。廢水流從反應(yīng)器底部中央位置流進反應(yīng)器，從而形成一個上升流速。該上升流速被設(shè)計成小于主要顆粒廢物的沉淀速度，以便在反應(yīng)器底部形成一個可沉淀顆粒廢物的淤泥床區(qū)域。在淤泥床中，含碳廢物被反硝化細菌消化，產(chǎn)生細菌生物量，硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氮氣而減少，并產(chǎn)生二氧化碳，產(chǎn)生堿，產(chǎn)生熱量。在淤泥床中顆粒廢物還充當(dāng)反硝化細菌賴以生長的介質(zhì)。
[0027]調(diào)溫。為保證養(yǎng)殖魚類始終處于一個適宜的水溫環(huán)境下生活和生長，冬、夏季節(jié)均需進行程度不同的調(diào)溫運行。循環(huán)水養(yǎng)殖與流水式養(yǎng)殖模式相比，其最大優(yōu)勢就體現(xiàn)在養(yǎng)殖水體加熱或制冷方面的節(jié)能效果。加溫:一是采用傳統(tǒng)鍋爐加溫；二是利用地下熱水資源通過換熱器進行加溫；三是熱電廠附近可利用電廠余熱進行加溫；四是采用以太陽能為主體的清潔能源加溫，需與其它加溫工藝組合使用。降溫:主要采用溫室大棚保溫、結(jié)合適當(dāng)增加低溫源水調(diào)溫的方式。
[0028]生物活性炭。能有效去除水體中的有機污染物、氨氮，降低污廢水毒性，減少外排廢水可能對人們生活和生存環(huán)境帶來的危害。進水過程中，由于活性炭的吸附作用污染物在上面富集，使得微生物更易在活性炭表面繁殖生長，形成生物膜，活性炭為微生物提供了載體和良好的生存環(huán)境。形成的生物活性炭同時具有微生物降解作用和吸附作用。
[0029]在傳統(tǒng)循環(huán)流水養(yǎng)殖系統(tǒng)狀態(tài)下，浪費現(xiàn)象非常普遍。投入的餌料只有20%_25%轉(zhuǎn)化為魚蝦產(chǎn)品，其余75%-80%的餌料全部轉(zhuǎn)化為殘餌、糞便、代謝廢物、顆粒有機物、溶解有機物、有機碎屑等；將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，將有機物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和無機物，將水質(zhì)指標(biāo)沒有超標(biāo)的池水過度換水，這些都浪費大量能源和水處理設(shè)備。
[0030]檢測與病害防控。在養(yǎng)殖用水進入池塘前進行各項水質(zhì)指標(biāo)的全面檢測，確保水質(zhì)指標(biāo)滿足養(yǎng)殖生物要求，所有進入魚蝦養(yǎng)殖池的水都不含病原體，所有養(yǎng)殖池塘不會出現(xiàn)交叉感染，全部養(yǎng)殖水處理環(huán)節(jié)全程對于病原體防控步步為營。病害問題的發(fā)生是養(yǎng)殖生物、病原體和養(yǎng)殖環(huán)境之間相互作用的結(jié)果，加強對養(yǎng)殖全過程各項環(huán)節(jié)的管控，有利于預(yù)防病害發(fā)生。
[0031]浮游動物在迅速攝食生長時，大量分泌氨氮和小分子有機物到環(huán)境中，浮游植物在迅速光合作用時也大量分泌同化產(chǎn)物到環(huán)境中，這些小分子有機物又被其它微生物吸收利用，從而形成高效快速封閉式循環(huán)，最終將太陽光能迅速高效轉(zhuǎn)移到大型動物體內(nèi)，能量向大型動物流動匯集，物質(zhì)在生產(chǎn)者消費者分解者之間不停循環(huán)利用。
[0032]浮游植物在光合作用過程中先合成大量小分子有機物質(zhì)，在合成細胞結(jié)構(gòu)時，對于不符合細胞合成比例需要的小分子有機物有時會大量分泌出細胞外，而這些小分子有機物質(zhì)可以被其它生物利用。浮游植物分泌細胞外有機物主要構(gòu)成:碳水化合物占同化量的15-57%，最高達90%，以多糖為主。含氮物質(zhì)占同化量的20-60%，，主要為氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)。有機酸類，主要為羥基乙酸、乳酸、甲酸、乙酸。類脂化合物、酚類物質(zhì)、有機磷脂。揮發(fā)性物質(zhì):甲醛、乙醛、甲乙酮、糠醛、醋酸乙脂。酶類:淀粉酶、蛋白酶、磷酸酯酶。維生素類:硫胺素、生物素、VB12。生長抑制劑、刺激劑、毒素。照度越高，二氧化碳濃度越低，處于衰老期的藻類，排出的有機物在同化固定的總碳量中占的比例越大。藻類本身分泌有機磷脂的現(xiàn)象也很普遍。尤其在水華后期，藻類處于臨死狀態(tài)，排出有機磷數(shù)量更多。
