一种固体碳源添加控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种固体碳源添加控制系统，该系统包括：鱼缸；设置鱼缸内的气石；与鱼缸连通的水循环装置，水循环装置包括蠕动泵、填料容器以及设置在填料容器内的填料，蠕动泵的进水口与鱼缸的出水口连接；与鱼缸连接的检测单元；与检测单元和蠕动泵连接的控制单元。该系统具有较灵活的碳源添加功能，同时还可以保证BFT中溶氧的安全值。此外，该系统利用通过反硝化解决了BFT中出现硝酸盐积累的问题。采用固体碳源添加控制系统可应用在罗非鱼生物絮团养殖中，填料为聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸酯戊酸酯、聚己内酯、竹粉、竹粉、桂圆核粉中的一种或两种以上，该设计的添加碳源的方式是可控的。

A Control System for Adding Solid Carbon Source

The utility model discloses a solid carbon source addition control system, which comprises a fish tank, a gas stone in the fish tank, a water circulation device connected with the fish tank, a water circulation device including a peristaltic pump, a packing container and a packing arranged in the packing container, a water inlet of the peristaltic pump connected with the water outlet of the fish tank, a detection unit connected with the fish tank, and a peristalsis detection unit. The control unit connected with the pump. The system has a flexible carbon source adding function, and can also ensure the safety value of dissolved oxygen in BFT. In addition, the system solves the problem of nitrate accumulation in BFT by denitrification. The solid carbon source adding control system can be used in Tilapia bioflocculation culture. The fillers are polybutylene succinate, polyhydroxybutyrate valerate, polycaprolactone, bamboo powder, bamboo powder and cinnamon core powder. The way of adding carbon source in this design is controllable.

