。廢水流從反應(yīng)器底部中央位置流進(jìn)反應(yīng)器，從而形成一個(gè)上升流速。該上升流速被設(shè)計(jì)成小于主要顆粒廢物的沉淀速度，以便在反應(yīng)器底部形成一個(gè)可沉淀顆粒廢物的淤泥床區(qū)域。在淤泥床中，含碳廢物被反硝化細(xì)菌消化，產(chǎn)生細(xì)菌生物量，硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氮?dú)舛鴾p少，并產(chǎn)生二氧化碳，產(chǎn)生堿，產(chǎn)生熱量。在淤泥床中顆粒廢物還充當(dāng)反硝化細(xì)菌賴以生長(zhǎng)的介質(zhì)。
[0027]調(diào)溫。為保證養(yǎng)殖魚(yú)類始終處于一個(gè)適宜的水溫環(huán)境下生活和生長(zhǎng)，冬、夏季節(jié)均需進(jìn)行程度不同的調(diào)溫運(yùn)行。循環(huán)水養(yǎng)殖與流水式養(yǎng)殖模式相比，其最大優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)在養(yǎng)殖水體加熱或制冷方面的節(jié)能效果。加溫:一是采用傳統(tǒng)鍋爐加溫；二是利用地下熱水資源通過(guò)換熱器進(jìn)行加溫；三是熱電廠附近可利用電廠余熱進(jìn)行加溫；四是采用以太陽(yáng)能為主體的清潔能源加溫，需與其它加溫工藝組合使用。降溫:主要采用溫室大棚保溫、結(jié)合適當(dāng)增加低溫源水調(diào)溫的方式。
[0028]生物活性炭。能有效去除水體中的有機(jī)污染物、氨氮，降低污廢水毒性，減少外排廢水可能對(duì)人們生活和生存環(huán)境帶來(lái)的危害。進(jìn)水過(guò)程中，由于活性炭的吸附作用污染物在上面富集，使得微生物更易在活性炭表面繁殖生長(zhǎng)，形成生物膜，活性炭為微生物提供了載體和良好的生存環(huán)境。形成的生物活性炭同時(shí)具有微生物降解作用和吸附作用。
[0029]在傳統(tǒng)循環(huán)流水養(yǎng)殖系統(tǒng)狀態(tài)下，浪費(fèi)現(xiàn)象非常普遍。投入的餌料只有20%_25%轉(zhuǎn)化為魚(yú)蝦產(chǎn)品，其余75%-80%的餌料全部轉(zhuǎn)化為殘餌、糞便、代謝廢物、顆粒有機(jī)物、溶解有機(jī)物、有機(jī)碎屑等；將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和無(wú)機(jī)物，將水質(zhì)指標(biāo)沒(méi)有超標(biāo)的池水過(guò)度換水，這些都浪費(fèi)大量能源和水處理設(shè)備。
[0030]檢測(cè)與病害防控。在養(yǎng)殖用水進(jìn)入池塘前進(jìn)行各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的全面檢測(cè)，確保水質(zhì)指標(biāo)滿足養(yǎng)殖生物要求，所有進(jìn)入魚(yú)蝦養(yǎng)殖池的水都不含病原體，所有養(yǎng)殖池塘不會(huì)出現(xiàn)交叉感染，全部養(yǎng)殖水處理環(huán)節(jié)全程對(duì)于病原體防控步步為營(yíng)。病害問(wèn)題的發(fā)生是養(yǎng)殖生物、病原體和養(yǎng)殖環(huán)境之間相互作用的結(jié)果，加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)殖全過(guò)程各項(xiàng)環(huán)節(jié)的管控，有利于預(yù)防病害發(fā)生。
[0031]浮游動(dòng)物在迅速攝食生長(zhǎng)時(shí)，大量分泌氨氮和小分子有機(jī)物到環(huán)境中，浮游植物在迅速光合作用時(shí)也大量分泌同化產(chǎn)物到環(huán)境中，這些小分子有機(jī)物又被其它微生物吸收利用，從而形成高效快速封閉式循環(huán)，最終將太陽(yáng)光能迅速高效轉(zhuǎn)移到大型動(dòng)物體內(nèi)，能量向大型動(dòng)物流動(dòng)匯集，物質(zhì)在生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者之間不停循環(huán)利用。
