專利名稱：一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種海水循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)，具體說(shuō)是一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，屬海產(chǎn)品養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于漁業(yè)過(guò)度捕撈和環(huán)境污染加重，海洋漁業(yè)資源日益衰退，海產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求，只能依靠發(fā)展海水養(yǎng)殖來(lái) 緩解海產(chǎn)品需求的壓力。我國(guó)的海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，養(yǎng)殖品種不斷增多，規(guī)模不斷擴(kuò)大，集約化程度不斷提高，但存在能源消耗過(guò)大，養(yǎng)殖自身污染等諸多問(wèn)題，阻礙了海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。工廠化養(yǎng)殖是沿海地區(qū)較為普遍的養(yǎng)殖模式之一，也是海水養(yǎng)殖最主要的集約化養(yǎng)殖模式。目前我國(guó)海水工廠化養(yǎng)殖規(guī)模已達(dá)700萬(wàn)m2，按照每天5個(gè)換水量計(jì)算，每天養(yǎng)殖廢水排放量接近一千萬(wàn)五百萬(wàn)立方米，相當(dāng)于一個(gè)中型水庫(kù)的庫(kù)容，排出廢水中含有大量的殘餌和糞便，造成海洋環(huán)境污染。而且絕大多是抽取地下海水，導(dǎo)致地下水資源枯竭，引起海水倒灌，土地鹽堿化，地表植被受到侵害，大批海防林枯死。盡管目前國(guó)內(nèi)某些企業(yè)針對(duì)以上問(wèn)題，采取引進(jìn)工廠化循環(huán)水設(shè)備與技術(shù)，建立循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)等措施，但是由于造價(jià)較高，國(guó)內(nèi)大多數(shù)養(yǎng)殖企業(yè)難以承受，目前仍采用開放式流水養(yǎng)殖，養(yǎng)殖廢水以大排大放的方式排入海區(qū)。此外，現(xiàn)有循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)冬季需加溫，夏季需制冷，而加熱制冷系統(tǒng)普遍使用鍋爐和電力資源，能耗高，鍋爐煤碳燃燒時(shí)排放大量的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等氣體，構(gòu)成了新的污染源，也限制了其在海水工廠化養(yǎng)殖中的規(guī)模化應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種低投入、低能耗、低排放的新型循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特別之處在于包括養(yǎng)殖池、與養(yǎng)殖池通過(guò)管路順序連接的殘餌糞便分離系統(tǒng)、對(duì)水體內(nèi)固體微顆粒殘余物進(jìn)一步分離的氣浮系統(tǒng)、去除水體中有機(jī)污染物的地埋式生物水處理系統(tǒng)、對(duì)水體進(jìn)行調(diào)溫的地源熱泵系統(tǒng)、對(duì)水體進(jìn)行消毒處理的高位池和對(duì)養(yǎng)殖池內(nèi)水體補(bǔ)充氣體的充氣增氧系統(tǒng)；所述殘餌糞便分離系統(tǒng)包括伸入養(yǎng)殖池底部的沖水管道I、與養(yǎng)殖池排污口 4相通的殘餌糞便匯集通道2和伸入養(yǎng)殖池內(nèi)排出養(yǎng)殖水的中心管3，中心管3從養(yǎng)殖池排污口穿過(guò)，養(yǎng)殖池排污口上設(shè)有帶孔洞的隔板5，孔洞直徑約為O. 