CN107821297B - 一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统，包括养殖池，养殖池内设有水力驱动机构以及增氧机，养殖池底面为斜面，养殖池底面上端设有虾体收集器，养殖池一侧连接有溢流池或回水池，溢流池和回水池底部布置有聚污器，回水池通过微滤机和砂滤器连接有回水水渠，回水水渠连接于养殖池，溢流池布置有聚污器，可实现养殖池自动的集污和清污；回水池经过过滤后水体重新送入养殖池，实现养殖水体循环利用，提高养殖水水质，提高对虾成活率。
Description
技术领域
本发明属于对虾养殖技术领域，具体涉及一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统。
背景技术
对虾身体长而略侧扁，雌雄异体，成体雌虾大于雄虾，体色也有所不同；中国对虾雌虾体色灰青，雄虾体色发黄。对虾体外包被着一层几丁质的外骨骼甲壳，它由其下方的表皮细胞分泌而成。
对虾可分定居型（如日本对虾、宽沟对虾、欧洲对虾、渤海对虾等）和洄游型（如中国对虾、墨吉对虾、长毛对虾），前一类栖于沿岸浅海，白昼常潜入沙底内，不作大范围的移动；后一类栖于河口沿岸 混浊海域，常作大范围的移动和洄游。对虾主要以底栖无脊椎动物为食，如多毛类、小型甲壳类和双壳类软体动物等，有时也捕浮游动物。
工厂化养虾占地少，产量高，效益好，可以避免传统养虾方式带来的虾病和水体污染，减少天气对养殖的不利影响。我国沿海的对虾养殖经过多年的发展，工厂化养虾具有一定的基础，部分地区工厂化养殖已达世界先进水平，但总体上基本采用“水泥池＋温室大棚”为核心的精养模式。经济效益较好，但还存在曝气设备能耗过高、排污差、废水多数得不到有效处理等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实现自动集污和清污、养殖水体可循环利用、养殖过程水体循环流速估算监督便利、死虾虾体收集方便及时、对虾成活率高的集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统。
本发明为解决上述技术问题所采取的方案为：一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统，包括养殖池，养殖池内设有水力驱动机构以及增氧机，养殖池底面为斜面，养殖池底面上端设有虾体收集器，养殖池一侧连接有溢流池或回水池，溢流池和回水池底部布置有聚污器，回水池通过微滤机和砂滤器连接有回水水渠，回水水渠连接于养殖池，水力驱动机构增强养殖池中的水流循环，增氧机增加养殖水体中溶解氧含量，可确保水体中具有对虾生长所需的含氧量，并能促进亚硝酸细菌与硝酸细菌硝化分解水中氨氮，抑制水中厌氧菌的生长，提高水质质量，回水池连接于最外一侧的养殖池，其余养殖池连接有溢流池，溢流池与回水池外壁均设有底部进水口以及顶部出水口，且底部布有聚污器，使得各个养殖池可通过溢流池实现水体流动，且聚污器可及时收集养殖池中的残饵和粪便，聚污器连接有排水管，排水管连接至排水井，故聚污器收集的残饵和粪便可及时排出养殖池，实现养殖池自动的集污和清污，保持对虾养殖水质质量，养殖池底面为斜面，回水池收集养殖池的水，送入连接的微滤机中进行悬浮物质的去除，后送入砂滤器中进行水体净化，净化后的水体通过回水水渠输送回养殖池中，实现水体循环利用，养殖池可由多个拼接而成，提高集成化养殖和管理。
作为优选，养殖池底面的倾斜角为2°~6.5°，养殖池底面最低处与溢流池和回水池进水口最低点平齐，此倾斜角可提高水体循环流线型，提高集污效果，作为优选，还可根据对虾不同的生活习性调节倾斜度为5°~15°，不仅提升集污效果，还使养殖池具有较为明显的不同水深深度，从而满足对虾养殖环境所需，提高对虾养殖成活率。
作为优选，水力驱动机构由水车构成，水车包括浮台，浮台前后穿插有转轮，转轮两端连接有叶板，叶板顶部连接有三角容器，浮台可保持水车处于水面之上，保证水力驱动效果，叶板的转动使得水体具有一定的流动方向，使养殖池中水体实现循环流动，叶板顶部连接的三角容器增大叶板与养殖水体的接触面积以及其在养殖水体中的阻力，从而提升水力驱动效果，且入水前三角容器中充满空气，入水后三角容器中的空气被带入养殖水体中，空气中的氧气溶解在养殖水体中形成溶解氧，提升养殖水体溶解氧含量，三角容器底部与叶板平齐，故叶板向上转动时，三角容器中水体可快速排出，水车能量损耗小。
