CN110150208A - 一种水产品循环水养殖系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于水产养殖装备领域，更具体地涉及一种水产品循环水养殖系统，包括大棚，该大棚内设置有养殖池、循环水处理系统、选别池、排污沟和输水系统。所述养殖池包括养殖单体，且养殖单体的数量为1‑16，每2‑4个养殖单体组合成一个养殖区，所述输水系统包括循环水泵、进水管和回水渠，所述排污沟设置于进水管和回水渠的下部，所述回水渠和排污沟的内侧壁均涂覆有光滑的环保涂料，且底壁均具有5‑15°的倾斜，每个养殖区设置一根所述进水管，所述养殖池、循环水处理系统和输水系统相互接通，所述循环水泵的数量为3‑8个。该水产品循环水养殖系统可方便地向养殖单体均匀供水，水循环效果好、养殖容量大、功能强、效率高，具有良好的经济和社会、生态效益。

Description

一种水产品循环水养殖系统

技术领域

本发明属于水产养殖装备领域，更具体地涉及一种水产品循环水养殖系 统。

背景技术

充分运用循环式工厂化水产养殖先进技术及手段，创造养殖水生动物良 好生态环境，以不受外界环境制约，最终实现高品质、高效率生产及养殖环 境生态保护，并极大提高养殖资源利用率及养殖产品质量安全已成为国内外 生态养殖可持续发展的重要研究方向和热点。综合分析国外最新养殖模式， 循环式工厂化水产养殖具有占用空间小，养殖环境可控性高、高效节水、产 品质量安全、生态环保等优点，是摆脱传统粗放经营性、资源依赖性生产方 式，保护环境并实现水产养殖可持续发展的重要途径。

目前，纵观国内外的循环式工厂化水产养殖系统，形态和目标功能多种 多样，但大多存在以下的几个问题：(1)养殖单体小，导致能耗大、水体自 我调节能力弱、规模效益差大，仅能满足一定种类和范围的水产品养殖功能 需求；(2)进水管大多仅设置一根主管，由主管送至各支管，这种布设方式 存在末端水压不足、循环性差、可调控性差、维护成本高的缺点；(3)回水 通道采用无坡道的暗渠，容易集污且不易观察水质和污染物情况，维护成本 高；(4)单台或两台大功率水泵进行抽送水，不便检修维护，也不利于根据 水质状况和养殖水产品存塘量调整日循环次数从而节省能源。

发明内容

鉴于背景技术中存在的技术问题，需要提供一种水产品循环水养殖系统， 所述水产品循环水养殖系统需兼具养殖和水质控制功能强、送水均匀、节约 资源、方便维护和维修等优点。

为实现上述目的，发明人提供了一种水产品循环水养殖系统，该系统包 括大棚，所述大棚内设置有养殖池、循环水处理系统、选别池、排污沟和输 水系统，所述养殖池包括养殖单体，所述养殖单体的数量为1-16，每2-4个 养殖单体组合成一个养殖区，所述输水系统包括循环水泵、进水管和回水渠， 所述排污沟设置于进水管和回水渠的下部，所述回水渠和排污沟的内侧壁均 涂覆有光滑的环保涂料，且底壁均具有5-15°的倾斜，每个养殖区设置一根所 述进水管，所述养殖池、循环水处理系统和输水系统相互接通，所述循环水 泵的数量为3-8个。

区别于现有技术，上述技术方案至少具有以下有益效果：

该水产品循环水养殖系统结构紧凑、养殖容量大、养殖功能强、养殖效 率高，由于每2-4个养殖单体配置一根进水管，可方便地向每个养殖单体均匀 供水，水循环效果好、易调控，且无末端效应，整个循环水养殖系统内的水 在养殖池和循环水处理系统内循环，基本上无污水外排，实现了资源节约的 可持续养殖，具有良好的经济效益和社会、生态效益。

