CN112931366A - 微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***和方法以及它们的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水产品养殖领域，公开了微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***和方法以及它们在渔光一体中的应用。该生态养殖***包括：鱼类养殖区(1)，用于对鱼类进行养殖；生态养殖区(2)，用于接收鱼类养殖区(1)产生的尾水，并对细菌和微藻进行培养，以对所述尾水进行净化并得到富含微藻生物质的藻液；贝类养殖区(3)，用于接收来自生态养殖区(2)的富含微藻生物质的藻液并以此作为饵料对贝类进行养殖。采用本发明的***和方法能够实现渔业养殖水体的快速高效净化，降低氮磷等营养物质的处理成本，转化为微藻生物质资源供下一级水产品食用，实现营养物质的阶梯式利用。

Description

微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***和方法以及它 们的应用
技术领域
本发明涉及水产品养殖领域，具体涉及微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***和方法以及它们在渔光一体产业中的应用。
背景技术
目前，水产养殖是农民发家致富的一项重要措施，因此，很多研究均致力于水产品的高密度养殖。在高密度养殖的过程中，水质是影响水产养殖的关键因素。在水质监测的相关指标过程中，水中的溶氧与氮化物含量是反映水质的重要指标。在鱼虾养殖的过程中，当水中的溶氧小于3-5mg/L，非离子氨的含量大于25μg/L时就会影响鱼虾的生长，甚至造成鱼虾的窒息死亡。在夏季，鱼虾类属于生长的旺季，较高的***率会严重污染水质，水体的恶化会使水中积累大量的细菌、病毒，从而诱发鱼虾的死亡。养殖的废水中含有氮、磷的营养物质，如不能及时做出处理，排入环境中，就容易产生水体的富营养化，污染水质，引起赤潮的发生。因此高密度养殖过程需要严格把控水质，必要时进行换水处理，换水量大、换水频率高。
申玉春等(申玉春，熊邦喜，王辉，叶富良。虾-鱼-贝-藻养殖结构优化试验研究[J]水生生物学报，2007，31(1)：30-38)研究了一种虾-鱼-贝-藻多池循环水生态养殖模式(如图1所示)，具体的：
(1)养殖模式包括对虾养殖、鱼类养殖、贝类养殖、大型海藻栽培等4个功能不同的养殖区，1个水处理区及1个应急排水渠。通过在封闭循环***内不同池塘中放养生态位互补的经济动植物，对虾池水质环境进行生物调控。
(2)在该技术中，海藻栽培区所培育的藻为大型藻(例如，细基江蓠)，此部分海藻的引入起到三级净化和蓄水作用，同时实现经济作物的养殖。
(3)养殖模式内设置益生菌及微藻培养区，益生菌用于降解虾池水体中的溶解有机物，微藻用于提供对虾养殖初期所需天然饵料。
虽然申玉春等针对水产养殖所进行的养殖模式的创新在一定程度上促进了水产行业的发展，但在功能上都较为局限，主要体现在以下几方面：
(1)水处理模式都局限于处理，氮磷等营养物质以废弃物的形式或非经济作物的形式被处理，处理环节成本较高；
(2)养殖模式中水体净化速度和效果不理想；
(3)养殖模式中微藻的作用是提供对虾养殖初期所需天然饵料，该环节需额外添加营养物质并产生水体污染；
(4)水产品产量有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***和方法以及它们的应用，采用本发明的***和方法能够实现水体的快速高效净化，降低氮磷等营养物质的处理成本，提高水产品产量。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***，该生态养殖***包括：
