CN109744184A - 一种用于对虾养殖池水质净化的组合式填料箱 - Google Patents

Abstract

本发明属水产养殖设备技术领域，涉及一种水产养殖水质净化设备，特别是一种用于对虾养殖水质净化的组合式填料箱。在箱体的四周和下方均有密集排列的椭圆形孔隙，箱体的上侧面设置有抽屉式盖子，箱体的内腔中间处设置有带孔隙的隔板围成的方形空间，来将整个箱体分成内室和外室两部分，箱体的外室装填有填料B，包括聚氨酯、丝瓜络、珊瑚骨在内的硬性填料中的一种或两种以上填料等体积组合使用；箱体内室填充有填料A，包括纤维毛球在内的软性填料，填料的直径为4～6厘米，在运行后能够形成缺氧区，以利于硝酸盐的去除；在箱体的上侧设置有将箱体固定于横杠上的固定带。其主体结构简单，设计构思巧妙，制造成本低，应用环境友好，市场前景广阔。

Description

一种用于对虾养殖池水质净化的组合式填料箱

技术领域：

本发明属水产养殖设备技术领域，涉及一种水产养殖水质净化设 备，特别是一种用于对虾养殖水质净化的组合式填料箱。可以根据养 殖池大小进行填料箱组装，能够快速去除养殖水体中氨、亚硝酸盐和 硝酸盐，使养殖池同时具有对虾养殖和水质净化功能，特别适用于高 密度对虾养殖系统。

技术背景：

在对虾养殖过程中，对虾排泄、残饵分解等会产生氨和亚硝酸盐， 如果不能及时得到去除，便会出现氨或亚硝酸盐积累，氨和亚硝酸盐 对对虾呼吸系统影响较大，是诱发暴发性虾病的重要原因。因此，氨 和亚硝酸盐是对虾养殖系统水质净化的主要去除目标。

养殖系统中氨和亚硝酸盐去除主要由硝化功能微生物，包括包括 氨氧化细菌(Ammonium oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌 (Amonia oxidizing archaea,AOA)和亚硝酸盐氧化细菌(Nitrite oxidizing bacteria，NOB)完成。氨氧化细菌和氨氧化古菌可将氨转 化为亚硝酸盐，亚硝酸盐氧化细菌则进一步将亚硝酸盐转化为硝酸 盐，由于通过该过程能够将氨和亚硝酸盐转化为相对无毒的硝酸盐， 因此在对虾养殖系统中作用巨大。要使养殖系统中氨和亚硝酸盐维持 在较低浓度，必须保证系统中存在一定数量的硝化功能微生物，但由 于氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌属化能自养菌，利用二氧化碳做碳 源，利用氧化无机氮作为能量来源，生长繁殖速度慢、对环境因子变 化敏感，使其在与异养菌的竞争中处于劣势。此外，上述具有硝化功 能的微生物还具有附着生长的特性，需要提供适宜的生物膜载体供其 生长。

此外，尽管养殖水体中的硝酸盐对虾的毒性较低，但对其安全浓 度也有一些建议，有学者研究建议对虾养殖系统中硝酸盐的安全浓度 为220毫克/升。所以在对虾养殖过程中也应考虑硝酸盐的去除，避免 长期积累导致其对虾的毒性以及养殖水直接排放造成水体富营养化。 硝酸盐的去除通常通过采用缺氧条件下反硝化途径来实现。

针对上述问题，在充分考虑对虾生活习性、养殖池空间和硝化功 能微生物特性的基础上，设计一种用于对虾养殖池水质净化的组合式 填料箱，应用于对虾养殖池后能够使具有硝化功能的微生物快速附着 生长并使养殖池建立硝化功能，快速去除水体中氨和亚硝酸盐，填料 箱由隔板分隔成内外两室，分别填充不同性质填料，能够在内室形成 缺氧区，有利于养殖水体中硝酸盐的去除。避免在养殖过程中出现氨、 亚硝酸盐和硝酸盐积累，实现对虾养殖系统的内循环水质净化。具有 降低水耗、能耗，防止致病菌侵入，减少对虾发病率，运输、组装、 使用方便等优点。

发明内容：

本发明目的在于克服现有对虾养殖技术存在的缺点，寻求设计一 种用于对虾养殖池的组合式填料箱，该组合式填料箱充分考虑对虾生 活习性、对虾养殖池空间、硝化功能微生物特性。使用时可以根据养 殖池大小进行填料箱组装。

