CN104145858A - 一种规模化牡蛎苗种高密度培育系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于水产养殖工程领域，具体地说是一种规模化牡蛎苗种高密度培育系统，海水经源水处理装置净化后进入生物净化池，经水泵增压流经饵料滴流泵注料口，携带高浓度饵料的海水经环形喷淋式进水管进入高密度养殖容器，水流辐聚到养殖容器锥形体底部经气提式导流管提升，通过组合式滤鼓流出养殖容器再次进入净化池。净化池设有多孔纤维滤棉、生物填料以及微藻活力恢复装置；气提式导流管内部连接空气曝气管。本发明饵料利用率显著提高，培育用水实现封闭循环利用，有效克服了传统贝类育苗占地面积大，用水量多，饵料利用率低、劳动操作量繁重等缺点。

Description

一种规模化牡蛎苗种高密度培育系统

技术领域

本发明属于水产养殖工程领域，具体地说是一种规模化牡蛎苗种高密度培育系统。

背景技术

贝类苗种的工业化循环水培育是一种节能低排、健康高效的新型育苗模式，是未来贝类育苗产业发展的重要方向。这一培育模式的主要优点在于：苗种培育过程中，饵料实行精准化按需投喂，苗种培育密度高(>50个/ml)，水循环利用率高(>90％)，能够极大地提高饵料、水资源等的利用率，极大地节省土地利用面积，便于安装和转移，节省劳动力成本。

目前我国的贝类苗种室内培育多采用粗放式水泥池培育，存在占地面积大、用水量多、饵料利用率低、劳动操作用工量大等缺点。研发贝类苗种规模化高密度培育的循环水系统是现代农业设施装备发展的迫切要求。解决贝类幼虫的高密度培育是贝类苗种培育过程的关键环节和难点所在。

发明内容

为了解决目前贝类苗种培育存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种规模化牡蛎苗种高密度培育系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括源水处理装置、生物净化池、水泵、饵料滴流泵、高密度养殖容器、环形喷淋式进水管、气提式导流管、组合式滤鼓、微藻活力恢复装置，其中源水处理装置净化的水流入所述生物净化池中，在该生物净化池中设有连接管路与所述水泵连接，该水泵的出口通过连接管路与位于所述高密度养殖容器内的进水管相连，并在该连接管路上连通有所述饵料滴流泵，所述气提式导流管位于高密度养殖容器底部中央，该气提式导流管内部设置曝气气石与外部气泵相连通，在所述进水管与气提式导流管之间设有所述组合式滤鼓，该组合式滤鼓通过连接管路与所述生物净化池连通，所述生物净化池中设有微藻活力恢复装置，含有饵料的水通过所述进水管流至高密度养殖容器内，并通过所述气提式导流管的上端流出，经所述组合式滤鼓流入生物净化池中，经微藻活力恢复装置照射处理后通过所述生物净化池中连接管路上的汇水口由水泵泵出实现循环。

其中：所述生物净化池由中央隔板分为固体颗粒物净化区和集成生物滤膜、曝气、微藻活力恢复装置为一体的溶解态废弃物净化区，所述组合式滤鼓通过连接管路与该固体颗粒净化区相连通，在所述中央隔板的底部开有供固体颗粒净化区的过滤水流向溶解态废弃物净化区的孔；

所述高密度养殖容器整体为圆柱形，其底部为圆锥形，圆锥顶角小于90°；所述进水管为环形喷淋式进水管，该环形喷淋式进水管的外侧面沿圆周方向每π/30弧度上凿穿一个出水孔，所述出水孔直径与环形喷淋式进水管的内径之比小于1:10；

所述气提式导流管下端固定于所述高密度养殖容器底部圆锥角处，且在与圆锥角接触面上缘沿圆周方向均布有多个进水孔，所述进水管流出的水流至高密度养殖容器的底部、通过所述进水孔进入气提式导流管内，由所述气提式导流管的上端流出；

所述组合式滤鼓包括“工”字形连接管路及四个单体滤鼓，该“工”字形连接管路的出水端通过连接管路与所述生物净化池相连通，所述“工”字形连接管路的进水端均连接有所述单体滤鼓；所述单体滤鼓直径d的大小依据水体交换律n、养殖水体体积V、筛绢有效透水面积比ε和养殖幼虫平均游动速度v而计算，计算公式为