鱼类养殖区，用于对鱼类进行养殖；
生态养殖区，用于接收鱼类养殖区产生的尾水以及细菌种子液和微藻种子液，并使细菌和微藻在其中进行培养，以对所述尾水进行净化，同时得到富含微藻生物质的藻液；
贝类养殖区，用于接收来自生态养殖区的富含微藻生物质的藻液并以此作为饵料对贝类进行养殖。
优选的，该生态养殖***还包括设置在鱼类养殖区下游以及生态养殖区上游的有机物降解区，用于对鱼类养殖区的水体进行固液分离，得到第一固体废物和第一尾水，然后将所述第一固体废物进行有机物降解，所述第一尾水输送至生态养殖区。
优选的，该生态养殖***还包括资源化利用区，用于对有机物降解区产生的有机物降解产物进行固液分离，得到第二固体废物和第二尾水，然后将所述第二尾水输送至生态养殖区，所述第二固体废物进行资源化利用。
优选地，所述贝类养殖区设置为上下两层水体，下层水体用于贝类养殖，上层水体用于水生植物养殖。
本发明第二方面提供一种微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖方法，该方法包括：
(1)在鱼类养殖区对鱼类进行养殖，此过程中产生尾水；
(2)利用所述尾水，在生态养殖区对细菌和微藻进行培养，以对所述尾水进行净化，同时得到富含微藻生物质的藻液；
(3)以所述富含微藻生物质的藻液作为贝类的饵料，在贝类养殖区进行贝类养殖。
优选的，该方法还包括在所述生态养殖区投放密度适宜的水产品。
第三方面，本发明提供了如上所述的微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***或如上所述的微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖方法在渔光一体产业中的应用。
本发明的技术方案可以取得如下的有益效果：
1.微藻在本发明提供的***和方法中具有多样化的功能，例如，将污染物吸收、利用、转化为生物质资源，并非单一的处理，具体体现在微藻在本发明提供***和方法中既完成了上级鱼类尾水的处理和利用，同时为下级贝类养殖区提供了基本上全部的生物质饵料资源(细菌将鱼类尾水中的高分子有机物分解，最终以氮磷等形式被藻类吸收和利用，实现水质快速高效地净化(降低了尾水处理成本)，同时生成大量微藻生物质，供下级贝类食用(降低了或取消了水产饲料的投放)。同现有技术相比，本发明提供的***和方法中，微藻的引入能够最大限度的对废物进行资源化利用，净化水体的同时生成生物质饵料。
2.鱼-藻-贝***设计
本发明提供的***和方法充分利用了鱼类和贝类的培养水质要求的阶梯性以及相应的尾水情况的阶梯性差异，创新性地将高密度养鱼、藻类和菌类培养、高密度贝类养殖、水生植物培养几部分有机的结合在一起形成一个集约化、高效率的生态培养***，在藻类、菌类、鱼类、贝类和水生植物的共同作用下使水质得以净化，达到修复和重建水体生态***的目的，实现能量流与物质流的高效循环与利用。
3.在优选的条件下，通过在鱼类养殖区下游以及生态养殖区上游设置有机物降解区和资源化利用区，能够将鱼类尾水中的固相物质进行资源化利用，例如，发酵为肥料或沼气，从而实现废物的充分利用，降低处理成本。
4.在优选的条件下，所述贝类养殖区设置为上下两层水体，下层水体用于贝类养殖，上层水体用于水生植物养殖，上游水体中的藻类为贝类生长提供饵料，同时贝类生长过程中的***物会污染水体，上游细菌再次对高分子有机物进行分解，表层水生植物及上游水体带来的未被贝类食用的藻类的生长可以吸收水中的氮、磷等物质，从而稳定水质、防止水质恶化。
5.根据本发明的上述优势，改变了传统的渔业养殖和水处理模式，实现提质增效和资源化利用。
6.本发明提供的***和方法还可以用于渔光一体产业中，从而实现一边养鱼一边发电。