为了实现上述目的，本发明涉及的用于对虾养殖池水质净化的组 合式填料箱通过如下技术方案实现：用以盛装填料的箱体为方形框架 式结构，在箱体的四周和下方均有密集排列的椭圆形孔隙，箱体的上 侧面设置有抽屉式盖子，箱体的内腔中间处设置有带孔隙的隔板围成 的方形空间，来将整个箱体分成内室和外室两部分，隔板上孔隙大小 和密度与箱体相同，内室和外室分别用于填充不同填料；箱体的外室 装填有填料B，包括聚氨酯、丝瓜络、珊瑚骨在内的硬性填料中的一 种或两种以上填料等体积组合使用，填料的大小为5～15厘米，还能够 预置曝气盘或气石，采取间歇曝气方式用以改变箱体内部溶解氧分布 状况，以利于氨盐和亚硝酸盐的去除；箱体内室填充有填料A，包括 纤维毛球在内的软性填料，填料的直径为4～6厘米，在运行后能够形 成缺氧区，以利于硝酸盐的去除；在箱体的一侧设置凹槽，在凹槽相 对一侧设置有与凹槽配合连接的凸槽，用于方便两个填料箱间的拼接, 其中凹槽沿箱体竖直延伸，并且内腔为方形结构，在方形内腔的前侧 有卡口，用以卡住凸槽；凸槽为能够置于凹槽内腔的方形柱状结构， 同时柱状结构的后侧设置有向内凹进的槽体，能够使凹槽的卡口卡进 凸槽槽体内以进行固定；在箱体的上侧设置有将箱体固定于横杠上的 固定带。

其中内室占整个填料箱空间的30～40％，外室占填料箱空间的 60～70％。

进一步的，本发明中抽屉式盖子的抽拉结构通过在箱体上侧面 左右边沿处设置工字型槽来实现，抽屉式盖子置于工字型槽的槽口 内，使其只能够沿前后方向伸出或盖紧。

进一步的，本发明中固定带的设置方式为从箱体上侧面四角处分 别设置有一条长度相同的固定带，四条固定带结点处设置有一条用以 与横杠绑缚的固定带，通过此种设置方式以提高箱体在使用时的稳定 性。

进一步的，本发明中箱体的尺寸如下，其长为50～100厘米、宽为 40～60厘米、高为40～50厘米；内室的尺寸如下，其长40厘米，宽30 厘米，高与箱体相同；椭圆形孔隙的长轴为3～5厘米，短轴为2～3厘米。

进一步的，本发明中边沿中部设置有扣板用于固定连接的填料箱 体。

本发明在使用时，需要在具备如下条件的高密度对虾养殖系统中 实现，即包括增氧、温度控制，养殖池大11小为10～40立方米，且养 殖水体水深在0.8～1.2米左右，养殖池以外方内圆结构为最佳，具体使 用方式按照如下步骤进行：

S1、将养殖池按常规方法进行清理、消毒和冲洗干净后，按填料 箱总体积为养殖池水体体积3～5％的比例安装组合式填料箱；

S2、用固定带将组合式填料箱固定于养殖池中间设置的横杠上， 沿横杠长度方向设置，并可以设置在横杠的两侧，横杠的材质为不锈 钢或铝合金或木制材料；填料箱底部距养殖池底距离为10～20厘米； 向养殖池中注入水源，注水高度0.8～1.2米，高于填料箱上方5～10厘米； 用增氧机增氧，溶解氧含量范围为4.5～8.5毫克/升；控制水温范围为 25～30℃；

S3、在养水初期，向养殖池添加氯化铵，使系统氨初始浓度为5 毫克/升，然后按照菌剂与填料箱体积比0.2％～0.5％(V：V)的比例 往组合式填料箱加入硝化细菌，以加快挂膜速度，缩短养水时间，然 后每24小时检测溶解氧、氨和亚硝酸盐含量，每72小时检测系统硝酸 盐浓度，待氨氮和亚硝酸盐氮均降至0.1毫克/升以下时，再次向养殖 池添加氯化铵，使系统氨初始浓度为10毫克/升，待氨氮和亚硝酸盐 氮均降至0.1毫克/升以下时，即可完成填料箱挂膜过程，其后养殖池 即可进入对虾养殖阶段，养水阶段持续10～15天；

S4、向养殖池中投入12000尾南美白对虾虾苗，虾苗平均体长0.8 毫米，养殖方式与常规养殖方式相同，并在养殖过程中检测氨氮、亚 硝酸盐氮、硝酸盐氮指标，在整个养水阶段和养殖阶段的氨氮、亚硝 酸盐氮和硝酸盐氮变化情况如下，在养殖过程中水体氨氮、亚硝酸盐 氮始终均处于较低水平(小于0.2毫克/升)，硝酸盐含量小于10毫克 /升，可见组合式填料箱对于氨、亚硝酸盐和硝酸盐的去除效果明显， 经过80天的养殖，对虾成活率80.2％，饵料系数分别为1.52；