【技术实现步骤摘要】
一种固体碳源添加控制系统
本技术涉及固体碳源添加控制
，具体涉及一种固体碳源添加控制系统。
技术介绍
BFT(biofloctechnology,生物絮团技术)是借鉴城市污水活性污泥处理方法的原理，通过人为添加有机碳物质，调节水体的DOC(dissolvedorganiccarbon,溶解性有机碳)/TN(totalnitrogen,总氮)比，提高水环境中异养细菌的数量，利用微生物同化无机氮，将水体中氨氮等养殖代谢产物转化成细菌自身成分，并且通过细菌絮凝成颗粒物质被养殖生物所摄食，起到调控水质、促进营养物质循环、降低饲料系数、提高养殖生物成活率的作用。此外，BFT还可以降低发光弧菌对卤虫的感染率，从而减少其对养殖动物的危害，减少疾病的发生。因此，BFT是当前比较先进的水产养殖技术之一。采用BFT的养殖池中，水体要保持足够的溶解氧。通过装置向水体中充氧，一方面可以保持水体中高含量的溶解氧以用于各种生物需求；另一方面在充氧的过程中可以使水体循环流动，让营养物质、浮游动植物和细菌达到动态平衡。合适的有机碳源对形成和维持BFS(bioflocsystem)具有重要的作用，BFS中合理的DOC/TN比为15-20。碳源添加主要有以下两种方式：一是向养殖池塘投入饲料的同时，添加投入有机碳源物质，如蔗糖、葡萄糖、糖蜜、细米糠和木薯粉等；二是使用低蛋白含量的饲料。当前国外所用的有机碳源多为葡萄糖、淀粉和蜂蜜。此外，淀粉、麦麸、玉米粉和米糠等也是可选择的碳源。但是，目前碳源添加主要是通过人工完成的，碳源添加的控制对BFS的稳定性、鱼类的生长、水质的调节有着重要的影响，碳源添加过量或不足都会给BFS带来不利影响。BFT中也还存在许多问题：首先，BFS微生物群落结构以及活性的调控还不完全明确。BFS结构复杂，其中微生物多样性和组成需深入研究，微生物群落的动态变化和活性稳定等方面的研究有待完善。其次，该新兴的水产技术缺乏完整的操作性技术指导。不同的水质和环境以及不同的养殖品种，对BF(biofloc，生物絮团)的形成和维护是有不同的要求的，所需技术含量较高，在实践生产中难以得到推广，因此需要细化成册。第三，BFS养殖生物的局限性。目前该项技术只在对虾、罗非鱼、鲫鱼、鲶鱼等适应较高浑浊度的水体的物种中得到应用，能否推广其他水生动物的养殖，是有待开发的课题。第四，BFS的控制和维护繁琐。BF中的微生物也面临老化问题，老化絮团会沉积并促使厌氧菌生长，如何方便移除老化细菌以及防止生物絮团老化也有待深入研究。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有BFT碳源添加中存在的碳源添加不足、碳源添加过量、碳源添加劳动强度以及大多数以自养菌为主的生物絮凝系统中出现的硝酸盐积累等问题，提供了一种固体碳源添加控制系统，可应用在在罗非鱼生物絮团养殖中，该系统具有较灵活的碳源添加功能，同时还可以保证BFT中溶氧的安全值。此外，该系统利用通过反硝化解决了BFT中出现硝酸盐积累的问题。一种固体碳源添加控制系统，包括：鱼缸；设置所述鱼缸内的气石；与所述鱼缸连通的水循环装置，所述的水循环装置包括蠕动泵、填料容器以及设置在所述填料容器内的填料，所述的蠕动泵的进水口与所述鱼缸的出水口连接；与所述鱼缸连接的检测单元；与所述检测单元和蠕动泵连接的控制单元。所述的气石位于所述鱼缸的底面。所述的蠕动泵的出水口与所述填料容器的进口连接，所述填料容器的出口与所述鱼缸连接。所述的填料容器为圆柱形塔体，是一种具有一定高度的圆柱形容器。所述的填料为圆柱形，尺寸为直径2mm～6mm×高度2mm～6mm。鱼缸中的水通过蠕动泵被抽到填料容器中，填料容器中的填料(碳源)在水中溶解后又回到鱼缸中，碳源的添加以及添加速率可以通过蠕动泵的转速调节。填料容器是一种具有一定高度的圆柱形容器，盛放填料的同时还可以提供一种厌氧的环境，养殖水中有硝酸盐积累时填料容器可以充当反硝化滤器，去除水中的N(硝态氮)。填料可以为绝大多数固态碳源，如PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PHBV(聚羟基丁酸酯戊酸酯)、PCL(聚己内酯)等以及以上材料和BP(竹粉)、starch(淀粉)、LP(桂圆核粉)等按一定比例合成的固态碳源，检测单元用于定时监测水中的DO(溶解氧)，DOC(溶解性有机碳)等，通过调节蠕动泵的转速，从而调节碳源的添加量，保证DOC/TN在15-20。此外，当DO低于一定值(不利于鱼的生长)时，可以把该最低值作为控制单元的信号，控制蠕动泵的工作，当DO大于该值时蠕动泵正常工作，即向鱼缸中添加溶解的碳源；当DO低于该值时蠕动泵停止工作，即停止往鱼缸中添加碳源。本技术中，采用的填料作为碳源，可采用PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PHBV(聚羟基丁酸酯戊酸酯)、PCL(聚己内酯)和竹粉(BP)、淀粉(Starch)、桂圆核粉(LP)等混合。即所述的填料(碳源)为聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸酯戊酸酯、聚己内酯、竹粉、竹粉、桂圆核粉中的一种或两种以上。碳源的形状可以为圆柱形，尺寸为2mm～6mm×2mm～6mm(直径×高度)，进一步优选，尺寸为3mm×3mm(直径×高度)。一种采用固体碳源添加控制系统在罗非鱼生物絮团养殖中的应用，固体碳源添加控制系统中，所述的填料由以下重量百分比的原料制成：进一步优选，所述的填料由以下重量百分比的原料制成：聚丁二酸丁二醇酯(PBS)47.9％～52％；桂圆核粉(LP)47.9％～52％；发泡剂0.1％～0.5％。所述的填料由以下重量百分比的原料制成：所述的填料的制备方法，包括：按组分配方取称取聚丁二酸丁二醇酯、桂圆核粉、发泡剂以及可选择性添加淀粉和竹粉至转矩流变仪熔融共混，共混物进行后处理，剪切成填料。所述的转矩流变仪熔融共混的温度为130-150℃。与现有技术相比，本技术具有如下优点：本技术该设计打破了以往的碳源添加方式，把PBS、PHBV、PCL等以及以上材料和竹粉、淀粉、桂圆核粉等按一定比例合成的固态碳源用在了生物絮凝中，而且该设计的添加碳源的方式是可控的，此外，本技术还有效地解决了大多数生物絮凝中出现的硝酸盐的积累。因此，这种新型的碳源添加控制系统具有良好的应用前景。附图说明图1为本技术固体碳源添加控制系统的结构示意图。具体实施方式实施例1第一方面，设计了一种新型固态碳源添加控制系统。如图1所示，该系统包括鱼缸1，气石2，蠕动泵3，填料容器4，填料5，检测单元6和控制单元7组成，鱼缸1中的水通过蠕动泵3被抽到填料容器4中，填料5(碳源)在水中溶解后又回到鱼缸1中，碳源的添加以及添加速率可以通过蠕动泵3的转速调节。填料容器3是一种具有一定高度的圆柱形容器，盛放填料5的同时还可以提供一种厌氧的环境，养殖水中有硝酸盐积累时填料容器4可以充当反硝化滤器，去除水中的-N(硝态氮)。填料4可以为绝大多数固态碳源，如PBS、PHBV、PCL等以及以上材料和BP、starch、LP等按一定比例合成的固态碳源，检测单元6用于定时监测水中的DO，DOC等，通过调节蠕动泵的转速，从而调节碳源的添加量，保证DOC/TN在15-20。此外，当DO低于一定值(不利于鱼的生长)时，可以把该最低值作为控制单元7的信号，控制蠕动泵的工作，当DO大于该值时蠕动泵正常工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体碳源添加控制系统，其特征在于，包括：鱼缸；设置所述鱼缸内的气石；与所述鱼缸连通的水循环装置，所述的水循环装置包括蠕动泵、填料容器以及设置在所述填料容器内的填料，所述的蠕动泵的进水口与所述鱼缸的出水口连接；与所述鱼缸连接的检测单元；与所述检测单元和蠕动泵连接的控制单元。

【技术特征摘要】
1.一种固体碳源添加控制系统，其特征在于，包括：鱼缸；设置所述鱼缸内的气石；与所述鱼缸连通的水循环装置，所述的水循环装置包括蠕动泵、填料容器以及设置在所述填料容器内的填料，所述的蠕动泵的进水口与所述鱼缸的出水口连接；与所述鱼缸连接的检测单元；与所述检测单元和蠕动泵连接的控制单元。2.根据权利要求1所述的固体碳源添加控制系统，其特征在于，所述的气石位于所述鱼...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德钊，李加伟，刘刚，李长伟，朱松明，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33