專利名稱：制備水產養(yǎng)殖飼料的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備用于投放給飼養(yǎng)的水生動物的水產養(yǎng)殖飼料的方法以及用于該方法的裝置。
背景技術：
在水產養(yǎng)殖中，通常為魚或貝類動物等養(yǎng)殖的物種一般情況下被喂養(yǎng)包含動物生長和生存必需的蛋白質和脂類的顆粒。在被喂給養(yǎng)殖的物種之前，飼料顆粒通常必須經過生產(通常通過擠壓)、包裝并運輸給飼養(yǎng)者。這種處理要求顆粒堅牢和密實。因此，盡管水生物種在飼養(yǎng)中需要很少碳水化合物，但水產養(yǎng)殖飼料顆粒通常包括淀粉或包括含淀粉的材料，例如粉碎的(例如顆粒狀、錘磨的)植物種子來作為粘結劑。飼養(yǎng)魚類不同于飼養(yǎng)陸棲動物或鳥類。配合飼料，海魚還攝食鹽水以保持他們的 離子平衡，飼料顆粒應該包含鹽度低于海水的水是重要的。在飼料顆粒是堅硬的情況下，魚類通常將不得不消耗外界水以確保顆粒變軟并在攝食后充分分裂，因而，在投放之前，飼料顆粒相對軟是重要的。當然，這與在交付給飼養(yǎng)者時密實性和堅牢性的需要相矛盾。堅硬密實的飼料顆粒的另一個問題當然是它們可能會下沉穿過任何水產養(yǎng)殖貯藏籠的底部，并因此被浪費。另外，堅硬密實的顆?？赡茉谕斗艜r經歷非均勻的吸水，顆粒外部變軟而內部保持堅硬。這可能導致魚類不得不消耗更多的鹽水或者還可能導致上述的浪費。在寒冷區(qū)域中進行水產養(yǎng)殖帶來進一步的問題，特別是對魚飼料而言。飼料顆粒貯存的環(huán)境溫度可能低于貯藏籠內的水的凝固溫度。將寒冷的飼料顆粒放置到水中可能導致圍繞顆粒形成冰，因此以若干方式降低它們的效率。因而，覆冰的堅硬顆?？赡鼙徽麄€吞下，并在沒有消化的情況下被排泄。對水產養(yǎng)殖飼料顆粒的這些問題的一個回應是在水產養(yǎng)殖操作場所向顆粒中填充水。這描述在例如W002/28199中，其中顆粒被放入水中，經受負壓以排除殘存的空氣，隨后經受過壓以使盡可能多的水進入顆粒中，這些顆粒隨后可以被投放。已發(fā)現(參見W02009/112820)，當這種技術被用于種子粉用作粘結劑的水產養(yǎng)殖飼料顆粒時，顆粒軟化和膨脹的能力，即吸收淡水以減少魚類的離子平衡問題的能力顯著增強，例如與使用粉碎的種子相比增大約5倍。W002/28199中描述的裝置僅可以在分批基礎上操作，并且是相對低效能而需要強
力真空泵。

發(fā)明內容
我們現在已經發(fā)現，顆粒狀水產養(yǎng)殖飼料可以在連續(xù)或半連續(xù)的基礎上被灌注水而對真空泵具有較低的需求，其中飼料顆粒被導入水循環(huán)環(huán)路，并使水循環(huán)環(huán)路中的顆粒經受用于使顆粒灌注水的壓力變化。因而，從一個方面看，本發(fā)明提供一種制備用于投放給飼養(yǎng)的水生動物的顆粒狀水產養(yǎng)殖飼料的方法，該方法包括促使水在環(huán)路管道中循環(huán)；將水產養(yǎng)殖飼料顆粒導入在所述環(huán)路管道中循環(huán)的水中，由此使所述顆粒經受壓力變化，而且由此促使所述顆粒被水灌注；以及從所述環(huán)路管道回收被水灌注的水產養(yǎng)殖飼料顆粒。在本發(fā)明的方法中，通過環(huán)路管道的飼料顆粒經受相對低的壓力(氣體或水)和相對高的水壓，以利于快速將水吸收到顆粒中。