所述微藻活力恢复装置为蓝色防水LED灯；所述汇水口外部套有200～300目网衣；所述源水处理装置包括超微滤膜、活性炭滤芯及紫外灭菌灯，该超微滤膜、活性炭滤芯及紫外灭菌灯按水流方向依次相连。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明饵料利用率显著提高，培育用水实现封闭循环利用，有效克服了传统贝类育苗占地面积大，用水量多，饵料利用率低、劳动操作量繁重等缺点。

2.本发明高密度养殖容器通过环形喷淋式进水管和气提式导流管的设计，使高密度养殖容器内水流均匀，且有效去除了圆锥形养殖容器普遍存在的水流死角问题。

3.本发明组合式滤鼓中的“工”字形连接管路不仅大大增加了滤水面积，且且便于单独拆卸清洗，本发明给出了滤鼓的具体设计理论依据，以便推广应用到其他贝类幼虫的养殖。

4.本发明给出了一种有效提高循环水系统中微藻循环利用效率和提高微藻生命活力的微藻活力恢复装置的设计与安装参数。

5.使用本发明装置可实现牡蛎幼虫自孵化后至眼点幼虫期的培育密度不低于50个/ml。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中气提式导流管的结构示意图；

图3为图1中组合式滤鼓的结构示意图；

图4为本发明实验例一的每日投饵量曲线图；

其中：1为源水处理装置，2为生物净化池，3为水泵，4为饵料滴流泵，5为高密度养殖容器，6为环形喷淋式进水管，7为气提式导流管，8为组合式滤鼓，9为微藻活力恢复装置，10为超微滤膜，11为活性炭滤芯，12为紫外灭菌灯，13为中央隔板，14为网格状隔层，15为孔，16为汇水口，17为进水孔，18为单体滤鼓，19为“工”字形连接管路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1所示，本发明包括包括源水处理装置1、生物净化池2、水泵3、饵料滴流泵4、高密度养殖容器5、环形喷淋式进水管6、气提式导流管7、组合式滤鼓8、微藻活力恢复装置9，其中源水处理装置1内部滤芯包括超微滤膜10、活性炭滤芯11及紫外灭菌灯12，该超微滤膜10、活性炭滤芯11及紫外灭菌灯12按水流方向依次相连，超微滤膜10的孔径为1～2μm。

源水处理装置1的出水口位于生物净化池2的上方，该生物净化池2的容积与高密度养殖容器5的体积比不小于1:4，在生物净化池2内沿高度方向设有中央隔板13，生物净化池2由中央隔板13隔开，一侧为具有网格状隔层14的固体颗粒物净化区，另一侧为集成生物滤膜、曝气、微藻活力恢复装置9为一体的溶解态废弃物净化区；中央隔板16的底部开有多个孔15，使过滤后的水由一侧经底部的各个孔15进入另一侧。网格状隔层14沿水平方向设置，上面放置有多孔纤维滤棉。在溶解态废弃物净化区中设有汇水口16，该汇水口16通过连接管路与位于生物净化池2外的水泵3的进口相连通，生物净化池2中的水经由汇水口16在水泵3的作用下流出生物净化池2。

水泵3的出口通过连接管路与位于高密度养殖容器5内的进水管相连通，并在靠近高密度养殖容器5的连接管路上设有饵料滴流泵4。本发明的水泵3为防水水泵，额定流速不低于1m³/h；饵料滴流泵4为流速可调的蠕动泵，性能应满足0～1000mL/h的输出速率。

高密度养殖容器5整体为圆柱形，其底部为圆锥形、上部为圆柱形(或柱台形)，底部圆锥顶角为60～90°，容器的有效养殖水体为300～500升；圆锥形底部连接排污管及阀门，外周框架起支撑作用。

进水管位于高密度养殖容器5内的上方，本实施例的进水管为环形喷淋式进水管6，该环形喷淋式进水管6为pp(聚丙烯树脂)材质的环形水管，与连接管路的连接部为pp材质的三通接头；环形喷淋式进水管6的外侧面每π/30弧度上凿穿一个出水孔，出水孔直径与环形喷淋式进水管6内径之比小于1:10。

气提式导流管7位于环形喷淋式进水管6的下方，气提式导流管7的上端位于高密度养殖容器5内，下端插入高密度养殖容器5底部排污管中与外部连通。如图2所示，气提式导流管7自下而上分别由40mmPVC(聚氯乙烯)管、40/50PVC变径、50mmPVC管构成，在靠近高密度养殖容器5圆锥形底部的40/50PVC变径中部，沿圆周方向每隔2～3mm穿凿孔径6～8mm的圆形进水孔17。由环形喷淋式进水管6流出的水流至高密度养殖容器5的圆锥形底部、通过进水孔17进入气提式导流管7内，在气提作用下由气提式导流管7的上端流出。