[0033]浮游動物包括鹵蟲、蝦蟹苗、魚苗幼體階段，在正常生長過程中，新陳代謝速度很快，排泄能占攝食能的41-50%以上，排泄的含氮廢物主要是NH4+(NH3)，其它為尿素、氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)等。排泄速率隨動物種類、發(fā)育階段、個體大小、食物水平以及溫度、季節(jié)等不同而異。浮游動物排泄磷的速率隨動物種類、發(fā)育階段、個體大小、食物水平以及溫度、季節(jié)等不同而異，溫度高、個體小、食物水平高時，排泄釋放磷的速度也高。被浮游動物吞食的細菌、浮游植物總磷中，約有54%被浮游動物以可溶性P04+-P形式排泄釋放回水中，其余大多以糞便形式排進水中。
[0034]系統(tǒng)內(nèi)浮游植物經(jīng)過浮游動物的過濾攝食消化吸收排泄過程，才能夠快速實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)和能量流動，浮游動物的消化吸收過程就是能量的濃縮集中過程，由此實現(xiàn)能量從較低一級生物體向更高一級生物體內(nèi)的集中匯集，最終系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量都流轉(zhuǎn)匯集到目標(biāo)產(chǎn)品魚蝦體中，否則組成浮游植物有機體的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等大分子有機物不能迅速分解為氨基酸、脂肪酸、單糖等小分子有機物，浮游動物的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等消化酶起到了分解大分子的作用，比細菌分解作用更有效更迅速，殘渣糞便等難消化的有機物再由細菌慢慢逐級分解。
[0035]光合細菌、單胞藻、大型藻類、水生植物等以太陽光能作為能量來源，太陽光能不足時以人工光源作為能源，以二氧化碳、小分子有機物作為碳源，以氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽作為氮源，以磷酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等作為營養(yǎng)鹽合成自身蛋白質(zhì)，鹵蟲以及其它經(jīng)濟動物將這些植物蛋白轉(zhuǎn)化為自身蛋白質(zhì)，提供給魚蝦作為營養(yǎng)物質(zhì)，從而實現(xiàn)太陽光能到魚蝦產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。
[0036]鑒于各種好氧細菌、厭氧細菌、光合細菌、單細胞藻類、大型藻類、水生植物、輪蟲、鹵蟲、魚蟲、水產(chǎn)生物苗種、魚、蝦、蟹、貝、參、魷等生物均需要不同養(yǎng)殖環(huán)境、不同營養(yǎng)要求，不同溫度、鹽度、溶氧、PH值、堿度、硬度、有機物濃度、光質(zhì)、光照強度、氧化還原電位、營養(yǎng)鹽濃度，不同菌相、藻相、浮游動物相，分別為各種不同養(yǎng)殖生物分別提供各自最適波長光質(zhì)、光照強度、溫度、鹽度、溶氧、PH值、硬度、堿度、氧化還原電位、營養(yǎng)鹽條件、餌料條件、生態(tài)條件等。利用不同水層和培養(yǎng)液水流速度來調(diào)控光照強度，利用不同品種生物光合色素吸收光譜高峰不同來調(diào)控光譜波長，利用生物反應(yīng)管的交織、盤旋、疊加來最大限度充分利用各種波長的太陽光能，利用生物反應(yīng)管的不同圈層、走向、粗細、流速來調(diào)控目標(biāo)生物的最佳生長繁殖生態(tài)環(huán)境條件，及時補充肥料、餌料、氧氣、二氧化碳等易耗易損原料，及時轉(zhuǎn)移輸出細菌、單胞藻、鹵蟲、輪蟲、魚蟲等產(chǎn)成品，及時轉(zhuǎn)移輸出殘餌、糞便及其它代謝產(chǎn)物，維持整個系統(tǒng)高效均衡和諧運轉(zhuǎn)。
[0037]生物反應(yīng)管可粗可細、可大可小、可長可短、可明可暗、可串聯(lián)并聯(lián)、可交織折疊、可水平垂直盤旋、可在表層中層底層各層間穿行，依據(jù)目標(biāo)生物的最佳養(yǎng)殖生態(tài)條件隨時隨地設(shè)定生物反應(yīng)管的位置圈層走向，培養(yǎng)液在管道中不停流淌，流速可控。在生物反應(yīng)管道的一定位置裝有注入端口和流出端口，通過注入端口可隨時補充菌種、苗種、餌料、水分、營養(yǎng)液、鹽分、二氧化碳、氧氣、氨氣、硫化氫、微量元素、維生素、生物活性物質(zhì)等必需成分；通過流出端口可隨時監(jiān)測生物反應(yīng)管中液體氣體成分、氧化還原電位、溶氧、PH值、氨氮、硫化氫、亞硝酸鹽、DIN、DIP、DIS1、COD、B0D、堿度、硬度、有機物濃度、營養(yǎng)條件、反應(yīng)速度、反應(yīng)條件、反應(yīng)過程、反應(yīng)產(chǎn)品、餌料生物品種規(guī)格密度、敵害生物品種規(guī)格密度、目標(biāo)生物品種規(guī)格密度、目標(biāo)生物產(chǎn)品、目標(biāo)中間產(chǎn)品等，隨時不斷分離取出目標(biāo)產(chǎn)品。
