CN206244497U - 一种自循环式对虾养殖装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属水产养殖设备技术领域，涉及一种自循环式对虾养殖装置，养殖池池壁的横杠上悬挂有毛球的毛球包，利用毛球包内毛球作为微生物生长的载体，毛球包内的毛球上投加硝化细菌菌剂，使硝化细菌在毛球上增殖，短时间内形成优势菌群，从而快速去除养殖水体中氨和亚硝酸盐等有毒物质，使养殖装置在养殖对虾时并能够自动净化水质，同时该装置无需在养殖过程中定时定量向养殖装置内投放微生物菌液，该实用新型主体结构简单，制造成本低，易于维护，克服了传统养殖装置需要定时定量添加微生物菌液的缺陷，使用该装置能够减少养殖过程中换水的频率，提高养殖效率，应用环境友好，市场前景广阔。
Description
技术领域：
本实用新型属水产养殖设备技术领域，涉及一种对虾养殖装置，特别是一种自循环式对虾养殖装置，养殖池上固定悬挂有毛球包，毛球包内放置毛球作为微生物生长的载体，并在毛球上投加硝化细菌菌剂。
背景技术：
我国是水产养殖大国，养殖年产量居世界各国产量之首，长期以来，池塘养殖是我国对虾的主要养殖模式，多以粗放型为主，这种养殖方式存在两个缺陷，一是换水量较大，据现有数据统计，养殖1公斤对虾要消耗20立方米清洁水源，并且大多数养殖废水不经处理，直接排放，这种养殖方法不仅浪费了大量的水资源，还对环境造成一定的污染；二是在对虾养殖过程中，对虾排泄、残饵分解等都能产生氨氮和亚硝酸盐，如果不能及时得到去除，便会出现氨氮或亚硝酸盐氮的积累，从而对养殖生物造成危害，氨和亚硝酸盐对对虾呼吸装置影响较大，是诱发暴发性虾病的重要原因。水中亚硝酸盐经对虾鳃丝进入血液后，会使血液中运输氧气的血蓝蛋白载氧能力下降，引起组织缺氧、抗病力下降，摄食减少，进而出现软壳，严重时对虾在池底蜕壳，并因亚硝酸盐中毒而大量死亡，因此氨和亚硝酸盐是对虾养殖的主要去除目标。为解决上述问题，现有技术探索出了一种循环水养殖系统模式(Recirculating aquaculture systems，RAS)，能够将系统每天换水量降到10％，被认为是一种环境友好的水产养殖模式。但RAS投资、运营成本及技术要求相对较高，大面积推广难度较大；而另一种生物絮团技术(Biofloc technology，BFT)采用的方法为通过添加有机碳源，调节C/N比，提高水中异养细菌数量，利用微生物将水体中的无机氮转化为自身成分，絮体被对虾二次摄食，达到调控水质、促进营养物质循环、降低饲料系数的目的，该生物絮团技术虽然换水量较小，但是也存在一些缺陷，一是生物絮团通常需要采用添加蔗糖、淀粉、葡萄糖等方法来实现，使养殖成本提高；二是该生物絮团技术操作和管理过程较为复杂，在实际生产中难以稳定控制，可操作性和实用性较差；三是该方法采用投加有机碳源来促进异养细菌生长，但该方法对硝化细菌菌群生长不利，如果调控不当，养殖过程中会出现氨和亚硝酸盐大量积累；四是如果利用该方法产生的絮团沉降物质无法及时、合理地处理，也会影响到对虾的生长。
养殖装置中氨和亚硝酸盐的去除主要由硝化细菌(包括氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌)完成。氨氧化细菌(ammonium-oxidizing bacteria,AOB)可将氨转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐氧化细菌(Nitrite-oxidizing bacteria，NOB)则进一步将亚硝酸盐转化为硝酸盐，由于通过该过程硝化细菌(AOB和NOB)能够将氨和亚硝酸盐转化为相对低毒的硝酸盐，因此在对虾养殖过程中作用巨大。