一种滤床式养殖系统与埋栖性海洋生物的工厂化养殖方法与流程

本发明涉及水产养殖领域，尤其涉及一种滤床式养殖系统与埋栖性海洋生物的工厂化养殖方法。

背景技术：

日本囊对虾、东风螺等埋栖性海洋生物具有潜沙的习性，长期养殖过程中的残饵粪便沉积在沙面上，会导致沙子黑化，引起病原滋生，形成诸如对虾黑鳃病等严重病害，每年产生了巨大的经济损失。如何在埋栖性海洋生物养殖过程中，提高残饵粪便的分解能力，避免沙子黑化导致的病原滋生，是埋栖性海洋生物工厂化养殖过程中急需解决的重大技术难题。

纵观解决这一问题的技术发展史，早期的铺沙养殖主要是为了适应埋栖性海洋生物的潜沙生态习性，进行铺沙养殖，并进行定期人工洗沙，如，日本囊对虾的高位池铺沙养殖模式，但这种养殖模式人工成本较高，不能充分解决沙层黑化的问题，养殖不稳定；因此，第二阶段的技术集中在自动清洗装置，或减少养殖污物的沉积等技术探索上，其主要原理是采用物理减污与清污的工程技术，标志性的成果为山东省日照水产研究所提出的二层底潜沙养殖池和气提水循环洗沙的方法；浙江省海洋水产研究所提供的一种可移动的铺沙装置，减少了残饵和排泄物在沙层的残留，这种技术在一定程度上促进了埋栖性海洋生物的工厂化养殖，推动了日本囊对虾、东风螺等工厂化养殖产业的发展，但沙层黑化仍然是高密度养殖模式下的技术难题，单靠物理清污避免沙层黑化而提升的养殖容量有限，养殖密度的提升仍需要集成更多高效技术；因此，第三阶段的技术在于集成更多的生物科技，进一步提升养殖容量，如中国水产科学研究院南海水产研究所提供了一种日本囊对虾循环水多层养殖方法，采用了益生菌的生物降解的方法，利用稻壳的碳源促进益生菌附着形成益生菌床，但这种方法的埋栖层为稻壳，无法取得与沙层同样的埋栖效果，并且稻壳碳源的持续降解，会使益生菌床变得不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种滤床式养殖系统与埋栖性海洋生物的工厂化养殖方法，既能满足日本囊对虾、东风螺等埋栖性海洋生物的潜沙生活习性，又有助于减少高密度养殖过程中底质变黑的问题，提高益生菌附着与净化效果，提高养殖稳定性，适用于埋栖性海洋生物的高密度工厂化养殖，具有较好的应用前景。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种滤床式养殖系统，包括养殖池，所述养殖池的底部设有一架空层，架空层上铺设有沙层滤床，沙层滤床上方为养殖水层；养殖池内设有气提管，所述气提管的一端连通养殖池的底部，气提管的另一端连通养殖水层上方；所述养殖池的底部设有第一增氧管；养殖水层的底部设有第二增氧管。

所述架空层包括多孔板，多孔板距离养殖池底部的距离为5～20cm。

所述沙层滤床包括筛绢和铺设于筛绢上的沙层，所述筛绢铺盖于多孔板上。

所述筛绢为80目筛绢，所述沙层的厚度为5～20cm。沙层为用于埋栖性海洋生物的潜栖层

所述气提管内装有气石或纳米管。当气石充气时气提管具有升水作用，将水从架空层源源不断提升到上层的养殖水层。

一种埋栖性海洋生物的工厂化养殖方法，主要包括以下：

1、将益生菌高效附着到沙层滤床成为益生菌床：向养殖水层中定期泼洒芽孢杆菌、乳酸菌和光合细菌等益生菌，并开启气提管，在气提管提升水的作用下，气提管将从架空层下方的水提升溢出气提管，流入养殖水层中富含益生菌的养殖海水源源不断地渗入沙层，回流到架空层中，极大提高益生菌的附床效率，从而使沙层滤床附着逐渐成为益生菌床；

