一種跑道式生物絮凝養蝦系統和方法
【專利摘要】本發明公開了一種跑道式生物絮凝養蝦系統和方法，包括養殖區和生物絮凝體培養區，養殖區位于池塘的高端，也是系統的進水端，生物絮凝體培養區位于池塘的低端，也是系統的出水端；本發明采取比較低的增建成本，在池塘內部實現絮凝體的培養區和蝦的生長區的分離，并通過內部隔斷和水車式增氧機的反向安置，在池塘內部創造跑道式的水流。蠕動泵可以將絮體的生成和投餌活動協調起來；隔離的絮凝體培養區本身既是絮凝體的生產區，也是養殖區中的殘餌和糞便及氨氮的處理區。實踐結果表明，試驗塘水質情況好于對照塘，產量明顯高于對照塘。
【專利說明】一種跑道式生物絮凝養蝦系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用生物絮凝技術實現跑道式生物絮凝養蝦系統和方法。
【背景技術】
[0002]水產動物的蛋白需求明顯高于哺乳動物。但僅約20-30%的投喂蛋白質被轉化成魚獲物，大部分不能被利用而存在于養殖水體中，一般養殖水體中的C:N低于4.0。研究者根據異養細菌生長代謝需求特征，提出應將養殖水體中的C:N提高到10.75以上，以促進養殖水體中異養細菌的大量生長，并以此為驅動形成微生物絮凝體(Biofloc)進而有效控制養殖水體中的氨氮，并應用15N示蹤的方法驗證了羅非魚對絮凝體的有效攝食。之后的研究表明，①水產養殖條件下形成的生物絮凝體的粗蛋白含量一般在38.5-57.4%，粗脂肪在20-35%，能量20-25kJ 可以滿足養殖對象的營養需求；②絮凝體中含有的其他物質對水產養殖也具有重要意義，比如短鏈脂肪酸、聚β輕丁酸(Poly-β-hydroxybutyrate,PHB)和一定量的維生素和痕量元素對魚類的糞便中蛋白質含量實驗結果表明，鰱魚、羅非魚、南美白對蝦等攝食細菌絮凝體后生長率良好，而且同化率高；④羅非魚養殖中應用生物絮凝技術，蛋白質的利用率從23%提高到了 43%;⑤蝦養殖中應用生物絮凝技術，氮的利用率提高到了 63%，飼料需求量降低70%以上。在鯉魚、鯽魚、蝦苗標粗、海參養殖和鹵蟲養殖過程中應用生物絮凝技術也取得了良好的效果。
[0003]我國水產養殖業在快速發展的同時，至少會面臨以下幾個方面的問題:①可用的安全的源水越來越少，給開放式養殖模式增加了不穩定性，尤其是疾病的傳播而帶來的魚藥的濫用進而引發的食品安全問題魚粉價格上漲，養殖成本增加；③環境約束日益增加，排污會受到監管。
[0004]盡管國內水產科研院所已經對生物絮凝表現出濃厚的興趣，也開展了比較廣泛的研究，但生產規模的應用比較少 ，大面積的推廣還存在很多細節上的問題，具體表現在:①因為要培養絮凝體，養殖水體會比較渾濁，尤其對于沒有鋪設HDPE膜的土池，要說服養殖戶接受這種渾濁的水有一定的難度。②生物絮凝技術不僅需要足夠的溶解氧，還需要足夠的攪拌和混合，需要根據投餌情況定期補充碳源，在沒有獲得明顯經濟效益保障的前提下，老百姓不會愿意增加這部分投資。③即使在正常情況下，也需要定期監測養殖水體中的懸浮顆粒物含量。如果超出一定的濃度范圍，有必要排出一部分，增加了生產環節的不穩定性。④養殖戶對養殖風險的抵抗能力比較低，如果一項技術沒有足夠的盈利把握，他們不會主動去選擇。國家現在不征收養殖用水費，也不征收水產養殖排污費；而魚病的出現是機率性的。所以，僅僅是防病和減少換水量不會對養殖戶有足夠的吸引力。更高的放養密度和養殖產量是生物絮凝技術效益的保障。必須開發出穩定的、能夠明顯提高養殖產量的生物絮凝技術體系，才能被養殖戶接受而進一步推廣。
