一种基于内循环的高密度对虾立体养殖装置及方法与流程

本发明属于水产养殖技术领域，具体涉及一种基于内循环的高密度对虾立体养殖装置及方法。

背景技术：

目前我国对虾养殖主要有池塘养殖、高位池养殖、工厂化养殖等几种形式，基本属于流水、换水养殖模式。养殖中产生的残饵、粪便需要依靠旋转水流汇集到池底中央，再定期由排污管排出，往往存在集污不彻底、排污不及时等问题，造成残饵、粪便在养殖池内停留时间过长，导致养殖水体水质容易恶化，需要依靠进行大量换水以维持养殖水质。养殖过程中的耗水量大，且残饵、粪便直排环境。在目前环境管理日趋严格的形势下，流水、换水养殖模式正逐步受到限制。一些规模化的对虾养殖场开始发展工厂化养殖、循环水养殖，即利用物理、生化手段，通过一系列水处理设施设备，将养殖水体在养殖设施外部进行净化，然后再返回养殖设施中循环使用。由于一般水产养殖总水体量大，这种循环水养殖模式存在土建投资及运行维护成本高、能耗高、净养殖水面面积占比低等问题，难以大规模应用。因此，对虾养殖中，需要解决残饵、粪便在养殖设施内停留时间过长，造成养殖水质恶化的问题，并通过强化措施，提高养殖水体自净能力，在充分保证养殖水质稳定的基础上，实现不换水或少换水养殖对虾，并提高单位水体养殖密度，提高单位水体对虾养殖总量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够及时高效排出残饵、粪便，强化养殖水体自净能力的基于内循环的高密度对虾立体养殖装置及方法，该方法能够极大降低对虾养殖周期中的用水量，并大幅提高单位水体对虾养殖总量。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于内循环的高密度对虾立体养殖装置，包括至少一个方形养殖池，所述的方形养殖池的底部为剖面呈3个v形一体连接而成的波浪形池底，所述的方形养殖池的底部中央处设置有旋流过滤器，所述的旋流过滤器呈圆筒形且其顶部开口伸出所述的方形养殖池的水面，所述的旋流过滤器内设置有至少一圈用于形成上升气流的气提纳米管，所述的旋流过滤器内且位于所述的气提纳米管下方设置有用于截留固体颗粒残渣的倒锥形滤网，所述的旋流过滤器的倒锥形底部中心对接连通带有排污控制阀的排污管；所述的方形养殖池的底部波峰处安装有长条形曝气纳米管且其底部波谷处埋设有用于收集粪便及残饵的集污管，所述的集污管的顶部开有狭缝，位于中间的所述的集污管与所述的旋流过滤器的底部侧壁直接连通，位于两侧的所述的集污管通过连接管与所述的旋流过滤器的底部侧壁连通，所述的集污管和所述的连接管接入所述的旋流过滤器的管道在所述的旋流过滤器的内部均以顺时针或逆时针方向弯头转向以形成旋流。

所述的方形养殖池中放置有若干个用于对虾提供足够底栖空间的斜网，所述的斜网占所述的方形养殖池平面面积的30-60%，所述的斜网的网平面倾斜角度在30°-60°之间，网眼尺寸为10-40mm，相邻的所述的斜网的垂直间距为50cm。在养殖中后期，随着虾体的增大，对虾的活动栖息空间需求增大，特别是养殖密度高时，容易产生密度胁迫效应，在水中加入斜网，增加对虾栖息空间，充分利用养殖水体的空间，提高单位养殖水体产量。

所述的斜网与所述的曝气纳米管在水平面上垂直设置。

接入所述的旋流过滤器的管道接入口距离所述的旋流过滤器底部30cm。

所述的方形养殖池面积为50-2000m²，水深1-2m；所述的旋流过滤器的直径为1-2m，所述的倒锥形滤网的网眼规格为150目；所述的狭缝的宽度为0.5-1.0mm。

上述基于内循环的高密度对虾立体养殖装置进行高密度对虾养殖的方法，包括以下步骤：

（1）养殖前，将消毒后的养殖用水引入方形养殖池中，开启曝气纳米管，进行曝气充氧，保持养殖池内水体溶解氧的浓度不低于5.0毫克/升；

（2）苗种投放，按照对虾养殖的常规投苗方式进行；

（3）养殖初期，每日按照投饵质量的10%添加红糖碳源，将碳源一次性溶于水后，再以小流量连续添加进入养殖池；期间添加含硝化菌、乳酸菌和芽孢杆菌的复合益生菌3-4次进行接种，每次投加量为终浓度30ppm，以逐步提高养殖池水中的菌相水平，强化养殖水体自净能力；