附图说明
图1是现有技术提供的一种虾-鱼-贝-藻多池循环水生态养殖模式；
图2是本发明提供的一种虾-鱼-贝-藻多池循环水生态养殖模式。
附图标记说明
1鱼类养殖区 2生态养殖区 3贝类养殖区
4有机物降解区 5资源化利用区 6细菌培养装置
7微藻培养装置 8二氧化碳供给装置 9水处理区
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面，本发明提供了一种微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***，该生态养殖***包括：
鱼类养殖区1，用于对鱼类进行养殖；
生态养殖区2，用于接收鱼类养殖区1产生的尾水以及细菌种子液和微藻种子液，并使细菌和微藻在其中进行培养，以对所述尾水进行净化，同时得到富含微藻生物质的藻液；
贝类养殖区3，用于接收来自生态养殖区2的富含微藻生物质的藻液并以此作为饵料对贝类进行养殖。
根据本发明，在鱼类养殖区1中养殖的鱼类品种可以为常规的各种鱼，例如，可以为但不限于草鱼、白鲢、花鲢、鲤鱼、鳊鱼、鳜鱼和石斑鱼。此外，在鱼类养殖区1中可以投加与养殖的鱼类品种相匹配的常规饲料，这些饲料均可以通过商购获得。对应的，鱼类养殖区1还优选设置有饵料投放单元。
此外，在鱼类养殖区1中对于水质和环境条件的控制也会根据养殖的鱼类品种的不同而所有不同，这些均为本领域所公知。其中，所述水质和环境条件优选包括温度、溶氧量、pH、浊度、液位、盐度、湿度和光照等。因此，对应的鱼类养殖区1还优选设置有温度测量装置、溶氧量测量装置、pH测量装置、浊度测量装置、液位测量装置、盐度测量装置、湿度测量装置或光照强度测量装置。
通常来讲，在鱼类养殖区1中获得的鱼类养殖尾水包括残饵、淤泥和鱼类粪便等物质，因此，鱼类养殖尾水的特点为浓度高、浊度高，同时水体富营养化严重。
根据本发明，为了能够充分的利用鱼类养殖尾水，同时对资源最大化利用，在将所述鱼类养殖尾水输送至生态养殖区2中之前，还包括对其进行预处理。具体的，在所述生态养殖***的所述鱼类养殖区1下游以及生态养殖区2上游设置有机物降解区4，该有机物降解区4的设置一方面需要对所述鱼类尾水进行固液分离(通过设置固液分离装置)，并且通过管线将分离得到的第一尾水输送至生态养殖区2中；另一方面需要对分离得到的第一固体废物进行有机物降解(通过设置有机物降解装置)。
其中，所述有机物降解的方法可以为本领域常规的方法，例如，厌氧生物处理工艺。
根据本发明，为了最大化的降低废液以及固体废物的处理成本并且提高废物的经济价值，优选的，该生态养殖***还包括资源化利用区5，该资源化利用区5的设置一方面需要对有机物降解区4产生的有机物降解产物进行固液分离(通过设置固液分离装置)，然后将分离得到的第二尾水输送至生态养殖区2；另一方面需要将得到的第二固体废物进行资源化利用(通过设置资源化利用装置)。因此，所述资源化利用区5设置在有机物降解区4的下游，生态养殖区2的上游。
其中，所述第二固体废物中含有大量的有机质，对其资源化利用不仅可以丰富资源化的原料，还可以低成本甚至零成本的处理掉所述第二固体废物。所述资源化利用的方法可以根据第二固体废物潜在的价值而定，例如，可以对其进行发酵以制备发酵动物饲料，还可以对其进行发酵以制备沼气，这些方法均可以按照本领域常规的方法进行。在资源化利用的过程中，可以单独对所述第二固体废物进行处理，也可以根据预定的目的，将其添加到现有的工艺中作为部分原料使用。
其中，优选的，还可以在所述资源化利用区5和生态养殖区2之间设置管线，以将第二固体废物资源化利用过程中产生的第三尾水输送至生态养殖区2。能够理解的是，所述第三尾水也优选是资源化利用产物经过固液分离(通过设置固液分离装置)后得到的尾水。