5^1cm,當(dāng)養(yǎng)殖池中殘餌糞便較多，或者需要保持較為潔凈的養(yǎng)殖底質(zhì)時(shí)，打開沖水管道I的控制閥門，根據(jù)連通器原理，沉積于養(yǎng)殖池底部的殘餌糞便在沖水管道流出的水流作用下，穿過(guò)隔板孔洞流出養(yǎng)殖池，進(jìn)入殘餌糞便匯集通道2，各養(yǎng)殖池的排污口均通過(guò)管道連接匯集于殘餌糞便匯集通道，殘餌糞便匯集通道與殘餌糞便收集池連通，當(dāng)養(yǎng)殖池內(nèi)殘餌糞便基本排凈后，關(guān)閉沖水管道的控制閥門，打開位于殘餌糞便收集池中的排污總管閥門，管內(nèi)殘餌糞便在水流的帶動(dòng)下，排出系統(tǒng)之外；沖水管道水流的速度需根據(jù)養(yǎng)殖池內(nèi)水體面積和其進(jìn)水速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，池外排水管要低于養(yǎng)殖池內(nèi)中心管的排水孔；所述氣浮系統(tǒng)由4-10臺(tái)氣浮機(jī)組成，所有氣浮機(jī)分為兩組，可有效去除30 以下微小懸浮顆粒和可溶性有機(jī)物，并附帶增氧、脫氣效果；所述地埋式生物水處理系統(tǒng)包括設(shè)埋在地下的地埋式生物包，地埋式生物包內(nèi)裝有經(jīng)過(guò)特殊處理的活化煤渣做為微生物附著基，經(jīng)氣浮系統(tǒng)處理后的養(yǎng)殖水引入煤渣池內(nèi)，由于煤渣具有較大的比表面積，具備良好的吸附和過(guò)濾能力，是優(yōu)良的微生物附著基，養(yǎng)殖水體中的氨氮和亞硝酸氮與以活化煤渣為微生物附著基上的硝化細(xì)菌充分反應(yīng)，在微生物附著基完全熟化的條件下，氨氮與亞硝酸氮的處理結(jié)果能夠滿足養(yǎng)殖水的標(biāo)準(zhǔn)；活化煤渣硝化細(xì)菌對(duì)養(yǎng)殖水的處理能力不亞于麥飯石，且活化煤渣的成本僅為麥飯石的20%左右，不及高分子材料成本的1%，按照100m3/h的水體處理能力計(jì)算,僅此一項(xiàng)可節(jié)約養(yǎng)殖投 入成本30%以上；由于生物水處理系統(tǒng)建于地下，一方面可以利用水順勢(shì)流動(dòng)的特性進(jìn)行循環(huán)利用，節(jié)約一部分電力，另一方面水溫受空氣溫度的影響較小，有利于水溫的恒定，對(duì)養(yǎng)殖水的溫度具有一定的調(diào)控作用；所述地源熱泵系統(tǒng)與地埋式生物水處理系統(tǒng)的輸出管道相接，包括地源熱泵，地源熱泵由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥四部分組成，利用熱量從高溫傳遞到低溫原理進(jìn)行工作，其調(diào)控水溫的電能耗較低，輸入IKW的熱量，可以得到4 5KW的熱量，與傳統(tǒng)供熱制冷空調(diào)相比可以節(jié)約3(T40%的能量，與鍋爐(電、燃料)供熱系統(tǒng)相比，可以節(jié)約2/3以上的電能，提高10 30%燃料內(nèi)能；所述充氣增氧系統(tǒng)是由氣泵連通PVC管道、塑料軟管和汽石組成?？諝饨?jīng)氣泵壓縮后，經(jīng)PVC管道輸送到養(yǎng)殖池和地埋式生物水處理系統(tǒng)上方，再由一端接有汽石的塑料軟管接入養(yǎng)殖池和地埋式生物水處理系統(tǒng)底部，軟管上設(shè)有控制閥門，控制空氣流量的大小。所述地埋式生物包是在地面以下建造的混凝土池槽。所述地埋式生物處理系統(tǒng)的處理能力按照養(yǎng)殖池內(nèi)養(yǎng)殖水體積的30飛0%設(shè)計(jì)。所述活化煤渣的制備方法選取塊狀煤渣，先用自來(lái)水沖洗干凈，再采用粉碎機(jī)粉碎，篩選粒徑在l-3cm之間的顆粒，用0. IMNaOH溶液浸泡3_6分鐘進(jìn)行脫硫脫鋁，然后再用自來(lái)水沖洗干凈，用扇貝籠裝好，不規(guī)整的堆放于地埋式生物包的煤渣池內(nèi)。本實(shí)用新型循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，可大幅降低海水工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的投入成本和養(yǎng)殖過(guò)程中的能源消耗，提高海水資源的利用率，由于沒有鍋爐，不需要燃燒煤炭，無(wú)C02，SO2等氣體排出，減少海水養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不利影響，節(jié)能環(huán)保；養(yǎng)殖廢物得到回收，在減少排放的同時(shí)可變廢為寶；并具有工藝流程簡(jiǎn)單、所需水處理設(shè)備少等優(yōu)點(diǎn)。