S5、一个养殖周期结束后，采用清水将填料箱冲洗干净，集中放 置在1个养殖池中保存，保存条件如下：增氧机增氧，维持水体溶解 氧在4.0mg/L以上，到下一个养殖周期将填料箱重新固定在养殖池内 直接使用；如果两个养殖期间隔时间较长(在3个月以上)，则将填 料箱内填料清洗干净后晾晒，等下一个养殖周期重新添加填料后使 用，填料箱使用时间超过1年后，需要检查填料箱箱体和填料破损情 况，在正常情况下，每个填料箱可以使用3～5年。

本发明与现有技术相比，制备工艺简单，制作成本低，运输、组 装、使用方便；填料箱由隔板分隔成内室和外室，分别填充不同性质 填料，有利于微生物快速生长繁殖，增加养殖池微生物生物量，并且 能够在内室形成缺氧区，从而能够快速去除养殖水体中氨、亚硝酸盐 和硝酸盐，使养殖池同时具有对虾养殖和水质净化功能，并且使每一 个养殖池都成为一个独立的养殖系统，特别适用于高密度对虾养殖系 统，对其他水生生物养殖系统也有一定的参考价值。具有降低水耗、 能耗，防止致病菌侵入，减少对虾发病率，运输、组装、使用方便等 优点。同时使用过程中无须定时定量添加菌剂，维护成本低；能够避 免外源致病菌侵入对虾养殖系统，减少对虾发病率。其主体结构简单， 设计构思巧妙，制造成本低，应用环境友好，市场前景广阔。

附图说明：

图1为本发明涉及的填料箱的主体结构示意图。

图2为本发明涉及的填料箱的俯视图。

图3为本发明涉及的填料箱放置位置的俯视示图。

图4为本发明涉及的填料箱放置位置的剖面示意图。

图中：箱体1、孔隙2、填料A3、填料B4、固定带5、抽屉式盖 子6、凹槽7、凸槽8、扣板9、曝气盘10、养殖池11、横杠12、水 源13。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的一种用于对虾养殖池水质净化的组合式填料箱， 通过置于养殖池11内的方式进行使用，该填料箱通过如下技术方案实 现：

用以盛装填料的箱体1为方形框架式结构，在箱体1的四周和下方 均有密集排列的椭圆形孔隙2，箱体1的上侧面设置有抽屉式盖子6， 箱体1的内腔中间处设置有带孔隙的隔板围成的方形空间，来将整个 箱体1分成内室和外室两部分，隔板上孔隙2大小和密度与箱体1相同， 内室和外室分别用于填充不同填料；箱体1的外室装填有填料B4，包 括聚氨酯、丝瓜络、珊瑚骨在内的硬性填料中的一种或两种以上填料 等体积组合使用，填料的大小为5～15厘米，还能够预置曝气盘10或气 石，采取间歇曝气方式用以改变箱体1内部溶解氧分布状况，以利于 氨盐和亚硝酸盐的去除；箱体1内室填充有填料A3，包括纤维毛球在内的软性填料，填料的直径为4～6厘米，在运行后能够形成缺氧区， 以利于硝酸盐的去除；在箱体1的一侧设置凹槽7，在凹槽7相对一侧 设置有与凹槽7配合连接的凸槽8，用于方便两个填料箱间的拼接,其 中凹槽7沿箱体1竖直延伸，并且内腔为方形结构，在方形内腔的前侧 有卡口，用以卡住凸槽8；凸槽8为能够置于凹槽7内腔的方形柱状结 构，同时柱状结构的后侧设置有向内凹进的槽体，能够使凹槽7的卡 口卡进凸槽8槽体内以进行固定；在箱体1的上侧设置有将箱体1固定 于横杠12上的固定带5。

其中内室占整个填料箱空间的30～40％，外室占填料箱空间的 60～70％。

进一步的，本实施例中抽屉式盖子6的抽拉结构通过在箱体1上 侧面左右边沿处设置工字型槽来实现，抽屉式盖子6置于工字型槽的 槽口内，使其只能够沿前后方向伸出或盖紧。

进一步的，本实施例中固定带5的设置方式为从箱体1上侧面四角 处分别设置有一条长度相同的固定带5，四条固定带5结点处设置有一 条用以与横杠12绑缚的固定带5，通过此种设置方式以提高箱体1在使 用时的稳定性。