【發明內容】
[0005]本發明提出一種跑道式生物絮凝養蝦系統和方法，重點解決高密度養蝦塘的微生物絮凝體高效成粒和水質調控問題，構建高效、高產、節水和安全的養殖新模式。
[0006]本發明的技術方案:
[0007]一種跑道式生物絮凝養蝦系統，包括養殖區和生物絮凝體培養區，養殖區位于池塘的高端，也是系統的進水端，生物絮凝體培養區位于池塘的低端，也是系統的出水端；在池塘寬度的中間位置沿長度方向設一 80-100目的聚乙烯網片將養殖池橫向，稱為第一隔斷(I)，第一隔斷(I)的A端距池塘進水邊的距離為池塘長度的I / 10，第一隔斷(I)的B端距池塘排水邊的距離為3 / 10，第一隔斷(I)的長度為池塘長度的6 / 10 ;第一隔斷(I)兩側放水車式增氧機，驅流方向相反，臺數根據增氧機的功率和養殖池塘水面定，保證水體中溶解氧在6mg/L以上；
[0008]在第一隔斷(I)的B端，距塘邊2 / 10處，設一縱向的第二隔斷(2)，第二隔斷(2)采用100目網片(9);第二隔斷(2)和池塘邊共同構成一隔離區域即生物絮凝體培養區，該區域底部鋪設HDPE膜，并設底部微孔增氧系統(4)，第二隔斷(2) —側的下部留有高30cm的缺口，以便于養殖區底部的殘餌和糞便能夠快速進入生物絮凝區；該缺口用20-40目的網片(10)遮擋，網目的大小根據蝦苗的大小進行調整，避免蝦苗進入絮體培養區；在距離隔離區域的另一邊I / 8處設一低揚程蠕動泵，功率根據具體水深和面積定；第二隔斷(2)在距池底50cm處開孔，以便蠕動泵從生物絮凝體培養區抽水至池塘養殖區。
[0009]利用所述的跑道式生物絮凝養蝦系統養蝦的方法，生物絮凝體培養區加入紅糖作碳源，將生物絮凝體培養區的C:N維持在10，開啟底部微孔增氧系統(4)，關停蠕動泵(7)，開啟水車式增氧機，在養殖區形成跑道式環流，環流將殘餌、糞便帶至生物絮凝體培養區；開啟水車式增氧機出)，24小時連續充氣，溶解氧濃度維持在6mg/L以上；投餌前0.5-1小時，開啟蠕動泵，將已培養好的絮凝體泵出絮凝體培養區，投餌時關閉蠕動泵，生物絮凝培養區只開啟底部增氧；投餌結束0.5-1小時開啟蠕動泵I小時；直到下次投餌前再開啟。
[0010]本發明采取比較低的增建成本，在池塘內部實現絮凝體的培養區和蝦的生長區的分離，并通過內部隔斷和水車式增氧機的`反向安置，在池塘內部創造跑道式的水流。蠕動泵可以將絮體的生成和投餌活動協調起來；隔離的絮凝體培養區本身既是絮凝體的生產區，也是養殖區中的殘餌和糞便及氨氮的處理區。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1養殖池塘平面圖；
[0012]圖2隔斷2結構圖；
[0013]I第一隔斷，2第二隔斷，3鼓風機，4底部微孔增氧系統，5HDPE底膜，6水車式增氧機，7蠕動泵，8蠕動泵管口，9100目網片，1020-40目網片。
【具體實施方式】
[0014]以下結合具體實施例，對本發明進行詳細說明。