圖I :是本實(shí)用新型平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 :是養(yǎng)殖池建筑結(jié)構(gòu)平面示意圖；圖3 :是圖2的A向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 :是殘餌糞便分離裝置結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖5 :是地埋式生物水處理系統(tǒng)和氣浮系統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)平面示意圖；圖6 :是圖5的A向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖中a、中間集水溝，b、氣浮系統(tǒng)，C、地埋式生物水處理系統(tǒng)，d、地源熱泵系統(tǒng)，e、高位池，f、養(yǎng)殖池，I、沖水管道，2、殘餌糞便匯集通道，3、中心管，4、排污口，5、隔板。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖，給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)成進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例本實(shí)施例的循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，包括養(yǎng)殖池、與養(yǎng)殖池通過(guò)管路順序·連接的殘餌糞便分離系統(tǒng)、對(duì)水體內(nèi)固體微顆粒殘余物進(jìn)一步分離的氣浮系統(tǒng)、去除水體中有機(jī)污染物的地埋式生物水處理系統(tǒng)、對(duì)水體進(jìn)行調(diào)溫的地源熱泵系統(tǒng)、對(duì)水體進(jìn)行消毒處理的高位池和對(duì)養(yǎng)殖池內(nèi)水體補(bǔ)充氣體的充氣增氧系統(tǒng)；殘餌糞便分離系統(tǒng)包括伸入養(yǎng)殖池底部的沖水管道I、與養(yǎng)殖池排污口 4相通的殘餌糞便匯集通道2和伸入養(yǎng)殖池內(nèi)排出養(yǎng)殖水的中心管3，中心管3從養(yǎng)殖池排污口穿過(guò)，養(yǎng)殖池排污口上設(shè)有帶孔洞的隔板5，孔洞直徑約為O. 8cm,當(dāng)養(yǎng)殖池中殘餌糞便較多，或者需要保持較為潔凈的養(yǎng)殖底質(zhì)時(shí)，打開沖水管道I的控制閥門，根據(jù)連通器原理，沉積于養(yǎng)殖池底部的殘餌糞便在沖水管道流出的水流作用下，穿過(guò)隔板孔洞流出養(yǎng)殖池，進(jìn)入殘餌糞便匯集通道2，各養(yǎng)殖池的排污口均通過(guò)管道連接匯集于殘餌糞便匯集通道，殘餌糞便匯集通道與殘餌糞便收集池連通，當(dāng)養(yǎng)殖池內(nèi)殘餌糞便基本排凈后，關(guān)閉沖水管道的控制閥門，打開位于殘餌糞便收集池中的排污總管閥門，管內(nèi)殘餌糞便在水流的帶動(dòng)下，排出系統(tǒng)之外；沖水管道水流的速度需根據(jù)養(yǎng)殖池內(nèi)水體面積和其進(jìn)水速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，池外排水管要低于養(yǎng)殖池內(nèi)中心管的排水孔；氣浮系統(tǒng)由6臺(tái)QF-40型氣浮機(jī)組成，3臺(tái)串聯(lián)為一組，共設(shè)兩組，每組平均水處理能力為100m3/h，有效去除30um以下微小懸浮顆粒和可溶性有機(jī)物，并附帶增氧、脫氣效果;地埋式生物水處理系統(tǒng)包括設(shè)埋在地下的地埋式生物包，地埋式生物包是在地面以下建造的鋼筋混凝土池槽，地埋式生物包內(nèi)裝有經(jīng)過(guò)特殊處理的活化煤渣做為微生物附著基，經(jīng)氣浮系統(tǒng)處理后的養(yǎng)殖水引入煤渣池內(nèi)，由于煤渣具有較大的比表面積，具備良好的吸附和過(guò)濾能力，是優(yōu)良的微生物附著基，養(yǎng)殖水體中的氨氮和亞硝酸氮與微生物附著基上的硝化細(xì)菌充分反應(yīng)，在微生物附著基完全熟化的條件下，氨氮與亞硝酸氮的處理結(jié)果能夠滿足養(yǎng)殖水的標(biāo)準(zhǔn)；按照100m3/h的水體處理能力計(jì)算，僅此一項(xiàng)可節(jié)約養(yǎng)殖投入成本30%以上；由于生物水處理系統(tǒng)建于地下，一方面可以利用水順勢(shì)流動(dòng)的特性進(jìn)行循環(huán)利用，節(jié)約一部分電力，另一方面水溫受空氣溫度的影響較小，有利于水溫的恒定，對(duì)養(yǎng)殖水的溫度具有一定的調(diào)控作用；地埋式生物處理系統(tǒng)的處理能力按照養(yǎng)殖池內(nèi)養(yǎng)殖水體積的30%設(shè)計(jì)。