[发明专利]一种循环水水产养殖系统

说明书

技术领域

本发明涉及水产养殖污水的循环利用及固体颗粒物的二次利用设施。

背景技术

一般情况下，集约化水产养殖活动中投喂饵料的20-25％的蛋白质转换成鱼肉，剩余的以氨氮、残饵和粪便的形式存在于养殖环境中。存在养殖水体的残饵和粪便是水体中氨氮、亚硝酸氮等的主要来源，固体颗粒物的降解会消耗大量的氧气。所以对于循环水养殖系统，在系统设计时要求尽可能短的时间内高效的把颗粒物移出系统。

对于水体中的氨氮及残饵和粪便，一种处理方法是进行换水。据估算，养殖1kg的对虾要消耗20m³清洁水源，养殖1kg鱼消耗的清洁水源大约为2-10m³。第二种方法是将养殖用水进行处理再利用，即循环水养殖，一般循环水养殖水体重复利用率为95％，每1kg养殖产量消耗的水资源大约为20-30l。循环水养殖的水处理成本是决定养殖效益的关键因素。目前常用的循环水养殖水处理装置包括生物过滤器、泡沫分离器、固液分离机等。循环水养殖系统中会产生大量的固体废弃物，研究表明，年产1000kg的循环水养殖场，每年产生375kg的固体颗粒废弃物。

淡水养殖系统产生的固体颗粒物可以用来堆肥和灌溉。海水养殖系统中产生的固体颗粒物则因为含有盐分而资源化比较困难。所以如何实现水产养殖系统中固体颗粒物的资源化和减量化是实现循环水养殖系统零污染排放的核心技术，已经报道的常用处理方法是进行厌氧消化。实践证明这种处理方法反应时间太长(1-2个月)，且反应器占地面积较大。

生物絮凝技术利用微生物的无机氮同化过程，将氨氮、亚硝酸氮和硝酸盐转化成细菌物质，是活性污泥法处理城市废水中应用的较为成熟的技术之一。生物絮凝可以实现水体中氨的快速转化。如果水体中溶解态的碳、氮比维持某一水平的平衡(C/N＞15)，水体中的氨氮可以通过生物絮凝的方式直接转化成异养细菌的生物量而被去除。因为异养细菌的生长代谢速率约10倍于硝化细菌类的自养细菌，所以通过生物絮凝实现的异养氨转化明显快于硝化作用实现的氨转化。生物絮凝可以实现养殖水体中残饵和粪便的二次利用。细菌和附生藻类附着在来源于鱼类残饵和粪便分解过程中产生的粪便上，形成颗粒群聚体。细菌和藻类，由于大小和存在状态的关系，不一定能直接被鱼类所摄取。如果是颗粒群聚体形态的话，就能被滤食性、杂食性鱼类和虾摄取。试验结果表明，鲢鱼、罗非鱼、虾等摄食细菌絮凝体后生长率良好，而且同化率也高。生物絮凝技术对于水产养殖的意义在于可以降低水处理的成本，并实现废物的二次利用，降低饲料成本。

常用的水产养殖中应用生物絮凝技术是原位处理，即直接在养虾池和罗非鱼养殖池中添加碳源、充气，创造适宜于形成絮凝体的环境条件，实现水质净化和残饵和粪便的重复利用。这种方式的优点是成本低。但存在下述缺点：1、容易造成缺氧微生物降解有机物会消耗氧气，向养殖水体中直接加入碳源会造成水体中氧气的突然消耗而影响养殖对象的生长；2浑浊度太高直接在养殖水体中形成生物絮凝体会使养殖水体中的悬浮颗粒物浓度增加而影响养殖对象的生长。

发明内容

本发明的目的是通过应用生物絮凝技术，实现水产养殖用水的循环利用和固体颗粒物的二次利用，从而做到真正的零排放。