這可以各種方法實現，例如通過使在環(huán)路管道中具有相對大的水深(即從作為整體的管道中的最低水位到最高水位，由此促使顆粒在循環(huán)通過環(huán)路管道時承受相對大的高度變化)、通過反復地使飼料顆粒經受較小的高度上的變化(例如，通過經過具有大體上水平的螺旋軸線的螺旋部件的環(huán)路管道)、通過收縮管道內的流動以使顆粒經歷升高的水壓，或者通過在處于環(huán)路管道的高點的頂部空間施加抽吸。盡管所需要的壓力將根據所使用的飼料顆粒和管道的精確形狀而變化，通?？梢哉f，從飼料入口到飼料出口所遭遇的壓力增加的總和理想的為至少O. 5巴，優(yōu)選至少I巴，更優(yōu)選至少I. 5巴，特別地至少2巴，更特別地至少2. 5巴，尤其至少3巴。由于這種總的增加越大，用于驅動水使之在環(huán)路管道中循環(huán)的能量需求越大，通?？偟膲毫υ黾觾?yōu)選低于10巴，尤其低于5巴，特別地低于4巴。應該理解，由于壓力減少不包括在總和中，因此壓力增加的總和不是壓力變化的總和。對于任何給定裝置，可以計算貫穿環(huán)路管道的流動軸線，即水/ 顆粒流動的中心線的壓力增加的總和?；蛘哒f，從飼料入口到飼料出口的水中的顆粒經歷的高于大氣壓的增加階段和增加后階段的時間積分(假定大氣壓為零)優(yōu)選至少O. 5巴 分鐘(bar · minute),優(yōu)選至少I巴·分鐘,更優(yōu)選至少I. 5巴·分鐘,特別地至少2巴 分鐘，更特別地至少2. 5巴·分鐘，尤其至少3巴·分鐘。在任何情況下，環(huán)路管道中的水深優(yōu)選至少I米，更優(yōu)選至少2米，特別地至少5米，更特別地至少10米，尤其至少15米?？梢酝ㄟ^各種已知的手段促使水在環(huán)路中循環(huán)，例如，通過將水在流動方向上注入環(huán)路，或者更優(yōu)選地，通過將氣體注入接近環(huán)路的向上流部分的底部的管道中(由此相對于向下流部分的密度減少向上流部分流體的整體密度)。在如上述在環(huán)路管道的高點應用抽吸的情況下，這可以產生虹吸效應以保持管道中的循環(huán)。在使用的環(huán)路管道具有一個以上的向上流部分的情況下，例如，水平螺旋結構或內凹的單個豎直環(huán)路，這樣可以對環(huán)路的主向上流部分的底部或對兩個或多個向上流部分的底部注入氣體。同樣，泵或螺旋槳驅動器可以放在環(huán)路中合適的位置，尤其是當不使用負壓(例如施加真空)作為循環(huán)驅動的部件時。在使用泵或螺旋槳驅動器的情況下，為了不破壞管道中的顆粒，其優(yōu)選地位于被水灌注的顆粒被移走的環(huán)路的(上游)部分和新顆粒被導入環(huán)路管道的(下游)部分之間。在接近向上流部分的底部進行氣體注入的情況下，通常還需要在向上流部分的頂部處或靠近向上流部分的頂部具有氣體排放口。在氣體注入僅發(fā)生在一個向上流部分(例如，單個環(huán)路中的主向上流部分)的情況下，這種通?？梢耘欧诺酱髿?。然而，在氣體注入發(fā)生在多個向上流部分的情況下，例如在環(huán)路管道的水平螺旋部分的環(huán)路時，為了保持循環(huán)，可能期望在這種向上流部分的頂部應用抽吸而且不是簡單的排放到大氣。在接近向上流部分的底部使用氣體注入的情況下，所述氣體為加壓氣體，特別地為來自壓縮機的壓縮空氣，所述壓縮機典型地以大約10巴的壓力操作。在本發(fā)明的尤其優(yōu)選的實施例中，向新顆粒被導入環(huán)路管道的部分的下游的環(huán)路管道中的頂部空間施加真空(即抽吸)，而且優(yōu)選在管道的主向下流部分的頂部。以這種方式，在迫使水進入顆粒之前，例如顆粒向下流到環(huán)路管道并經過環(huán)路管道時，氣體被從飼料顆粒去除。這個頂部空間內的氣壓可能為從幾乎真空到大氣壓，即0-1巴，然而在實踐中，