[0032]浮游植物在光合作用過(guò)程中先合成大量小分子有機(jī)物質(zhì)，在合成細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)于不符合細(xì)胞合成比例需要的小分子有機(jī)物有時(shí)會(huì)大量分泌出細(xì)胞外，而這些小分子有機(jī)物質(zhì)可以被其它生物利用。浮游植物分泌細(xì)胞外有機(jī)物主要構(gòu)成:碳水化合物占同化量的15-57%，最高達(dá)90%，以多糖為主。含氮物質(zhì)占同化量的20-60%，，主要為氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)。有機(jī)酸類，主要為羥基乙酸、乳酸、甲酸、乙酸。類脂化合物、酚類物質(zhì)、有機(jī)磷脂。揮發(fā)性物質(zhì):甲醛、乙醛、甲乙酮、糠醛、醋酸乙脂。酶類:淀粉酶、蛋白酶、磷酸酯酶。維生素類:硫胺素、生物素、VB12。生長(zhǎng)抑制劑、刺激劑、毒素。照度越高，二氧化碳濃度越低，處于衰老期的藻類，排出的有機(jī)物在同化固定的總碳量中占的比例越大。藻類本身分泌有機(jī)磷脂的現(xiàn)象也很普遍。尤其在水華后期，藻類處于臨死狀態(tài)，排出有機(jī)磷數(shù)量更多。
[0033]浮游動(dòng)物包括鹵蟲(chóng)、蝦蟹苗、魚(yú)苗幼體階段，在正常生長(zhǎng)過(guò)程中，新陳代謝速度很快，排泄能占攝食能的41-50%以上，排泄的含氮廢物主要是NH4+(NH3)，其它為尿素、氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)等。排泄速率隨動(dòng)物種類、發(fā)育階段、個(gè)體大小、食物水平以及溫度、季節(jié)等不同而異。浮游動(dòng)物排泄磷的速率隨動(dòng)物種類、發(fā)育階段、個(gè)體大小、食物水平以及溫度、季節(jié)等不同而異，溫度高、個(gè)體小、食物水平高時(shí)，排泄釋放磷的速度也高。被浮游動(dòng)物吞食的細(xì)菌、浮游植物總磷中，約有54%被浮游動(dòng)物以可溶性P04+-P形式排泄釋放回水中，其余大多以糞便形式排進(jìn)水中。
[0034]系統(tǒng)內(nèi)浮游植物經(jīng)過(guò)浮游動(dòng)物的過(guò)濾攝食消化吸收排泄過(guò)程，才能夠快速實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，浮游動(dòng)物的消化吸收過(guò)程就是能量的濃縮集中過(guò)程，由此實(shí)現(xiàn)能量從較低一級(jí)生物體向更高一級(jí)生物體內(nèi)的集中匯集，最終系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量都流轉(zhuǎn)匯集到目標(biāo)產(chǎn)品魚(yú)蝦體中，否則組成浮游植物有機(jī)體的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等大分子有機(jī)物不能迅速分解為氨基酸、脂肪酸、單糖等小分子有機(jī)物，浮游動(dòng)物的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等消化酶起到了分解大分子的作用，比細(xì)菌分解作用更有效更迅速，殘?jiān)S便等難消化的有機(jī)物再由細(xì)菌慢慢逐級(jí)分解。
[0035]光合細(xì)菌、單胞藻、大型藻類、水生植物等以太陽(yáng)光能作為能量來(lái)源，太陽(yáng)光能不足時(shí)以人工光源作為能源，以二氧化碳、小分子有機(jī)物作為碳源，以氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽作為氮源，以磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等作為營(yíng)養(yǎng)鹽合成自身蛋白質(zhì)，鹵蟲(chóng)以及其它經(jīng)濟(jì)動(dòng)物將這些植物蛋白轉(zhuǎn)化為自身蛋白質(zhì)，提供給魚(yú)蝦作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光能到魚(yú)蝦產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。
[0036]鑒于各種好氧細(xì)菌、厭氧細(xì)菌、光合細(xì)菌、單細(xì)胞藻類、大型藻類、水生植物、輪蟲(chóng)、鹵蟲(chóng)、魚(yú)蟲(chóng)、水產(chǎn)生物苗種、魚(yú)、蝦、蟹、貝、參、魷等生物均需要不同養(yǎng)殖環(huán)境、不同營(yíng)養(yǎng)要求，不同溫度、鹽度、溶氧、PH值、堿度、硬度、有機(jī)物濃度、光質(zhì)、光照強(qiáng)度、氧化還原電位、營(yíng)養(yǎng)鹽濃度，不同菌相、藻相、浮游動(dòng)物相，分別為各種不同養(yǎng)殖生物分別提供各自最適波長(zhǎng)光質(zhì)、光照強(qiáng)度、溫度、鹽度、溶氧、PH值、硬度、堿度、氧化還原電位、營(yíng)養(yǎng)鹽條件、餌料條件、生態(tài)條件等。