[实用新型]一种内循环生物膜对虾养殖系统

说明书

本实用新型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。

技术领域：

本实用新型属水产养殖设备技术领域，涉及一种内循环生物膜对虾养殖系统，该系统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。

背景技术：

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(Recirculating aquaculturesystems，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(Ammonium oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(Ammonia oxidizing archaea，AOA)和亚硝酸盐氧化细菌(Nitrite oxidizing bacteria，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。