要使养殖装置中氨和亚硝酸盐维持在较低浓度，必须保证装置中存在一定数量的氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌。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，使其在与异养细菌的竞争中处于劣势，针对上述问题，因此，设计一种自循环式对虾养殖装置，该装置的对虾养殖池水深在1米左右，在养殖池水体上方放置毛球包，利用毛球包内毛球作为硝化细菌载体；通过往毛球包内投加硝化细菌制剂去除养殖池内的氨和亚硝酸盐。
发明内容：
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种自循环式对虾养殖装置，该装置充分考虑对虾生活习性和对虾养殖池空间，在养殖池水体上部悬挂毛球包，利用毛球包内毛球作为微生物生长的载体，通过投加硝化细菌菌剂，使硝化细菌在毛球上增殖，短时间内形成优势菌群，从而快速去除养殖水体中氨和亚硝酸盐等有毒物质，避免养殖过程中氨和亚硝酸盐积累对虾造成伤害，使养殖池同时具有对虾养殖和水质净化双重功能，成为一个自循环养殖装置。
为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括：养殖池、水源、横杠、毛球包和毛球；养殖池为经过清理、消毒和冲洗干净的水池，面积在50平方米以内，养殖池内注有普通方法养殖对虾所用水源，水源的温度范围为24-28℃，溶解氧含量范围为5-8mg/L，pH 7.5-8.5，水源的深度为0.8-1.2米；养殖池的四周池壁上方固定安装有安装横杠，横杠材质为不锈钢或铝合金或木制材料，养殖池的三侧池壁横杠固定悬挂有毛球包，毛球包为长40-60cm、宽20-40cm、高20-30cm的长方体形状，毛球包的主体结构包括：双层筛绢结构、固定带、开口和固定扣，毛球包上壁中间处开有长条状开口，毛球包内装满毛球，毛球上投放有硝化细菌制剂，开口两侧分别固定置有固定带，固定带用以绑在横杠上来固定毛球包，固定带通过开口两侧的固定扣与毛球包的上表面固定连接，毛球包的上表面低于水源上表面1-50mm，毛球包的材质为双层筛绢结构，双层筛绢结构的内层筛绢200-300目，外层筛绢100-200目；毛球也称改性纤维球，由改性纤维丝结扎而成，毛球为直径为2-6cm的球状结构，每个养殖池悬挂毛球包的总体积不超过对虾养殖池水体的5％；
本实用新型涉及的自循环式对虾养殖装置的具体使用操作步骤为：
(1)固定毛球包：养殖池壁的上边沿处固定安装有横杠，将毛球包的固定带捆绑固定于横杠，将毛球包悬挂在对虾养殖池中，其位置为毛球包的上表面低于水源水面1-100mm；每个养殖池悬挂毛球包的总体积不超过对虾养殖池水体的5％；养殖池放置毛球包后，毛球上附着的微生物会增加水体中溶解氧的消耗，需要根据监测的养殖池中溶解氧的含量来调节曝气量，确保溶解氧在适宜范围内；
(2)养殖池处理和注水：先按常规养殖方法对养殖池进行清理、消毒、冲洗，再将已固定好毛球包的养殖池内注入水源，水源深为0.8-1.2米，水源水面的高度高于毛球包上表面1-100mm；或先将养殖池进行清理、消毒、冲洗后，将养殖池内注水到水深0.8-1.2米，再将毛球包照步骤(1)中所述方法固定于横杠上；毛球包上表面低于水源水面1-100mm，在水池四周预留出一定位置方便投放虾苗、水质检测和投加饵料；
(3)投放硝化细菌制剂：打开毛球包预留开口，将硝化细菌制剂100ml投入毛球包内的毛球上，菌剂充分摇匀后添加，然后按常规养殖方法对虾养殖流程增氧、养水、投放虾苗；
(4)养殖条件监测和调控：在养殖过程中检测氨氮、亚硝酸盐氮、溶解氧，如果初期出现氨氮、亚硝酸氮指标偏高情况，采用换水的方式使其降低；在系统稳定后，则不会出现氨氮和亚硝酸盐氮偏高情况；
