一种日本对虾工厂化养殖系统及方法

本发明属于水产养殖，具体涉及一种日本对虾工厂化养殖系统及方法。

背景技术：

1、日本对虾又称车虾、花虾、竹节虾、斑节虾，广泛分布在印度、太平洋地区,我国江苏省以南沿海均有分布。日本对虾具有生长迅速、抗病力强、离水长时间不死,适合长途干运活销。日本对虾有潜沙的习性，在无潜沙条件下养殖成活率显著降低。在铺沙的池塘中养殖日本对虾，由于残饵、虾粪、死亡藻类等悬浮物的沉淀，使沙层很快承受着污物的积累，出现沙层变黑变臭，导致日本对虾无法栖息而发病死亡，因此日本对虾养殖需要解决底层沙床清洗问题，在养殖中维持良好水体环境。

2、目前也有不少可进行沙床清洗的日本对虾养殖设施相关发明，如一种日本对虾反冲式二层底自动集排污养殖方法及养殖装置(公开号cn101926294a及cn1440647a)，在池底依次设置沙层、挡沙网、多孔板及注排水阀，并设置多个气体升流管，实现正洗沙及通水反洗沙；一种日本对虾工厂化养殖沙床流化清洗系统(公开号cn117751885a)及一种日本对虾双重清洗自净养殖系统(公开号cn 117770195a)，与前述发明类似，通过沙层与池底之间的支撑空间布置水、气管道利用底部上升的水、气流，或推水泵射流实现对沙层的流化清洗。一种日本对虾陶粒滤床养殖系统(公开号cn114375893b)，采用底层支架支撑陶粒滤层，陶粒滤层用于为日本对虾提供潜沙环境及净化水质。一种适合日本对虾工厂化养殖的活动型沙床(公开号cn 206118806u)，公布了一种活动沙床包括网状底床和设置于网状底床上的沙粒，网状底床悬空设置于水池内且与振动器连接，使沙床振动、摇晃，从而使沙床上的残饵、粪便通过网状底床的网孔落入水池，由排污孔排出，避免了残饵、粪便对沙层环境的破坏，改善了日本对虾的生长环境，提高了对虾的存活率。

3、上述的发明，主体技术基本是采用滤板将沙层与池底分隔，在池底构造架空空间，通过在架空空间里面布设水管、气管，产生水流、气流或者振动等方式实现对沙层的清洗。这些方案，在结构上比较复杂，实际运行中，由于布气、布水的不均匀性，以及沙层的厚薄不均，容易造成冲洗的不均匀性，其后果是局部沙粒无法冲洗干净，进而由于表面生物膜相互粘结形成泥球，内部形成缺氧厌氧环境，沙层仍然会产生黑臭现象，没有彻底解决铺沙养殖沙层清洗问题。研究开发适宜的日本对虾工厂化养殖沙床清洗装置及方法，对发展日本对虾养殖产业具有重要现实意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种可以实现池内沙层的不间断循环清洗，维持铺沙养殖中的良好水体环境，实现高效养殖的日本对虾工厂化养殖系统及方法。

2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种日本对虾工厂化养殖系统，包括池底为锅底形的养殖池，所述的养殖池的池底铺设一层由沉水型轻质颗粒组成的底沙，所述的养殖池的中心排污口上方安装一根气提管，所述的气提管的下部侧壁密集开设有用于使底沙通过且拦截对虾的小孔，所述的气提管的上端连接有用于分离底沙和携带粪便残饵的水的固液分离装置，所述的固液分离装置的上端连接有用于排出携带粪便残饵的水的第一横支管，所述的第一横支管的出口处设置有一个四通，所述的四通内设置有80-200目的用于截留残饵粪便的可拆卸滤网，所述的四通的水平方向设置有与所述的养殖池内壁轴向相切的出水口，所述的四通的朝上敞口为用于清洗所述的滤网的清洗口，所述的四通的朝下出口连接有用于排出残饵粪便的排泥管，所述的排泥管与所述的养殖池外的排污立管连接，所述的出水口与所述的清洗口位于所述的滤网的同一侧，所述的四通进口与其朝下出口位于所述的滤网的另一侧，所述的固液分离装置的底部排出的底沙回流至所述的养殖池的池边。通过固液分离装置将密度高于水的底沙沉降到装置底部，在重力作用下，清洗后的底沙最终自底部排出落入养殖池边缘，和水密度接近的粪便随着水流自第一横支管排出，通过四通时被滤网拦截过滤分离，分离残饵粪便后的水流沿切向回流入养殖池，分离的残饵粪便直接排出养殖系统。

3、进一步的，所述的轻质颗粒为生物陶粒、蛭石无机质或稻壳、核桃砂有机质，且其粒径为0.4～3.0mm，饱和吸水后的密度为1.1～1.3g/cm3，所述的底沙平铺后外缘最薄处厚度4～6cm。该轻质颗粒同时是生化挂膜材料。

4、进一步的，所述的气提管的顶部设置有用于将气提过程中产生的泡沫导出至所述的排污立管的第二横支管，所述的第二横支管的另一端与所述的排污立管连通。

5、进一步的，所述的气提管的直径为160～400mm，所述的小孔的直径为4～8mm，所述的气提管的开孔管段长度为8～12cm，所述的气提管的底部设置有气提曝气管。孔径大小能够使底沙通过，但能够拦截对虾，防止对虾被抽提。

