一种基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置

1.本发明属于水产养殖技术领域，尤其涉及一种基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置。


背景技术：

2.微藻富含蛋白、多不饱和脂肪酸(pufa)、类胡萝卜素等多种营养和生物活性物质,作为幼体动物的鲜活饵料和次级饵料生物的营养强化食物,在促进幼体生长、提高存活率方面显著优于人工饵料。作为调水剂,具有稳定菌相、迅速去除氮磷、增加水体溶解氧的作用。通过摄食微藻,能够促进养殖动物的营养循环、降低饲料系数、提高成活率。在贝类净化中可通过摄食微藻富集epa、dha或维生素,达到保肥、增质、提升产品价值的效果；作为观赏鱼和高档鱼类饲料、纯天然功能性饲料添加剂,远远优于鱼粉、鱼油和中草药。
3.目前，微藻的培养基主要是人工合成的，成本较高，限制了微藻的更广泛的应用。然而，养殖缸废水中含有大量的co2以及富含氨氮等元素的代谢废物，这些物质经过简单处理后可以作为微藻的天然培养基，被微藻吸收转化后，可以达到净水增氧的目的。因此，亟需一种基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置来解决以上问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，以解决上述现有技术存在的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，包括养殖缸缸体，所述养殖缸缸体的顶面转动连接有养殖缸盖板，所述养殖缸盖板内安装有微藻循环机构，所述微藻循环机构包括与所述养殖缸盖板固接的微藻循环管道，所述微藻循环管道分别通过进水机构与出水机构与所述养殖缸缸体内连通，所述进水机构包括与所述微藻循环管道连通的进水管道，所述出水机构包括与所述微藻循环管道连通的出水管道。
6.优选的，所述进水管道和所述微藻循环管道之间连通有曝气部和过滤部，所述曝气部与所述过滤部连通，所述曝气部与所述养殖缸盖板固接，所述过滤部与所述养殖缸缸体内壁固接。
7.优选的，所述曝气部包括与所述养殖缸盖板固接的曝气水泵，所述曝气水泵的一端与所述微藻循环管道连通，所述曝气水泵的另一端连通有第一折弯管道，所述第一折弯管道与所述过滤部连通。
8.优选的，所述过滤部包括与所述养殖缸缸体侧壁固接的缓冲筛管，所述缓冲筛管的顶部与所述第一折弯管道连通，所述缓冲筛管的底部连通有进水管道，所述进水管道的底端伸入所述养殖缸缸体的水面以下。
9.优选的，所述微藻循环管道靠近所述出水管道的一侧固接并连通有补料部，所述补料部包括与所述微藻循环管道固接并连通的管道阀门，所述管道阀门远离所述微藻循环
管道的一侧固接并连通有微藻补料口。
10.优选的，所述出水管道的底端伸入所述养殖缸缸体的水面以下，所述出水管道的顶端连通有水质传感器，所述水质传感器与所述养殖缸缸体的侧壁固接，所述水质传感器的顶面通过折弯水管与所述微藻循环管道连通，所述水质传感器的一侧连通有调速机构，所述调速机构与所述微藻循环管道连通。
11.优选的，所述调速机构包括与所述微藻循环管道固接并连通的三通管，所述三通管位于所述养殖缸盖板的底部，所述三通管的一端连通有控流阀门，所述控流阀门通过第二折弯管道连通有微藻缓存瓶，所述微藻缓存瓶通过侧面管道与所述水质传感器连通，所述微藻缓存瓶的底面连通有控速滴管。
12.优选的，所述微藻循环管道通过若干管道卡扣与所述养殖缸盖板固接。
13.优选的，所述微藻循环管道包括照明温控外管，所述照明温控外管与所述管道卡扣固接，所述照明温控外管内安装有循环内管。
14.优选的，所述养殖缸缸体与所述养殖缸盖板之间通过两个可弯折支架转动连接。
15.本发明公开了以下技术效果：本发明能够实现水体循环，在对养殖水质进行生物净化的同时，有效利用水中的代谢废物来供给微藻繁殖，而微藻又能一部分留在管道中持续繁殖，一部分作为饵料返回给养殖装置中的水生生物，从而实现自给自足的目的。本发明能够在原先养殖装置的必需耗电量范围内，实现对能源的最大化利用。并且该装置的结构单元较为简单，方便部件的组装、更换和清洗等步骤。
附图说明
16.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
17.图1为本发明基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置的结构示意图；
18.图2为微藻循环管道的结构示意图；
19.图3为缓冲筛管的结构示意图；
20.图4为控流阀门的结构示意图。