作为优选，浮台左右两侧设有半圆凹槽，半圆凹槽内部固定有电子秤，电子秤下端悬挂有活性碳包，活性碳包放置于养殖水体中，可吸附养殖水体所含的大多数有机污染物和部分无机物，以达到净化水体，提升养殖水质的效果，活性碳包悬挂与浮台左右两侧，可提高浮台平衡度，使水车可稳定高效运行，通过电子秤进行活性碳包的悬挂，可实时读取活性碳包在养殖水中的质量，根据，G=mg，其中G为重力（N），m为质量（kg），g为比例系数9.8N/kg，可得养殖水体中活性碳包的重力，再根据 QUOTE
，其中G为水体中物体重力（N），v为水流速度（m/s），可得活性碳包的重力与当前水流速度的关系，则养殖中进行一次活性碳包在水中重力和水流的测量后，记录测量值作为母本，则此后可根据电子秤显示的值便可得知当前水流流速，使养殖人员可便利观察养殖池中的水流速度，增强了对虾养殖水流条件控制，使之满足对虾生理需求，提高对虾养殖效果，且避免了频繁的人为操作仪器测试水流，降低人力、物力损耗，作为优选，活性碳包可替换为其他吸附材料或普通重物，以增强水车适应性。
作为优选，虾体收集器包括转轴，转轴外连接有圆柱形储存室，储存室外壁连接有铲叶，铲叶与储存室连接处设有活动门，储存室随转轴转动，使得铲叶转动，转动至最低点的铲叶可将养殖池底部的死虾铲入铲叶，铲叶与储存室的连接点设有活动门的活动轴，活动门一端连接于活动轴，另一端不固定，当带有死虾的铲叶旋转至向上倾斜状态时，此铲叶对应的活动门因自身重力而打开，死虾虾体也因自身重力滑入储存室中，达到收集虾体的效果，作为优选，铲叶头部为扁平薄板，扁平薄板使得铲叶更加容易铲上虾体，铲叶尾部内嵌有震动马达，震动马达产生微弱震动，在虾体收集时可促使铲叶进入虾体与养殖池底面之间的狭缝，在虾体滑入储存室时，也可加速虾体的滑落，避免虾体粘附于铲叶表面而错过落入储存室的时机，且持续的震感对活虾具有警示作用，避免活虾误入储存室而造成不必要的损失，作为优选，虾体收集器采用可活动方式固定，以便于回收虾体，作为优选，铲叶与储存室表面均布有微型孔，使得残饵和粪便可透过，避免残饵、粪便以及虾体混合而加速虾体腐烂，虾体收集器收集虾体，提高死虾回收完整性和便利性，也避免了虾体影响残饵和粪便的收集，降低本管理系统各模块之间的影响，提高各模块工作高效性。
作为优选，溢流池下端包埋于地基中，溢流池体积为养殖池体积的1/64~1/42，溢流池下端包埋不仅节约整个管理系统的占地面积，还可便于溢流池排污，溢流池体积与养殖池体积设有一定比例，控制了水体循环量，有利于维持循环水饲养条件。
与现有技术相比，本发明的有益效果为:1）溢流池布置有聚污器，可实现养殖池自动的集污和清污；2）回水池经过过滤后水体重新送入养殖池，实现养殖水体循环利用，提高养殖水水质，提高对虾成活率；3）水力驱动机构实现养殖池中水体循环流动，且可计算当前水体循环水流流速；4）虾体收集器可及时、便利的收集死虾，避免影响集污，也保证了死虾虾体完整度。
附图说明
图1为本发明实施例1系统示意图；
图2为本发明实施例1系统示意图A-A部位剖视图；
图3为本发明管理系统示意图；
图4为本发明管理系统示意图B-B部位剖视图；
图5为本发明管理系统中单个养殖池示意图；
图6为本发明单个养殖池示意图C-C部位剖视图；
图7为本发明水力驱动机构中水车的主视图；
图8为本发明水力驱动机构中水车的左视图；
图9为本发明水力驱动机构中水车的俯视图；
图10为本发明虾体收集器截面图；
图11为本发明铲叶截面图。
附图标记说明：1养殖池；2溢流池；3排水管；4排水井；5回水水渠；6地基；7水力驱动机构；71浮台；72三角容器；73叶板；74转轮；75电子秤；76活性碳包；8增氧机；9砂滤器；10微滤机；11回水池；12虾体收集器；121转轴；122铲叶；123活动门；124储存室；125震动马达。
具体实施方式
以下结合附图和实施例作进一步详细描述：
实施例1：