[0015]參考圖1，跑道式生物絮凝養奸系統包括養殖區(Aquaculture Zone, AZ)和生物絮凝體培養區(Bioflocs Cultivation Zone, BZ),養殖區位于池塘的高端(進水端)，生物絮凝體培養區位于池塘的低端(出水端)。在池塘寬度的中間位置沿長度方向設一 80目左右的聚乙烯網片將養殖池橫向隔斷(記為隔斷1)，采用隔斷I的A端距池塘進水邊的距離為池塘長度的I / 10，隔斷I的B端距池塘排水邊的距離為3 / 10，隔斷I的長度為池塘長度的6 / 10。隔斷I每側放水車式增氧機，驅流方向相反，具體臺數根據增氧機的功率和養殖池塘水面定，保證水體中溶解氧在6mg/L以上。
[0016]在隔斷I的B端，距塘邊2 / 10處，設一縱向隔斷2，隔斷2材質可同隔斷1，100目網片9。隔斷2和池塘邊共同構成一隔離區域，該區域底部鋪設HDPE膜，并設底部微孔增氧系統4 (曝氣增氧管外直徑14mmX內直徑10mm，均勻布于池底)，隔斷2 —側的底部(池底)留有高30cm的缺口，以便于養殖區底部的殘餌和糞便能夠快速進入生物絮凝區。缺口用20-40目的網片10遮擋，網目的大小根據蝦苗的大小進行調整，避免蝦苗進入絮體培養區。在距離隔離區域的另一邊I / 8處設一低揚程蠕動泵，功率根據具體水深和面積定。第二隔斷2在距池底50cm處開孔，以便蠕動泵從生物絮凝體培養區抽水至池塘養殖區。
[0017]生物絮凝體培養區池底布管方式:采用長條式增氧系統。選用5_50m(依隔離區的寬度)的微孔增氧管布設在池塘底層，固定并連接到輸氣的塑料軟支管上，支管再連接主管。微孔增氧管距池底15cm，呈水平。一般選羅茨鼓風機或空壓機。風機功率大小依水面面積而定，如隔離區IOOm2,可選0.5kw 一臺，300m2隔離區可選1.5kw 一臺。充氣量:50-100w / m3 (根據養殖密度調整)。
[0018]生產進行時，開啟水車式增氧機，在養殖區形成跑道式環流，環流將殘餌、糞便帶至生物絮凝體培養區(BZ)，生物絮凝體培養區根據投喂餌料的量加入紅糖做碳源調整C:N，加紅糖時停開蠕動泵7，反應5小時左右，開啟蠕動泵，將培養好的含絮體的水通過蠕動泵輸送至養殖區，蠕動泵可開啟到下次投餌前。
[0019]將一標準化養殖池塘(長*寬=40m*150m)改造成跑道式生物絮凝養蝦塘，另選同樣條件的池塘做對照塘。對照塘采用常規養殖模式，池塘面積長*寬=40m*150m。
[0020]試驗塘:生物絮凝體`培養區加入紅糖作碳源，將生物絮凝體培養區(BZ)的C:N維持在10，開啟底部微孔增氧系統4，關停蠕動泵7，開啟水車式增氧機，在養殖區形成跑道式環流，環流將殘餌、糞便帶至生物絮凝體培養區。苗種采用優質健康的SPF第一代南美白對蝦蝦苗，價格為150元/萬尾，經15d淡化標粗后，放苗入池塘，試驗塘放養密度15萬PL /667m2 (蝦苗，規格2.0cm)，對照塘放養密度:放養密度8萬PL / 667m2 (蝦苗，規格2.0cm)。試驗塘每天投喂2次，對照塘每天投喂3次。體長< 2-5cm時，投餌量占體重的9-10% ;體長< 6-10cm時,投傅量占體重的6_7%;體長> IOcm時,投傅量占體重的3_5%。投傅量根據蝦攝食情況進行適當調整。日投喂量根據池水水質、蝦苗攝食及當日天氣等情況靈活掌握。開啟水車式增氧機，24小時連續充氣，溶解氧濃度維持在6mg / L以上。投餌前0.5-1小時，開啟蠕動泵，將已培養好的絮凝體泵出絮凝體培養區，投餌時關閉蠕動泵，生物絮凝培養區只開啟底部增氧。投餌結束0.5-1小時開啟蠕動泵I小時。直到下次投餌前再開啟。養殖期間試驗塘不換水。