21.图中：1、微藻补料口；2、管道阀门；3、微藻循环管道；4、养殖缸盖板；5、管道卡扣；6、进水管道；7、缓冲筛管；8、第一弯折管道；9、曝气水泵；10、三通管；11、控流阀门；12、第二弯折管道；13、微藻缓存瓶；14、控速滴管；15、折弯水管；16、水质传感器；17、出水管道；18、微藻缓存瓶侧面管道；19、养殖缸缸体；20、可弯折支架；21、循环内管；22、照明温控外管。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
24.参照图1-4所示，本发明提供一种基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，包括养殖
缸缸体19，养殖缸缸体19的顶面转动连接有养殖缸盖板4，养殖缸盖板4内安装有微藻循环机构，微藻循环机构包括与养殖缸盖板4固接的微藻循环管道3，微藻循环管道3分别通过进水机构与出水机构与养殖缸缸体19内连通，进水机构包括与微藻循环管道3连通的进水管道6，出水机构包括与微藻循环管道3连通的出水管道17。
25.本发明能够实现水体循环，在对养殖水质进行生物净化的同时，有效利用水中的代谢废物来供给微藻繁殖，而微藻又能一部分留在管道中持续繁殖，一部分作为饵料返回给养殖装置中的水生生物，从而实现自给自足的目的。本发明能够在原先养殖装置的必需耗电量范围内，实现对能源的最大化利用。并且该装置的结构单元较为简单，方便部件的组装、更换和清洗等步骤。
26.进一步优化方案，进水管道6和微藻循环管道3之间连通有曝气部和过滤部，曝气部与过滤部连通，曝气部与养殖缸盖板4固接，过滤部与养殖缸缸体19内壁固接。
27.进一步优化方案，曝气部包括与养殖缸盖板4固接的曝气水泵9，曝气水泵9的一端与微藻循环管道3连通，曝气水泵9的另一端连通有第一折弯管道，第一折弯管道与过滤部连通。
28.缓冲筛管7的上下管口端为多孔筛网，下筛网孔稍大，上筛网孔较小，其中装有4/5容积的有机碳颗粒。
29.进一步优化方案，过滤部包括与养殖缸缸体19侧壁固接的缓冲筛管7，缓冲筛管7的顶部与第一折弯管道连通，缓冲筛管7的底部连通有进水管道6，进水管道6的底端伸入养殖缸缸体19的水面以下。
30.进一步优化方案，微藻循环管道3靠近出水管道17的一侧固接并连通有补料部，补料部包括与微藻循环管道3固接并连通的管道阀门2，管道阀门2远离微藻循环管道3的一侧固接并连通有微藻补料口1。出水管道17的最低位置较进水管道6的最低位置高。
31.进一步优化方案，出水管道17的底端伸入养殖缸缸体19的水面以下，出水管道17的顶端连通有水质传感器16，水质传感器16与养殖缸缸体19的侧壁固接，水质传感器16的顶面通过折弯水管15与微藻循环管道3连通，水质传感器16的一侧连通有调速机构，调速机构与微藻循环管道3连通。
32.水质传感器16能够有效监控水质情况，保证装置的正常运行，弯折水管15上端与微藻循环管道3连接处设有微孔滤网,所以该管道只能允许水通过，微藻不能通过，微藻主要通过调速机构那边去进入养殖缸。
33.进一步优化方案，调速机构包括与微藻循环管道3固接并连通的三通管10，三通管10位于养殖缸盖板4的底部，三通管10的一端连通有控流阀门11，控流阀门11并非正常的控流阀门11，而是可以通过调节孔径来控制可通过的水体中的微藻量,控流阀门11通过第二折弯管道连通有微藻缓存瓶13，微藻缓存瓶13通过侧面管道与水质传感器16连通，微藻缓存瓶13的底面连通有控速滴管14。
34.控流阀门11分为两部分，一部分即常见控流阀门，设置在该阀门的右侧，通过阀门调节流量，具体参考已有的常见阀门结构，控流阀门11内设有可调透过滤网，可调透过滤网由旋钮控制，当旋钮位于最初位置时，可调透过滤网所在平面与管道横截面平行，而当旋钮旋转90
°
时两平面垂直。故在闭合滤网右侧的阀门时，原先可调透过滤网与管道截面平行，完全阻隔液体，使其无法通过。而在打开滤网右侧的阀门时，可调透过滤网旋钮旋转后，由
于可调透过滤网与管道壁产生空隙，液体可完全流过。该模式主要应用于需要完全排出管道液体的时候。正常管道使用过程中，可调透过滤网与管道截面平行，从而保证正常情况下，只使养殖水透过而不使或者控制微藻的透过。
35.该设备正常运行下，可调透过滤网的右侧阀门为打开状态，而可调透过滤网所在平面也与管道截面平行。该可调透过滤网分为两层，外层滤网(位于远离阀门的一边)为半圆形，外层滤网的上半圆为阻隔片，而下半圆全空，故液体只能从下半部分流过。
36.内层滤网位于接近阀门的一边，其设有若干滤孔，滤孔直径为5微米左右，因为使用的微藻个体直径于10微米左右及以上。