利用不同水層和培養(yǎng)液水流速度來(lái)調(diào)控光照強(qiáng)度，利用不同品種生物光合色素吸收光譜高峰不同來(lái)調(diào)控光譜波長(zhǎng)，利用生物反應(yīng)管的交織、盤旋、疊加來(lái)最大限度充分利用各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)光能，利用生物反應(yīng)管的不同圈層、走向、粗細(xì)、流速來(lái)調(diào)控目標(biāo)生物的最佳生長(zhǎng)繁殖生態(tài)環(huán)境條件，及時(shí)補(bǔ)充肥料、餌料、氧氣、二氧化碳等易耗易損原料，及時(shí)轉(zhuǎn)移輸出細(xì)菌、單胞藻、鹵蟲(chóng)、輪蟲(chóng)、魚(yú)蟲(chóng)等產(chǎn)成品，及時(shí)轉(zhuǎn)移輸出殘餌、糞便及其它代謝產(chǎn)物，維持整個(gè)系統(tǒng)高效均衡和諧運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0037]生物反應(yīng)管可粗可細(xì)、可大可小、可長(zhǎng)可短、可明可暗、可串聯(lián)并聯(lián)、可交織折疊、可水平垂直盤旋、可在表層中層底層各層間穿行，依據(jù)目標(biāo)生物的最佳養(yǎng)殖生態(tài)條件隨時(shí)隨地設(shè)定生物反應(yīng)管的位置圈層走向，培養(yǎng)液在管道中不停流淌，流速可控。在生物反應(yīng)管道的一定位置裝有注入端口和流出端口，通過(guò)注入端口可隨時(shí)補(bǔ)充菌種、苗種、餌料、水分、營(yíng)養(yǎng)液、鹽分、二氧化碳、氧氣、氨氣、硫化氫、微量元素、維生素、生物活性物質(zhì)等必需成分；通過(guò)流出端口可隨時(shí)監(jiān)測(cè)生物反應(yīng)管中液體氣體成分、氧化還原電位、溶氧、PH值、氨氮、硫化氫、亞硝酸鹽、DIN、DIP、DIS1、COD、B0D、堿度、硬度、有機(jī)物濃度、營(yíng)養(yǎng)條件、反應(yīng)速度、反應(yīng)條件、反應(yīng)過(guò)程、反應(yīng)產(chǎn)品、餌料生物品種規(guī)格密度、敵害生物品種規(guī)格密度、目標(biāo)生物品種規(guī)格密度、目標(biāo)生物產(chǎn)品、目標(biāo)中間產(chǎn)品等，隨時(shí)不斷分離取出目標(biāo)產(chǎn)品。
[0038]通過(guò)蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置，使充入的二氧化碳、氧氣不會(huì)逃逸散失，向培養(yǎng)液中添加的各種營(yíng)養(yǎng)鹽不會(huì)流失，沒(méi)有廢水廢渣廢氣向外排出，不會(huì)造成任何環(huán)境污染。藻類光合作用產(chǎn)生的氧氣通過(guò)專門管道通向養(yǎng)殖池，減少充氧費(fèi)用。外界被有毒有害藻類病原菌污染的海水不會(huì)進(jìn)入到養(yǎng)殖系統(tǒng)中去，大幅度減少各種殺菌消毒滅藻藥物用量，大幅度降低魚(yú)蝦蟹貝參魷染病生病的可能性，降低養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)，這是有機(jī)綠色生態(tài)養(yǎng)殖，大幅度提高養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格，大幅度增加養(yǎng)殖產(chǎn)品利潤(rùn)率水平。
[0039]通過(guò)蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置，隨時(shí)隨地調(diào)整最佳生態(tài)條件，如溫度、鹽度、透明度、光照、光質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)鹽、酸度、堿度、硬度、濁度、BOD、C0D、溶氧、二氧化碳、生物密度、共生生物、競(jìng)爭(zhēng)生物、捕食生物、敵害生物。隨時(shí)隨地補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)鹽、維生素、促生長(zhǎng)因子、小分子有機(jī)物，防止?fàn)I養(yǎng)鹽限制和過(guò)量對(duì)光合作用速率的不利影響。隨時(shí)隨地補(bǔ)充二氧化碳，轉(zhuǎn)移消耗氧氣，降低氧氣/ 二氧化碳比例，降低光呼吸作用損耗。隨時(shí)隨地轉(zhuǎn)移光合作用產(chǎn)物、光合細(xì)菌和藻類。根據(jù)有機(jī)生物化學(xué)反應(yīng)方程和反應(yīng)原理，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的淤積會(huì)反作用于反應(yīng)速度，降低反應(yīng)速度。為了獲得最大的光合作用合成速度，一是為光合作用反應(yīng)提供充足原料，解除營(yíng)養(yǎng)鹽限制，另外就是將光合作用產(chǎn)物及時(shí)轉(zhuǎn)移，及時(shí)攝食光合細(xì)菌、藻類。
