CN119073265A - 一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统及养殖方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统及养殖方法，属于水产养殖技术领域，本发明利用生物菌胶团应用养殖循环水技术为养殖业带来了全新的发展机遇。它不仅提升了养殖效率，减少了环境污染，还为可持续发展目标提供了有力的技术支持。我们期待随着技术的持续优化和广泛应用，这一技术在未来的养殖业中将发挥更为关键的作用，推动行业向更加环保、高效的方向迈进。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖技术领域，尤其涉及一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统及养殖方法。
背景技术
工厂化循环水生物净化水质主要是利用微生物将水体中的氨氮转化为氮气排出系统，其技术关键是微生物的同化和异化作用，但由于氨化菌、硝化细菌和反硝化细菌等微生物生长周期不同步，不同微生物生长所需底物不同，因此驯化过程存在差异，利用生物池处理养殖废水存在碳源大量投入，硝酸盐氮含量过高的问题病害问题时有发生，需通过配置消毒设备提高RAS生产安全和水产品品质。增加了养殖成本。
中国专利CN104756916B公开了一种自维护回流式冷水性鲑鳟鱼类育苗系统。包括紫外线消毒单元，水质终端优化单元，循环水养殖池，弧形筛固液分离单元，缓冲调节池，生物过滤单元，自维护回流管组；新添补充水由附近水源地供给，通过紫外线消毒单元，水质终端优化单元进入循环水养殖池；养殖池水循环使用。本发明适用于封闭式循环水养殖，能够保持系统生物净化的活力，达到了循环水处理系统自维护免接种的目的，可以使循环水系统长期不间断运行，同时具有功能性强、功耗低、占地面积小、成本投入少的特点，实现了水资源的循环利用，经济高效，易于推广。本申请中的紫外线消毒单元容易对水体的生态环境造成破坏，容易破坏生态平衡。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统及养殖方法通过不同养殖品混合培养及反应器调控，降低水体中硝酸盐含量及碳源投放，解决在养殖循环水在高密度养殖条件同步消化和反消化脱氮，实现外源碳零添加及微生物内源碳充分利用，达到低碳养殖目的，本发明的内容如下：
本发明的第一个目的在于提供一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统，其技术点在于，依次包括连通在污水回流管和出水管之间的菌胶团反应池、调节池和养殖池，所述养殖池依次包括指示鱼养殖池、草食性鱼养殖池和数个目标鱼养殖池，所述菌胶团反应池内置微孔曝气系统，所述内置微孔曝气系统与气泵连接，所述菌胶团反应池和调节池之间通过排泥管连通，所述排泥管上设置有一泵。
为了更好的实现上述技术方案，本发明的一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统中的菌胶团反应池上还设置有一SV30观测管。
为了更好的实现上述技术方案，本发明的一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统中的出水管靠近菌胶团反应池一侧设置有一电磁阀，所述电磁阀上还设置有一定时控制器。
本发明的菌胶团反应池配置外置射流曝气系统，菌胶团聚集观测池，其功能为通过曝气和水流系统，调控菌胶团曝气、剪切力、营养和水力停留调控。
本发明的调节池，为菌胶团培养过程阶段性碳源，碱度，及系统关键平衡元素调控。
本发明的所述养殖池，水质指示养殖池，其主要功能是养殖对水质变化敏感鱼(大口黑鲈)。
本发明的草食性鱼养殖池其主要功能是碳源调节养殖池通过投喂降低系统有机污染物C/N比。
本发明的第二个目的在于提供一种利用菌胶团颗粒的混合养殖方法，其技术点在于，包括以下步骤：