37.在只允许养殖水通过而不允许微藻通过情况下，可调透过滤网下半圆的滤孔统一为小滤孔，在补料口1处的阀门加入养殖水以及水泵的双作用下，由于液体压强，会使养殖水从小滤孔透过，而微藻无法透过。
38.当需要流出微藻，并使其通过量可控时，内层滤网上有一调节针，该调节针在初始状态下与滤网旋钮复合，当滤网旋钮位于起始位置，即滤网平面与管道截面平行时，调节针开放，并且该调节针可顺着管道中心旋动。
39.内层滤网的上半部分，上半圆上的大滤孔密度越来越多(20微米左右，微藻可通过)，故当旋转调节针时，可以调节微藻透过量。
40.从而在阀门和可调透过滤网的双重作用下，可以实现流出液体中养殖水和微藻的分开调节，使微藻循环更为可控。
41.微藻缓存瓶13上部分为正常瓶状结构，其下部控速滴管的具体结构可以参考滴定管，即可以通过旋转小旋扭，控制滴加的量。微藻缓存瓶13主要起到缓存作用，可以缓存微藻，根据缸中的生物量调节微藻投喂量，并且不是一次投喂完，而是通过控速滴管，控制投喂量，避免进入水体的微藻过多，并且无法被生物消耗而造成泛滥或者其他不可控的结果。
42.进一步优化方案，微藻循环管道3通过若干管道卡扣5与养殖缸盖板4固接。
43.进一步优化方案，微藻循环管道3包括照明温控外管22，照明温控外管22与管道卡扣5固接，照明温控外管22内安装有循环内管21。
44.照明温控外管22有照明组件及加热组件，间隔排列，整条线路呈螺旋状，每段横排微藻循环管道3的头尾均有线路接口，可以与多个管道通过u形玻璃管道连续组装连接，该u形管道为正常玻璃管道，不具双管结构。微藻循环管道3能够实现均匀照明加热，使管道中的微藻生长更为均衡，采用螺旋组件，进一步节约能源消耗，还能够避免由于管道遮挡，而导致光照无法照明养殖缸内水体的缺点。
45.进一步优化方案，养殖缸缸体19与养殖缸盖板4之间通过两个可弯折支架20转动连接。
46.工作原理：
47.完成初始准备工作后，打开管道阀门2，往微藻补料口1加入微藻液(此处以小球藻为例)后关闭管道阀门2，该基于微藻养殖的循环式养殖缸即正式开始工作。养殖缸缸体中的水生生物在养殖过程中会消耗水体氧气，并且排泄废物，使水质条件逐渐恶化。此时打开曝气水泵9，曝气水泵9能够将养殖缸的水给向上抽吸，首先经过进水管道6到达缓冲筛管7，缓冲筛管7的下筛网孔稍大，可以使粪便或生物组织碎片等固体废物进入缓冲筛管7，其中装有4/5容积的有机碳颗粒，能够在抽吸水流的作用下与固体废物相互作用，摩擦碰撞后，
使其进一步碎片化并进行吸附，从而避免较大固体废物通过较小的上筛网孔，此外该固体废物也能在此处集中后被水体中的微生物分解，其代谢产物一并汇入废水中。废水在到达曝气水泵9后，曝气水泵9在对其曝气的同时将其泵入微藻循环管道3。在微藻循环管道3中，小球藻能够有效利用废水，将其中的co2转化为o2，将废水中的氨氮等物质吸收转化，从而实现净水和二次充氧的目的。此外，小球藻也能在微藻循环管道3中快速繁殖，其正常繁殖周期为5-7天。经过小球藻处理后的水可以通过折弯水管15、水质传感器16以及出水管道17后流回养殖缸缸体19。折弯水管15上端与微藻循环管道3连接处有一微孔滤网，该滤网能够有效过滤微藻，只能使液体通过。而微藻循环管道3的左下角还连有一装有控流阀门11的管道，通过调节控流阀门11，使部分藻液流入该管道，进入微藻缓存瓶13，该控流速度主要取决于小球藻的繁殖速度，应控制使其5-7天完全流过单倍小球藻的量，如此便可实现小球藻的循环生长和流出。微藻缓存瓶13中的藻液再次通过控速滴管14持续滴入养殖缸缸体19中，从而实现投喂的目的。微藻缓存瓶13和折弯水管15均与水质传感器16相连，该传感器能有效监控水体中的气体和温度、ph、氨氮等多方面数据，以便合理调节曝气水泵9、控流阀门11等装置，实现水体环境的稳定和监控。除此之外，照明温控外管22可调节光照强度和温度，从而来调节循环内管21微藻的生长，并为养殖缸提供照明和保持温度。并且该养殖缸盖板4包括面板上的整体装置作为养殖缸缸盖，可以通过侧面的可弯折支架20实现开合。
48.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
