關于懸浮式流水養(yǎng)殖槽池塘內(nèi)循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)、陸基垃圾回收和水處理集裝箱的可行性方案及說明
一、概述
本養(yǎng)殖系統(tǒng)的研發(fā)和設計是由廣州環(huán)控和武漢生物研究院共同設計和研發(fā)，啟發(fā)于美國大豆協(xié)會的流水養(yǎng)殖槽模式并加以改進，擁有如下專利：
一種水基受控懸浮式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，專利號：201820189755.4
一種跑道式水循環(huán)養(yǎng)殖池的推水增氧系統(tǒng)，專利號：201820184310.7
一種保溫式集裝箱水處理控制系統(tǒng)，專利號：201820710767.7
二、系統(tǒng)特點
本懸浮玻璃鋼跑道式養(yǎng)殖池結(jié)構(gòu)的主體框架由玻璃鋼板材通過螺絲固定，拼裝而成，走道鋪設玻璃鋼格柵板，美觀大方，經(jīng)久耐用。養(yǎng)殖池體采用FRP玻璃鋼一次成型拼裝而成，水下使用壽命達20年以上。養(yǎng)殖池在結(jié)構(gòu)上分為養(yǎng)殖區(qū)、推水區(qū)和垃圾回收區(qū)。本懸浮養(yǎng)殖池的最大特點是設計為跑道式養(yǎng)殖池，具有如下優(yōu)點：
1. 當大功率推水器打開時，養(yǎng)殖水槽內(nèi)的養(yǎng)殖水順著跑道流動，養(yǎng)殖品種則在水中逆水游動，使得養(yǎng)殖品種24小時都在運動，增強了體質(zhì)，降低了患病風險，品質(zhì)更好。吃起來口感更好，故名跑步魚。
2. 跑道池兩端的寬度大于跑道池兩側(cè)的寬度，養(yǎng)殖水流過兩端時，水流速度降低，養(yǎng)殖水中的垃圾會在此沉淀下來。由于垃圾回收區(qū)低于養(yǎng)殖池底部80公分，有利于垃圾回收。
3. 養(yǎng)殖池水體只從水庫通過養(yǎng)殖池上部進水止回閥通道進入，只進不出。換水過程通過排污陸基處理系統(tǒng)完成，由此減少換水量。確保了養(yǎng)殖池內(nèi)的高密度和高溶氧度。這樣才能真正實現(xiàn)120斤/m³的目標。
本系統(tǒng)的最大特點在于養(yǎng)殖水槽內(nèi)所有的養(yǎng)殖廢水通過環(huán)控專利產(chǎn)品氣浮垃圾回收系統(tǒng)，將垃圾吸入垃圾回收池內(nèi)進行沉淀。沉淀后的養(yǎng)殖廢水被抽入水處理集裝箱進行處理，經(jīng)過處理后的養(yǎng)殖水已經(jīng)達到國家農(nóng)業(yè)灌溉用水標準。從水處理集裝箱出來的養(yǎng)殖廢水最后進入生態(tài)凈化區(qū)進行自然凈化，確保了整個養(yǎng)殖流程對環(huán)境無污染。所有養(yǎng)殖尾水真正實現(xiàn)利用，提高了水資源的利用率，既保護了環(huán)境，更降低了資源消耗，是可持續(xù)化發(fā)展的水產(chǎn)養(yǎng)殖新方向。
在安裝方面，傳統(tǒng)的安裝方式在岸邊組裝，需要預先搭建額外的傾斜框架平臺，占用大量土地，限制了安裝場地，導致很多水庫，外塘無法安裝。安裝完成后，再利用框架滑入水中，整體施工難度大，安裝方式原始，費時費力，成本高，所有成本需要用戶承擔。
另外一種安裝方式采用吊機來進行安裝，成本更高，下水難度極高，需要精密的計算以及輔助設備的設計。
三、系統(tǒng)設計規(guī)劃
本養(yǎng)殖水槽設計深度為2.2米，與1.5米深度的養(yǎng)殖水槽相比，加大了單位面積的養(yǎng)殖水體體積，能獲得更高的產(chǎn)量和收益。本系統(tǒng)總共設計有5條養(yǎng)殖水槽，單條養(yǎng)殖水槽設計尺寸為5x26x2.2m，養(yǎng)殖面積為110㎡，養(yǎng)殖水體體積為220m³，設計產(chǎn)量為220m³X120斤/m³=26400斤。5條水槽的設計總產(chǎn)量可達132000斤。
在水處理集裝箱的配置上，我公司根據(jù)水槽養(yǎng)殖的總體水體體積、養(yǎng)殖密度、處理能力進行綜合測算和規(guī)劃，設計每10條養(yǎng)殖水槽配備兩個水處理集裝箱和一個設備控制集裝箱,如是5條養(yǎng)殖水槽就只配備一個水處理集裝箱和一個設備控制集裝箱。此配置兼顧了處理能力和成本控制，以求達到最佳的性價比，節(jié)省設備投入的資金，又能達到理想的水處理效果。
四、系統(tǒng)運行流程