[0038]通過蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置，使充入的二氧化碳、氧氣不會逃逸散失，向培養(yǎng)液中添加的各種營養(yǎng)鹽不會流失，沒有廢水廢渣廢氣向外排出，不會造成任何環(huán)境污染。藻類光合作用產(chǎn)生的氧氣通過專門管道通向養(yǎng)殖池，減少充氧費用。外界被有毒有害藻類病原菌污染的海水不會進入到養(yǎng)殖系統(tǒng)中去，大幅度減少各種殺菌消毒滅藻藥物用量，大幅度降低魚蝦蟹貝參魷染病生病的可能性，降低養(yǎng)殖風(fēng)險，這是有機綠色生態(tài)養(yǎng)殖，大幅度提高養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格，大幅度增加養(yǎng)殖產(chǎn)品利潤率水平。
[0039]通過蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置，隨時隨地調(diào)整最佳生態(tài)條件，如溫度、鹽度、透明度、光照、光質(zhì)、營養(yǎng)鹽、酸度、堿度、硬度、濁度、BOD、C0D、溶氧、二氧化碳、生物密度、共生生物、競爭生物、捕食生物、敵害生物。隨時隨地補充營養(yǎng)鹽、維生素、促生長因子、小分子有機物，防止?fàn)I養(yǎng)鹽限制和過量對光合作用速率的不利影響。隨時隨地補充二氧化碳，轉(zhuǎn)移消耗氧氣，降低氧氣/ 二氧化碳比例，降低光呼吸作用損耗。隨時隨地轉(zhuǎn)移光合作用產(chǎn)物、光合細菌和藻類。根據(jù)有機生物化學(xué)反應(yīng)方程和反應(yīng)原理，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的淤積會反作用于反應(yīng)速度，降低反應(yīng)速度。為了獲得最大的光合作用合成速度，一是為光合作用反應(yīng)提供充足原料，解除營養(yǎng)鹽限制，另外就是將光合作用產(chǎn)物及時轉(zhuǎn)移，及時攝食光合細菌、藻類。
[0040]生物反應(yīng)管優(yōu)先選用價格低廉的柔性膜狀透光材料，如各種塑料薄膜、高分子材料薄膜、高透光樹脂、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、有機玻璃、亞克力材料、硅酸鹽玻璃以及其它各種膜狀管狀高透光材料，制造安裝方便快捷。實際選料時依據(jù)養(yǎng)殖生物要求、材料使用壽命、材料強度、對環(huán)境影響、采購成本等綜合因素統(tǒng)籌考慮具體材料。
[0041]沒有陽光參與的循環(huán)水養(yǎng)殖不是真正的生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖，僅僅是水的循環(huán)，水中各種物質(zhì)元素和能量沒有實現(xiàn)閉環(huán)式循環(huán)，殘餌、糞便、代謝廢物、生物殘骸都沒有實現(xiàn)循環(huán)利用，僅僅通過循環(huán)水方式將這些污染物帶出系統(tǒng)，當(dāng)在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中加入太陽光能元素后，整個系統(tǒng)才實現(xiàn)了真正的閉環(huán)式循環(huán)，物質(zhì)元素得到反復(fù)循環(huán)利用，太陽光能驅(qū)動光合作用將所有殘餌、糞便、代謝廢物、生物殘骸就地轉(zhuǎn)化利用，不用再花大錢將它們從系統(tǒng)中無害化處理并清理出去。經(jīng)過多次循環(huán)，這些所謂廢物也得以轉(zhuǎn)化成魚蝦產(chǎn)品。
[0042]蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置技術(shù)可以作為美麗鄉(xiāng)村、現(xiàn)代漁業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、生態(tài)漁業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、循環(huán)漁業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、可持續(xù)發(fā)展?jié)O業(yè)、可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)、立體設(shè)施智能化漁業(yè)、建設(shè)美麗中國的典型技術(shù)范例。蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置理論上年投入產(chǎn)出比可達1:5以上。因為系統(tǒng)中主要能源太陽光能是免費的，幾乎大多數(shù)消耗性物質(zhì)原料如二氧化碳、水、營養(yǎng)鹽也幾乎都是免費的，只有技術(shù)、電力和一些必要的材料需要花錢，還需要花一些苗種費、飼料費和人工費。