49.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，其特征在于：包括养殖缸缸体(19)，所述养殖缸缸体(19)的顶面转动连接有养殖缸盖板(4)，所述养殖缸盖板(4)内安装有微藻循环机构，所述微藻循环机构包括与所述养殖缸盖板(4)固接的微藻循环管道(3)，所述微藻循环管道(3)分别通过进水机构与出水机构与所述养殖缸缸体(19)内连通，所述进水机构包括与所述微藻循环管道(3)连通的进水管道(6)，所述出水机构包括与所述微藻循环管道(3)连通的出水管道(17)。2.根据权利要求1所述的基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，其特征在于：所述进水管道(6)和所述微藻循环管道(3)之间连通有曝气部和过滤部，所述曝气部与所述过滤部连通，所述曝气部与所述养殖缸盖板(4)固接，所述过滤部与所述养殖缸缸体(19)内壁固接。3.根据权利要求2所述的基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，其特征在于：所述曝气部包括与所述养殖缸盖板(4)固接的曝气水泵(9)，所述曝气水泵(9)的一端与所述微藻循环管道(3)连通，所述曝气水泵(9)的另一端连通有第一折弯管道，所述第一折弯管道与所述过滤部连通。4.根据权利要求3所述的基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，其特征在于：所述过滤部包括与所述养殖缸缸体(19)侧壁固接的缓冲筛管(7)，所述缓冲筛管(7)的顶部与所述第一折弯管道连通，所述缓冲筛管(7)的底部连通有进水管道(6)，所述进水管道(6)的底端伸入所述养殖缸缸体(19)的水面以下。5.根据权利要求1所述的基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，其特征在于：所述微藻循环管道(3)靠近所述出水管道(17)的一侧固接并连通有补料部，所述补料部包括与所述微藻循环管道(3)固接并连通的管道阀门(2)，所述管道阀门(2)远离所述微藻循环管道(3)的一侧固接并连通有微藻补料口(1)。6.根据权利要求1所述的基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，其特征在于：所述出水管道(17)的底端伸入所述养殖缸缸体(19)的水面以下，所述出水管道(17)的顶端连通有水质传感器(16)，所述水质传感器(16)与所述养殖缸缸体(19)的侧壁固接，所述水质传感器(16)的顶面通过折弯水管(15)与所述微藻循环管道(3)连通，所述水质传感器(16)的一侧连通有调速机构，所述调速机构与所述微藻循环管道(3)连通。7.根据权利要求6所述的基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，其特征在于：所述调速机构包括与所述微藻循环管道(3)固接并连通的三通管(10)，所述三通管(10)位于所述养殖缸盖板(4)的底部，所述三通管(10)的一端连通有控流阀门(11)，所述控流阀门(11)通过第二折弯管道连通有微藻缓存瓶(13)，所述微藻缓存瓶(13)通过侧面管道与所述水质传感器(16)连通，所述微藻缓存瓶(13)的底面连通有控速滴管(14)。8.根据权利要求1所述的基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，其特征在于：所述微藻循环管道(3)通过若干管道卡扣(5)与所述养殖缸盖板(4)固接。9.根据权利要求8所述的基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，其特征在于：所述微藻循环管道(3)包括照明温控外管(22)，所述照明温控外管(22)与所述管道卡扣(5)固接，所述照明温控外管(22)内安装有循环内管(21)。10.根据权利要求1所述的基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，其特征在于：所述养殖缸缸体(19)与所述养殖缸盖板(4)之间通过两个可弯折支架(20)转动连接。

技术总结
本发明公开一种基于微藻繁殖的循环式水产养殖装置，包括养殖缸缸体，养殖缸缸体的顶面转动连接有养殖缸盖板，养殖缸盖板内安装有微藻循环机构，微藻循环机构包括与养殖缸盖板固接的微藻循环管道，微藻循环管道分别通过进水机构与出水机构与养殖缸缸体内连通，进水机构包括与微藻循环管道连通的进水管道，出水机构包括与微藻循环管道连通的出水管道。本发明能够实现水体循环，在对养殖水质进行生物净化的同时，有效利用水中的代谢废物来供给微藻繁殖，而微藻又能一部分留在管道中持续繁殖，一部分作为饵料返回给养殖装置中的水生生物，从而实现自给自足的目的。而实现自给自足的目的。而实现自给自足的目的。


技术研发人员：陈元昭 胡蓓娟 王若璇 周婕 史逸凡
受保护的技术使用者：南昌大学
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/28