所用活化煤渣的制備方法選取塊狀煤渣，先用自來(lái)水沖洗干凈，再采用粉碎機(jī)粉碎，篩選粒徑在l-3cm之間的顆粒，用0. IMNaOH溶液浸泡3_6分鐘進(jìn)行脫硫脫鋁，然后再用自來(lái)水沖洗干凈，用扇貝籠裝好，不規(guī)整的堆放于地埋式生物包的煤渣池內(nèi)。煤渣活化后水處理能力能達(dá)40 60 m3/ t/h。地源熱泵系統(tǒng)與地埋式生物水處理系統(tǒng)的輸出管道相接，采用歐森納SNHPUK地源熱泵，地源熱泵由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥四部分組成，利用熱量從高溫傳遞到低溫原理進(jìn)行工作，其調(diào)控水溫的電能耗較低，輸入IKW的熱量，可以得到4 5KW的熱量，與傳統(tǒng)供熱制冷空調(diào)相比可以節(jié)約3(T40%的能 量，與鍋爐(電、燃料)供熱系統(tǒng)相比，可以節(jié)約2/3以上的電能，提高1(T30%燃料內(nèi)能；充氣增氧系統(tǒng)是由氣泵連通PVC管道、塑料軟管和汽石組成?？諝饨?jīng)氣泵壓縮后，經(jīng)PVC管道輸送到養(yǎng)殖池和地埋式生物水處理系統(tǒng)上方，再由一端接有汽石的塑料軟管接入養(yǎng)殖池和地埋式生物水處理系統(tǒng)底部，軟管上設(shè)有控制閥門，控制空氣流量的大小。本實(shí)用新型一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)工作過(guò)程首先利用殘餌糞便分離系統(tǒng)(參見附圖4)對(duì)養(yǎng)殖池f內(nèi)的殘餌糞便進(jìn)行分離；在進(jìn)行分離時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)沖水管道水流的速度和排出時(shí)間，一般情況下，保證水流量為0. ro. 2mVh (或水流速為0. 005 0. 01m/s，排出時(shí)間視養(yǎng)殖池內(nèi)的殘餌糞便數(shù)量情況而定，待養(yǎng)殖池內(nèi)殘餌糞便基本排清之后，關(guān)閉沖水管道的控制閥門，打開位于殘餌糞便收集池中的排污總管閥門，利用分離管內(nèi)殘存的水將殘餌糞便沖出系統(tǒng)之外。待處理的養(yǎng)殖水通過(guò)中心管3經(jīng)中間水溝a匯集之后，首先經(jīng)過(guò)氣浮系統(tǒng)b，由氣浮機(jī)對(duì)水體內(nèi)固體微顆粒殘余物進(jìn)行進(jìn)一步分離，分離后的雜質(zhì)經(jīng)管道排出系統(tǒng)外；然后養(yǎng)殖水進(jìn)入地埋式生物水處理系統(tǒng)C，養(yǎng)殖水體中的氨氮和亞硝酸氮與以活化煤渣為微生物附著基上的硝化細(xì)菌充分反應(yīng)，在微生物附著基完全熟化的條件下，氨氮與亞硝酸氮的處理結(jié)果能夠滿足養(yǎng)殖水的標(biāo)準(zhǔn)；養(yǎng)殖水處理好之后經(jīng)地源熱泵d調(diào)溫，輸入高位池e，在高位池中經(jīng)紫外消毒，輸入養(yǎng)殖池中，完成養(yǎng)殖水的循環(huán)使用，整個(gè)養(yǎng)殖系統(tǒng)中養(yǎng)殖水的重復(fù)利用率可達(dá)90%以上。充氣增氧系統(tǒng)的輸氣管道由氣泵連通PVC管道、塑料軟管直接接入養(yǎng)殖池和地埋式生物水處理系統(tǒng)中。曾在山東省海洋與漁業(yè)廳黃河三角洲某科研示范推廣基地建立了一座2000m2左右的示范車間，車間養(yǎng)殖水面1296m2，生物處理系統(tǒng)面積120m2，水處理能力100m3/h，控溫范圍為14 18°C，養(yǎng)殖大菱鲆初始密度為14kg/m2，后期達(dá)到35 kg/m2，養(yǎng)殖成活率達(dá)到87%，平均日換水量低于5%，電力成本達(dá)到3. 5元/斤，與“深井海水+溫室大棚”模式養(yǎng)殖相比，養(yǎng)殖成本降低了 10%。利用殘餌糞便分離裝置進(jìn)行海水循環(huán)式工廠化養(yǎng)殖與常規(guī)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)相比，建設(shè)投入節(jié)約10%以上，運(yùn)行成本節(jié)約40%以上，養(yǎng)殖能耗節(jié)約30%以上，養(yǎng)殖水循環(huán)使用率90%以上，水體中N、P去除率75%以上；同時(shí)，由于殘餌糞便經(jīng)分離裝置分離后排出系統(tǒng)，降低了直接排放入海所造成的環(huán)境污染。
