CN111513015A - 采用水交换增养方式的水体养殖系统和养殖方法 - Google Patents

采用水交换增养方式的水体养殖系统和养殖方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用水交换增养方式的水体养殖系统和养殖方法。本发明的水体养殖系统包括养殖池、容纳于养殖池中的养殖水体、以及向养殖水体中曝气增氧的装置，其中，养殖水体划分为水体上部、水体中部和水体下部，且养殖水体中含有能进行光和作用的藻类或水生菌类；本发明的水体养殖系统进一步包括有将水体上部高溶解氧量的水输送至水体下部的输送装置。采用本发明的水体养殖系统和养殖方法，可以尽可能地利用水体自身产生的溶解氧来氧化水体的氨氮、亚硝酸盐，提高了藻类光合作用产生溶解氧的利用率，也提高了水体中溶解氧，大大地降低了增氧成本。

Description

采用水交换增养方式的水体养殖系统和养殖方法
技术领域
本发明涉及一种水体养殖的增养系统和增养方法；更具体地讲，本发明涉及一种将水体上部的富氧水传送至水体下部需氧区域的增养系统和增养方法。
背景技术
养殖水体的底部，例如养殖池塘的底部，是鱼虾的粪便、动植物尸体积存的地方，也是水生菌类大量繁殖的地方，这些菌类中有好氧菌、厌氧菌和兼性厌氧菌(如弧菌)。水体中溶解氧量高可以使好氧菌群处于优势地位，可以使氨氮、亚硝酸盐向硝酸盐转化。所以，养殖水体底部的溶解氧量直接决定了水质的好坏，但是养殖水体底部是最缺氧的地方。
传统的增氧方式主要有：喷水式增氧机、水车式增援机、叶轮式增氧机、涌浪机、耕水机等，这些方式是通过机械搅拌使水曝气并推动水流动，以增加水体中的溶解氧量。但这类传统增氧方式存在的问题是，水基本上是沿水平方向流动的，基本上没有水流扩散到养殖水体底部，这就造成了最需要增氧的养殖水体底部只能得到有限的增氧。
现有技术中，还存在采用曝气头打气的方法，以增加水体上、下层的流动和交换，但是由于气举作用，增过氧的水还是大部分留在水面或者水体上部，向下扩散的氧则很少。
现有的机械增氧技术的局限在于：(1)增氧后的水的溶解氧量最多是接近饱和；(2)增氧后的水被拉到水面上，不能对塘底有效增氧；
(3)阳光充足时，光合作用所产生的氧气在水面下一段空间内的形成的高溶解氧的水不能充分利用，甚至白白地被扬到空气中挥发了。
可见，现有技术中，在使用传统的传统的机械增氧或曝气增氧方式时，存在许多误区。
因此，有必要提供一种新的增氧方式或溶解氧利用方式，这种增氧方式或溶解氧利用方式一方面使水体上部的高溶解氧量的水输送到水体的下部或底部，解决水体下部的缺氧问题；另一方面，可以防止高溶解氧量的水被机械搅动而使溶解氧向空气中挥发。
发明内容
本发明的目的是提供一种能提高溶解氧利用的水体养殖系统和养殖方法，该水体养殖系统和养殖方法中，水体上部的高溶解氧量的水被输送到水体的下部或底部，从而提高水体中藻类光合作用所产生的溶解氧的利用率，降低增氧成本。
为了实现本发明的目的，本发明公开了一种提高溶解氧利用的水体养殖系统，该水体养殖系统包括包括养殖池、容纳于养殖池中的养殖水体、以及向养殖水体中曝气增氧的装置；其中，养殖水体可分为水体上部、水体中部和水体下部，而且养殖水体中含有能进行光和作用的藻类或水生菌类；这种水体养殖系统进一步包括有将水体上部高溶解氧量的水输送至水体下部的输送装置。
对于本发明的水体养殖系统，在阳光充足的时候，一般不需要启动向养殖水体中曝气增氧的装置。因为此时水体中的藻类进行光合作用，产生了大量的溶解氧，而且聚集中水体的上部区域，因此，只需要将水体上部的水输送至水体下部即可，以提高养殖水体底部的溶解氧量，满足好氧菌群的需求，促使氨氮、亚硝酸盐向相对无害的硝酸盐转化。
