一种内循环生物膜对虾养殖系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术属水产养殖设备技术领域，特别是一种内循环生物膜对虾养殖系统及使用方法，对虾养殖池选用外方内圆结构，中央设有排污孔，排污孔处罩有防逃网；养殖池底部设置有用以水体增氧和水体循环的曝气管，在曝气管上设置有两个以上的曝气头；组合式填料箱设置于养殖池的中间处，其主体结构包括有塑料材质的箱体，组合式填料箱内部由带孔隙的隔板将整个箱体分成内室和外室两部分，内室部分装填有包括纤维毛球在内的软性填料，用以在使用后形成缺氧区，以利于硝酸盐的去除；外室装填有包括聚氨酯、丝瓜络、珊瑚骨在内的硬性填料中的一种或两种以上等体积组合；综述，其主体结构简单，设计构思巧妙，制造成本低，应用环境友好，市场前景广阔。

An internal circulation biofilm shrimp culture system and its application method

The invention belongs to the technical field of aquaculture equipment, in particular to an inner circulation biofilm shrimp culture system and its use method. The shrimp culture pond adopts an outer inner circle structure, with a sewage outlet in the center and an anti-escape net at the sewage outlet; an aeration pipe with water body oxygen enrichment and water body circulation is arranged at the bottom of the aquaculture pond, and more than two aeration heads are arranged on the aeration pipe. The box is located in the middle of the aquaculture pond. The main structure of the box consists of a plastic box. The whole box is divided into two parts, the inner and outer parts by a porous partition board. The inner part is filled with soft fillers, including fibrous hairballs, to form an anoxic zone after use, so as to facilitate the removal of nitrate. The outer part is filled with polyurethane and Luffa complexes. One or more equal volume combinations of rigid fillers, including coral bones, are summarized. The main structure is simple, the design is ingenious, the manufacturing cost is low, the application environment is friendly, and the market prospects are broad.

【技术实现步骤摘要】
一种内循环生物膜对虾养殖系统及其使用方法
：本专利技术属水产养殖设备
，涉及一种对虾养殖系统及使用方法，特别是一种内循环生物膜对虾养殖系统及使用方法，该方法通过在对虾养殖池中设置填料箱和人工水草作为微生物附着生长的载体进行对虾养殖。
技术介绍