步骤一，在菌胶团反应池中接种菌胶团，所述菌胶团反应池中初始混合液悬浮固体浓度为1000mg/L，当菌胶团混合液悬浮固体浓度为2g/L，SV30观测管的值大于15％后，在所述菌胶团反应池中接入养殖池循环水；在养殖池接种实活性菌胶团(验培养150天)，接种量为MLSS量为1g/L，在调节池加入碳源等营养物质，快速扩培菌胶团，当菌胶团量MLSS超2g/L，SV30大于15％后，菌胶团反应池接入养殖池循环水。调节池依据喂养饲料投入量和C/N比变化，调整降低投放碳源，直至零投放。
步骤二，向调节池中补充碳源以增加菌胶团反应池中菌胶团的絮团数量和大小，维持菌胶团反应池进水C/N比大于2；
步骤三，菌胶团反应池反应3周后通过微孔曝气系统调整提高菌胶团反应池曝气；
步骤四，当调节池中的液体pH降低后，通过碳酸氢钠添加调控pH维持在6.5-8.5之间；
步骤五，通过微孔曝气系统调整曝气及调节池碳源调控逐步降低硝酸盐含量；
步骤六，养殖池中初始密度为密度均为30Kg/M3，所述指示鱼养殖池、草食性鱼养殖池和数个目标鱼养殖池的占占总养殖体积比分别为(5-10)wt％：(30-40)wt％:(50-60)wt％，所述养殖池中NH4 -<3mg/L，NO2 -<2mg/L、NO3 -<200mg/L和pH6.5-8.5。调节池碳源添加规律主要依据养殖池水体C/N比变化趋势(如图2所示)，在养殖系统启动15-90天，由于反硝化菌和硝化菌生长周期同步，适量添加碳源，维持菌胶团反应池进水C/N比大于2，为促进菌胶团反硝化功能提高。90天后随着系统菌胶团反硝化功能提高养，殖池水体C/N比升高(大于2)逐步降低和停止碳源投入，系统长期维持碳源零添加运行。
与现有技术相比，本发明的一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统及养殖方法能够达到以下有益效果：
本发明的一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统及养殖方法利用生物菌胶团应用养殖循环水技术为养殖业带来了全新的发展机遇。它不仅提升了养殖效率，减少了环境污染，还为可持续发展目标提供了有力的技术支持。我们期待随着技术的持续优化和广泛应用，这一技术在未来的养殖业中将发挥更为关键的作用，推动行业向更加环保、高效的方向迈进。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的利用菌胶团颗粒的混合养殖系统的示意图；
图2为本发明的养殖池水体C/N比变化趋势图；
图3为本发明的菌胶团反应池中菌胶团的SEM图；
图4为本发明的菌胶团显微图(5×10)。
附图标记
1-气泵；2-菌胶团反应池；3-SV30观测管；4-微孔曝气系统；5-电磁阀；6-定时控制器；7-泵；8-调节池；9-指示鱼养殖池；10-草食性鱼养殖池；11、12、13-目标鱼养殖池；14-出水管；15-污水回流管；16-排泥管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统依次包括连通在污水回流管15和出水管14之间的菌胶团反应池2、调节池8和养殖池，所述养殖池依次包括指示鱼养殖池9、草食性鱼养殖池10和数个目标鱼养殖池11、12、13，所述菌胶团反应池2内置微孔曝气系统4，所述内置微孔曝气系统4与气泵1连接，所述菌胶团反应池2和调节池8之间通过排泥管16连通，所述排泥管16上设置有一泵7。所述团反应池2上还设置有一SV30观测管3。所述出水管14靠近菌胶团反应池2一侧设置有一电磁阀5，所述电磁阀5上还设置有一定时控制器6。
一种利用菌胶团颗粒的混合养殖方法包括以下步骤：
步骤一，在菌胶团反应池2中接种菌胶团，所述菌胶团反应池2中初始混合液悬浮固体浓度为1000mg/L，当菌胶团混合液悬浮固体浓度为2g/L，SV30观测管3的值大于15％后，在所述菌胶团反应池2中接入养殖池循环水，本发明的采用养殖池、调节池和菌胶团反应池构建闭合循环系统，养殖池养殖种类及运行管理。本发明菌胶团反应池利用养殖排泄物和食物残留培养菌胶团.通过不同养殖品混合培养及反应器调控，降低水体中硝酸盐含量及碳源投放，解决在养殖循环水在高密度养殖条件同步消化和反消化脱氮，实现外源碳零添加及微生物内源碳充分利用，达到低碳养殖目的。形成消化和反消化功能一体化菌胶团颗粒如图3、图4所示；