在光合作用充足的水体中，其上部区域的溶解氧量往往是处于过饱和状态，此时，启动机械搅拌增氧或者打气增氧等方式，水流的搅动，会破坏溶解氧的过饱和平衡状态，从而使得过饱和的溶解氧向空气中挥发，所以，这不但不会增氧，而且会起负作用、向空气中释放过饱和的溶解氧。因而，此时，启动传统的机械增氧或曝气增氧方式，非但不会增氧，还会使得已有的过饱和溶解氧被破坏。
实际上，在养殖池塘中，75％以上的溶解氧都是由藻类通过光合作用提供的。发明人曾经对没有养殖鱼虾的水体作过溶解氧量测试：在水温30℃时，溶解氧量最高可以达到27㎎/L，即使经过一夜的消耗，第二天天刚亮时(此时溶解氧量最低)再测还有16㎎/L，而水温30℃时的理论饱和溶解氧量却只有7.56㎎/L。
本发明的水体养殖系统还可以解决如下问题：随着水体富营养水平的提高，藻类大量繁殖，水体透明度变低，这就会造成下层水无法通过光合作用获得溶解氧；本发明的水体养殖系统就是要把上层高溶解氧的水直接送到池塘底部，更有效地用高溶解氧的水冲刷塘底，向下增氧。
当然，在夜间、阴雨天时，特别是连阴天时，没有光合作用或光合作用较弱，水体上层的溶解氧量较低，可以启动本发明水体养殖系统的曝气增氧的装置，向养殖水体中曝气增氧。例如，在水流中加曝气，而且最好是纯氧曝气。
优选地，在本发明的水体养殖系统中，还进一步包括检测水中溶解氧量的检测装置。这种检测装置可以对水体上部、水体中部和水体下部的溶解氧量分别进行检测，也可以只检测某个区域。
例如，当检测到水体下部或底部的溶解氧量低于某一数值时，就可以启动输送装置，将水体上部富含溶解氧的水输送到下部或底部；而当检测到水体下部或底部的溶解氧量高于某一数值时，就可以暂停将水体上部富含溶解氧的水输送到下部或底部。
再例如，当检测到水体上部的溶解氧量低于某一数值时，需要向养殖水体中曝气增氧，就可以启动曝气增氧的装置；而当检测到水体上部的溶解氧量高于某一数值(过饱和达到一定状态)时，就不必启动曝气增氧的装置。
一般而言，对于本发明的水体养殖系统，水体上部是指水面下5-80厘米的区域，优选为水面下10-60厘米的区域，更优选为水面下10-30厘米的区域；水体下部是指距养殖池底面0-60厘米的区域，优选为距养殖池底面0-40厘米的区域，更优选为距养殖池底面5-30厘米的区域。
在本发明的水体养殖系统中，输送装置可以是多种多样，只要能够将水体上部的水输送至水体下部、而且尽量不对水体产生较大的扰动即可。
作为一种具体实施方式，在本发明的水体养殖系统中，输送装置可以包括输送筒、汲水筒以及位于汲水筒中的水流驱动件；其中，汲水筒顶部或周向壁上设置有进水孔，而且设置在水面以下。汲水筒的作用是吸纳水体上部的水，水流驱动件则将汲水筒所吸纳的水体上部的水，经输送筒而输送至水体下部。
汲水筒的形状和形式也可以是多种多样。例如，在本发明的水体养殖系统中，汲水筒可以设置在输送筒的顶部，或者可以与输送筒一体成型，也可以离开输送筒顶部一定距离，中间通过导水管与输送筒顶部相连。
在本发明的水体养殖系统中，作为水流驱动件的一种实施方式，其可以为固定在汲水筒内的水泵。
在本发明的水体养殖系统中，作为水流驱动件的另一种实施方式，其可以包括驱动轴和叶轮，其中，驱动轴穿过汲水筒伸出，驱动轴与汲水筒的枢接，叶轮则位于输送筒内。
在本发明的水体养殖系统中，输送筒和形状和形式也是多种多样的，只要既便于接纳来自汲水筒的水、又能平稳地输送至水体下部即可。例如，为减少扰动，输送筒的出水口可以设置向外扩大的喇叭口状；再例如，为减少扰动，输送筒出水口的出水方向尽量设置为与养殖池底部基本平行的方向。
作为一种具体实施方式，输送筒可以为一细长的导水管，但其顶部是扩张口，以便于与汲水筒连接，其出水口则为向外扩大的喇叭口。