进一步的，本实施例中箱体1的尺寸如下，其长为50～100厘米、 宽为40～60厘米、高为40～50厘米；内室的尺寸如下，其长40厘米，宽 30厘米，高与箱体1相同；椭圆形孔隙的长轴为3～5厘米，短轴为2～3 厘米。

进一步的，本实施例中边沿中部设置有扣板9用于固定连接的填 料箱体。

本实施例在使用时，需要在具备如下条件的高密度对虾养殖系统 中实现，即包括增氧、温度控制，养殖池大11小为10～40立方米，且 养殖水体水深在0.8～1.2米左右，养殖池11以外方内圆结构为最佳，具 体使用方式按照如下步骤进行：

S1、将养殖池11按常规方法进行清理、消毒和冲洗干净后，按填 料箱总体积为养殖池11水体体积3～5％的比例安装组合式填料箱；

S2、用固定带5将组合式填料箱固定于养殖池11中间设置的横杠 12上，沿横杠12长度方向设置，并可以设置在横杠12的两侧，横杠12 的材质为不锈钢或铝合金或木制材料；填料箱底部距养殖池底距离为 10～20厘米；向养殖池中注入水源13，注水高度0.8～1.2米，高于填料 箱上方5～10厘米；用增氧机增氧，溶解氧含量范围为4.5～8.5毫克/升；控制水温范围为25～30℃；

S3、在养水初期，向养殖池添加氯化铵，使系统氨初始浓度为5 毫克/升，然后按照菌剂与填料箱体积比0.2％～0.5％(V：V)的比例 往组合式填料箱加入硝化细菌，以加快挂膜速度，缩短养水时间，然 后每24小时检测溶解氧、氨和亚硝酸盐含量，每72小时检测系统硝酸 盐浓度，待氨氮和亚硝酸盐氮均降至0.1毫克/升以下时，再次向养殖 池添加氯化铵，使系统氨初始浓度为10毫克/升，待氨氮和亚硝酸盐 氮均降至0.1毫克/升以下时，即可完成填料箱挂膜过程，其后养殖池 11即可进入对虾养殖阶段，养水阶段持续10～15天；

S4、向养殖池11中投入12000尾南美白对虾虾苗，虾苗平均体长 0.8毫米，养殖方式与常规养殖方式相同，并在养殖过程中检测氨氮、 亚硝酸盐氮、硝酸盐氮指标，在整个养水阶段和养殖阶段的氨氮、亚 硝酸盐氮和硝酸盐氮变化情况如下，在养殖过程中水体氨氮、亚硝酸 盐氮始终均处于较低水平(小于0.2毫克/升)，硝酸盐含量小于10毫 克/升，可见组合式填料箱对于氨、亚硝酸盐和硝酸盐的去除效果明 显，经过80天的养殖，对虾成活率80.2％，饵料系数分别为1.52；

S5、一个养殖周期结束后，采用清水将填料箱冲洗干净，集中放 置在1个养殖池11中保存，保存条件如下：增氧机增氧，维持水体溶 解氧在4.0mg/L以上，到下一个养殖周期将填料箱重新固定在养殖池 11内直接使用；如果两个养殖期间隔时间较长(在3个月以上)，则 将填料箱内填料清洗干净后晾晒，等下一个养殖周期重新添加填料后 使用，填料箱使用时间超过1年后，需要检查填料箱箱体和填料破损 情况，在正常情况下，每个填料箱可以使用3～5年。

Claims (6)

1.一种用于对虾养殖水质净化的组合式填料箱，其特征在于用以盛装填料的箱体为方形框架式结构，在箱体的四周和下方均有密集排列的椭圆形孔隙，箱体的上侧面设置有抽屉式盖子，箱体的内腔中间处设置有带孔隙的隔板围成的方形空间，来将整个箱体分成内室和外室两部分，隔板上孔隙大小和密度与箱体相同，内室和外室分别用于填充不同填料；箱体的外室装填有填料B，包括聚氨酯、丝瓜络、珊瑚骨在内的硬性填料中的一种或两种以上填料等体积组合使用，填料的大小为5～15厘米，还能够预置曝气盘或气石，采取间歇曝气方式用以改变箱体内部溶解氧分布状况，以利于氨盐和亚硝酸盐的去除；箱体内室填充有填料A，包括纤维毛球在内的软性填料，填料的直径为4～6厘米，在运行后能够形成缺氧区，以利于硝酸盐的去除；在箱体的一侧设置凹槽，在凹槽相对一侧设置有与凹槽配合连接的凸槽，用于方便两个填料箱间的拼接,其中凹槽沿箱体竖直延伸，并且内腔为方形结构，在方形内腔的前侧有卡口，用以卡住凸槽；凸槽为能够置于凹槽内腔的方形柱状结构，同时柱状结构的后侧设置有向内凹进的槽体，能够使凹槽的卡口卡进凸槽槽体内以进行固定；在箱体的上侧设置有将箱体固定于横杠上的固定带。