(5)毛球包的保存与重复利用：将经过一个养殖周期使用的毛球包4收集起来，集中放置在1个养殖池水体中保存，保存条件是：增氧机增氧，维持水体溶解氧在4.0mg/L以上，在下一个养殖周期将毛球包重新固定在养殖池内直接使用，不需再添加菌剂；如果两个养殖期间隔时间在6个月以上，则将毛球包内毛球清洗干净后晾晒备用，在下一个养殖周期使用时，按照步骤(1)至步骤(4)的方法重新培养微生物后使用；在毛球包使用时间超过1年后，检查毛球和双层筛绢结构的破损情况，将破损的毛球替换处理。
本实用新型与现有技术相比不需要向养殖装置中投加有机碳源，操作简单，同时本实用新型所用毛球包可以长时间保存，并多次使用，实施成本低，利用在毛球上增殖的硝化细菌，来去除养殖水体中氨和亚硝酸盐等有毒物质，效果明显；该养殖装置使用后能够减少养殖装置换水频率，提高养殖效率，避免外源致病菌侵入，减少对虾发病率，显著提高养殖效率、对虾出苗率以及对虾产量，应用环境好，适用于高密度对虾养殖装置；对其他水生生物养殖装置也具有参考价值，市场前景广阔。
附图说明：
图1为本实用新型涉及的毛球包的主体结构原理示意图。
图2为本实用新型涉及的毛球包放置位置的俯视示图。
图3为本实用新型涉及的毛球包放置位置的剖面示意图。
图4为本实用新型涉及的模拟养殖装置的氨氮浓度变化图。
图5为本实用新型涉及的模拟养殖装置的亚硝酸盐氮浓度变化图。
图6为本实用新型涉及的养殖池中对虾生长情况图。
图7为本实用新型涉及的养殖池中水体氨氮浓度变化图。
图8为本实用新型涉及的养殖池中水体亚硝酸盐氮浓度变化图。
具体实施方式：
下面通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1：
本实施例涉及的自循环式对虾养殖装置的主体结构包括：养殖池1、水源2、横杠3、毛球包4和毛球5；养殖池1为经过清理、消毒和冲洗干净的水池，面积在50平方米以内，养殖池1内注有普通方法养殖对虾所用水源2，水源2的温度范围为24-28℃，溶解氧含量范围为5-8mg/L，pH 7.5-8.5，水源2的深度为0.8-1.2米；养殖池1的四周池壁上方固定安装有安装横杠3，横杠3材质为不锈钢或铝合金或木制材料，养殖池1的三侧池壁横杠3固定悬挂有毛球包4，毛球包4为长40-60cm、宽20-40cm、高20-30cm的长方体形状，毛球包4的主体结构包括：双层筛绢结构6、固定带7、开口8和固定扣9，毛球包4上壁中间处开有长条状开口8，毛球包4内装满毛球5，毛球5上投放有硝化细菌制剂，开口8两侧分别固定置有固定带7，固定带7用以绑在横杠3上来固定毛球包4，固定带7通过开口8两侧的固定扣9与毛球包4的上表面固定连接，毛球包4的上表面低于水源2上表面1-50mm，毛球包4的材质为双层筛绢结构6，双层筛绢结构6的内层筛绢200-300目，外层筛绢100-200目；毛球5也称改性纤维球，由改性纤维丝结扎而成，为直径为2-6cm的球状结构，每个养殖池1悬挂毛球包4的总体积不超过对虾养殖池1水体的5％；
本实施例具体使用操作步骤为：
(1)固定毛球包4：养殖池1壁的上边沿处固定安装有横杠3，将毛球包4的固定带7捆绑固定于横杠3，将毛球包4悬挂在对虾养殖池1中，其位置为毛球包4的上表面低于水源2水面1-100mm；每个养殖池1悬挂毛球包4的总体积不超过对虾养殖池1水体的5％；养殖池1放置毛球包4后，毛球5上附着的微生物会增加水体中溶解氧的消耗，需要根据监测的养殖池1中溶解氧的含量来调节曝气量，确保溶解氧在适宜范围内；