：我国是世界上最大的水产养殖国，养殖年产量居世界各国产量之首，其中对虾养殖面积可达400万亩以上。长期以来，池塘养殖是我国对虾的主要养殖模式，多以粗放型为主，这种养殖方式存在两个缺陷，一是换水量较大，据现有数据统计，养殖1公斤对虾要消耗20立方米清洁水源，并且大多数养殖废水不经处理，直接排放，不仅浪费了大量的水资源，还对环境造成一定的污染；二是在对虾养殖过程中，对虾排泄、残饵分解等产生氨和亚硝酸盐，如果不能及时得到去除，便会出现氨氮或亚硝酸盐氮的积累，从而对养殖生物造成危害。氨和亚硝酸盐对对虾呼吸系统影响较大，是诱发暴发性虾病的重要原因。水中亚硝酸盐经对虾鳃丝进入血液后，会使血液中运输氧气的血蓝蛋白载氧能力下降，引起组织缺氧、抗病力下降，摄食减少，进而出现软壳，严重时对虾在池底蜕壳，并因亚硝酸盐中毒而大量死亡，因此氨和亚硝酸盐是对虾养殖过程中的主要去除目标。为解决上述问题，探索出一种循环水养殖模式(Recirculatingaquaculturesystems，RAS)，能够将系统每天换水量降到10％，被认为是一种环境友好的水产养殖模式。但RAS投资、运营成本及技术要求相对较高，大面积推广难度较大。生物絮团技术(Biofloctechnology，BFT)通过添加有机碳源，调节C/N比，提高水中异养细菌数量，利用微生物将水体中的无机氮转化为自身成分，絮体被对虾二次摄食，达到调控水质、促进营养物质循环、降低饲料系数的目的，该技术虽然换水量较小，但是也存在一些缺陷，一是生物絮团通常需要采用添加蔗糖、淀粉、葡萄糖等方法来实现，使养殖成本提高；二是技术操作和管理过程较为复杂，在实际生产中难以稳定控制，可操作性和实用性较差；三是该方法采用投加有机碳源来促进异养细菌生长，对硝化菌群生长不利，如果调控不当，养殖过程中会出现氨和亚硝酸盐大量积累；四是如果利用该方法产生的絮团沉降物质无法及时、合理地处理，也会影响到对虾的生长。养殖系统中氨和亚硝酸盐的去除主要由硝化功能微生物,包括氨氧化细菌(Ammoniumoxidizingbacteria,AOB)、氨氧化古菌(Ammoniaoxidizingarchaea，AOA)和亚硝酸盐氧化细菌(Nitriteoxidizingbacteria，NOB)完成，氨氧化细菌和氨氧化古菌可将氨转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐氧化细菌则进一步将亚硝酸盐转化为硝酸盐，由于通过该过程能够将氨和亚硝酸盐转化为相对无毒的硝酸盐，因此在对虾养殖系统中作用巨大。要使养殖系统中氨和亚硝酸盐维持在较低浓度，必须保证系统中存在一定数量的硝化功能微生物。但由于氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌属化能自养菌，利用二氧化碳做碳源，利用氧化无机氮作为能量来源，生长繁殖速度慢、对环境因子变化敏感，使其在与异养细菌的竞争中处于劣势。此外，上述具有硝化功能的微生物还具有附着生长的特性，需要提供适宜的生物膜载体供其生长。此外，尽管养殖水体中的硝酸盐对虾的毒性较低，但对其安全浓度也有一些建议，有学者认为对虾养殖水体中硝酸盐的安全浓度为220毫克/升。因此，在循环水养殖过程中也应考虑到硝酸盐的去除，避免长期积累导致其对虾的毒性以及养殖水排放造成水体富营养化，而硝酸盐的去除通常通过采用缺氧条件下的反硝化途径来实现。针对上述问题，在充分考虑对虾生活习性、养殖池空间和硝化功能微生物特性的基础上，本专利技术寻求设计一种内循环生物膜对虾养殖系统及其使用方法，该方法充分利用养殖池空间，同时具有防止外源致病菌侵入，减少对虾发病率，降低水耗、能耗等优点。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有养殖方法存在的各种缺陷，在充分考虑对虾生活习性、养殖池空间和硝化功能微生物特性的基础上，设计一种内循环生物膜对虾养殖系统及其使用方法，通过在对虾养殖池中设置填料箱和人工水草(涤纶纤维材质)作为微生物附着生长的载体，其中填料箱由隔板分隔成内室和外室，分别填充不同性质填料，并且能够在内室形成缺氧区。为实现上述目的，本专利技术涉及的内循环生物膜对虾养殖系统及其使用方法通过如下技术方案实现：内循环生物膜对虾养殖系统的具体结构如下：对虾养殖池选用外方内圆结构，其面积为10-40平方米，池高1.0-1.5米，长宽比为1.2-1.5:1；养殖池中底部坡度1-3°，中央设有排污孔，排污孔处罩有防逃网；养殖池靠近顶部位置连通有进行供水的进水管，所述进水管位于养殖池内的部分与水平方向呈30-40度角；养殖池底部设置有用以水体增氧和水体循环的曝气管，在曝气管上设置有两个以上的曝气头，利用曝气实现池水流动；组合式填料箱设置于养殖池的中间处，其主体结构包括有塑料材质的箱体，箱体的尺寸为长50-100厘米、宽为40-60厘米、高为40-50厘米，箱体四周和下方均有密集排列的椭圆形孔隙，椭圆形孔隙的长轴为3-5厘米、短轴为2-3厘米，箱体上方有抽屉式盖子，以便于打开进行填料放置，组合式填料箱内部由带孔隙的隔板将整个箱体分成内室和外室两部分，其中