權(quán)利要求1.一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于包括養(yǎng)殖池、與養(yǎng)殖池通過(guò)管路順序連接的殘餌糞便分離系統(tǒng)、對(duì)水體內(nèi)固體微顆粒殘余物進(jìn)一步分離的氣浮系統(tǒng)、去除水體中有機(jī)污染物的地埋式生物水處理系統(tǒng)、對(duì)水體進(jìn)行調(diào)溫的地源熱泵系統(tǒng)、對(duì)水體進(jìn)行消毒處理的高位水池和對(duì)養(yǎng)殖池內(nèi)水體補(bǔ)充氣體的充氣增氧系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于 所述殘餌糞便分離系統(tǒng)包括伸入養(yǎng)殖池底部的沖水管道(I)、與養(yǎng)殖池排污口(4)相通的殘餌糞便匯集通道(2 )和伸入養(yǎng)殖池內(nèi)排出養(yǎng)殖水的中心管(3 )，中心管(3 )從養(yǎng)殖池排污口穿過(guò)，養(yǎng)殖池排污口上設(shè)有帶孔洞的隔板(5)，孔洞直徑約為0. 5 lcm。
3.按照權(quán)利要求I所述的一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于 所述氣浮系統(tǒng)由4-10臺(tái)氣浮機(jī)組成，所有氣浮機(jī)分為兩組。
4.按照權(quán)利要求I所述的一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于 所述地埋式生物水處理系統(tǒng)包括設(shè)埋在地下的地埋式生物包，地埋式生物包內(nèi)裝有經(jīng)過(guò)處理的活化煤渣做為微生物附著基。
5.按照權(quán)利要求I所述的一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于 所述地源熱泵系統(tǒng)與地埋式生物水處理系統(tǒng)的輸出管道相接，包括地源熱泵，地源熱泵由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥四部分組成。
6.按照權(quán)利要求I所述的一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于 所述充氣增氧系統(tǒng)是由氣泵連通PVC管道、塑料軟管和汽石組成，空氣經(jīng)氣泵壓縮后，經(jīng)PVC管道輸送到養(yǎng)殖池和地埋式生物水處理系統(tǒng)上方，再由一端接有汽石的塑料軟管接入養(yǎng)殖池和地埋式水處理系統(tǒng)底部，軟管上設(shè)有控制閥門。
7.按照權(quán)利要求4所述的一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于所述地埋式生物包是在地面以下建造的混凝土池槽。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種海水循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)，具體說(shuō)是一種循環(huán)式工廠化海水魚養(yǎng)殖系統(tǒng)，屬海產(chǎn)品養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域。其包括養(yǎng)殖池、與養(yǎng)殖池通過(guò)管路順序連接的殘餌糞便分離系統(tǒng)、對(duì)水體內(nèi)固體微顆粒殘余物進(jìn)一步分離的氣浮系統(tǒng)、去除水體中有機(jī)污染物的地埋式生物水處理系統(tǒng)、對(duì)水體進(jìn)行調(diào)溫的地源熱泵系統(tǒng)、對(duì)水體進(jìn)行消毒處理的高位池和對(duì)養(yǎng)殖池內(nèi)水體補(bǔ)充氣體的充氣增氧系統(tǒng)。本實(shí)用新型可大幅降低海水工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的投入成本和養(yǎng)殖過(guò)程中的能源消耗，提高海水資源的利用率，無(wú)CO2，SO2等氣體排出，節(jié)能環(huán)保；養(yǎng)殖廢物得到回收，變廢為寶；并具有工藝流程簡(jiǎn)單、所需水處理設(shè)備少等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A01K63/06GK202603400SQ20122025328
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者王際英, 張利民, 黃炳山, 陳瑋, 李寶山 申請(qǐng)人:山東省海洋水產(chǎn)研究所