2.根据权利要求1所述的一种用于对虾养殖水质净化的组合式填料箱，其特征在于其中内室占整个填料箱空间的30～40％，外室占填料箱空间的60～70％；箱体的尺寸如下，其长为50～100厘米、宽为40～60厘米、高为40～50厘米；内室的尺寸如下，其长40厘米，宽30厘米，高与箱体相同；椭圆形孔隙的长轴为3～5厘米，短轴为2～3厘米。

3.根据权利要求1所述的一种用于对虾养殖水质净化的组合式填料箱，其特征在于抽屉式盖子的抽拉结构通过在箱体上侧面左右边沿处设置工字型槽来实现，抽屉式盖子置于工字型槽的槽口内，使其只能够沿前后方向伸出或盖紧。

4.根据权利要求1所述的一种用于对虾养殖水质净化的组合式填料箱，其特征在于固定带的设置方式为从箱体上侧面四角处分别设置有一条长度相同的固定带，四条固定带结点处设置有一条用以与横杠绑缚的固定带，通过此种设置方式以提高箱体在使用时的稳定性。

5.根据权利要求1所述的一种用于对虾养殖水质净化的组合式填料箱，其特征在于箱体上边沿中部设置有扣板，能够将相邻的填料箱体的边沿通过扣板进行固定连接，以提高箱体连接的稳固性。

6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的一种用于对虾养殖水质净化的组合式填料箱，其特征在于本发明在使用时，需要在具备如下条件的高密度对虾养殖系统中实现，即包括增氧、温度控制，养殖池大11小为10～40立方米，且养殖水体水深在0.8～1.2米左右，养殖池以外方内圆结构为最佳，具体使用方式按照如下步骤进行：

S1、将养殖池按常规方法进行清理、消毒和冲洗干净后，按填料箱总体积为养殖池水体体积3～5％的比例安装组合式填料箱；

S2、用固定带将组合式填料箱固定于养殖池中间设置的横杠上，沿横杠长度方向设置，并可以设置在横杠的两侧，横杠的材质为不锈钢或铝合金或木制材料；填料箱底部距养殖池底距离为10～20厘米；向养殖池中注入水源，注水高度0.8～1.2米，高于填料箱上方5～10厘米；用增氧机增氧，溶解氧含量范围为4.5～8.5毫克/升；控制水温范围为25～30℃；

S3、在养水初期，向养殖池添加氯化铵，使系统氨初始浓度为5毫克/升，然后按照菌剂与填料箱体积比0.2％～0.5％的比例往组合式填料箱加入硝化细菌，以加快挂膜速度，缩短养水时间，然后每24小时检测溶解氧、氨和亚硝酸盐含量，每72小时检测系统硝酸盐浓度，待氨氮和亚硝酸盐氮均降至0.1毫克/升以下时，再次向养殖池添加氯化铵，使系统氨初始浓度为10毫克/升，待氨氮和亚硝酸盐氮均降至0.1毫克/升以下时，即可完成填料箱挂膜过程，其后养殖池即可进入对虾养殖阶段，养水阶段持续10～15天；

S4、向养殖池中投入12000尾南美白对虾虾苗，虾苗平均体长0.8毫米，养殖方式与常规养殖方式相同，并在养殖过程中检测氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮指标，在整个养水阶段和养殖阶段的氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮变化情况如下，在养殖过程中水体氨氮、亚硝酸盐氮始终均小于0.2毫克/升，硝酸盐含量小于10毫克/升，可见组合式填料箱对于氨、亚硝酸盐和硝酸盐的去除效果明显，经过80天的养殖，对虾成活率80.2％，饵料系数分别为1.52；

S5、一个养殖周期结束后，采用清水将填料箱冲洗干净，集中放置在1个养殖池中保存，保存条件如下：增氧机增氧，维持水体溶解氧在4.0mg/L以上，到下一个养殖周期将填料箱重新固定在养殖池内直接使用；如果两个养殖期间隔时间在3个月以上，则将填料箱内填料清洗干净后晾晒，等下一个养殖周期重新添加填料后使用，填料箱使用时间超过1年后，需要检查填料箱箱体和填料破损情况，在正常情况下，每个填料箱可以使用3～5年。