步骤二，向调节池8中补充碳源以增加菌胶团反应池2中菌胶团的絮团数量和大小，维持菌胶团反应池2进水C/N比大于2；
步骤三，菌胶团反应池2反应3周后通过微孔曝气系统4调整提高菌胶团反应池2曝气；
步骤四，当调节池8中的液体pH降低后，通过碳酸氢钠添加调控pH维持在6.5-8.5之间；
步骤五，通过微孔曝气系统4调整曝气及调节池8碳源调控逐步降低硝酸盐含量；
步骤六，养殖池中初始密度为密度均为30Kg/M3，所述指示鱼养殖池9、草食性鱼养殖池10和数个目标鱼养殖池11、12、13的占总养殖体积比分别为(5-10)wt％：(30-40)wt％:(50-60)wt％；养殖池中NH4 -<3mg/L，NO2 -<2mg/L、NO3 -<200mg/L和pH6.5-8.5。
在采用常规循化水(RAS)方法养殖系统对水体硝酸盐去除能力较低，硝酸盐含量可达300-500mg/L，本发明系统在运行150天后，菌胶团形成稳定的硝化和反硝化聚集颗粒，养殖池在每立方米水体养殖100-120kg罗非鱼(目前的养殖技术对淡水鱼每立方水体平均值为60kg)，以体重3％投喂，养殖水体硝酸盐含量维持低于150mg/L，实现系统长期稳定运行及碳源零投入。
本发明聚焦于利用微生物菌胶团的养殖循环水技术领域，具体阐述了一种生物菌胶团混合养殖系统的构建.在运行过程依据微生物聚集和演化特征，构建的相应养殖水体调控、观察和预警设施及方法，该系统旨在降低水体有机物含量，确保养殖周期内循环水的稳定与重复利用。步骤一：创新的混合养殖系统构建我们打造了一个以循环水为基础的养殖系统，采用并联分池混养模式。系统中依次设置菌胶团反应池、调节池和养殖池。其中，养殖池根据其特定功能进一步划分为指示鱼养殖池、碳源调节养殖池和目标鱼养殖池。步骤二：基于规律的养殖过程动态调控在养殖过程中，我们依据菌胶团的聚集和功能演化规律，分阶段精确调控氧气、碳源、碱度、养殖品种、养殖密度和饲料投入等关键因素。这种动态调控能够确保菌胶团的最佳生长状态，从而有利于养殖水体的稳定和可持续利用。步骤三：稳定运行与长期动态平衡的达成通过上述精心调控，养殖系统得以稳定运行，实现了菌胶团调控、养殖鱼生长和有机污染去除之间的长期动态平衡。这不仅显著降低了水体中的有机物含量，维持了循环水的稳定，还成功实现了水资源的有效重复利用。该专利发明设施的核心在于通过对曝气、剪切力、营养和水力停留等因素的动态调控，成功培育出多功能菌胶团。这些特殊的菌胶团在高密度养殖条件下发挥了重要作用，有效抑制了病原的滋生，进而提高了养殖系统的运行经济效益。
本专利创新发展生物池调控和生物净化技术。利用随着水产养殖业的迅速发展，养殖密度不断增加，传统的单一品种养殖模式面临着诸多问题。一方面，高密度养殖容易导致水质恶化、疾病传播等问题，影响养殖效益和产品质量。另一方面，单一品种养殖对资源的利用效率较低，难以满足市场对多样化水产品的需求。为了解决这些问题，菌胶团耦合多品种混养一体化养殖系统应运而生。该系统将菌胶团与多种水产养殖品种相结合，通过共生关系实现水质净化和资源循环利用，提高养殖效益和生态效益。在调控工艺方面，需要根据不同品种的生长需求和水质特点，制定合理的养殖策略和管理措施。同时，还需要加强水质监测和调控，确保养殖环境的稳定和安全。综上所述，菌胶团耦合多品种混养一体化养殖系统及调控工艺具有广阔的应用前景和重要的现实意义。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统，其特征在于，依次包括连通在污水回流管(15)和出水管(14)之间的菌胶团反应池(2)、调节池(8)和养殖池，所述养殖池依次包括指示鱼养殖池(9)、草食性鱼养殖池(10)和数个目标鱼养殖池(11、12、13)，所述菌胶团反应池(2)内置微孔曝气系统(4)，所述内置微孔曝气系统(4)与气泵(1)连接，所述菌胶团反应池(2)和调节池(8)之间通过排泥管(16)连通，所述排泥管(16)上设置有一泵(7)。