[0040]生物反應(yīng)管優(yōu)先選用價(jià)格低廉的柔性膜狀透光材料，如各種塑料薄膜、高分子材料薄膜、高透光樹(shù)脂、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、有機(jī)玻璃、亞克力材料、硅酸鹽玻璃以及其它各種膜狀管狀高透光材料，制造安裝方便快捷。實(shí)際選料時(shí)依據(jù)養(yǎng)殖生物要求、材料使用壽命、材料強(qiáng)度、對(duì)環(huán)境影響、采購(gòu)成本等綜合因素統(tǒng)籌考慮具體材料。
[0041]沒(méi)有陽(yáng)光參與的循環(huán)水養(yǎng)殖不是真正的生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖，僅僅是水的循環(huán)，水中各種物質(zhì)元素和能量沒(méi)有實(shí)現(xiàn)閉環(huán)式循環(huán)，殘餌、糞便、代謝廢物、生物殘骸都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，僅僅通過(guò)循環(huán)水方式將這些污染物帶出系統(tǒng)，當(dāng)在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中加入太陽(yáng)光能元素后，整個(gè)系統(tǒng)才實(shí)現(xiàn)了真正的閉環(huán)式循環(huán)，物質(zhì)元素得到反復(fù)循環(huán)利用，太陽(yáng)光能驅(qū)動(dòng)光合作用將所有殘餌、糞便、代謝廢物、生物殘骸就地轉(zhuǎn)化利用，不用再花大錢將它們從系統(tǒng)中無(wú)害化處理并清理出去。經(jīng)過(guò)多次循環(huán)，這些所謂廢物也得以轉(zhuǎn)化成魚(yú)蝦產(chǎn)品。
[0042]蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置技術(shù)可以作為美麗鄉(xiāng)村、現(xiàn)代漁業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、生態(tài)漁業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、循環(huán)漁業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、可持續(xù)發(fā)展?jié)O業(yè)、可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)、立體設(shè)施智能化漁業(yè)、建設(shè)美麗中國(guó)的典型技術(shù)范例。蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置理論上年投入產(chǎn)出比可達(dá)1:5以上。因?yàn)橄到y(tǒng)中主要能源太陽(yáng)光能是免費(fèi)的，幾乎大多數(shù)消耗性物質(zhì)原料如二氧化碳、水、營(yíng)養(yǎng)鹽也幾乎都是免費(fèi)的，只有技術(shù)、電力和一些必要的材料需要花錢，還需要花一些苗種費(fèi)、飼料費(fèi)和人工費(fèi)。
[0043]蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置是一種水產(chǎn)養(yǎng)殖有機(jī)魚(yú)蝦的產(chǎn)品和方法，既是產(chǎn)品發(fā)明，又是方法發(fā)明。