益生菌对残饵粪便的生物降解：通过定期泼洒益生菌，架空层、养殖水层、滤床沙层都富含益生菌，可高效降解养殖污物，避免沙层黑化，减少养殖负荷，提高养殖稳定性。

2、第一增氧管、第二增氧管和气提管可促进滤床富氧，从而加速养殖污物的氧化分解：开启第一增氧管，从而对架空层下方的水体形成扰动和增氧，确保架空层不会形成静水死水；开启第二增氧管，使养殖水层充分增氧，并对沙层面上的粪便残耳进行搅动，避免固定沉积点的沙层黑化；开启气提管，由于气提管的升水作用，养殖水层的溶解氧随着养殖水体渗入到沙层从而使沙层成为富氧沙层，避免形成厌氧环境和还原环境，避免沙层黑化，增加氧化分解能力。

3、定期排污和反冲洗沙层：养殖过程中，随着养殖周期延长，残饵粪便累积或被分解形成生物絮团及沙层污物越来越多，需要定期排污，架空层可增加排污效率；在反冲洗时，将过滤海水从气提管口加入，水流首先进入架空层，再反滤穿过沙层进入养殖水层，从而起到反冲洗沙层的作用，以清除沙层内部的残饵粪便，起到物理清污的目的。

实际上，沙底黑化涉及到(1)残饵及粪便的分解问题；(2)沙层厌氧问题；(3)清污不彻底等问题。本发明聚焦埋栖性海洋生物工厂化养殖沙底黑化的问题，针对性地从物理、化学和生物三个方面，提供了滤床式养殖设施与避免养殖沙层黑化的技术思路。本发明耦合了立体充氧、气提管以及益生菌和反冲洗技术，使埋栖沙层成为滤床、益生菌床以及富氧床，还兼具反冲洗的特点，从根本上解决了上述三方面的问题。

本发明提供的滤床式养殖系统及方法中，(1)沙层滤床首先是潜栖沙床，沙层厚度5～20cm，足够日本囊对虾或东风螺等埋栖性海洋生物潜沙；(2)沙层滤床具有反冲洗滤床的特点，设计了架空层，有利于增加残饵粪便的排污和反冲洗(物理方法)；(3)该滤床实际上也是益生菌床，本发明提供了益生菌在沙床中高效附着方法，增加沙层分解有机物的能力(生物方法)，解决了残饵粪便的降解转化问题，避免了沙层黑化；(4)本发明设计了立体增氧和气提管，可彻底解决沙层厌氧问题，使滤床变为了富氧床。因此，本发明提供了一种系统解决埋栖性海洋生物养殖过程中池底黑化的技术，能够高效运行对养殖过程中的残饵粪便的排污、清除或降解。

相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：

本发明的滤床式养殖系统，耦合了生物、化学与物理方法，在滤床式养殖系统运行养殖过程中，利用益生菌对残饵粪便进行生物降解，利用第一增氧管和第二增氧管实现对残饵粪便的氧化分解，利用滤床中的架空层和气提管，定期排放污物和反向冲洗沙层滤床，实现物理清污，因此具有高效稳定性。在埋栖性海洋生物养殖过程中，能确保养殖水体及沙层的溶解氧充足、益生菌高效、排污及反冲洗方便，有效避免了沙层黑化，减少病原滋生，极大提高了养殖的稳定性，对于促进埋栖性海洋生物的工厂化高密度精细养殖模式推广应用具有重要意义。