（4）养殖全程，旋流过滤器的气提纳米管除在投饵期及排污期间关闭外，其余时段均处于开启状态；气提纳米管开启时，旋流过滤器内的水被提升排出，随即集污管内产生抽吸作用，沉淀于养殖池波浪形底部的残饵及粪便通过狭缝，进入集污管并被输送到旋流过滤器内，在旋流产生的离心力及滤网的过滤截留作用下被分离，并最终通过旋流过滤器底部连接的排污管持续排出养殖系统；

（5）养殖中后期，红糖添加量维持为投饵质量的2-5%，并定期投加石灰水，控制养殖水体ph在7.5-8.5之间。

步骤（4）养殖全程具体步骤如下：

a．在投饵时，气提纳米管关闭，集污管停止工作1小时-1.5小时后，当对虾吃饵结束，气提纳米管开启，集污管开始工作，将沉淀于波浪形池底底部的残饵及粪便通过狭缝吸入集污管内，并沿集污管输送到旋流过滤器内，在旋流过滤器内的旋流离心力及倒锥形滤网过滤作用下，大部分残饵及粪便被截留在旋流过滤器底部，处理后的水在旋流过滤器顶部回流入方形养殖池内；

b．气提纳米管工作0.5-1.0小时后关闭，打开排污控制阀，旋流过滤器上部的水向下流动，对倒锥形滤网进行反冲洗，过滤截留在倒锥形滤网上的残饵及粪便，与旋流分离沉淀在旋流过滤器底部的残饵及粪便，一同通过排污管排出方形养殖池，排污时间0.5-1.0min，随即关闭排污控制阀，开启气提纳米管，进入下一个集污排污周期。

本发明工作原理如下：在养殖池内，池底波浪形顶部曝气纳米管一直开启以维持养殖水体具有足够溶解氧水平，池中的残饵及粪便等固形物由于重力作用发生沉淀，最终滑落到波浪形的谷底。在旋流过滤器内的气提纳米管开启时，产生气提作用，波浪形底部集污管的水被抽吸到旋流过滤器内，残饵及粪便随之通过狭缝进入集污管，并被输送到旋流过滤器内。由于中间集污管以及连接管接入旋流过滤器的管道在旋流过滤器的内部均以顺时针或逆时针方向弯头转向，促使旋流过滤器底部水流形成旋流，较大颗粒的残饵及粪便通过旋流离心作用分离并沉淀到旋流过滤器底部排污口处；水流随之向上穿过150目倒锥形滤网被过滤，小颗粒的残饵及粪便进一步被截留，过滤后的水通过上部气提出口重新进入养殖系统。在养殖池排污管开启时，气提纳米管同时关闭，气提作用停止，旋流过滤器内的水通过底部排污管流出，倒锥形滤网上截留的残饵及粪便被向下倒流的水反冲洗，恢复过滤截留残饵及粪便等固形物的功能。控制经过0.5-1.0min短暂排污后，养殖池排污管关闭时，气提纳米管开启，气提作用开始，旋流过滤器进入下一个工作周期。非常细小的颗粒及其溶解到水中的污染物，在养殖系统中通过微生物的降解作用被转化。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）设备简单，运行能耗低。通过气提装置及其集污管道的合理布置，只需要提升较少量养殖水体即能将养殖系统中的残饵及粪便分离并排出，而一般循环水养殖需要将全部养殖水体在一定周期内在池外进行处理，高位池则需要开启水车使整个养殖水体旋转才能有效集污，整体能耗高。

（2）集污排污及时高效。残饵及粪便一旦沉于池底，即可通过底部集污管及时抽吸到旋流过滤器，被高效分离并浓缩排出。残饵及粪便在养殖系统中停留时间短，分散溶解进入养殖系统的污染物大幅减少。

（3）耗水量低。残饵及粪便在旋流过滤器内与水分离浓缩，最终排污时带出的水量显著减少；而且大多残饵及粪便能够及时排出养殖系统，加上菌藻结合或偏菌相养殖模式，养殖系统的自净能力高，可以不依靠大量换水来保证养殖系统水质，进而降低了整个养殖周期的耗水量。

（4）有利于养殖尾水净化处理。由于持续排污，有利于养殖尾水净化系统的稳定运行；同时由于浓缩排污，最终排污总水量极大降低，养殖尾水净化装置的处理负荷随之降低，养殖尾水净化系统的规模相应可以缩减。

附图说明

图1为单个高密度对虾立体养殖装置的平面示意图；

图2为单个高密度对虾立体养殖装置的立面示意图；

图3为旋流过滤器俯视图；

图4为旋流过滤器剖视图；

图5为集污管的径向截面示意图；

图6为旋流过滤器内管道接入方式示意图；

图7为旋流过滤器与集污管连接关系示意图；

图8为斜网结构示意图；

图9为多个方形养殖池组合形式的平面示意图；其中图中各标注如下：1-方形养殖池，2-集污管，3-旋流过滤器，4-倒锥形滤网，5-曝气纳米管，6-斜网，7-排污管，8-气提纳米管，9-波浪形池底，10-排污控制阀，11-狭缝，12-连接管。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

