[发明专利]用于水产养殖再循环水系统的三重排水设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于水产养殖再循环水系统的设备，尤其是三重排水设备，该设备被设计成从养殖水槽内去除普通水产养殖活动中产生的固体废物，比如排泄物、残饵和死鱼。

背景技术

在水产养殖再循环水系统中，95％的固体在养殖水槽内产生。水槽内的固体可包括比如鱼废物、残饵和死鱼。这些固体留在水槽内，可造成水质差并且损害鱼的健康。在集中式再循环水系统内具有良好水质的关键是收集这些固体，并且在固体分解前从水槽中去除这些固体。

正确的水槽液压技术对于产生自动清洗的水槽很重要，合适的水槽液压技术要求建立所谓的“茶杯效应”，该效应沿着水槽底部产生强烈的水流，以将固体废物带到水槽中心。部分由于进入水槽的水流的方向、速度和容量而在水槽内产生的径向速度产生该茶杯效应。该茶杯效应很好理解，并且在该领域中已有文件证明该效应。

已有多种被设计成产生并利用茶杯效应的水产养殖系统(见比如美国专利第5,178,093号；美国专利第6,443,100号；美国专利第5,636,595号)。这些系统通常具有与水槽底部同心的双排水管，该双排水管包括将较干净的水(清洁液流)带走的顶部水管以及将充满固体和其他残渣的水(高固体流)带走的底部排水管。使用这种类型的排水管，所有进入水槽的水在水槽中心通过双排水管流出。结果，在水槽中心产生非常高的旋转速度，这些速度高至鱼类会避开为充分有效地养鱼而水槽容量利用较差的区域。

为了试图弥补中心双排水管的不足，康奈尔大学研发了被称为康奈尔类型的系统的再循环水系统。通常，该系统也使用两个排水管，在位于水槽侧边上的排水管和单个排水管之间分割水流，位于水槽侧边上的排水管靠近水槽内的上水面，称为边箱(清洁水流)，单个排水管在水槽底部(高固体流)与水槽同心。用这种方式分割，该系统确实减少了水槽中心的水速高的问题；然而，由于在水槽底部中心流出水槽的水少了，因此该系统丧失了在直径更大的水槽内保持茶杯效应以有效去除固体和残渣的能力。为了补偿，水槽直径增大时，该康奈尔类型的系统必须将更大的流量转移到水槽中心，由此大幅增大高固体流的量，这又反过来产生更高的废水处理成本。

鱼类死亡率提出了水槽本身的清洁问题，不管所使用的水产养殖系统是双排水管类型还是康奈尔类型。鱼类死伤有多种原因，死鱼同其他固体一样，会沉淀在水槽内，堵塞排水管，通过疾病、细菌的增多以及被其他鱼蚕食而降低整个水槽的水质和鱼类的健康。

目前具有若干种用于从水产养殖水槽内去除死鱼的常用方法。一种常用的简单方法是比如使用长杆上的网进行人工去除。然而，在更大的应用场合中，这不太实用。第二种常用的方法是引入直径为15-20厘米的管道，该管道的第一端与水槽的底部大致同心，该管道直接穿过水槽的水柱，到达注入水槽外的封锁装置的第二端。该管道通常通过压差操作，通过吸力将水、死鱼、甚至活鱼从水槽底部拖到封锁装置。可对封锁装置内的水进行处理和再循环，同时可从封锁装置内手动去除死鱼，并将活鱼放回水槽。该技术的缺点在于较大的管道在水柱内产生很大的阻力并且损害旋转速度，这也损害了该系统的自清洁特性。

此文中所公开的设备克服了水产养殖再循环系统内的以上主要缺陷，即固体分解、污水和水处理成本高、水槽内的水循环差以及去除大件固体效率低。

发明内容