作为另一种具体实施方式，输送筒可以为水氧混合筒，该水氧混合筒内设置有曝气增氧装置的曝氧头和/或装有填料。
优选地，在本发明的水体养殖系统中，曝气或曝氧时优选使用纯氧。研究表明，水体中溶解氧必须在6～8㎎/L以上才能满足鱼虾快速生长的需要。然而，水温较高时，这个数值已经接近饱和溶解氧量(30℃时饱和容量是7.56㎎/L)，这时普通的曝气增氧的效率极低，只有用纯氧增氧才能达到快速增氧的目的，并且成本较低。例如，本申请在使用纯氧时，可以使流经设备的水中溶解氧量提升5～15㎎/L，使出水口处及水流流经的地方周围溶解氧量迅速提高。
进一步地，输送筒本身在其底部可以连接有导水管和/或出水管。
在本发明的水体养殖系统中，输送装置还可以包括使其固定在养殖水体中的固定装置。例如，输送装置还包括浮子以及与浮子固定连接的支架，该输送筒与该支架固定连接。
另一方面，为了实现本发明的发明目的，本发明还提供了一种水体养殖方法，该养殖方法采用上述的水体养殖系统。
本发明中，也可以定期使用臭氧对水体杀菌，以减少杀菌剂的使用。
采用本发明的水体养殖系统和养殖方法，提高了藻类光合作用产生溶解氧的利用率，大大地降低了增氧成本，而在时机不当时对水体进行机械增氧和打气增氧会使水中的过饱和溶解氧挥发；采用本发明的水体养殖系统和养殖方法，可以尽可能地利用水体自身产生的溶解氧来氧化水体的氨氮、亚硝酸盐，提高水体中溶解氧，而高溶解氧能够稳定水质、降低氨氮和亚硝酸盐浓度，使PH值波动极小；采用本发明的水体养殖系统和养殖方法，可以减少疾病，因为多数致病菌是厌氧菌或将星厌氧菌(如弧菌)，高溶解氧可以有效地控制这类致病菌的繁殖；采用本发明的水体养殖系统和养殖方法，可以使得水体中溶解氧充足，从而使得鱼虾食欲好、吃的多、消化吸收好、生长速度也快，大大降低饵料系数，节约成本。另外，在需要曝气增氧时，本发明采用纯氧增氧，可以实现快速增氧的目的，且成本较低。
下面，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明，但这些具体实施方式只是针对本发明某些特定的具体实施方式的说明而已，并非是对本发明的限定。任何在本发明基础上的改变或改动，仍在本发明的保护范围内。
附图说明
图1是本发明用于提高溶解氧利用和/或增氧之装置的第一实施方式的示意图；
图2是本发明用于提高溶解氧利用和/或增氧之装置的第二实施方式的示意图；
图3是本发明用于提高溶解氧利用和/或增氧之装置的第三实施方式的示意图；
图4是本发明用于提高溶解氧利用和/或增氧之装置的第四实施方式的示意图；
图5是本发明用于提高溶解氧利用和/或增氧之装置的第五实施方式的示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，其为本发明的一种提高溶解氧利用和/或增氧的装置，包括水氧混合筒1、曝氧头2和水流驱动件3，曝氧头2位于水氧混合筒1内；还包括汲水筒4，汲水筒设置在水面以下，在阳光充足时，取接近水表面光合作用产生的高溶解氧量的水，不供应氧气，也可以对水体底部的水增氧；夜间或阴雨天，整个水底都处于缺氧状态时，供应氧气，以达到快速增氧的效果。
其中，汲水筒4顶部或周向壁上设置有进水孔；汲水筒4与水氧混合筒1配合；曝氧头2由若干个呈环形均匀分布；水流驱动件3产生的水流压力使氧气向水氧混合筒的出水端方向移动；水流流速与氧气泡上升的速度相同；曝氧头2设有若干个均匀分布的气孔，曝氧头2的喷水端面与下方的水平面有锐角夹角；汲水筒4设置在所述水氧混合筒1的顶部并与水氧混合筒1相通；
水流驱动件3包括驱动轴31和叶轮32；驱动轴31穿过汲水筒4伸出，驱动轴31与汲水筒4的枢接；叶轮32位于水氧混合筒1内。使用时，汲水筒4与浮子支架组件的支架固定连接。
实施例2