O.01-0. 9巴的壓力，特別地O. 05-0. 5巴，尤其O. 08-0. 2巴將是優(yōu)選的。施加這樣的真空的效果也將會使主向下流部分的水位相對于主向上流部分的水位提升，因而需要一系統(tǒng)使水在環(huán)路中循環(huán)并減少環(huán)路的底部的壓力。如果施加100%的真空，而且不存在任何補償系統(tǒng)(例如，上述的氣體或水注入)，將會有大約10米的水位差。當向頂部空間施加真空時，優(yōu)選的是環(huán)路中的水深至少為5米，特別地至少10米，更特別地至少20米，尤其25米，更尤其大約30米。當環(huán)路中的水深可能更大時，導致的能量需求更大，并且?guī)缀醪恍枰獙︻w粒進行額外的水灌注。因而，水深優(yōu)選為低于100米，例如低于85米，尤其低于60米，特別地優(yōu)選低于50米，更尤其低于40米。環(huán)路的添加新飼料顆粒的部分優(yōu)選在環(huán)路的頂部或靠近環(huán)路的頂部，例如，任何施加真空的下游頂部空間豎直下方的10米以內。以這種方式，進行飼料添加的環(huán)路內的壓力可以為壓或接近大氣壓，因而允許顆粒在幾乎不需要能量的情況下被插入，并且特別地允許它們從非加壓儲存器中被插入。飼料顆?？赡鼙槐萌胨谢蛘咴跉鈮合卤淮等?，但是特別有利的是它們可以通過使用在至少部分豎直的側柱內的旋轉螺桿而被驅動，可選地與、顆粒儲存器或料斗相連的至少部分豎直的側柱。如果飼料顆粒將被導入環(huán)路的加壓部分中，例如在流動約束的上游，例如從可充溢或可加壓的料斗進行的該導入可能是連續(xù)的，或者更優(yōu)選是分批的。環(huán)路管道的添加顆粒的部分的上游將為被水灌注的顆粒被移走的部分。顆粒移走可能會再次以很多方式被實施，但是最合適地，使含顆粒的水通過能夠保留被灌注的顆粒的篩子或網狀物。這樣的篩子或網狀物將優(yōu)選為傾斜的，并且同樣優(yōu)選地被搖動以促使保留的顆粒移動到循環(huán)的水流之外。最合適地，環(huán)路在這個位置是通向大氣的。如果需要，一些水流可能與被灌注的顆粒一起被移走，使得這些灌注的顆粒被沖出而到達將要用這些灌注的顆粒飼養(yǎng)的水生動物。然而優(yōu)選地，使用外界水，例如海水來達到此目的。在另一個合適的實施例中，可能促使含顆粒的循環(huán)水流可流過傾斜的多孔傳送帶，該傾斜的多孔傳送帶將被灌注的顆粒傳送到水流之外，用于隨后投放給養(yǎng)殖的水生動物。這可能發(fā)生在例如靠近環(huán)路的頂部的開放部分處。在氣體上升被用于促使水在管道中循環(huán)的情況下，在主向上流部分的頂部處或或靠近主向上流部分的頂部將需要氣體排放口。使用的氣體可為空氣，而且可簡單地將氣體排放到大氣中。除非水被泵浦到環(huán)路中以驅動水使之環(huán)繞環(huán)路之外，被灌注的顆粒的移出將減少環(huán)路的水含量，而且將需要例如連續(xù)地或偶爾地添加水。水因而在環(huán)路的顆粒移出部分與顆粒添加部分之間被方便地添加。添加的水優(yōu)選為淡水，可選地添加進一步的成分以灌注至IJ顆粒中，例如，著色齊 、維生素、礦物質、脂類、蛋白質、藥物和疫苗。添加速率可以根據需要的添加液位來選擇。水的添加速率可以通過在環(huán)路中放置水位傳感器而被控制，優(yōu)選在顆粒移走部分和顆粒添加部分之間放置水位傳感器。