如图1~2所示，一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统，包括养殖池1，养殖池1为长20m、宽10m、高2m的长方形养殖池，养殖池1内设有水力驱动机构7以及增氧机8，养殖池1底面为斜面，最右端养殖池1右侧侧连接有回水池11，其余养殖池1右侧连接有溢流池2，溢流池2和回水池11底部布置有聚污器，回水池11通过微滤机10和砂滤器9连接有回水水渠5，回水水渠5连接于养殖池1，水力驱动机构7增强养殖池1中的水流循环，增氧机8增加养殖水体中溶解氧含量，可确保水体中具有对虾生长所需的含氧量，并能促进亚硝酸细菌与硝酸细菌硝化分解水中氨氮，抑制水中厌氧菌的生长，提高水质质量，溢流池2与回水池11外壁均设有底部进水口以及顶部出水口，且底部布有聚污器，使得各个养殖池1可通过溢流池2实现水体流动，且聚污器可及时收集养殖池1中的残饵和粪便，聚污器连接有排水管3，排水管3连接至排水井4，故聚污器收集的残饵和粪便可及时排出养殖池1，实现养殖池1自动的集污和清污，保持对虾养殖水质质量，养殖池1底面为斜面，回水池11收集养殖池1的水，送入连接的微滤机10中进行悬浮物质的去除，后送入砂滤器9中进行水体净化，净化后的水体通过回水水渠5输送回养殖池1中，实现水体循环利用。
养殖池1拼接数量不仅限于图示的四个，可根据实际面积进行多个拼接，且溢流池2和回水池11相对于养殖池1的位置不仅限于图示的右侧，也应包括其他可实现水体循环的相对位置，如左侧。
本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。
实施例2：
如图3~11所示，为实施例1的优化方案，一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统，包括养殖池1，养殖池1内设有水力驱动机构7以及增氧机8，养殖池1底面为斜面，养殖池1底面上端设有虾体收集器12，养殖池1一侧连接有溢流池2或回水池11，溢流池2和回水池11底部布置有聚污器，回水池11通过微滤机10和砂滤器9连接有回水水渠5，回水水渠5连接于养殖池1，水力驱动机构7增强养殖池1中的水流循环，增氧机8增加养殖水体中溶解氧含量，可确保水体中具有对虾生长所需的含氧量，并能促进亚硝酸细菌与硝酸细菌硝化分解水中氨氮，抑制水中厌氧菌的生长，提高水质质量，回水池11连接于最外一侧的养殖池1，其余养殖池1连接有溢流池2，溢流池2与回水池11外壁均设有底部进水口以及顶部出水口，且底部布有聚污器，使得各个养殖池1可通过溢流池2实现水体流动，且聚污器可及时收集养殖池1中的残饵和粪便，聚污器连接有排水管3，排水管3连接至排水井4，故聚污器收集的残饵和粪便可及时排出养殖池1，实现养殖池1自动的集污和清污，保持对虾养殖水质质量，回水池11收集养殖池1的水，送入连接的微滤机10中进行悬浮物质的去除，后送入砂滤器9中进行水体净化，净化后的水体通过回水水渠5输送回养殖池1中，实现水体循环利用，养殖池1可由多个拼接而成，提高集成化养殖和管理。
养殖池1底面的倾斜角为6°，养殖池1底面最低处与溢流池2和回水池11进水口最低点平齐，此倾斜角可提高水体循环流线型，提高集污效果，还使养殖池1具有较为明显的不同水深深度，从而满足对虾养殖环境所需，提高对虾养殖成活率。
水力驱动机构7由五个水车构成，水车包括浮台71，浮台71前后穿插有转轮74，转轮74两端连接有叶板73，叶板73顶部连接有三角容器72，浮台71可保持水车处于水面之上，保证水力驱动效果，叶板73的转动使得水体具有一定的流动方向，使养殖池1中水体实现循环流动，叶板73顶部连接的三角容器72增大叶板73与养殖水体的接触面积以及其在养殖水体中的阻力，从而提升水力驱动效果，且入水前三角容器72中充满空气，入水后三角容器72中的空气被带入养殖水体中，空气中的氧气溶解在养殖水体中形成溶解氧，提升养殖水体溶解氧含量，三角容器72底部与叶板73平齐，故叶板73向上转动时，三角容器72中水体可快速排出，使水车能量损耗小。
浮台71左右两侧设有半圆凹槽，半圆凹槽内部固定有电子秤75，电子秤75下端悬挂有活性碳包76，活性碳包76放置于养殖水体中，可吸附养殖水体所含的大多数有机污染物和部分无机物，以达到净化水体，提升养殖水质的效果，活性碳包76悬挂与浮台71左右两侧，可提高浮台71平衡度，使水车可稳定高效运行，通过电子秤75进行活性碳包76的悬挂，可实时读取活性碳包76在养殖水中的质量，根据，G=mg，其中G为重力（N），m为质量（kg），g为比例系数9.8N/kg，可得养殖水体中活性碳包76的重力，再根据 QUOTE 