根据本发明，尽管在优选的情况下，已经对输送至生态养殖区2中的尾水进行了预处理，但其中仍然含有大量的高分子有机物以及其他营养元素，正是基于该特点，本发明在生态养殖区2投加细菌和微藻，细菌可以将尾水中的高分子有机物等其他营养物质分解提供自身繁殖的能量和营养，此外，在分解过程中会释放大量的氮磷等形式的营养物质，而这些营养物质可以被其中的微藻所吸收和利用，如此，在实现水体快速高效净化的同时，生成了大量的微藻生物质。
根据本发明，为了充分利用生态养殖区2中的微藻生物质，生态养殖区2中还可以投加合理密度的水产品，例如，鱼、虾和贝中的至少一种，其可以以微藻生物质为饵料，从而提高本发明生态养殖***的水产品产量。
根据本发明，相对应的，该生态养殖***还包括细菌培养装置6、微藻培养装置7以及二氧化碳供给装置8，分别用于为生态养殖区2提供细菌、微藻和二氧化碳。其中，所述细菌培养装置6可以为发酵罐，用于对预定的细菌进行培养，所述微藻培养装置7可以为光生物反应器或发酵罐，用于对预定的微藻进行培养，所述光生物反应器可以为连续性跑道池光生物反应器。
根据本发明，所述细菌可以为本领域常规使用的细菌种类，例如，益生菌类，根据本发明一种优选的实施方式，所述细菌为芽孢杆菌、光合细菌、乳酸菌、酵母菌、硝化细菌和蛭弧菌中的至少一种。其中，所述细菌培养的方法为本领域技术人员所公知，例如，将细菌种子接种到相应的培养基中在适合细菌增殖的条件下进行培养。
根据本发明，所述微藻可以为常规的可作为水产品饵料的微藻，具体选择可以根据下游养殖区的贝类的种类而定，一般可选自小球藻、微拟球藻、扁藻、硅藻、金藻、角毛藻、海链藻和巴夫藻等。其中，所述微藻培养的方法为本领域技术人员所公知，例如，将微藻种子接种到相应的培养基中在适合微藻增殖的条件下进行培养。
根据本发明，在所述生态养殖区2中投加的细菌和微藻的量可以在较宽的范围内进行改变，优选的，相对于1L所述尾水，所述细菌的投加量为0.02-0.2g(以发酵液计)，所述微藻的投加量为0.01-0.1g(以藻液计)。
根据本发明，所述生态养殖区2中的水质和环境条件具体可以根据细菌的种类和微藻的种类不同而不同，以所述细菌为芽孢杆菌，所述微藻为微拟球藻为例，温度可以为20-30℃、溶氧量可以为0-60ppm、pH可以为6.5-9、液位可以为0.3-0.6m、盐度可以为15-35‰，光照可以为2500-100000lux。因此，对应的鱼类养殖区1还优选设置有温度测量装置、溶氧量测量装置、pH测量装置、浊度测量装置、液位测量装置、盐度测量装置或光照强度测量装置。
根据本发明，在所述生态养殖区2的下游为贝类养殖区，因此，所述生态养殖2中形成的大量的微藻生物质可以作为贝类的饵料，根据本发明一种优选的设置方法，所述贝类的养殖密度使得贝类的微藻食用量等于或小于生态养殖区2所能够得到的微藻生物质的量。
根据本发明一种优选的实施方式，为了更为有效地稳定贝类养殖区3的水质，防止水质恶化，优选的，所述贝类养殖区3设置为连续跑道池，分为上下两层水体，其中，下层水体用于贝类养殖，上层水体用于水生植物养殖，如此的设置可使得，上游水体中的微藻生物质为贝类生长提供饵料，同时贝类生长过程中的***物会污染水体，上游细菌再次对高分子有机物进行分解，表层水生植物以及未被贝类食用的微藻的生长可以吸收水中的氮、磷等物质，从而稳定水质、防止水质恶化。
根据本发明，所述水生植物可以为常规的各种适宜在水中生长的植物，例如，大型水生植物，本发明对此并没有特别的限制。
根据本发明一种优选的实施方式，所述上层水体为人工浮床，用于栽培水生植物。
根据本发明一种优选的实施方式，所述下层水体中设置有贝类养殖格，用于贝类的高密度培养。所述贝类养殖格可以为常规的用于贝类养殖的格子，例如，网格铁筐。