附图说明

图1为具体实施方式所述一种水产品循环水养殖系统俯视结构示意图；

图2为具体实施方式所述一种水产品循环水养殖系统养殖单体内部结构 放大示意图；

图3为具体实施方式所述一种水产品循环水养殖系统的输水系统进水管 布局示意图；

图4为具体实施方式所述一种水产品循环水养殖系统的输氧管布局示意 图；

图5为具体实施方式所述一种水产品循环水养殖系统的养殖区剖面结构 示意图；

图6为具体实施方式所述一种水产品循环水养殖系统的循环水处理系统 剖面结构示意图。

附图标记说明：

1、养殖池； 101、养殖单体； 2、循环水处理系统；

201、第一沉淀池； 202、固液分离机； 203、第二沉淀池；

204、生物净化池； 205、杀菌装置； 206、排污管；

3、输水系统； 301、循环水泵； 302、进水管；

303、回水渠； 304、上出水口； 305、下出水口；

306、排污沟； 401、排污口； 402、排鱼口；

403、回水口； 5、选别池； 601、输氧管；

602、排鱼管。

具体实施方式

下面详细说明本发明所述水产品循环水养殖系统。

一种水产品循环水养殖系统，该系统包括大棚，所述大棚内设置有养殖 池、循环水处理系统、选别池、排污沟和输水系统，所述养殖池包括养殖单 体，所述养殖单体的数量为1-16，每2-4个养殖单体组合成一个养殖区，所 述输水系统包括循环水泵、进水管和回水渠，所述排污沟设置于进水管和回 水渠的下部，所述回水渠和排污沟的内侧壁均涂覆有光滑的环保涂料，且底 壁均具有5-15°的倾斜，每个养殖区设置一根所述进水管，所述养殖池、循环 水处理系统和输水系统相互接通，所述循环水泵的数量为3-8个。

目前的循环水养殖池或养殖系统受技术、成本和管理的限制，大多由小 容量的池体组成小规模的养殖系统，因此，能够养殖的水产品种类很有限。 本发明提供的上述水产品循环水养殖系统，只要经济和场地条件允许，可设 置的养殖单体数量可以很多。但考虑到循环水处理系统的处理能力和运营成 效，优选的，养殖单体的数量为1-16个，其中，每2-4个养殖单体组合成一 个养殖区。每个养殖单体开设有进水口、回水口、排污口和排鱼口，进水口 连接进水管，回水口连接回水渠，排污口和排鱼口都连接到排污沟，由转向 阀控制排污沟功能。各养殖单体之间互不连通，由进水管开设支管连接各养 殖单体的进水口来对每个养殖单体进行注水。所述进水管用于将循环水处理 系统处理合格的水输送至每个养殖区，可以是但不限于PVC、水泥、金属水 管。回水渠和排污沟的顶部均为开放可视，平时在上部加盖孔径为2cm左右 的塑料格子板供人行走，需要时，可以将其翻开便于观察回水渠和排污沟中 水的状况和进行检修。在所述回水渠和排污沟内侧壁涂覆光滑的环保涂料，并在其底壁设置5-15°的倾斜，从各养殖单体排污口排出的水即使有水产排泄 物、食物残渣等固废，也不易在回水渠和排污沟上停留和淤积，从而可以保 持回水渠和排污沟的卫生状况，并且减少了输水系统的运营维护成本和人工 成本。

在目前的封闭循环水养殖系统中采用的循环水泵功率基本上在15kw以 上，如常见的功率为20kw的循环水泵，以期用1-2台以上所述的大功率水泵 对循环水进行泵送。但这样做的风险可能有：不能精准调节养殖水体日循环 次数，浪费能耗，且水泵损坏后维修时影响封闭循环水养殖系统的正常运行。 因此，本发明中选用功率较小的多台循环水泵工作，例如采用但不限于采用 功率为4kw以上的小循环水泵。优选地，循环水泵的数量为3-8个，这样做 的好处在于可以灵活机动地视养殖系统水体质量好坏和系统内养殖水产品存塘量的不同调整使用水泵的数量，精确控制养殖水体日循环次数，从而节约 电力能耗，降低生产成本。