内室占整个填料箱空间的30-40％，外室占填料箱空间的60-70％，内室和外室分别于填充不同填料；内室部分长30-60厘米、宽20-30厘米，高与箱体相同，隔板上孔隙大小和密度与箱体相同，组合式填料箱的外室预置有曝气头或气石以通过间歇曝气方式改变填料箱内部溶解氧分布状况；在组合式填料箱的同一侧竖直的边沿处分别设有凹槽与凸槽，用于方便两个填料箱间的拼接,组合式填料箱的侧板中间处固定设置有用以连接相邻组合式填料箱的卡扣，组合式填料箱的内室部分装填有包括纤维毛球在内的软性填料，用以在使用后形成缺氧区，以利于硝酸盐的去除；组合式填料箱的外室装填有包括聚氨酯、丝瓜络、珊瑚骨在内的硬性填料中的一种或两种以上等体积组合；在养殖池上交叉设置有用以作为固定载体的固定支架和横梁，组合式填料箱通过其上部设置的固定带与横梁连接，在组合式填料箱的四周均布有用以调节水体环境的人工水草，所述人工水草为一种绳型涤纶纤维材质的生物填料，长度0.5-0.8米，按照株距0.25米，行距0.5米，布置在养殖池中央距四壁0.5-1.0米，人工水草通过人工水草网格进行位置固定，人工水草的顶部挂有为其提供浮力的浮球，以保证人工水草始终附在水面；利用组合式填料箱内的软性填料、硬性填料和人工水草作为微生物载体，能够使硝化功能微生物快速附着生长并使系统建立硝化功能，从而快速去除水体中氨和亚硝酸盐，避免在养殖过程中出现氨和亚硝酸盐积累，组合式填料箱的内室缺氧区有利于进行反硝化作用，避免硝酸盐的积累，由此实现对虾养殖系统的内循环水质净化；具有防止外源致病菌侵入，减少对虾发病率，降低水耗、能耗等优点；特别适用于高密度对虾养殖系统。进一步的，为保证人工的稳固，人工水草的底部通过细绳连接至养殖池底上，以进行固定，并且与池底的间距为10-30厘米。进一步的，本专利技术中固定带在组合式填料箱上按照如下方式设置，从组合式填料箱上侧面四角处分别设置有一条长度相同的固定带，四条固定带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内循环生物膜对虾养殖系统及其使用方法，其特征在于内循环生物膜对虾养殖系统的具体结构如下：对虾养殖池选用外方内圆结构，其面积为10‑40平方米，池高1.0‑1.5米，长宽比为1.2‑1.5:1；养殖池中底部坡度1‑3°，中央设有排污孔，排污孔处罩有防逃网；养殖池靠近顶部位置连通有进行供水的进水管，所述进水管位于养殖池内的部分与水平方向呈30‑40度角；养殖池底部设置有用以水体增氧和水体循环的曝气管，在曝气管上设置有两个以上的曝气头，利用曝气实现池水流动；组合式填料箱设置于养殖池的中间处，其主体结构包括有塑料材质的箱体，箱体的尺寸为长50‑100厘米、宽为40‑60厘米、高为40‑50厘米，箱体四周和下方均有密集排列的椭圆形孔隙，椭圆形孔隙的长轴为3‑5厘米、短轴为2‑3厘米，箱体上方有抽屉式盖子，以便于打开进行填料放置，组合式填料箱内部由带孔隙的隔板将整个箱体分成内室和外室两部分，其中内室占整个填料箱空间的30‑40％，外室占填料箱空间的60‑70％，内室和外室分别于填充不同填料；内室部分长30‑60厘米、宽20‑30厘米，高与箱体相同，隔板上孔隙大小和密度与箱体相同，组合式填料箱的外室预置有曝气头或气石以通过间歇曝气方式改变填料箱内部溶解氧分布状况；在组合式填料箱的同一侧竖直的边沿处分别设有凹槽与凸槽，用于方便两个填料箱间的拼接,组合式填料箱的侧板中间处固定设置有用以连接相邻组合式填料箱的卡扣，组合式填料箱的内室部分装填有包括纤维毛球在内的软性填料，用以在使用后形成缺氧区，以利于硝酸盐的去除；组合式填料箱的外室装填有包括聚氨酯、丝瓜络、珊瑚骨在内的硬性填料中的一种或两种以上等体积组合；在养殖池上交叉设置有用以作为固定载体的固定支架和横梁，组合式填料箱通过其上部设置的固定带与横梁连接，在组合式填料箱的四周均布有用以调节水体环境的人工水草，所述人工水草为一种绳型涤纶纤维材质的生物填料，长度0.5‑0.8米，按照株距0.25米，行距0.5米，布置在养殖池中央距四壁0.5‑1.0米，人工水草通过人工水草网格进行位置固定，人工水草的顶部挂有为其提供浮力的浮球，以保证人工水草始终附在水面；利用组合式填料箱内的软性填料、硬性填料和人工水草作为微生物载体，能够使硝化功能微生物快速附着生长并使系统建立硝化功能，从而快速去除水体中氨和亚硝酸盐，避免在养殖过程中出现氨和亚硝酸盐积累，组合式填料箱的内室缺氧区有利于进行反硝化作用，避免硝酸盐的积累，由此实现对虾养殖系统的内循环水质净化；具有防止外源致病菌侵入，减少对虾发病率，降低水耗、能耗等优点；特别适用于高密度对虾养殖系统。...