根据本发明，此外，在贝类养殖区3中对于水质和环境条件的控制也会根据养殖的贝类品种的不同而所有不同，这些均为本领域所公知。其中，所述水质和环境条件优选包括温度、溶氧量、pH、浊度、液位、盐度、湿度和光照等。因此，对应的贝类养殖区3还优选设置有温度测量装置、溶氧量测量装置、pH测量装置、浊度测量装置、液位测量装置、盐度测量装置、湿度测量装置或光照强度测量装置。
根据本发明，所述生态养殖***还包括水处理区9，用于对贝类养殖区3产生的尾水进行处理，并将处理后的尾水输送至鱼类养殖区1。
其中，贝类养殖区3产生的尾水一般会包括少量的藻类、菌类、淤泥堆积以及贝类粪便等有机质，因此，在对该尾水处理的过程中，为了资源化的最大利用，优选先进行固液分离，得到第四固体废物和第四尾水。因此，优选的，所述贝类养殖区3通过管线与有机物降解区4相通，用于将所述第四固体废物输送至有机物降解区4进行降解。所述尾水处理可以针对不同的水质情况在现有技术中选择相应的水处理工艺，待满足鱼类养殖区1的要求后重新输送至鱼类养殖区循环，以实现水资源的循环利用。
优选的，该***还包括原水(新鲜水)供给区，用于当回用水不足的情况下，为鱼类养殖区1供给新鲜原水(原水一般是指采集于自然界，包括地下水、山泉水、水库水、海水等自然界中的天然水源，未经过任何人工的净化处理)。其中，当所述原水的水质满足鱼类养殖时，所述原水可以单独与所述鱼类养殖区1相通，为鱼类养殖区1提供原水；当所述原水的水质不满足鱼类养殖时，可以与水处理区9相通，先与贝类养殖尾水共同在水处理区9处理后再输送至鱼类养殖区1。
根据本发明，为了便于所述生态养殖***的自动化控制与动态监测，该生态养殖***还包括在线监测与控制***，用于对生态养殖过程进行监测和控制；
优选的，所述在线监测与控制***包括：
现场采集监测***，用于对生态养殖***中的水质和环境条件进行监测和数据采集；
中央数据处理***，用于对现场采集监测***采集的数据进行收集、存储、计算、接收终端命令以及发送命令；
终端云端互联***，用于接收来自中央数据处理***传输的信息，将其存储在云端，并呈现给终端用户，以对数据进行分析和调节养殖方案；
现场调节***，用于将终端云端互联***提供的养殖方案调节信息输送至中央数据处理***，以进行养殖方案的现场调节。
根据本发明，所述水质和环境条件优选选自温度、溶氧量、pH、浊度、液位、盐度、湿度和光照。因此，相对应的，所述现场采集监测***包括温度测量装置、溶氧量测量装置、pH测量装置、浊度测量装置、液位测量装置、盐度测量装置、湿度测量装置或光照强度测量装置。
在终端云端互联***中，现场采集监测***采集的数据通过中央数据处理***上传至云端，然后通过手机、掌上电脑、计算机等信息终端可以在任意时间和任意地域远程查询***信息(可以以直观的图表和曲线的方式显示给养殖管理人员)，同时也可通过对数据进行分析处理，做出控制决策，实现养殖区真正意义的“自动控制、无人值守、应急报警、有人干预”的控制原则。
在现场调节***中，养殖管理人员可以根据水产养殖的需求提供各种声光报警信息。当相关参数指标不符合设定标准时，***自动开启或者关闭指定设备，实现自动监测、自动调节和人为干预。
第二方面，本发明提供了一种微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖方法，该方法包括：
(1)在鱼类养殖区对鱼类进行养殖，此过程中产生尾水；
(2)利用所述尾水，在生态养殖区对细菌和微藻进行培养，以对所述尾水进行净化，同时得到富含微藻生物质的藻液；
(3)以所述富含微藻生物质的藻液作为贝类的饵料，在贝类养殖区进行贝类养殖。
具体的培养方法已经在如上第一方面进行了详细的介绍，此处不再重复赘述。
本发明提供了如上所述的微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***或如上所述的微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖方法在渔光一体产业中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***及方法