附图说明

图1为滤床养殖系统的结构示意图；

图2为气提管提升水时的原理结构示意图；

图3为滤床养殖系统反冲洗时的结构示意图。

附图标记：养殖池1，架空层2，沙层滤床3，气提管4，第一增氧管5，第二增氧管6，pvc管7，养殖水层8，沙层31，筛绢32。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，本发明的滤床式养殖系统，包括养殖池1，养殖池1的面积可根据实际需要设置，面积5～100m²，所述养殖池1的底部设有一架空层2，架空层2上铺设有沙层滤床3，沙层滤床3上方为养殖水层8；养殖池1内设有气提管4，所述气提管4的一端连通养殖池1的底部，气提管4的另一端连通养殖水层8上方；所述养殖池1的底部设有第一增氧管5，养殖水层8的底部设有第二增氧管6，二者共同形成立体增氧系统，第一增氧管5通过pvc管7穿过沙层滤床3与外部气管连接，第二增氧管6可通过软管直接与外部气管连接。

所述架空层2包括多孔板，多孔板距离养殖池1底部的距离为5～20cm。除了采用多孔板，也可采用支撑架或塑料架板等，只要是可实现支撑沙层滤床而且透水的目的即可。

所述沙层滤床3包括筛绢32和铺设于筛绢32上的沙层31，所述筛绢32铺盖于多孔板上。

所述筛绢32为80目筛绢，所述沙层31的厚度为5～20cm。沙层31为用于埋栖性海洋生物的潜栖层。

所述气提管4内装有气石或纳米管。气石充气时气提管4会将架空层2的水源源不断提升到沙层滤床3上的养殖水层8中。

如图2所示，气提管4中的气石充气时，气提管4中的水按箭头的方向从架空层2下方将水源源不断提升溢出气提管4，流入沙层31上的养殖水层8中，然后再源源不断渗入到沙层31，回流到架空层2下方，形成循环，促使沙层31形成类似滤床的养殖系统。

实施例2：对虾入池与增氧。

在滤床式养殖系统中放入对虾，规格3～4cm，密度100～300尾/m²，此时的虾具有潜沙习性，按投饵量6％投喂配合饲料等。

增氧时，架空层2的增氧和扰动，可避免架空层2下方的水体形成静水死角；养殖水层8的溶解氧可达到5mg/l以上，充分增氧将有助于水体(包括架空层2下方的水体)中的有机物的氧化分解。

另外，开启气提管4，由于气提管4的升水作用，养殖水层8的水体中溶解氧进入到沙层31使沙层31成为富氧沙层，避免形成厌氧环境和还原环境，避免沙层黑化，促进沙层中的残饵粪便氧化分解。

实施例3：益生菌附着与高效分解。

在养殖池1中添加芽孢杆菌、乳酸菌和光合细菌等益生菌，滤床式养殖系统运行时，养殖水层8中的益生菌被源源不断渗入沙层31之中，提升了益生菌的附着效率，使沙层滤床3成为益生菌床；同时附着的益生菌通过生物分解，将残饵粪便降解利用，促进益生菌增殖，增加了益生菌床的稳定效果，提高残饵粪便的分解效率，避免沙黑化。

实施例4：定期排污与反冲洗。

养殖过程中，随着养殖周期延长，残饵粪便累积或被分解形成生物絮团及沙层污物越来越多，需要定期排污。如图3所示，当需要清洗沙层31时，将过滤海水从气提管4口加入，水流首先进入架空层2下方，再反滤穿过沙层31进入养殖水层8，起到反冲洗沙层31的作用。

经试验，在5m²滤床式养殖系统中放入规格为1000尾/kg日本囊对虾，每平方米的密度达到200尾，经65天暂养后成活率超过95％以上，养殖密度达到每平方2180g。如此高密度养殖条件下，沙层滤床3未见黑化，对虾体色鲜艳、体表干净、附肢完整，对外界刺激反应敏捷，健康状态良好。

本发明既能满足埋栖性海洋生物潜沙的生活习性，又能够解决长时间养殖过程中的沙层黑化的问题，有助于提高埋栖性海洋生物的养殖密度，适宜在埋栖性海洋生物工厂化养殖中推广应用的一种滤床式养殖系统与埋栖性海洋生物的工厂化养殖方法。