【技术特征摘要】
1.一种内循环生物膜对虾养殖系统及其使用方法，其特征在于内循环生物膜对虾养殖系统的具体结构如下：对虾养殖池选用外方内圆结构，其面积为10-40平方米，池高1.0-1.5米，长宽比为1.2-1.5:1；养殖池中底部坡度1-3°，中央设有排污孔，排污孔处罩有防逃网；养殖池靠近顶部位置连通有进行供水的进水管，所述进水管位于养殖池内的部分与水平方向呈30-40度角；养殖池底部设置有用以水体增氧和水体循环的曝气管，在曝气管上设置有两个以上的曝气头，利用曝气实现池水流动；组合式填料箱设置于养殖池的中间处，其主体结构包括有塑料材质的箱体，箱体的尺寸为长50-100厘米、宽为40-60厘米、高为40-50厘米，箱体四周和下方均有密集排列的椭圆形孔隙，椭圆形孔隙的长轴为3-5厘米、短轴为2-3厘米，箱体上方有抽屉式盖子，以便于打开进行填料放置，组合式填料箱内部由带孔隙的隔板将整个箱体分成内室和外室两部分，其中内室占整个填料箱空间的30-40％，外室占填料箱空间的60-70％，内室和外室分别于填充不同填料；内室部分长30-60厘米、宽20-30厘米，高与箱体相同，隔板上孔隙大小和密度与箱体相同，组合式填料箱的外室预置有曝气头或气石以通过间歇曝气方式改变填料箱内部溶解氧分布状况；在组合式填料箱的同一侧竖直的边沿处分别设有凹槽与凸槽，用于方便两个填料箱间的拼接,组合式填料箱的侧板中间处固定设置有用以连接相邻组合式填料箱的卡扣，组合式填料箱的内室部分装填有包括纤维毛球在内的软性填料，用以在使用后形成缺氧区，以利于硝酸盐的去除；组合式填料箱的外室装填有包括聚氨酯、丝瓜络、珊瑚骨在内的硬性填料中的一种或两种以上等体积组合；在养殖池上交叉设置有用以作为固定载体的固定支架和横梁，组合式填料箱通过其上部设置的固定带与横梁连接，在组合式填料箱的四周均布有用以调节水体环境的人工水草，所述人工水草为一种绳型涤纶纤维材质的生物填料，长度0.5-0.8米，按照株距0.25米，行距0.5米，布置在养殖池中央距四壁0.5-1.0米，人工水草通过人工水草网格进行位置固定，人工水草的顶部挂有为其提供浮力的浮球，以保证人工水草始终附在水面；利用组合式填料箱内的软性填料、硬性填料和人工水草作为微生物载体，能够使硝化功能微生物快速附着生长并使系统建立硝化功能，从而快速去除水体中氨和亚硝酸盐，避免在养殖过程中出现氨和亚硝酸盐积累，组合式填料箱的内室缺氧区有利于进行反硝化作用，避免硝酸盐的积累，由此实现对虾养殖系统的内循环水质净化；具有防止外源致病菌侵入，减少对虾发病率，降低水耗、能耗等优点；特别适用于高密度对虾养殖系统。2.根据权利要求1所述的一种内循环生物膜对虾养殖系统及其使用方法，其特征在于为保证人工的稳固，人工水草的底部通过细绳连接至养殖池底上，以进行固定，并且与池底的间距为10-30厘米。3.根据权利要求1所述的一种内循环生物膜对虾养殖系统及其使用方法，其特征在于固定带在组合式填料箱上按照如下方式设置，从组合式填料箱上侧面四角处分别设置有一条长度相同的固定带，四条固定带结点处设置有一条用以与...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志文，刘佳，牛原青，杨帆，徐爱玲，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37