以下结合图2进行说明。
在鱼类养殖区1，设置有饵料供给装置，以及温度测量装置、溶氧量测量装置、pH测量装置、浊度测量装置、液位测量装置、盐度测量装置、湿度测量装置以及光照强度测量装置。在该区投放鱼苗及相应的饵料，并实时监测温度、溶氧量、pH、浊度、液位、盐度、湿度和光照。
在有机物降解区4，设置有固液分离装置以及有机物反应装置，在固液分离装置，引入鱼类养殖区1产生的尾水，对其进行固液分离，分离后的第一尾水通过管线引入到生态养殖区2中，分离后的第一固体废物在有机物反应装置进行厌氧生物处理以进行有机物的降解。
在资源化利用区5，设置有固液分离装置以及资源化利用装置，在固液分离装置中引入有机物降解产物，并通过管线将分离后的第二尾水引入到生态养殖区2中，对分离后的第二固体废物，进行资源化处理(发酵制备饲料或沼气)，并将处理后产生的尾水在固液分离装置中固液分离后通过管路引入至生态养殖区2中。
在生态养殖区2，设置有温度测量装置、溶氧量测量装置、pH测量装置、浊度测量装置、液位测量装置、盐度测量装置、湿度测量装置以及光照强度测量装置。在该区，相对于1L的尾水，从细菌培养装置6引入0.02-0.2的g芽孢杆菌发酵液、微藻培养装置7(光生物反应器)引入0.01-0.1的微拟球藻藻液，同时通过二氧化碳供给装置8供给藻类生长所需的二氧化碳，同时投入适量的鱼苗、虾苗和贝苗进行养殖。在该区中控制温度为20-30℃、溶氧量为0-60ppm、pH为6.5-9、液位为0.3-0.6m、盐度为15-35‰，光照为2500-100000lux。在该区域中，芽孢杆菌可以将尾水中的高分子有机物等其他营养物质分解提供自身繁殖的能量和营养，此外，在分解过程中会释放大量的氮磷等形式的营养物质，而这些营养物质可以被其中的微藻所吸收和利用，如此，在实现水体快速高效净化的同时，生成了大量的微藻生物质，而投放的鱼、虾和贝可以以此为饵料。在该区，对浊度进行监测，以评估对尾水的净化效果(以前30天的浊度作为评估指标，每隔5天取值一次，并记录平均值)，结果见表1。
在贝类养殖区3，为连续跑道池，将水体设置为上下两层，上层水体布置人工浮床，在浮床上栽培大型水生植物；下层水体放置贝类的网格铁筐进行贝类的高密度养殖，其以上游生态养殖区2提供的微藻生物质为饵料。同时设置温度测量装置、溶氧量测量装置、pH测量装置、浊度测量装置、液位测量装置、盐度测量装置、湿度测量装置以及光照强度测量装置，并实时监测温度、溶氧量、pH、液位、盐度、湿度和光照。其中，上游水体中的微藻生物质为贝类生长提供饵料，同时贝类生长过程中的***物会污染水体，上游细菌再次对高分子有机物进行分解，表层水生植物的生长可以吸收水中的氮、磷等物质，从而稳定水质、防止水质恶化。在该区，对浊度进行监测，以评估对尾水的净化效果(以前30天的浊度作为评估指标，每隔5天取值一次，并记录平均值)，结果见表1。
在水处理区9，设置有固液分离装置、尾水净化装置，以及设置有温度测量装置、溶氧量测量装置、pH测量装置、浊度测量装置、液位测量装置以及盐度测量装置。用于对贝类养殖区3产生的尾水进行固液分离，并将固液分离后的固体废物输送至有机物降解区4中进行处理，固液分离后的尾水进行净化，直至达到鱼类养殖区1的要求，并与原水供给单元供给的原水混合后，输送至鱼类养殖区1。
本发明的***还包括：现场采集监测***，用于对如上鱼类养殖区1、生态养殖区2、贝类养殖区3和水处理区9的温度、溶氧量、pH、浊度、液位、盐度、湿度和光照进行针对性地监测和数据采集；
中央数据处理***，用于对现场采集监测***采集的数据进行收集、存储、计算、接收终端命令以及发送命令；