，其中G为水体中物体重力（N），v为水流速度（m/s），可得活性碳包76的重力与当前水流速度的关系，则养殖中进行一次活性碳包76在水中重力和水流的测量后，记录测量值作为母本，则此后可根据电子秤75显示的值便可得知当前水流流速，使养殖人员可便利观察养殖池1中的水流速度，增强了对虾养殖水流条件控制，使之满足对虾生理需求，提高对虾养殖效果，且避免了频繁的人为操作仪器测试水流，降低人力、物力损耗，活性碳包76可替换为其他吸附材料或普通重物，以增强水车适应性，浮台71上表面安装有太阳能电池板，对水力驱动机构7进行供电，以降低系统能耗。
虾体收集器12包括转轴121，转轴121外连接有圆柱形储存室124，储存室124外壁连接有铲叶122，铲叶122与储存室124连接处设有活动门123，储存室124随转轴121转动，使得铲叶122转动，转动至最低点的铲叶122可将养殖池1底部的死虾铲入铲叶122，铲叶122与储存室124的连接点设有活动门123的活动轴，活动门123一端连接于活动轴，另一端不固定，当带有死虾的铲叶122旋转至向上倾斜状态时，此铲叶122对应的活动门123因自身重力而打开，死虾虾体也因自身重力滑入储存室124中，达到收集虾体的效果，铲叶122头部为扁平薄板，扁平薄板使得铲叶122更加容易铲上虾体，铲叶122尾部内嵌有震动马达125，震动马达125产生微弱震动，在虾体收集时可促使铲叶122进入虾体与养殖池1底面之间的狭缝，在虾体滑入储存室124时，也可加速虾体的滑落，避免虾体粘附于铲叶122表面而错过落入储存室124的时机，且持续的震感对活虾具有警示作用，避免活虾误入储存室124而造成不必要的损失，虾体收集器12采用可活动方式固定，以便于回收虾体，铲叶122与储存室124表面均布有微型孔，使得残饵和粪便可透过，避免残饵、粪便以及虾体混合而加速虾体腐烂，虾体收集器12收集虾体，提高死虾回收完整性和便利性，也避免了虾体影响残饵和粪便的收集，降低本管理系统各模块之间的影响，提高各模块工作高效性。
水力驱动机构7和虾体收集器12表面均喷涂有防腐涂层，防腐涂层由以下成分及重量份组成：改性硼酚醛聚合物20~25份、纳米复合液2~5份、增强碳纤维7~9份、金红石型钛白粉15~20份、碳化硅陶瓷粉2~5份、镍基合金粉5~9份、丙烯酸树脂40~56份，防腐涂料涂覆于水力驱动机构7和虾体收集器12表面，经烘干处理后形成防腐涂料可有效提高水力驱动机构7和虾体收集器12表面分子的紧密型和抗氧化能力，有效提高水力驱动机构7和虾体收集器12表面在水中的防腐蚀性能，延长使用寿命，本防腐涂料的制备方法为：按配方量取上诉各组分，在分散机上分散5~9min，后加入0.02~0.08份2-氨基-1-丙醇继续分散6~10min，然后在砂磨机上研磨10~17min得防腐涂料，其中2-氨基-1-丙醇中D-2-氨基丙醇与L-2-氨基丙醇的比为1:0.11~0.23，按此比例混合得到的2-氨基-1-丙醇促进树脂的乳化分散以及涂层乳胶粒子的形成的能力远高于其他比例，使得所制备的防腐涂料具有良好的稳定性，乳液颗粒细腻，均匀度高，涂覆于水力驱动机构7和虾体收集器12表面后可显著提高其防腐特性，并使得水力驱动机构7和虾体收集器12表面光滑，更易于周围水体线型流动。
溢流池2下端包埋于地基6中，溢流池2体积为养殖池1体积的1/42，溢流池2下端包埋不仅节约整个管理系统的占地面积，还可便于溢流池2排污，溢流池2体积与养殖池1体积设有一定比例，控制了水体循环量，有利于维持循环水饲养条件。
利用本实施例养殖系统与对照组进行实验对比，对照组选取某水产研发中心室内循环水系统进行养殖。
实验采用同一批、健康、大小相近的日本囊对虾苗，平均体重为 QUOTE
g，放苗密度为155尾/m2，采用统一饲料进行按时按量饲喂，控制实验中水温、盐度、以及初始水质相同，进行四次实验，每次实验周期控制为40d，实验中日本囊对虾生长以及收获实验结果如表1，实验中水质测试记录如表2。
表1 日本囊对虾生长以及收获结果记录表
进行水质测试项目时，在养殖期间每隔一天进行检测，表2记录养殖周期内检测的平均数据。
表2 养殖过程水质测试记录表
由表1和表2可以看出，本养殖管理系统中，养殖水体均具有良好水质，有利于日本囊对虾的快速生长、繁殖，其生活率和产量也高于对照组，故本养殖管理系统具有良好的应用前景。
本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。