2.根据权利要求1所述的一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统，其特征在于，所述菌胶团反应池(2)上还设置有一SV30观测管(3)。
3.根据权利要求1所述的一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统，其特征在于，所述出水管(14)靠近菌胶团反应池(2)一侧设置有一电磁阀(5)，所述电磁阀(5)上还设置有一定时控制器(6)。
4.一种利用菌胶团颗粒的混合养殖方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，在菌胶团反应池(2)中接种菌胶团，所述菌胶团反应池(2)中初始混合液悬浮固体浓度为1000mg/L，根据菌胶团反应池(2)内变化接入养殖池循环水；
步骤二，向调节池(8)中补充碳源以增加菌胶团反应池(2)中菌胶团的絮团数量和大小，维持菌胶团反应池(2)进水C/N比；
步骤三，菌胶团反应池(2)反应3周后通过微孔曝气系统(4)调整提高菌胶团反应池(2)曝气；
步骤四，当调节池(8)中的液体pH降低后，通过碳酸氢钠添加调控pH；
步骤五，通过微孔曝气系统(4)调整曝气及调节池(8)碳源调控逐步降低硝酸盐含量；
步骤六，养殖池中初始密度为密度均为30Kg/M3，所述指示鱼养殖池(9)、草食性鱼养殖池(10)和数个目标鱼养殖池(11、12、13)的占总养殖体积比分别为(5-10)wt％：(30-40)wt％:(50-60)wt％。
5.根据权利要求4所述的一种利用菌胶团颗粒的混合养殖方法，其特征在于，所述步骤一中当菌胶团混合液悬浮固体浓度为2g/L，SV30观测管(3)的值大于15％后，在所述菌胶团反应池(2)中接入养殖池循环水。
6.根据权利要求4所述的一种利用菌胶团颗粒的混合养殖方法，其特征在于，所述步骤二中维持菌胶团反应池(2)进水C/N比大于2。
7.根据权利要求4所述的一种利用菌胶团颗粒的混合养殖方法，其特征在于，所述步骤四中通过碳酸氢钠添加调控pH维持在6.5-8.5之间。
8.根据权利要求4所述的一种利用菌胶团颗粒的混合养殖方法，其特征在于，所述步骤六中养殖池中NH4 -<3mg/L，NO2 -<2mg/L、NO3 -<200mg/L和pH6.5-8.5。
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| CN202411416500.3A CN119073265A (zh) | 2024-10-11 | 2024-10-11 | 一种利用菌胶团颗粒的混合养殖系统及养殖方法 |
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| CN (1) | CN119073265A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119461675A (zh) * | 2025-01-17 | 2025-02-18 | 中国水产科学研究院珠江水产研究所 | 一种利用颗粒菌胶团构建高效循环水养殖系统和方法 |
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2024
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN119461675A (zh) * | 2025-01-17 | 2025-02-18 | 中国水产科学研究院珠江水产研究所 | 一种利用颗粒菌胶团构建高效循环水养殖系统和方法 |
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