终端云端互联***，用于接收来自中央数据处理***传输的信息，将其存储在云端，并呈现给终端用户，以对数据进行分析和调节养殖方案；
现场调节***，用于将终端云端互联***提供的养殖方案调节信息输送至中央数据处理***，以进行养殖方案的现场调节。
按照实施例1进行水产品养殖120天，鱼、虾、贝的产量如表1所示，同时记录废物处理成本，结果见表1。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***及方法
按照实施例1的***和方法进行水产品的养殖，不同的是，贝类养殖区3中不种植大型水生植物。结果见表1。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***及方法
按照实施例1的***和方法进行水产品的养殖，不同的是，生态养殖区2中不投放水产品。结果见表1。
对比例1
本对比例用于说明现有的水产品生态养殖***及方法
按照实施例2的***和方法进行水产品的养殖，不同的是，不设置生态养殖区2。而是在贝类养殖区3下游且尾水处理区9上游设置海藻栽培区(具体按照申玉春等公开的内容进行设置)，贝类养殖区3中投放相应饵料，结果见表1。
表1
Figure BDA0002312680530000151
注：以上数据均是相对于实施例1的数据。
通过表1的结果可以看出，采用本发明的***和方法能够在提高水产品产量的同时，大大降低废物处理成本，且净化效果好，速度快。此外，由于本发明通过先对鱼类养殖区中的尾水进行净化，再用于贝类的养殖，提高了贝类养殖水的质量，从而能够对贝类的肉质进行改善。通过将实施例1与实施例2相比，在优选的在贝类养殖区3中种植大型水生植物的情况下，其水质能够得到进一步改善，从而改善贝类的生存环境。过将实施例1与实施例3相比，在优选的在生态养殖区2中投放水产品，在提高贝类产量的情况，还提高了水产品的总产量。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***，其特征在于，该生态养殖***包括：
鱼类养殖区(1)，用于对鱼类进行养殖；
生态养殖区(2)，用于接收鱼类养殖区(1)产生的尾水以及细菌种子液和微藻种子液，并使细菌和微藻在其中进行培养，以对所述尾水进行净化，同时得到富含微藻生物质的藻液；
贝类养殖区(3)，用于接收来自生态养殖区(2)的富含微藻生物质的藻液并以此作为饵料对贝类进行养殖。
2.根据权利要求1所述的生态养殖***，其中，该生态养殖***还包括设置在鱼类养殖区(1)下游以及生态养殖区(2)上游的有机物降解区(4)，用于对鱼类养殖区(1)的水体进行固液分离，得到第一固体废物和第一尾水，然后将所述第一固体废物进行有机物降解，所述第一尾水输送至生态养殖区(2)；
优选的，该生态养殖***还包括资源化利用区(5)，用于对有机物降解区(4)产生的有机物降解产物进行固液分离，得到第二固体废物和第二尾水，然后将所述第二尾水输送至生态养殖区(2)，所述第二固体废物进行资源化利用；
优选的，资源化利用区(5)还设置有将资源化利用产生的第三尾水输送至生态养殖区(2)的管线。
3.根据权利要求1或2所述的生态养殖***，其中，该生态养殖***还包括细菌培养装置(6)、微藻培养装置(7)以及二氧化碳供给装置(8)，分别用于为生态养殖区(2)提供细菌、微藻和二氧化碳。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的生态养殖***，其中，所述贝类养殖区(3)设置为上下两层水体，下层水体用于贝类养殖，上层水体用于水生植物养殖；
优选的，所述上层水体为人工浮床；
优选的，所述下层水体中还设置有贝类养殖格。