在本套系統(tǒng)中，養(yǎng)殖水槽、水處理集裝箱和生態(tài)凈化區(qū)是一個有機結(jié)合的整體，所有養(yǎng)殖水均在這個系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)，對外零排放，無污染。養(yǎng)殖水從生態(tài)凈化區(qū)循環(huán)補充給養(yǎng)殖水槽進行養(yǎng)殖，養(yǎng)殖水槽內(nèi)中產(chǎn)生的殘餌糞便等廢物順著跑道進入垃圾回收區(qū)，被收集后抽入水處理集裝箱內(nèi)進行處理，最后再從水處理集裝箱排入生態(tài)凈化區(qū)進行最后的生態(tài)凈化。整個流程形成一個完整的循環(huán)，所有養(yǎng)殖水均在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)流動，使水資源得到了全部利用，大大降低了對水資源的需求和負擔，節(jié)能環(huán)保，是真正可持續(xù)化發(fā)展的水產(chǎn)養(yǎng)殖新方向。
水處理集裝箱內(nèi)設有垃圾回收系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、增氧系統(tǒng)、水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)、備用發(fā)電系統(tǒng)等各項子系統(tǒng)：
垃圾回收系統(tǒng)由高壓垃圾回收水泵通過管道連接至養(yǎng)殖池底部的垃圾回收口，通過水泵定時將垃圾回收區(qū)內(nèi)沉淀池中的養(yǎng)殖廢水抽入水處理集裝箱內(nèi)的水處理系統(tǒng)進行處理。
水處理系統(tǒng)設有滾筒微濾機回收較大顆粒的固體廢物，過濾后的養(yǎng)殖廢水再次進入蛋白質(zhì)分離器進行分離，并將細小及蛋白物質(zhì)進行回收，完全去除了水體中的微小雜物及蛋白。處理完畢后進入沸騰式生物過濾器做進一步處理，去除養(yǎng)殖廢水中的氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等溶解在養(yǎng)殖廢水中的有害物。
最后經(jīng)過紫外線殺菌器進行殺菌處理，完成整個處理過程。處理完成的養(yǎng)殖水被送入養(yǎng)殖水槽所在的遠水域進行生態(tài)凈化，經(jīng)過生態(tài)凈化后的養(yǎng)殖水可達到漁業(yè)用水標準。真正意義上實現(xiàn)了養(yǎng)殖水在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)利用，綠色環(huán)保，無污染，零排放，高密度，高效率的養(yǎng)殖新模式。
增氧系統(tǒng)保函了大風量，高壓力的三葉羅茨風機，可為養(yǎng)殖水槽提供強勁的增氧需求。養(yǎng)殖水槽內(nèi)還配備有廣州環(huán)控農(nóng)業(yè)生物科技有限公司專利設計的增氧推水裝置，利用增氧風機的動力來推動養(yǎng)殖水沿跑道流動，無需額外能源就能完成增氧和推水的功能更，節(jié)能高效。
水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)設置在水處理系統(tǒng)的末端，用于實時檢測水質(zhì)，確保處理效果。配備有高精度傳感器，對水質(zhì)實施溶解氧、溫度、pH、等參數(shù)全程實時在線監(jiān)測，水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)返回PLC控制系統(tǒng)設備，由PLC實現(xiàn)無線遠程監(jiān)控、短訊和手機APP推送功能。
備用發(fā)電系統(tǒng)由配備ATS自切換系統(tǒng)，發(fā)電機組與市電并網(wǎng)運行，當檢測到市電電壓不穩(wěn)，或者斷電時，ATS自切換系統(tǒng)會在十幾秒之內(nèi)啟動發(fā)電機組，接管整套供電系統(tǒng)，保證全套養(yǎng)殖系統(tǒng)的正常運行。當市電恢復后，發(fā)電機組會持續(xù)工作一段時間，確認市電穩(wěn)定后發(fā)電機組停止工作，切換回市電供電。整個流程實現(xiàn)了全自動化控制，無需人工干預，保證了養(yǎng)殖系統(tǒng)的用電安全性和養(yǎng)殖品種的安全。也避免了因斷電導致養(yǎng)殖品種缺氧死亡的重大安全隱患。
總結(jié)
本套養(yǎng)殖系統(tǒng)綜合運用了環(huán)保和現(xiàn)代工業(yè)化的理念，結(jié)合機械工程學、生物學、機電工程學、現(xiàn)代電子信息學等先進學科，對水產(chǎn)品進行高密度、高效率化生產(chǎn)。環(huán)保無害、循環(huán)利用、全程可控是本養(yǎng)殖系統(tǒng)方案的第一宗旨，也是未來水產(chǎn)養(yǎng)殖的必經(jīng)之路。