组合式滤鼓8位于环形喷淋式进水管6与气提式导流管7之间，包括“工”字形连接管路19及四个单体滤鼓18，如图3所示，该“工”字形连接管路19由多组PVC材质的弯头、变径、三通及连接管组成，“工”字形连接管路19的竖边为三通A，该三通A的第一接口通过弯头、变径与连接管路连接、第二接口通过连接管接至三通B的第一接口，三通A的第三接口通过连接管接至三通C的第一接口；三通B的第二、三接口分别通过连接管及变径连接弯头，每个弯头上均安装一个单体滤鼓18；三通C的第二、三接口分别通过连接管及变径连接弯头，每个弯头上均安装一个单体滤鼓18。本实施例的单体滤鼓18的筛绢对角线孔径为60μm。单体滤鼓18直径(d，单位cm)的大小依据水体交换律(n，单位个循环/天)、养殖水体体积(V，单位L)、筛绢有效透水面积比(ε)和养殖幼虫平均游动速度(v，单位mm/s)而计算，计算公式为每个单体滤鼓18均可以通过“工”字形连接管路19的转动提升至由气提式导流管7一端流出的水面以上，以实现单独更换和清洗的功能。

微藻活力恢复装置9位于生物净化池2的溶解态废弃物净化区，本实施例的微藻活力恢复装置9为蓝色防水LED灯，光源功率为每100升养殖水体使用5瓦特的灯源。在汇水口16外部套有200～300目网衣，对进入培育系统的水进行再次过滤。

本发明的工作原理为：

沙滤水经源水处理装置1内的超微滤膜10、活性炭滤芯11及紫外灭菌灯12的深度净化后进入生物净化池2；生物净化池2中的水经汇水口16在水泵3的作用下，并携带饵料滴流泵4注入的饵料进入高密度养殖容器5，通过环形喷淋式进水管6在高密度养殖容器5内形成均匀下行水流；水流辐聚到圆锥体底部中央位置，经进水孔17进入气提式导流管7内，在气提作用下由导流管7上端流出，实现了系统内水体定向流动、搅动及增氧目的，并有效消除圆锥形养殖设备的底部死角；水流完成循环周期后，通过组合式滤鼓8排出高密度养殖容器5，再次进入生物净化池2；在生物净化池2中幼虫排泄物被网格状隔层14上的多孔纤维滤棉滤除，代谢产物氨氮及亚硝酸盐氮由微生物降解，剩余饵料微藻则经蓝色防水LED灯(微藻活力恢复装置9)照射复壮再次进入系统中，完成一个循环。采用本发明培育系统的流水高密度育苗方法，饵料利用率显著提高，培育用水实现封闭循环利用，有效克服了传统贝类育苗占地面积大，用水量多，饵料利用率低、劳动操作量繁重等缺点；可将牡蛎幼虫以不低于50个/mL的培育密度培养至眼点期。

实验例一

养殖设施参数：有效养殖水体500L，净化池水体200L，空气增氧DO维持在6.1mg/L以上，盐度30～32，水温21℃～27℃，pH 8.1～8.3。

将经解剖受精、洗卵后的葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulata)受精卵在孵化桶内以80个/ml的密度孵化至D形幼虫，此时壳长约70μm。继续培养12h左右，待幼虫外壳硬化后达到壳长75μm收集，并使用净化海水清洗后转移至本发明系统中培养，初始放养密度为52个/ml。经30d培养后，幼虫生长至平均壳长290微米，存活率为91％，此时约30％的幼虫已具有眼点，可转移至附苗池进行采苗。每日投饵量如图4所示，投饵种类为小球藻。

实验例二

养殖设施参数：有效养殖水体500L，净化池水体200L，空气增氧DO维持在6.1mg/L以上，盐度30～32，水温26℃～29℃，pH 8.1～8.3。

幼虫前处理过程同实施例1，养殖初始密度设定为100个/ml，经23d培养后，幼虫生长至平均壳长290微米，存活率为65％，此时约30％的幼虫已具有眼点，可转移至附苗池进行采苗。养殖过程饵料投喂量参考图4。

