d)从移出部分的水介质中除去颗粒物质；
(e)将移出部分的水介质灭菌使之变成无害并从移出部分中除去非必需次要生物；
(f)不用生物过滤，从移出部分的水介质中除去毒素；
(g)使从罐中移出的水介质达到一个适于主要物种生长和存活的稳定状态；
(h)在经过步骤(d)、(e)、(f)和(g)中的任一个或全部处理后将水介质回送至罐中。
25．如权利要求24所述的方法，其特征在于：其中进一步包括监测和调节水介质至适于维持和生长主要生物的参数范围内。
26．如权利要求25所述的方法，其特征在于：其中监测和调节的参数至少包括设备操作、环境刺激和水介质质量之一。
27．如权利要求24所述的方法，其特征在于：其中步骤(d)是非生物的颗粒物质去除步骤。
28．如权利要求24所述的方法，其特征在于：其中步骤(e)是非生物的灭菌步骤。
29．如权利要求24所述的方法，其特征在于：其中步骤(g)包括控制和调节罐中的温度、水介质的质量和水介质中的含气量。
30．如权利要求24所述的方法，其特征在于：其中步骤(d)是非生物去除颗粒步骤，步骤(e)是非生物灭菌步骤，而步骤(g)使由罐中移出的水介质达到稳定态的非生物步骤。
31．如权利要求24所述的方法，其特征在于：其中主要养殖物种包括一预定种类的鱼。
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