6、进一步的，所述的养殖池的底部坡度为0.025％～0.03％，所述的养殖池为圆形或八角池，单池面积为30-100m2，所述的养殖池的顶部设置有进水管，所述的进水管的出水口处设置有用于控制养殖水位的浮球阀。使养殖全程维持高水位运行。

7、进一步的，所述的养殖池内侧壁安装有若干个朝向一致的用于推动水体旋转的曝气推流装置，所述的曝气推流装置包括瓦片状的导流剖管和位于所述的导流剖管底部内侧的曝气管，所述的导流剖管倾斜放置且其的底部距离所述的底沙表层不低于15cm。在曝气时，水气混合物沿着倾斜的管片上升，慢慢养殖池内水流就会旋转起来，距离不低于15cm以减轻曝气产生的垂直水流扰动底沙。

8、进一步的，所述的排泥管倾斜向下设置且其上设置有第一开关阀门。有利于残饵粪便的排出。

9、进一步的，所述的固液分离装置采用旋流分离器，所述的旋流分离器安装在所述的养殖池的池边，所述的气提管的上端通过第三横支管与所述的旋流分离器的切向入口连接，所述的旋流分离器的顶部中心出水管与所述的第一横支管连接，所述的旋流分离器的底部出口设置有用于储存底沙的储斗，所述的储斗的下端设置有第二开关阀门。气提上来的水-沙混合物，自第三横支管输送过来，沿着切线方向进入旋流分离器，旋流分离器利用离心力分离，密度高于水的底沙甩到外筒后沉到锥形底部，在离心力和重力作用下，清洗后的底沙最终自底部排出落入养殖池边缘，和水密度接近的粪便随着水流自中心管排出，流向第一横支管通过滤网进一步分离。

10、进一步的，所述的固液分离装置为用于分离气固液三相的三相分离器，所述的三相分离器包括底部倾斜设置的沉降筒和顶部倾斜设置的挡泡罩，所述的沉降筒的底部中心接入所述的气提管的顶部出口，所述的沉降筒的顶部开口位于所述的养殖池水位上方，位于所述的养殖池水位处的所述的沉降筒的侧壁开孔与所述的第一横支管连通，所述的沉降筒的底部最低处接有一根用于将分离的底沙输送回所述的养殖池池边的回流管，所述的回流管的出口处设置有第三开关阀门，所述的回流管倾斜向下设置且其管径为30-50mm，所述的挡泡罩套设在所述的气提管的顶部且位于所述的气提管与所述的沉降筒之间，所述的挡泡罩的顶部最高处与所述的第二横支管连通，所述的挡泡罩底部位于所述的第一横支管的下方。气提管顶部提升上来的气液固混合物，比水轻的气泡上升进入挡泡罩，经第二横支管排出，液固混合物流入沉降筒，比水重的底沙下沉到沉降筒底部，通过回流管回流到池底边缘；与水密度接近的水与粪便的混合物(粪便密度约为1.06g/ml，)流向第一横支管通过滤网进一步分离。

11、本发明还提供一种利用上述养殖系统的日本对虾工厂化养殖方法，包括以下步骤：

12、(1)中心气提管安装到位后，将底沙平铺入池底，虾池边缘沙厚度不低于5cm；

13、(2)布设养殖池内曝气气管，将所有曝气推流装置均匀布设在池壁上，以促使池内水体朝一个方向旋转，在旋转中将池底颗粒物(底沙、粪便、残饵等)向中心聚集；

14、(3)养殖池进水至正常满水位，调整中心气提管内气管曝气量，测试气提能够提升的底沙速率，确保池底所有底沙能够在2h内能够循环淘洗一遍，测试完成后，整个设施可以进入正常养殖过程；

15、(4)设施初次使用的养殖前期，可以投加1-2次硝化菌以加快底沙挂膜进程。

16、与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一种日本对虾工厂化养殖系统及方法，能够解决目前日本对虾铺沙养殖中，底沙难以清洗容易发黑发臭，无法稳产高产的问题。优点如下：

17、(1)直接在锅底形养殖池铺设轻质颗粒做为底沙材料，利用气提装置及固液分离装置，在养殖中可以持续均匀淘洗底沙，维持底沙的洁净，为日本对虾提供良好栖息环境；

18、(2)采用轻质颗粒做为底沙，在养殖过程中还可以充当挂膜介质，培养硝化菌反硝化菌，在养殖池内实现养殖水体的原位净化处理，形成不需换水的内循环养殖模式。

19、(3)在气提淘洗底沙的同时，能够将残饵粪便浓缩排出，减轻养殖系统的水质污染。

20、综上所述，本发明一种日本对虾工厂化养殖系统及方法，采用铺沙方式养殖，在养殖中可以实现池内沙层的不间断循环清洗，残饵粪便能够浓缩分离直接排出养殖系统，避免底沙发黑发臭现象，维持铺沙养殖中的良好水体环境，为日本对虾的稳产高产创造良好条件。