因而，在本發(fā)明的方法中，將水灌注到飼料顆粒必需的壓力變化可以通過下面的方式中的一種(或者其結合)實現通過使用大的水高度；通過反復使用較小的高度；通過延長在高壓下的停留時間；通過經受抽吸以在它們通過環(huán)路管道的通路中盡早從顆粒中除氣；以及通過增加壓力來壓迫而非憑借環(huán)路中的水頭來壓迫。使用真空來對進入環(huán)路的飼料顆粒除氣和/或作為循環(huán)驅動的一部分，可增加高度需求(或者螺旋布置中的環(huán)路數量)，并且可選地但優(yōu)選地，通過使用單個內凹豎直環(huán)路，總的環(huán)路高度通常在5-100米的范圍內，例如5-35米。在一些裝配中，環(huán)路在地面或海平面上豎直延長5米或更多可能是困難的，然而，另一些可能需要在地面或海平面下具有許多環(huán)路高度。以這種方式，在將飼料顆粒提供到飼料顆粒入口的能量消耗可以被減少，因為可能是將水飼料提供到環(huán)路中消耗的能量減少或者提供海水飼料將被灌注的顆粒沖到養(yǎng)殖的動物所消耗的能量減少。在一個優(yōu)選實施例中，例如內凹豎直環(huán)路，環(huán)路在流動方向上順序包括主向下流部分；底轉換部分；在其下部(例如靠近其底部)具有氣體注入端口的主向上流部分；排放口 ；按順序包含顆粒移出部分、水入口、液位傳感器的次向下流部分；包含顆粒添加口的上轉換部分；次向上流部分；和包含真空施加端口的頂部空間。通常，環(huán)路中的(最大的)水深在底轉換部分和主向上流部分的頂部之間，即主向上流部分的頂部與底轉換部分內的最低點之間的豎直位移通常為1-100米，優(yōu)選至少10米。 在頂部空間提供有真空施加端口的情況下，真空施加端口優(yōu)選在上轉換部分上方10米或更少。甚至相對低功率的真空泵可以隨后促使水向上流動并通過真空施加部分，與其攜帶的顆粒一起落下進入主向下流部分。尤其在不施加真空的情況下，環(huán)路的底部可能被彎曲成大體上水平的部分，SPt匕主向下流部分的底部與主向上流部分的底部之間的最短距離長的部分。以這種方式，顆粒在最大水壓時的停留時間增加，而且水灌注可以被改善。通常，從飼料入口到飼料出口的流動時間優(yōu)選為30-120秒。流動速率優(yōu)選為
O.5-2米/秒。因此典型地飼料入口與飼料出口之間的管道長度為20-200米，例如20-100米，尤其為30-75米。飼料出口與飼料入口之間的管道的長度當然依賴于飼料入口與飼料出口之間的管道的設計。如果需要，飼料出口與飼料入口之間的管道可以稍微多于提供有泵的回程管(而且優(yōu)選還具有水入口，用于在管道中加滿水以補償在飼料出口被移走的顆粒所吸收的水)。從進一步的方面看，本發(fā)明提供一種水產養(yǎng)殖飼料灌注裝置，包括能夠包含循環(huán)水流的環(huán)路管道，還包括飼料顆粒注入端口、水循環(huán)驅動器、飼料顆?；厥掌骱退⑷攵丝?，所述環(huán)路是這樣的在水里移動經過所述環(huán)路的顆粒經受到壓力變化從而促進吸水。優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置還包括在環(huán)路的向上流部分和環(huán)路的向下流部分之間的轉換點處的真空施加端口。優(yōu)選地，該裝置還包括在環(huán)路的向下流部分中的水位傳感器，特別地，傳感器提供信號到控制水注入到環(huán)路中的計算機，例如用于保持環(huán)路的水含量基本恒定。在該裝置中，水循環(huán)驅動器優(yōu)選為氣體注入端口，氣體注入端口定位為接近環(huán)路的主向上流部分的底部并被連接到壓縮氣體源，例如空氣壓縮機。