[0021]養殖期間，每7d從試驗塘的AZ區和BZ區及對照塘取樣，分別測試pH，總氨氮(TAN)，亞硝酸(NO2-N),硝酸鹽(NO3-N),溶解氧(D0)。根據池塘中蝦的規格和載蝦量，及時做好輪捕工作，記錄每次的捕撈量。第90天排干養殖池水收獲對蝦，測量對蝦產量和體重，計算對蝦存活率和特定增長率。
[0022]實踐結果表明，試驗塘水質情況好于對照塘，產量明顯高于對照塘。
[0023]表1試驗塘和對照塘水質比較
【權利要求】
1.一種跑道式生物絮凝養蝦系統，其特征在于，包括養殖區和生物絮凝體培養區，養殖區位于池塘的高端，也是系統的進水端，生物絮凝體培養區位于池塘的低端，也是系統的出水端；在池塘寬度的中間位置沿長度方向設一 80-100目的聚乙烯網片將養殖池橫向，稱為第一隔斷(1)，第一隔斷(I)的A端距池塘進水邊的距離為池塘長度的I / 10，第一隔斷(I)的B端距池塘排水邊的距離為3 / 10，第一隔斷⑴的長度為池塘長度的6 / 10;第一隔斷(I)兩側放水車式增氧機(6)，驅流方向相反，臺數根據增氧機的功率和養殖池塘水面定，保證水體中溶解氧在6mg/L以上； 在第一隔斷⑴的B端，距塘邊2 / 10處，設一縱向的第二隔斷(2)，第二隔斷⑵采用100目網片(9);第二隔斷(2)和池塘邊共同構成一隔離區域即生物絮凝體培養區，該區域底部鋪設HDPE膜，并設底部微孔增氧系統(4)，第二隔斷(2) —側的下部留有高30cm的缺口，以便于養殖區底部的殘餌和糞便能夠快速進入生物絮凝區；該缺口用20-40目的網片(10)遮擋，網目的大小根據蝦苗的大小進行調整，避免蝦苗進入絮體培養區；在距離隔離區域的另一邊I / 8處設一低揚程蠕動泵，功率根據具體水深和面積定；第二隔斷(2)在距池底50cm處開孔，以便蠕動泵從生物絮凝體培養區抽水至池塘養殖區。
2.根據權利要求1所述的跑道式生物絮凝養蝦系統養蝦的方法，其特征在于，生物絮凝體培養區加入紅糖作碳源，將生物絮凝體培養區的C:N維持在10，開啟底部微孔增氧系統(4)，關停蠕動泵(7)，開啟水車式增氧機，在養殖區形成跑道式環流，環流將殘餌、糞便帶至生物絮凝體培養區；開啟水車式增氧機出)，24小時連續充氣，溶解氧濃度維持在6mg/L以上；投餌前0.5-1小時，開啟蠕動泵，將已培養好的絮凝體泵出絮凝體培養區，投餌時關閉蠕動泵，生物絮凝培養區只開啟底部增氧；投餌結束0.5-1小時開啟蠕動泵I小時；直到下次投餌前再 開啟。
【文檔編號】A01K63/04GK103814854SQ201410090584
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月13日 優先權日:2014年3月13日
【發明者】羅國芝, 劉文暢, 譚洪新, 陳家捷, 李文清, 馬念念, 張楠 申請人:上海海洋大學