關于懸浮式流水養殖槽池塘內循環養殖系統、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
本養殖系統的研發和設計是由廣州環控和武漢生物研究院共同設計和研發，啟發于美國大豆協會的流水養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水養殖系統，專利號：201820189755.4
一種跑道式水循環養殖池的推水增氧系統，專利號：201820184310.7
一種保溫式集裝箱水處理控制系統，專利號：201820710767.7
二、系統特點
本懸浮玻璃鋼跑道式養殖池結構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，經久耐用。養殖池體采用FRP玻璃鋼一次成型拼裝而成，水下使用壽命達20年以上。養殖池在結構上分為養殖區、推水區和垃圾回收區。本懸浮養殖池的最大特點是設計為跑道式養殖池，具有如下優點：
1. 當大功率推水器打開時，養殖水槽內的養殖水順著跑道流動，養殖品種則在水中逆水游動，使得養殖品種24小時都在運動，增強了體質，降低了患病風險，品質更好。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的寬度，養殖水流過兩端時，水流速度降低，養殖水中的垃圾會在此沉淀下來。由于垃圾回收區低于養殖池底部80公分，有利于垃圾回收。
3. 養殖池水體只從水庫通過養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完成，由此減少換水量。確保了養殖池內的高密度和高溶氧度。這樣才能真正實現120斤/m³的目標。
本系統的最大特點在于養殖水槽內所有的養殖廢水通過環控專利產品氣浮垃圾回收系統，將垃圾吸入垃圾回收池內進行沉淀。沉淀后的養殖廢水被抽入水處理集裝箱進行處理，經過處理后的養殖水已經達到國家農業灌溉用水標準。從水處理集裝箱出來的養殖廢水最后進入生態凈化區進行自然凈化，確保了整個養殖流程對環境無污染。所有養殖尾水真正實現利用，提高了水資源的利用率，既保護了環境，更降低了資源消耗，是可持續化發展的水產養殖新方向。
在安裝方面，傳統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、系統設計規劃
本養殖水槽設計深度為2.2米，與1.5米深度的養殖水槽相比，加大了單位面積的養殖水體體積，能獲得更高的產量和收益。本系統總共設計有5條養殖水槽，單條養殖水槽設計尺寸為5x26x2.2m，養殖面積為110㎡，養殖水體體積為220m³，設計產量為220m³X120斤/m³=26400斤。5條水槽的設計總產量可達132000斤。
在水處理集裝箱的配置上，我公司根據水槽養殖的總體水體體積、養殖密度、處理能力進行綜合測算和規劃，設計每10條養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，節省設備投入的資金，又能達到理想的水處理效果。
四、系統運行流程
在本套系統中，養殖水槽、水處理集裝箱和生態凈化區是一個有機結合的整體，所有養殖水均在這個系統內部循環，對外零排放，無污染。養殖水從生態凈化區循環補充給養殖水槽進行養殖，養殖水槽內中產生的殘餌糞便等廢物順著跑道進入垃圾回收區，被收集后抽入水處理集裝箱內進行處理，最后再從水處理集裝箱排入生態凈化區進行最后的生態凈化。整個流程形成一個完整的循環，所有養殖水均在系統內部循環流動，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，節能環保，是真正可持續化發展的水產養殖新方向。
水處理集裝箱內設有垃圾回收系統、水處理系統、增氧系統、水質監控系統、備用發電系統等各項子系統：
垃圾回收系統由高壓垃圾回收水泵通過管道連接至養殖池底部的垃圾回收口，通過水泵定時將垃圾回收區內沉淀池中的養殖廢水抽入水處理集裝箱內的水處理系統進行處理。
水處理系統設有滾筒微濾機回收較大顆粒的固體廢物，過濾后的養殖廢水再次進入蛋白質分離器進行分離，并將細小及蛋白物質進行回收，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，去除養殖廢水中的氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等溶解在養殖廢水中的有害物。
最后經過紫外線殺菌器進行殺菌處理，完成整個處理過程。處理完成的養殖水被送入養殖水槽所在的遠水域進行生態凈化，經過生態凈化后的養殖水可達到漁業用水標準。真正意義上實現了養殖水在系統內的循環利用，綠色環保，無污染，零排放，高密度，高效率的養殖新模式。
增氧系統保函了大風量，高壓力的三葉羅茨風機，可為養殖水槽提供強勁的增氧需求。養殖水槽內還配備有廣州環控農業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，節能高效。
水質監控系統設置在水處理系統的末端，用于實時檢測水質，確保處理效果。配備有高精度傳感器，對水質實施溶解氧、溫度、pH、等參數全程實時在線監測，水質監控系統的數據返回PLC控制系統設備，由PLC實現無線遠程監控、短訊和手機APP推送功能。
備用發電系統由配備ATS自切換系統，發電機組與市電并網運行，當檢測到市電電壓不穩，或者斷電時，ATS自切換系統會在十幾秒之內啟動發電機組，接管整套供電系統，保證全套養殖系統的正常運行。當市電恢復后，發電機組會持續工作一段時間，確認市電穩定后發電機組停止工作，切換回市電供電。整個流程實現了全自動化控制，無需人工干預，保證了養殖系統的用電安全性和養殖品種的安全。也避免了因斷電導致養殖品種缺氧死亡的重大安全隱患。
總結
本套養殖系統綜合運用了環保和現代工業化的理念，結合機械工程學、生物學、機電工程學、現代電子信息學等先進學科，對水產品進行高密度、高效率化生產。環保無害、循環利用、全程可控是本養殖系統方案的第一宗旨，也是未來水產養殖的必經之路。