現在將參照附圖描述本發(fā)明的方法和裝置的優(yōu)選實施例，其中圖I為根據本發(fā)明的具有真空施加器的第一裝置的示意圖；圖2為根據本發(fā)明的具有環(huán)路管道的水平底部延伸的替代裝置的示意圖；以及圖3為根據本發(fā)明的環(huán)路管道具有螺旋部件的第三裝置的示意圖。
具體實施例方式參照圖1，示出了用水灌注水產飼料顆粒的裝置1，該裝置I具有環(huán)路管道2，該環(huán)路管道2在流動順序上具有主向下流部分3、底轉換部分4、主向上流部分5、第一上轉換部分6、次向下流部分7、第二上轉換部分8、次向上流部分9和第三上轉換部分10。頂部空間11在第三上轉換部分10中，頂部空間11具有附接到真空泵(未示出)的真空端口 12。附接到空氣壓縮機(未示出)的注入端口 13在主向上流部分5的底部附近。排放口 14在主向上流部分5的頂部，允許氣體排 到大氣。在第一上轉換部分6的開口部分設置有被電動機(未示出)驅動的多孔傳送帶15，多孔傳送帶15將灌注水的飼料顆粒運送到環(huán)路管道外，并將它們堆放在料斗16內。外界水通過泵17被抽到料斗16中以將顆粒沿管道18向下沖到魚圍欄(未示出)。入口端口 19在次向下流部分7中，用于可選地添加有來自儲存器20，21的維生素、著色劑等的淡水。在次向下流部分中還具有水位傳感器22，該水位傳感器22連接到用于控制通過入口端口 19的水的添加劑的計算機(未示出)。在第二上轉換部分8中具有豎直邊柱23，豎直邊柱23通向飼料斗24并且可選擇地包含由電動機(未示出)驅動的螺旋傳動件25。從主向上流部分5的頂部到底部的豎直高度為30米。從第二上轉換部分的底部到第三上轉換部分的底部的豎直高度小于10米，例如為8米。環(huán)路管道的內徑在從第二上轉換部分到底轉換部分大約為60毫米，在主向上流部分大約為80暈米。環(huán)路管道優(yōu)選為塑料，例如，聚乙烯。操作中，環(huán)路管道通過入口端口 19 (可選地通過接近主向上流部分和主向下流部分的頂部的另外的入口)而被充滿淡水。隨后通過注入端口 13施加壓縮空氣，并通過真空端口 12施加O. I巴的真空度。一旦水循環(huán)穩(wěn)定,螺旋傳動件25被旋轉以開始將飼料顆粒從料斗24添加到環(huán)路管道中。操作中，流過環(huán)路的流速優(yōu)選為在O. 5-2. O米/秒的范圍內，尤其大約為I米/秒。為終止操作，停止添加飼料，而且一旦沒有更多的灌注水的飼料顆粒通過傳送帶15被移走，可以終止氣體注入、水注入和真空施加。參照圖2，裝置的相似的部件標記有相似的附圖標記，然而，在第三上轉換部分具有氣體排放口 26而不是真空施加端口。氣體排放口允許空氣在啟動時從這一部分排出，并且可被附接到真空泵以輔助空氣排出。在環(huán)路管道的底部，底轉換部分具有水平伸長部分27以增加顆粒在最大水壓下的停留時間。參照圖3，示出了替代裝置31，該裝置包括具有如箭頭33所示的流動方向的環(huán)路管道32。該管道具有連接到飼料斗35的飼料入口端口 34。飼料入口端口 34的下游為管道的水平螺旋部分36，水平螺旋部分36之后跟著飼料出口端口 37。飼料入口和出口可以大體上如對圖I和圖2所描述的那樣。管道也提供有水位傳感器38，該水位傳感器38用于控制通過水入口 39將水添加到管道中。水入口可以是如對圖I和圖2所描述的那樣。要驅動管道內的水循環(huán)，管道的回程部分40提供有泵41。