本发明的技术参数基于幼虫行为学基础研究，对关键设施设备的建造参数给出了计算公式，确定了本发明的理论参数。

Claims (10)

1.一种规模化牡蛎苗种高密度培育系统，其特征在于：包括源水处理装置(1)、生物净化池(2)、水泵(3)、饵料滴流泵(4)、高密度养殖容器(5)、环形喷淋式进水管(6)、气提式导流管(7)、组合式滤鼓(8)、微藻活力恢复装置(9)，其中源水处理装置(1)净化的水流入所述生物净化池(2)中，在该生物净化池(2)中设有连接管路与所述水泵(3)连接，该水泵(3)的出口通过连接管路与位于所述高密度养殖容器(5)内的进水管相连，并在该连接管路上连通有所述饵料滴流泵(4)，所述气提式导流管(7)位于高密度养殖容器(5)底部中央，该气提式导流管(7)内部设置曝气气石与外部气泵相连通，在所述进水管与气提式导流管(7)之间设有所述组合式滤鼓(8)，该组合式滤鼓(8)通过连接管路与所述生物净化池(2)连通，所述生物净化池(2)中设有微藻活力恢复装置(9)，含有饵料的水通过所述进水管(6)流至高密度养殖容器(5)内，并通过所述气提式导流管(7)的上端流出，经所述组合式滤鼓(8)流入生物净化池(2)中，经微藻活力恢复装置(9)照射处理后通过所述生物净化池(2)中连接管路上的汇水口(16)由水泵(3)泵出实现循环。

2.按权利要求1所述的规模化牡蛎苗种高密度培育系统，其特征在于：所述生物净化池(2)由中央隔板(13)分为固体颗粒物净化区和集成生物滤膜、曝气、微藻活力恢复装置(9)为一体的溶解态废弃物净化区，所述组合式滤鼓(8)通过连接管路与该固体颗粒净化区相连通，在所述中央隔板(13)的底部开有供固体颗粒净化区的过滤水流向溶解态废弃物净化区的孔(15)。

3.按权利要求1所述的规模化牡蛎苗种高密度培育系统，其特征在于：所述高密度养殖容器(5)整体为圆柱形，其底部为圆锥形，圆锥顶角小于90°。

4.按权利要求1所述的规模化牡蛎苗种高密度培育系统，其特征在于：所述进水管为环形喷淋式进水管(6)，该环形喷淋式进水管(6)的外侧面沿圆周方向每π/30弧度上凿穿一个出水孔，所述出水孔直径与环形喷淋式进水管(6)的内径之比小于1:10。

5.按权利要求1所述的规模化牡蛎苗种高密度培育系统，其特征在于：所述气提式导流管(7)下端固定于所述高密度养殖容器(5)底部圆锥角处，且在与圆锥角接触面上缘沿圆周方向均布有多个进水孔(17)，所述进水管流出的水流至高密度养殖容器(5)的底部、通过所述进水孔(17)进入气提式导流管(7)内，由所述气提式导流管(7)的上端流出。

6.按权利要求1所述的规模化牡蛎苗种高密度培育系统，其特征在于：所述组合式滤鼓(8)包括“工”字形连接管路(19)及四个单体滤鼓(18)，该“工”字形连接管路(19)的出水端通过连接管路与所述生物净化池(2)相连通，所述“工”字形连接管路(19)的进水端均连接有所述单体滤鼓(18)。

7.按权利要求6所述的规模化牡蛎苗种高密度培育系统，其特征在于：所述单体滤鼓(18)直径d的大小依据水体交换律n、养殖水体体积V、筛绢有效透水面积比ε和养殖幼虫平均游动速度v而计算，计算公式为 $d=\sqrt{\frac{\mathrm{nV}}{17.3\mathrm{\π\ϵv}}}.$

8.按权利要求1所述的规模化牡蛎苗种高密度培育系统，其特征在于：所述微藻活力恢复装置(9)为蓝色防水LED灯。

9.按权利要求1所述的规模化牡蛎苗种高密度培育系统，其特征在于：所述汇水口(16)外部套有200～300目网衣。

10.按权利要求1所述的规模化牡蛎苗种高密度培育系统，其特征在于：所述源水处理装置(1)包括超微滤膜(10)、活性炭滤芯(11)及紫外灭菌灯(12)，该超微滤膜(10)、活性炭滤芯(11)及紫外灭菌灯(12)按水流方向依次相连。