进一步地，循环式工厂化水产养殖系统中循环水处理系统的布设对循环 水质量和处理能力有着重要影响。为确保本发明中水产品循环水养殖系统的 循环水对水产品养殖水体可循环供应，本发明中的循环水处理系统包括依次 连接的第一沉淀池、固液分离机、第二沉淀池和生物净化池，所述生物净化 池包括依次连接的一级生物净化池、二级生物净化池和三级生物净化池，且 所述一级生物净化池、二级生物净化池和三级生物净化池的容量均为 200-400m³。第一沉淀池负责将回水渠输送来的养殖池水进行初步沉淀，去除较大颗粒和悬浮物质，固液分离机进一步去除较小粒径的不溶物质，第二沉 淀池再进一步去除胶体和小粒径悬浮物质，经水泵提升后，在一级生物净化 池、二级生物净化池和三级生物净化池完成生物净化，最后经过杀菌装置的 杀菌处理，达到水产品养殖需要的水体质量，再通过进水管输入各个养殖单 体。

进一步地，所述循环水处理系统还包括杀菌装置和排污管，所述杀菌装 置设置于生物净化池后段，杀菌装置为本领域常规的设备，例如可以是但不 限于紫外线杀菌装置。所述三级生物净化池由进水管连通至各养殖区，并由 进水管的支管将水送入该养殖区内的各养殖单体，所述三级生物净化池设置 有上出水口和下出水口，所述上出水口由进水管连接至近端养殖区，所述下 出水口由进水管连接至远端养殖区，这样可以避免因三级生物净化池内不同 水位之间压力差异而导致的出水量差异过大的问题，消除了同一水平位置开 设出水口给近端和远端养殖区同时输水可能产生的近端水量大、远端水量小 的问题。所述排污管设置于所述第一沉淀池、固液分离机、第二沉淀池和生 物净化池的底部，用于排出所述循环水处理系统收集的污染物。

进一步地，所述固液分离机设置有固定目数的分离筛，所述固液分离机 设置有固定目数的分离筛，所述固定目数为80-200目。经过第一沉淀池和固 液分离机的分离，对待处理的排出水水质进行了预处理，较大颗粒杂质去除 率达到98％以上，大大减轻了后续处理构筑物的负荷，提升了循环水处理效 果。

进一步地，所述选别池与各养殖单体之间由排污沟连通，在排污沟与选 别池的连接处设置有转向阀，所述转向阀用于控制排污沟排污或者排鱼的功 能。排污沟的作用在于定期清运排污管排出的养殖单体底部沉积的污物，或 者对养殖水产品进行选别、运输需要的排鱼，因此，排污沟内侧壁涂覆有光 滑的环保涂料，底壁设置5-15°的倾斜，也是为了使污物能更顺利彻底地排出 而不残留在排污沟内造成堵塞或不对养殖水产品造成损伤。优选地，排污沟 在需要排鱼时通过转向阀的转向控制也承担着排鱼道的任务，这种运输方式与传统的人工挑送方式相比能有效减少鱼类因选别造成的生物应激反应和鱼 体擦刮损伤，选别后鱼类生理机能恢复快，减少疾病发生，提高生产效率， 同时运输效率高，减少劳动力需求。

进一步地，本发明采用了电动采光控制系统，通过此系统调节所述水产 品循环水养殖系统内的光照强度、温度和水体藻类浓度，对整个系统的水质 和水产品生长起到良好的生态调控功能。优选地，所述大棚还包括采光系统， 所述采光系统包括传动轴、光感探测器、控制系统、透光板和遮光板，且所 述传动轴、光感探测器、控制系统和遮光板为电连接。

优选地，所述传动轴、光感探测器、透光板和遮光板设置于大棚顶部， 所述遮光板设置于透光板上方。更加优选地，所述透光板为一个或多个透明 的板，所述遮光板为不透光材料制备的窄条状板，且所述遮光板、透光板分 别与传动轴相铰接形成双层开合结构。

进一步地，所述养殖单体的占地面积为100-250m²，且所述养殖池的总容 量为2000-4000m³。所述养殖单体和养殖池的容量(与生物净化池容量之间需 满足：生物净化池容量约为养殖池容量的30％)大大超过现有的循环水养殖 系统的功能，单个养殖单体的养殖容量可以保证养殖水产品不会处于压迫的 养殖环境中，使该系统可养殖的水产品种类更加多元、养殖功能强大、效率 更高，同时也实现了循环水处理系统在该处理量下构筑物设施和设备的最佳 维护、检修和运营成本。