如图2所示，其为本发明的另一种提高溶解氧利用和/或增氧的装置，该实施例与实施例1基本相同，但水流驱动件3为水泵，该水泵设置在汲水筒4内。
实施例3
如图3所示，其为本发明的又一种提高溶解氧利用和/或增氧的装置，该实施例与实施例1基本相同，但水流驱动件3为水泵，该水泵设置在汲水筒4内，而且进一步包括导水管5，其一端与水泵连通、另一端伸入水氧混合筒1内。
实施例4
如图4所示，其为本发明的再一种提高溶解氧利用和/或增氧的装置，包括水氧混合筒1、水泵3和汲水筒4，汲水筒4的顶部和或周向壁上设置有进水孔；该装置进一步包括设置在水氧混合筒1内的填料4、水网5、浮子6、与浮子固定连接的支架7以及氧气源(未示出)，水氧混合筒1与支架7固定连接，水氧混合筒1上设置有进水接口、出水管9和氧气进气管11；氧气进气管11伸入水网5下部的水氧混合筒1内，水泵3的出水端与进水接口连通。
其中，汲水筒4的顶部与水面之间有间距；水泵3设置在汲水筒4内，汲水筒4与支架7固定连接。
水泵3有二个，汲水筒4有二个；水泵3通过导水管8与进水接口连接接通；导水管8与支架7固定连接。汲水筒4相对于支架7的中心对称设置。
实施例5
如图5所示，其为本发明的又一种提高溶解氧利用和/或增氧的装置，该实施例与实施例4基本相同，但该实施例进一步或还包括曝氧头2，氧气进气管11伸入出水管9内，曝氧头2与氧气进气管11的出气端连接。
另外，该实施例还可作进一步改进：还包括直角形的出水弯管10，出水弯管10的水平管101与固定在水面底部；出水管9的下端伸入出水弯管10的垂直管102，出水管9与垂直管102间隙配合，出水管9在出水弯管10垂直管102在内上下滑动。
通过两年多时间的测试，使用本申请装置的池塘溶解氧量长期保持在饱和左右(可以更高，只是考虑经济效益问题没有继续加高)，氨氮、亚硝酸盐长期保持在0.01㎎/L以下(安全值分别是0.2㎎/L和0.1㎎/L)，很多时候根本检测不出来。鱼虾生产快速、健康。

Claims (10)

1.一种采用水交换增养以提高水体中溶解氧利用效率的水体养殖系统，该水体养殖系统包括包括养殖池、容纳于养殖池中的养殖水体、以及向养殖水体中曝气增氧的装置；其中，所述的养殖水体划分为水体上部、水体中部和水体下部，而且所述的养殖水体中含有能进行光和作用的藻类或水生菌类；其特征在于，所述的水体养殖系统进一步包括有将水体上部高溶解氧量的水输送至水体下部的输送装置。
2.如权利要求1所述的水体养殖系统，其中，所述的水体养殖系统进一步包括检测水中溶解氧量的检测装置。
3.如权利要求1所述的水体养殖系统，其中，所述的输送装置包括输送筒、汲水筒以及位于汲水筒中的水流驱动件；其中，所述的汲水筒顶部或周向壁上设置有进水孔，而且所述的汲水筒设置在水面以下。
4.如权利要求3所述的水体养殖系统，其中，所述的汲水筒设置在所述输送筒的顶部或者与所述输送筒一体成型。
5.如权利要求3所述的水体养殖系统，其中，所述的水流驱动件为固定在所述汲水筒内的水泵。
6.如权利要求3所述的水体养殖系统，其中，所述的水流驱动件包括驱动轴和叶轮，其中，驱动轴穿过汲水筒伸出，驱动轴与汲水筒的枢接，叶轮位于所述输送筒内。
7.如权利要求3所述的水体养殖系统，其中，所述的输送筒为水氧混合筒，该水氧混合筒内设置有所述曝气增氧装置的曝氧头和/或装有填料。
8.如权利要求3所述的水体养殖系统，其中，所述的输送筒底部连接有导水管和/或出水管。
9.如权利要求3所述的水体养殖系统，其中，所述的输送装置还包括浮子以及与浮子固定连接的支架，所述的输送筒与所述的支架固定连接。
10.一种采用如权利要求1-9之一所述的水体养殖系统的水体养殖方法。
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