具体实施例一

一种基于内循环的高密度对虾立体养殖装置，如图1、图2、图3、图4和图5所示，包括至少一个方形养殖池1，方形养殖池1的底部为剖面呈3个v形一体连接而成的波浪形池底9，方形养殖池1的底部中央处设置有旋流过滤器3，旋流过滤器3呈圆筒形且其顶部开口伸出方形养殖池1的水面，旋流过滤器3内设置有至少一圈用于形成上升气流的气提纳米管8，旋流过滤器3内且位于气提纳米管8下方设置有用于截留固体颗粒残渣的倒锥形滤网4，旋流过滤器3的倒锥形底部中心对接连通带有排污控制阀10的排污管7；方形养殖池1的底部波峰处安装有长条形曝气纳米管5且其底部波谷处埋设有用于收集粪便及残饵的集污管2，集污管2的顶部开有狭缝11，如图6和图7所示，位于中间的集污管2与旋流过滤器3的底部侧壁直接连通，位于两侧的集污管2通过连接管12与旋流过滤器3的底部侧壁连通，集污管2和连接管12接入旋流过滤器3的管道在旋流过滤器3的内部均以顺时针或逆时针方向弯头转向以形成旋流。

在此具体实施例中，如图8所示，方形养殖池1中放置有若干个用于为对虾提供底栖空间的斜网6，斜网6占方形养殖池1平面面积的30-60%，斜网6的网平面倾斜角度在30°-60°之间，网眼尺寸为10-40mm，相邻的斜网6的垂直间距为50cm。方形养殖池1的面积为50-2000m²，水深为1-2m；旋流过滤器3的直径为1-2m，接入旋流过滤器3的管道接入口距离旋流过滤器3底部30cm，倒锥形滤网4的网眼规格为150目；狭缝11的宽度为0.5-1.0mm。

具体实施例二

参照图9，对于规模化养殖场，可以将多个单池面积50-200m²的方形养殖池1进行组合，构建成养殖车间进行工厂化养殖；也可以将单池1-2亩的高位养殖池按照图1进行改造，即可进行高密度对虾养殖。

具体实施例三

一种上述具体实施例一或二基于内循环的高密度对虾立体养殖装置进行高密度对虾养殖的方法，包括以下步骤：

（1）养殖前，将消毒后的养殖用水引入方形养殖池1中，开启曝气纳米管5，进行曝气充氧，保持养殖池内水体溶解氧的浓度不低于5.0毫克/升；

（2）苗种投放，按照对虾养殖的常规投苗方式进行；

（3）养殖初期，每日按照投饵质量的10%添加红糖碳源，将碳源一次性溶于水后，再以小流量连续添加进入养殖池；期间添加含硝化菌、乳酸菌和芽孢杆菌的复合益生菌3-4次进行接种，每次投加量为终浓度30ppm，以逐步提高养殖池水中的菌相水平，强化养殖水体自净能力；

（4）养殖全程，旋流过滤器3的气提纳米管8除在投饵期及排污期间关闭外，其余时段均处于开启状态；气提纳米管8开启时，旋流过滤器3内的水被提升排出，随即集污管2内产生抽吸作用，沉淀于养殖池波浪形底部的残饵及粪便通过狭缝11，进入集污管2并被输送到旋流过滤器3内，在旋流产生的离心力及滤网的过滤截留作用下被分离，并最终通过旋流过滤器3底部连接的排污管7持续排出养殖系统；

（5）养殖中后期，红糖添加量维持为投饵质量的2-5%，以维持养殖水体具有一定量碳源，并定期投加石灰水，控制养殖水体ph在7.5-8.5之间。

步骤（4）养殖全程具体步骤如下：

a．在投饵时，气提纳米管8关闭，集污管2停止工作1小时-1.5小时后，当对虾吃饵结束，气提纳米管8开启，集污管2开始工作，将沉淀于波浪形池底9底部的残饵及粪便通过狭缝11吸入集污管2内，并沿集污管2输送到旋流过滤器3内，在旋流过滤器3内的旋流离心力及倒锥形滤网4过滤作用下，大部分残饵及粪便被截留在旋流过滤器3底部，处理后的水在旋流过滤器3顶部回流入方形养殖池1内；

b．气提纳米管8工作0.5-1.0小时后关闭，打开排污控制阀10，旋流过滤器3上部的水向下流动，对倒锥形滤网4进行反冲洗，过滤截留在倒锥形滤网4上的残饵及粪便，与旋流分离沉淀在旋流过滤器3底部的残饵及粪便，一同通过排污管7排出方形养殖池1，排污时间0.5-1.0min，随即关闭排污控制阀10，开启气提纳米管8，进入下一个集污排污周期。

上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。