进一步地，所述水产品循环水养殖系统还包括罗茨鼓风机、纳米管、曝 气设备和输氧管，所述输氧管用于输送液态氧或空气中的氧气至各个养殖单 体和生物净化池中。输送液态氧或空气中的氧气的两个管路共用，平时与曝 气设备管路相接通，当需要用液态氧时导入液态氧即可。当鱼类处于病害感 染初期，水中容氧量保持在8mg/L以上对于鱼体的恢复健康状态有很好的帮 助。鱼类输氧管输送液态氧提供了曝气增氧方式所不具备的以下优点：(1) 曝气增氧提供给水体和水产品的氧气量有限，输氧管输送液态氧能更加机动地供应给水体和水产品基体对氧气的需求量；(2)在停电或备用电源处于维 修状态无法提供曝气增氧时，能够提供整个水产品循环水养殖系统所需氧气； (3)在某个养殖单体或养殖区水产品爆发病虫害，需增强机体抵抗力时，给 予应急增氧，能够显著提高养殖水产品的疾病抵抗力和生存率。

进一步地，为了使本发明提供的水产品循环水养殖系统具有更强的季节 适应性和养殖期调控灵活度，所述水产品循环水养殖系统还包括电锅炉加热 系统，所述电锅炉加热系统用于鱼类苗期养殖和冬天保温。

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下 结合具体实施例并配合附图详予说明。应该理解，实施例只是用于解释说明 本发明的方案，但不用于限制本发明的保护范围。

请参阅图1-6，本实施例提供一种水产品(例如澳洲龙纹斑、鲟鱼或鳗鱼) 循环水养殖系统，包括彩钢板大棚(在其他实施例中，大棚也可以是硬塑等 其他材质，图中未标注出)，所述大棚内设置有养殖池1、循环水处理系统2、 选别池5、排污沟306以及输水系统3，所述养殖池包括养殖单体101，所述 养殖单体的数量为16个，每4个养殖单体组合成一个养殖区10(在其他不同 的实施例中，可以由2个或3个养殖单体组合成一个养殖区10)。每个养殖单 体设置有排污口401、排鱼口402和回水口403，底部的四周缘向中央倾斜。 所述输水系统3包括循环水泵301进水管302和回水渠303(连接回水口403)， 所述排污沟306(连接排污口401)设置于进水管302和回水渠303的下部， 所述回水渠303和排污沟306的内侧壁均涂覆有光滑的环保涂料，且底壁均 具有5-15°的倾斜。从各养殖单体排污口排出的水即使有水产排泄物、食物残 渣等固废，也不易在回水渠303和排污沟306上停留和淤积，从而可以保持 回水渠303和排污沟306的卫生状况，并且减少了输水系统的运营维护成本 和人工成本。排污沟306在有排鱼需要时承担了排鱼道的功能，因此，内侧 壁涂覆光滑的环保涂料对保护鱼体皮肤以及在排鱼过程防止鱼体受伤有着重 要作用。每个养殖区10设置一根所述进水管302，所述养殖池1、循环水处 理系统2和输水系统3相互接通，在不同的具体实施例中，所述循环水泵301 的功率为4kw以上，数量为4个。循环水处理系统2包括第一沉淀池201、 固液分离机202、第二沉淀池203、生物净化池204、杀菌装置205和排污管 206，其中，生物净化池204包括依次顺序连接的一级生物净化池(未标注)、 二级生物净化池(未标注)和三级生物净化池(未标注)，且它们的容量分别 为400m³，生物净化池的可供水能力保持在循环水处理系统养殖池总容量的 30％左右。之所以这样设置，目的在于让循环水体在流过生物进化池时速度减 慢，确保生物净化池中的益生菌有时间消纳处理水体中的有机质，进而保证 养殖水体水质处于优良状态，使养殖效率得到大大提高。固液分离机202设 置有固定目数为80目的分离筛，对经第一沉淀池处理后的排出水水质进行了 预处理，较大颗粒杂质去除率达到98％以上。所述生物净化池204由进水管 302连通至各养殖单体101，并由进水管302的支管和开关阀门(未标注)将 水送入该养殖区内的各养殖单体，所述生物净化池204设置有上出水口304 和下出水口305，所述上出水口304由进水管302连接至近端养殖区，所述下 出水口305由进水管302连接至远端养殖区。