(2)养殖池1处理和注水：先按常规养殖方法对养殖池1进行清理、消毒、冲洗，再将已固定好毛球包4的养殖池1内注入水源2，水源深为0.8-1.2米，水源2水面的高度高于毛球包4上表面1-100mm；或先将养殖池1进行清理、消毒、冲洗后，将养殖池1内注水到水深0.8-1.2米，再将毛球包4照步骤(1)中所述方法固定于横杠上；毛球包4上表面低于水源水面1-100mm，在水池四周预留出一定位置方便投放虾苗、水质检测和投加饵料；
(3)投放硝化细菌制剂：打开毛球包4预留开口8，将硝化细菌制剂100ml投入毛球包4内的毛球5上，菌剂充分摇匀后添加，然后按常规养殖方法对虾养殖流程增氧、养水、投放虾苗；
(4)养殖条件监测和调控：在养殖过程中检测氨氮、亚硝酸盐氮、溶解氧，如果初期出现氨氮、亚硝酸氮指标偏高情况，采用换水的方式使其降低；在整个系统稳定后，则不会出现氨氮和亚硝酸盐氮偏高情况；
(5)毛球包4的保存与重复利用：将经过一个养殖周期使用的毛球包4收集起来，集中放置在1个养殖池1水体中保存，保存条件是：增氧机增氧，维持水体溶解氧在4.0mg/L以上，在下一个养殖周期将毛球包4重新固定在养殖池1内直接使用，不需再添加菌剂；如果两个养殖期间隔时间在6个月以上，则将毛球包4内毛球清洗干净后晾晒备用，在下一个养殖周期使用时，按照步骤(1)至步骤(4)的方法重新培养微生物后使用；在毛球包4使用时间超过1年后，检查毛球5和双层筛绢结构6的破损情况，将破损的毛球5替换处理。
实施例2：
本实施例对对虾养殖装置在净化水体中氨和亚硝酸盐的效果进行验证，本实施例采用3个模拟养殖装置进行对比实验，模拟养殖装置由玻璃缸、控温仪和曝气泵等组成，玻璃缸大小为1.2米×0.6米×0.6米，添加水的体积为0.36立方米，实验期间控制3个模拟养殖装置的水质条件相同，温度在28℃，pH 8.0-8.5，溶解氧在5-6mg/L，用海水素将盐度调至18‰。
养殖装置I添加1个毛球包4，包内装有直径为4.0厘米的毛球5，毛球包4大小为0.4米×0.2米×0.2米，毛球包4总体积0.016立方米，相当于养殖装置水体总体积的4.4％，毛球包4内添加硝化细菌菌剂100毫升；养殖装置II不添加毛球包4，但添加硝化细菌菌剂100毫升；养殖装置III不添加菌剂和毛球包4；往每个养殖装置中投加氯化铵试剂，使得氨氮含量为2mg/L；定期检测养殖装置水质条件变化，盐度、pH和温度，并采用哈希便携式溶解氧测定溶解氧的含量，采用靛酚蓝分光光度法测定氨氮的含量，采用萘乙二胺分光光度法测定亚硝酸盐的含量，实验过程中3个装置的氨氮和亚硝酸盐氮含量变化情况见图4和图5，从图中能够看出，添加毛球包4的养殖装置I在第8天时将氨氮降低至检测不出，养殖装置II则需要20天，而养殖装置III在第20天将氨氮降低了0.29mg/L。另外，养殖装置I经过3天后含有的亚硝酸盐的量达到峰值，养殖装置II需要7天，并且养殖装置I亚硝酸盐峰值明显低于养殖装置II，而养殖装置III在实验过程中始终维持较高的氨氮浓度和较低的亚硝酸盐浓度，说明添加毛球包4有利于养殖装置中硝化细菌的增殖，能够加快养殖装置硝化功能的建立过程。
实施例3：
本实施例对对虾养殖装置在水质净化方面的有效性进行验证，选用4个对虾养殖装置进行对比实验，每个养殖装置涉及的养殖池1尺寸为长8米、宽4米，养殖期间水源2的水深为1.0米，4个养殖装置均采用纳米曝气盘增氧。
在养殖装置I中悬挂32个毛球包4，毛球包4内装有直径为4.0厘米的毛球5，毛球包4的尺寸为0.4米×0.3米×0.3米，毛球包4的总体积1.152立方米，相当于养殖装置水体总体积的3.6％；养殖装置II中一共悬挂16个毛球包4，毛球包4的尺寸为为0.4米×0.3米×0.3米，毛球包4的总体积0.576立方米，相当于养殖装置水体总体积的1.8％；养殖装置I和养殖装置II中的每个毛球包4投加市售硝化细菌菌剂30毫升，养殖装置III采用生物絮团技术养殖方法，添加糖蜜作为碳源，投加量为每天饵料(蛋白质含量50％)投加量的77％，此时养殖水体的C/N比为10，同时每天投加枯草芽孢杆菌500ml；养殖装置IV采用常规换水养殖方法。