5.根据权利要求2所述的生态养殖***，其中，该生态养殖***还包括水处理区(9)，用于对贝类养殖区(3)产生的贝类养殖尾水进行处理，并将处理达标后的水体输送至鱼类养殖区(1)。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的生态养殖***，其中，该生态养殖***还包括在线监测与控制***，用于对生态养殖过程进行监测和控制；
优选的，所述在线监测与控制***包括：
现场采集监测***，用于对生态养殖***中的水质和环境条件进行监测和数据采集；
中央数据处理***，用于对现场采集监测***采集的数据进行收集、存储、计算、接收终端命令以及发送命令；
终端云端互联***，用于接收来自中央数据处理***传输的信息，将其存储在云端，并呈现给终端用户，以对数据进行分析和调节养殖方案；
现场调节***，用于将终端云端互联***提供的养殖方案调节信息输送至中央数据处理***，以进行养殖方案的现场调节。
7.一种微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖方法，其特征在于，该方法包括：
(1)在鱼类养殖区对鱼类进行养殖，此过程中产生尾水；
(2)利用所述尾水，在生态养殖区对细菌和微藻进行培养，以对所述尾水进行净化，同时得到富含微藻生物质的藻液；
(3)以所述富含微藻生物质的藻液作为贝类的饵料，在贝类养殖区进行贝类养殖。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在将所述尾水输送至生态养殖区之前，该方法还包括：对所述尾水进行固液分离，得到第一固体废物和第一尾水，然后将所述第一固体废物在有机物降解区进行有机物降解，将所述第一尾水输送至生态养殖区；
优选的，该方法还包括：将有机物降解区产生的有机物降解产物进行固液分离，得到第二固体废物和第二尾水，然后将所述第二尾水输送至生态养殖区，将所述第二固体废物在资源化利用区进行资源化利用；
优选的，该方法还包括将资源化利用产生的第三尾水输送至生态养殖区；
优选的，所述资源化利用的方法包括将所述第二固体废物进行发酵以制备肥料或沼气；
优选的，所述有机物降解的方法包括对所述第一固体废物进行厌氧发酵。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述细菌选自芽孢杆菌、光合细菌、乳酸菌、酵母菌、硝化细菌和蛭弧菌；和/或
所述微藻选自小球藻、微拟球藻、扁藻、硅藻、金藻、角毛藻、海链藻和巴夫藻；
优选的，该方法还包括在所述生态养殖区投放水产品，所述水产品优选选自鱼、虾和贝。
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括，在所述贝类养殖区进行水生植物的养殖；
优选的，所述贝类养殖在贝类养殖区的下层水体中，所述水生植物养殖在贝类养殖区的上层水体中。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，该方法还包括：对贝类养殖区产生的贝类养殖尾水进行处理，并将处理后达标后的水体输送至鱼类养殖区作为鱼类养殖区的至少部分水体。
12.根据权利要求7-11中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：在养殖的过程中，对各阶段的水质和环境条件进行监测和调控；
优选的，所述水质和环境条件选自温度、溶氧量、pH、浊度、液位、盐度、湿度和光照。
13.权利要求中1-6任意一项所述的微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖***或权利要求中7-12任意一项所述的微藻驱动的高密度集约化水产品生态养殖方法在渔光一体产业中的应用。
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