本实施方式还对现有的水产品循环水养殖系统做了一个特别的改进，在 整个系统所依托的大棚顶部设置可调节的采光系统(未标注)，依据水产品养 殖的不同阶段需要调节养殖系统内的光度和温度，在大棚顶部适当位置设置 传动轴、光感探测器、遮光板和透光板等设施。在不同的实施例中，所述透 光板可以为一个或多个分布于不同位置的透明板，所述遮光板为不透光材料 制备的窄条状板或与透光板相同大小的不透光板，且所述遮光板、透光板分 别与传动轴相铰接形成双层开合结构。由光感探测器接收光信号传递给控制 系统，由控制系统根据预设的光数据程序生成动作指令发给传动轴，传动轴 接收控制系统的指令，使遮光板沿其进行不同角度的旋转运动调节光线的明 暗程度。

所述水产品循环水养殖系统还包括罗茨鼓风机、纳米管、曝气设备、输 氧管601，其中，罗茨鼓风机、纳米管、曝气设备为常规的使用方法，所述输 氧管601用于输送液态氧或空气中的氧气至各个养殖单体和生物净化池中。

在更优的实施例中，所述水产品循环水养殖系统还包括电锅炉加热系统 (未标注)，所述电锅炉加热系统用于鱼类苗期养殖和冬天保温。

在养殖区构筑物的安排方面，养殖单体101之间由铺设好的水泥路和格 子板间隔，格子板下设置有进水管、回水渠、排污沟(排鱼道)、输氧管(用 于输送液态氧或空气中的氧气)。这样做的好处在于：不用为管道的铺设额外 占用更大面积的占地，精简和优化了整个循环水养殖系统的结构，并且可以 在水泥路和格子板中间设置车道，方便运送饲料及生产物资，整个养殖系统 的布局更加紧凑美观、功能单元清晰。

本发明所述的水产品循环水养殖系统是这样工作的：请参照图1，近端养 殖区10由靠近生物净化池的4口养殖单体101组成，远端养殖区由远离生物 净化池的4口养殖单体101组成，在养殖区的各养殖单体101构筑物内饲养 适当密度的水生动物。三级生物净化池的上出水口304由进水管302连接至 近端养殖区，下出水口305由进水管302连接至远端养殖区。开启阀门，使 生物净化池204内的净水经由管道进入进水管302，进水管302在各养殖单体 101处由管道连接至养殖单体101的进水口，上下出水口的水流量、流速可以 通过阀门(未标注出)控制。日常养殖管理过程中，排污口401和回水口403 不关闭。若在养殖过程中，发现某一养殖区养殖水产品达到上市标准需要装 车外运或者需要对养殖区内的鱼进行选别，则关闭排污口401的控制阀门， 开启养殖单体的排鱼口402，养殖水产品由排鱼口402经排鱼管602流入排鱼 道(即排污沟306)进入选别池5。养殖过程中可以在不同的时间或根据气候 情况调节采光系统，由光感探测器接收光信号传递给控制系统，由控制系统根据预设的光数据程序生成动作指令发给传动轴，传动轴接收控制系统的指 令，带动遮光板沿其发生一定角度的旋转运动调节光线的明暗程度。在第一 沉淀池201内，较大的颗粒杂质得到沉淀去除，出水进而进入固液分离机202， 固液分离机202内80目的分离筛将粒径大于0.2mm的悬浮杂质粒子筛除掉， 上清液进入第二沉淀池203进行进一步絮凝沉降处理。出水进入生物净化池 204，并经紫外线杀菌装置205处理之后，再经水质测试达到标准后按照上出 水口-近端养殖区、下出水口-远端养殖区进行水的泵送。循环水处理系统各构 筑物排除的浓稠污染物定期经吸污泵吸出收集外送。冬天养殖或处于鱼苗养 殖期时，为使本发明提供的水产品循环养殖系统具有更强的保温功能，开启 额外配备的电锅炉加热系统进行加热保温。