至少螺旋部分的第一線圈42的上部優(yōu)選地提供有頂部空間，抽吸可以通過線路43和抽吸泵44施加到頂部空間。螺旋部分的線圈的向上流部分可以提供有通過線路45和壓縮機46而上升的氣體。然而，如果該操作完成，這些線圈的上部優(yōu)選地通過線路43和泵44而被排空。通過具有與圖I和圖2的管 道具有相似的管道直徑，螺旋部分的豎直高度可以典型地為1-3米，軸向長度可為3-6米。如果需要，螺旋部分的橫截面可大體上為矩形，并且高度大于寬度。傳統(tǒng)的飼養(yǎng)顆?？捎糜诒景l(fā)明的裝置中。然而，優(yōu)選使用W02009/112820中描述的包含顆粒的養(yǎng)殖粉。
權利要求
1.一種制備用于投放給飼養(yǎng)的水生動物的顆粒狀水產養(yǎng)殖飼料的方法，該方法包括 促使水在環(huán)路管道中循環(huán)； 將水產養(yǎng)殖飼料顆粒導入在所述環(huán)路管道中循環(huán)的水中，由此使所述顆粒經受壓力變化，而且由此促使所述顆粒被水灌注；以及 從所述環(huán)路管道回收被水灌注的水產養(yǎng)殖飼料顆粒。
2.根據權利要求I所述的方法，其中氣體被注入所述環(huán)路管道的向上流部分中以利于水在所述環(huán)路管道內循環(huán)。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其中，在所述環(huán)路管道的向下流部分的頂部施加抽吸以促使水被虹吸進入所述向下流部分中。
4.根據權利要求2和3所述的方法，其中，所述被水灌注的顆粒在所述向上流部分與所述向下流部分之間從所述環(huán)路管道回收，并且其中飼料顆粒在顆?；厥瘴恢门c所述向下流部分之間被導入所述環(huán)路管道。
5.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中所述環(huán)路管道中的水深為至少10米。
6.一種水產養(yǎng)殖飼料灌注裝置，包括能夠包含循環(huán)水流的環(huán)路管道，并且包括飼料顆粒注入端口、水循環(huán)驅動器、飼料顆?；厥掌骱退⑷攵丝?，所述環(huán)路是這樣的在水里移動經過所述環(huán)路的顆粒經受到壓力變化從而促進吸水。
7.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述環(huán)路管道在流動方向上包括 主向下流部分； 底轉換部分； 主向上流部分，氣體注入端口提供在該主向上流部分的下部； 排放口 ； 次向下流部分，在流動方向上順序提供顆?；厥掌鳌⑺肟诤鸵何粋鞲衅?； 提供有飼料顆粒注入端口的上轉換部分； 次向上流部分；以及 提供有抽吸口的頂部空間。
8.根據權利要求7所述的裝置，其中從所述底轉換部分內的最低點到所述主向上流部分的頂部的豎直位移為至少10米。
全文摘要
一種制備用于投放給飼養(yǎng)的水生動物的顆粒狀水產養(yǎng)殖飼料的方法，該方法包括促使水在環(huán)路管道中循環(huán)；將水產養(yǎng)殖飼料顆粒導入在所述環(huán)路管道中循環(huán)的水中，由此使所述顆粒經受壓力變化，而且由此促使所述顆粒被水灌注；以及從所述環(huán)路管道回收被水灌注的水產養(yǎng)殖飼料顆粒。
文檔編號A23K1/18GK102711530SQ201080053127
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2009年11月24日
發(fā)明者莫爾頓·阿迦 申請人:海洋農產品股份有限公司