[0043]蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置是一種水產(chǎn)養(yǎng)殖有機魚蝦的產(chǎn)品和方法，既是產(chǎn)品發(fā)明，又是方法發(fā)明。一攬子解決當(dāng)前魚蝦循環(huán)水養(yǎng)殖行業(yè)面臨的各種困難和問題，如水源不足、土地緊張、投資成本大、運營費用高、運行不穩(wěn)定、疾病防控難、產(chǎn)品有殘留、有污水排放、生物物理化學(xué)環(huán)境指標(biāo)調(diào)控難等諸多難題，以低廉成本實現(xiàn)傳統(tǒng)魚蝦循環(huán)水養(yǎng)殖向全封閉全透光全自動工廠化數(shù)字化智能化多層分級流水生態(tài)養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)型，及時準(zhǔn)確調(diào)控水體光照、光質(zhì)、溫度、鹽度、溶氧、營養(yǎng)鹽、二氧化碳、PH值、透明度、氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫、有機物、菌相、藻相、蟲相、餌料生物品種、密度等水質(zhì)生物物理化學(xué)環(huán)境指標(biāo)，隨時生產(chǎn)供應(yīng)市場需求的各種優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0044]蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置工藝流程:魚池排水一底棲動物養(yǎng)殖池一沉淀發(fā)酵池一頂層水塔一太陽能殺菌消毒層一光合細菌培養(yǎng)層一單胞藻培養(yǎng)層一大型藻類培養(yǎng)層一水生植物培養(yǎng)層一魚奸養(yǎng)殖層一齒蟲培養(yǎng)層一魚奸苗種培養(yǎng)層一貝類養(yǎng)殖層一海參養(yǎng)殖層一沙蠶養(yǎng)殖層一沉淀發(fā)酵池。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)基本原理和水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境工程技術(shù)要求，在清除氨氮、磷酸鹽、二氧化碳和有機物的同時增氧，培養(yǎng)餌料生物，實現(xiàn)零污水排放。
[0045]蜂巢式全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置是一項關(guān)于全封閉、全循環(huán)、全透光、零排放、能量梯級利用、有機魚蝦生產(chǎn)的水產(chǎn)養(yǎng)殖綜合管理控制系統(tǒng)裝置，其設(shè)計理念、科學(xué)原理、制造材料、運營管理、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控反饋、生產(chǎn)方法、工藝流程、設(shè)施制造、環(huán)境控制、柔性養(yǎng)殖、餌料培養(yǎng)、苗種培育、魚蝦養(yǎng)成、收獲加工等生產(chǎn)運營全過程的一整套生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新，提出有機魚蝦產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工廠化全循環(huán)生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)，整個養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置為蜂巢式全封閉循環(huán)水全自動工廠化數(shù)字化智能化流水生態(tài)有機魚蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)裝置，單位水體產(chǎn)量提高數(shù)倍，質(zhì)量規(guī)格提高數(shù)倍，養(yǎng)殖風(fēng)險降低數(shù)倍，生產(chǎn)成本減少數(shù)倍，經(jīng)營利潤增加數(shù)倍，而且不受地理位置環(huán)境條件限制，可以在離市場最近的城市工廠里開展有機水產(chǎn)品養(yǎng)殖，不論系統(tǒng)裝置是全封閉還是不完全封閉、不論是全透光還是不完全透光、不論是全循環(huán)還是不完全循環(huán)、不論是全自動還是不完全自動、不論是全工廠化還是不完全工廠化、不論是全數(shù)字化還是不完全數(shù)字化、不論是全智能化還是不完全智能化、不論是全流水還是不完全流水、不論是全生態(tài)還是不完全生態(tài)、不論是全有機還是不完全有機，都不影響本發(fā)明整體上的新穎性、創(chuàng)造性、實用