本发明提供的水产品循环水养殖系统虽然结构紧凑、占地少，但是比现 有的循环水养殖系统具备更大的养殖容量，对循环水处理系统的处理能力和 养殖容量进行了科学合理的配置，结合水质、光线、温度、水产品状况实施 了实时监测和调控，能使养殖效率和土地、水资源的价值最大化。同时由于 对循环水泵、进水管、回水渠等进行了相应的节能环保处理，大大降低了原 来运营过程中的不可控因素，增强了本实施例中水产品循环水养殖系统的实 用性。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非 因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所 述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结 构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领 域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水产品循环水养殖系统，其特征在于，包括大棚，所述大棚内设置有养殖池、循环水处理系统、选别池、排污沟和输水系统，所述养殖池包括养殖单体，所述养殖单体的数量为1-16，每2-4个养殖单体组合成一个养殖区，所述输水系统包括循环水泵、进水管和回水渠，所述排污沟设置于进水管和回水渠的下部，所述回水渠和排污沟的内侧壁均涂覆有光滑的环保涂料，且底壁均具有5-15°的倾斜，每个养殖区设置一根所述进水管，所述养殖池、循环水处理系统和输水系统相互接通，所述循环水泵的数量为3-8个。

2.根据权利要求1所述的水产品循环水养殖系统，其特征在于，所述循环水处理系统包括依次连接的第一沉淀池、固液分离机、第二沉淀池和生物净化池，所述生物净化池包括依次连接的一级生物净化池、二级生物净化池和三级生物净化池，所述一级生物净化池、二级生物净化池和三级生物净化池的容量均为200-400m³。

3.根据权利要求2所述的水产品循环水养殖系统，其特征在于，所述循环水处理系统还包括杀菌装置和排污管，所述杀菌装置设置于生物净化池后段，所述三级生物净化池由进水管连通至各养殖区，并由进水管的支管将水送入该养殖区内的各养殖单体，所述三级生物净化池设置有上出水口和下出水口，所述上出水口由进水管连接至近端养殖区，所述下出水口由进水管连接至远端养殖区，所述排污管设置于所述第一沉淀池、固液分离机、第二沉淀池和生物净化池的底部，用于排出所述循环水处理系统收集的污染物。

4.根据权利要求2所述的水产品循环水养殖系统，其特征在于，所述固液分离机设置有固定目数的分离筛，所述固定目数为80-200目。

5.根据权利要求1所述的水产品循环水养殖系统，其特征在于，所述选别池与各养殖单体之间由排污沟连通，在排污沟与选别池的连接处设置有转向阀，所述转向阀用于控制排污沟排污或者排鱼的功能。

6.根据权利要求1所述的水产品循环水养殖系统，其特征在于，所述大棚还包括采光系统，所述采光系统包括传动轴、光感探测器、控制系统、透光板和遮光板，所述传动轴、光感探测器、控制系统和遮光板为电连接。

7.根据权利要求6所述的水产品循环水养殖系统，其特征在于，所述传动轴、光感探测器、透光板和遮光板设置于大棚顶部，所述遮光板设置于透光板上方。

8.根据权利要求1所述的水产品循环水养殖系统，其特征在于，所述养殖单体的占地面积为100-250m²，且所述养殖池的容量为2000-4000m³。

9.根据权利要求1所述的水产品循环水养殖系统，其特征在于，所述水产品循环水养殖系统还包括罗茨鼓风机、纳米管、曝气设备和输氧管，所述输氧管用于输送液态氧或空气中的氧气至各个养殖单体和生物净化池中。

10.根据权利要求1所述的水产品循环水养殖系统，其特征在于，所述水产品循环水养殖系统还包括电锅炉加热系统，所述电锅炉加热系统用于鱼类苗期养殖和冬天保温。