实施例3：
如图3~11所示，一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统，系统运行流程为，养殖池1中设有水力驱动机构7，使得养殖池1中水体可实现循环流动，养殖池1一侧设有溢流池2，养殖池1中循环流动的水体经溢流池2底部进水口进入溢流池2，再经过溢流池2上端的出水口流入下一个养殖池1中，各养殖池1中的水体经过溢流池2的进出水，进入最侧边的回流池11，回流池出水口连接有微滤机10和砂滤器9，将流入的养殖水体净化后流入回水水渠5中，回水水渠5与养殖池1连接，使得过滤干净的水体流回至养殖池1中，实现养殖水体的循环利用，养殖池1底部具有斜坡，在水体循环流动过程中，养殖池1中的残饵以及粪便被水流带入至溢流池2中，从溢流池2底部的聚污器中被收集排出，实现养殖池1的自动集污和排污，养殖池1中出现的死虾可由虾体收集器12回收，避免污染水体，从而实现集约流水型循环水对虾养殖。
养殖池1底面的倾斜角不仅限于2°~6.5°，还应包括2°或2.1°或2.2°或2.3°或2.4°……或6.49°或6.5°。
溢流池2体积不仅为养殖池1体积的1/64~1/42，还应包括21/1344或22/1344或23/1344或24/1344或25/1344……或31/1344或32/1344。
本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。
尽管已结合优选的实施例描述了本发明，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够对在这里列出的主题实施各种改变、同等物的置换和修改，因此本发明的保护范围当视所提出的权利要求限定的范围为准。
Claims (6)
1.一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统，包括养殖池(1)，其特征在于，所述养殖池(1)内设有水力驱动机构(7)以及增氧机(8)，所述养殖池(1)底面为斜面，所述养殖池(1)底面上端设有虾体收集器(12)，所述养殖池(1)一侧连接有溢流池(2)或回水池(11)，所述溢流池(2)和回水池(11)底部布置有聚污器，所述回水池(11)通过微滤机(10)和砂滤器(9)连接有回水水渠(5)，所述回水水渠(5)连接于养殖池(1)；所述水力驱动机构(7)由水车构成，所述水车包括浮台(71)，所述浮台(71)前后穿插有转轮(74)，所述转轮(74)两端连接有叶板(73)，所述叶板(73)顶部连接有三角容器(72)；所述浮台(71)左右两侧设有半圆凹槽，所述半圆凹槽内部固定有电子秤(75)，所述电子秤(75)下端悬挂有活性碳包(76)。
2.根据权利要求1所述的一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统，其特征在于，所述养殖池(1)底面的倾斜角为2°～6.5°，所述养殖池(1)底面最低处与溢流池(2)和回水池(11)进水口最低点平齐。
3.根据权利要求1所述的一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统，其特征在于，所述聚污器连接有排水管(3)，所述排水管(3)连接至排水井(4)。
4.根据权利要求1所述的一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统，其特征在于，所述虾体收集器(12)包括转轴(121)，所述转轴(121)外连接有圆柱形储存室(124)，所述储存室(124)外壁连接有铲叶(122)，所述铲叶(122)与储存室(124)连接处设有活动门(123)。
5.根据权利要求4所述的一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统，其特征在于，所述铲叶(122)头部为扁平薄板，所述铲叶(122)尾部内嵌有震动马达(125)。
6.根据权利要求1所述的一种集约流水型循环水对虾养殖池集污及滤水管理系统，其特征在于，所述溢流池(2)下端包埋于地基(6)中，所述溢流池(2)体积为养殖池(1)体积的1/64～1/42。
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