一攬子解決當(dāng)前魚(yú)蝦循環(huán)水養(yǎng)殖行業(yè)面臨的各種困難和問(wèn)題，如水源不足、土地緊張、投資成本大、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高、運(yùn)行不穩(wěn)定、疾病防控難、產(chǎn)品有殘留、有污水排放、生物物理化學(xué)環(huán)境指標(biāo)調(diào)控難等諸多難題，以低廉成本實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)魚(yú)蝦循環(huán)水養(yǎng)殖向全封閉全透光全自動(dòng)工廠化數(shù)字化智能化多層分級(jí)流水生態(tài)養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)型，及時(shí)準(zhǔn)確調(diào)控水體光照、光質(zhì)、溫度、鹽度、溶氧、營(yíng)養(yǎng)鹽、二氧化碳、PH值、透明度、氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫、有機(jī)物、菌相、藻相、蟲(chóng)相、餌料生物品種、密度等水質(zhì)生物物理化學(xué)環(huán)境指標(biāo)，隨時(shí)生產(chǎn)供應(yīng)市場(chǎng)需求的各種優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0044]蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置工藝流程:魚(yú)池排水一底棲動(dòng)物養(yǎng)殖池一沉淀發(fā)酵池一頂層水塔一太陽(yáng)能殺菌消毒層一光合細(xì)菌培養(yǎng)層一單胞藻培養(yǎng)層一大型藻類培養(yǎng)層一水生植物培養(yǎng)層一魚(yú)奸養(yǎng)殖層一齒蟲(chóng)培養(yǎng)層一魚(yú)奸苗種培養(yǎng)層一貝類養(yǎng)殖層一海參養(yǎng)殖層一沙蠶養(yǎng)殖層一沉淀發(fā)酵池。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)基本原理和水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境工程技術(shù)要求，在清除氨氮、磷酸鹽、二氧化碳和有機(jī)物的同時(shí)增氧，培養(yǎng)餌料生物，實(shí)現(xiàn)零污水排放。
[0045]蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置是一項(xiàng)關(guān)于全封閉、全循環(huán)、全透光、零排放、能量梯級(jí)利用、有機(jī)魚(yú)蝦生產(chǎn)的水產(chǎn)養(yǎng)殖綜合管理控制系統(tǒng)裝置，其設(shè)計(jì)理念、科學(xué)原理、制造材料、運(yùn)營(yíng)管理、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控反饋、生產(chǎn)方法、工藝流程、設(shè)施制造、環(huán)境控制、柔性養(yǎng)殖、餌料培養(yǎng)、苗種培育、魚(yú)蝦養(yǎng)成、收獲加工等生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全過(guò)程的一整套生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新，提出有機(jī)魚(yú)蝦產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工廠化全循環(huán)生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置為蜂巢式全封閉循環(huán)水全自動(dòng)工廠化數(shù)字化智能化流水生態(tài)有機(jī)魚(yú)蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置，單位水體產(chǎn)量提高數(shù)倍，質(zhì)量規(guī)格提高數(shù)倍，養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)降低數(shù)倍，生產(chǎn)成本減少數(shù)倍，經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)增加數(shù)倍，而且不受地理位置環(huán)境條件限制，可以在離市場(chǎng)最近的城市工廠里開(kāi)展有機(jī)水產(chǎn)品養(yǎng)殖，不論系統(tǒng)裝置是全封閉還是不完全封閉、不論是全透光還是不完全透光、不論是全循環(huán)還是不完全循環(huán)、不論是全自動(dòng)還是不完全自動(dòng)、不論是全工廠化還是不完全工廠化、不論是全數(shù)字化還是不完全數(shù)字化、不論是全智能化還是不完全智能化、不論是全流水還是不完全流水、不論是全生態(tài)還是不完全生態(tài)、不論是全有機(jī)還是不完全有機(jī)，都不影響本發(fā)明整體上的新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用