每个养殖装置均放养南美白对虾苗2.2万尾，虾苗体长1.2cm，放苗时，各池水质条件相同，水温控制在28±1℃，盐度17，pH 8.0-8.5，溶解氧在5-6mg/L，养殖期间，各池投喂相同量的颗粒饵料，实验总计进行90天；养殖期间，定期检测对虾养殖装置中的水质变化，主要检测指标包括：盐度、pH、温度、溶解氧、氨氮、亚硝氮，其中溶解氧的含量采用哈希便携式溶解氧测定，亚硝氮的检测方法参照国家标准GB17378.4-2007，氨氮采用靛酚蓝分光光度法，亚硝酸盐采用萘乙二胺分光光度法；实验完成后，测量对虾体长、平均体重和产量，计算对虾的存活率；根据各池的投喂量，计算饵料系数，对虾90天的生长情况见图6，根据平均体长、平均体重以及产量推算出4个养殖装置的存活率分别为84.10％、82.70％、69.17％、62.88％；饵料系数分别为1.15、1.23、2.51、3.75。
该实施例中，4个养殖装置氨氮和亚硝酸盐氮含量变化情况如图7和8所示，悬挂32个毛球包4的养殖装置I和悬挂16个毛球包4的养殖装置II对氨氮和亚硝氮的去除效果明显优于养殖装置III和养殖装置IV；投加虾苗后，由于对虾排泄和残饵分解，养殖装置I和养殖装置II中氨氮在第5天达到峰值，此后开始下降。养殖装置I在第14天氨氮浓度降到0.1mg/L以下，从第24天开始到实验监测结束，氨氮浓度维持在0.015-0.025mg/L；亚硝酸盐在第9天达到峰值，再经过9天亚硝酸盐浓度降低到0.1mg/L以下，最终维持在0.015-0.025mg/L；养殖装置II则在第15天将氨氮浓度降低到0.1mg/L以下，最终可将其维持在0.02-0.03mg/L，亚硝酸盐在第10天达到峰值，从第18天开始，亚硝酸盐的浓度降到0.02mg/L以下；养殖装置III和养殖装置IV中氨氮与亚硝酸盐浓度一直维持在0.3mg/L以上；经过90天监测，养殖装置III中氨氮的最终浓度维持在0.30-0.35mg/L，亚硝酸盐的最终浓度维持在0.30-0.40mg/L；养殖装置IV每经过11-13天，氨氮与亚硝酸盐浓度都会达到一个峰值，在达到峰值时换去池内三分之一的水以使浓度降低，才能保证对虾的正常生长；因此添加毛球包4有利于装置中硝化细菌的增殖，能够加快养殖装置硝化功能的建立过程。
Claims (1)
1.一种自循环式对虾养殖装置，其特征在于主体结构包括：养殖池、水源、横杠、毛球包和毛球；养殖池为经过清理、消毒和冲洗干净的水池，面积在50平方米以内，养殖池内注有普通方法养殖对虾所用水源，水源的温度范围为24-28℃，溶解氧含量范围为5-8mg/L，pH7.5-8.5，水源的深度为0.8-1.2米；养殖池的四周池壁上方固定安装有安装横杠，横杠材质为不锈钢或铝合金或木制材料，养殖池的三侧池壁横杠固定悬挂有毛球包，毛球包为长40-60cm、宽20-40cm、高20-30cm的长方体形状，毛球包的主体结构包括：双层筛绢结构、固定带、开口和固定扣，毛球包上壁中间处开有长条状开口，毛球包内装满毛球，毛球上投放有硝化细菌制剂，开口两侧分别固定置有固定带，固定带用以绑在横杠上来固定毛球包，固定带通过开口两侧的固定扣与毛球包的上表面固定连接，毛球包的上表面低于水源上表面1-50mm，毛球包的材质为双层筛绢结构，双层筛绢结构的内层筛绢200-300目，外层筛绢100-200目；毛球也称改性纤维球，由改性纤维丝结扎而成，毛球为直径为2-6cm的球状结构，每个养殖池悬挂毛球包的总体积不超过对虾养殖池水体的5％。
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