CN205710095U - 一种生物反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生物反应器，包括固定于水域中的培养浮室，培养浮室中设置有浮游动物种子格、越冬储种格以及为浮游动物提供生长营养的培养基格，其中越冬储种格设置于培养浮室内腔底部，浮游动物种子格、越冬储种格以及培养基格之间形成供浮游动物种苗生长的培养区域，培养区域所在的培养浮室的室壁上开设有进水口、出水口以及可供培养后的浮游动物释放的溢出口，上述浮游动物为溞类。与现有技术相比，该生物反应器结构简单，能实现溞类的自动化培养，培养后的溞类能实现周期性释放。

Description

一种生物反应器

技术领域

本实用新型涉及水体生态修复领域，尤其涉及一种生物反应器。

背景技术

枝角类(Cladocera)简称“溞类”、“水溞”，俗称红虫，属无脊椎动物，甲壳纲，鳃足亚纲，枝角亚目，主要滤食水中的细菌，单细胞藻类和原生动物，可用于水体的净化。常见的溞类中大型溞、蚤状溞隆重线溞、溞及裸腹溞属中的少数种类均适于人工培养。人工培养的溞种来源十分广泛，一般水温达18℃以上时，一些富营养水体中经常有枝角类大量繁殖，早晚集群时可用浮游动物网采集；在室外水温低，尚无枝角类大量繁殖的情况下，可采取往年枝角类大量繁殖过的池塘底泥，其中的休眠卵(冬卵)经一段时间的滞育期后，在室内给予适当的繁殖条件，也可获得溞种。

目前，专用于溞类人工培养的装置报道较少，申请号为201310580712.0(申请公布号为CN 103563859 A)的中国发明专利《为室内培养大型溞更换培养液的装置及其方法》中公开了人工培养中更换培养液的装置，但对人工培养装置的其他部分未见阐述。

富营养化的水体中由于富含氮、磷，因此适合蓝绿藻的生长、暴发，导致水质碱性化，且蓝绿藻暴发往往漂浮于水面，大量堆积成油漆状团块，形成蓝绿藻污染。蓝绿藻污染遮挡阳光对水体的照射，使得水下的沉水植物无法生存，水体也失去了大量氧气来源，影响水生动物的生存，使生态环境越来越坏。溞类经过驯化可以专门摄食蓝绿藻而成为蓝藻天敌-食藻虫，食藻虫本身含有丰富营养，是鱼、虾、蟹、贝等动物的食物来源之一。如申请号为02110500.X(公开号为CN1432538A)的中国发明专利《培养食藻虫治理水域蓝绿藻污染的方法》、专利号为ZL200810037051.6(授权公告号为CN101575144 B)等均公开了利用食藻虫来治理蓝绿藻污染的方法，但上述方法的治理效果均较差，可见现有的利用食藻虫来进行蓝绿藻污染污的处理方法还有待改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术而提供一种利用溞类种苗培养食藻虫的生物反应器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种生物反应器，其特征在于，包括固定于水体中的培养浮室，该培养浮室中设置有浮游动物种子格、越冬储种格以及为浮游动物提供生长营养的培养基格，其中越冬储种格设置于培养浮室内腔底部，所述浮游动物种子格、越冬储种格以及培养基格之间形成供浮游动物种子生产的培养区域，该培养区域所在的培养浮室的室壁上开设有进水口、出水口以及可供培养后的浮游动物释放的溢出口，上述浮游动物为溞类。

作为优选，所述培养区域中设有对该培养区域中的水体进行搅拌的混合器，能为溞类的生长繁殖提供充足的氧气。

为使培养基格更好地向培养区域中输送营养物质，同时避免培养区域中的水进入培养基格，从而利于该培养区域中浮游动物的生长，作为优选，所述培养基格的外周围设有单向交换膜，通过该单向交换膜向上述培养区域输送供浮游动物种苗生长需要的营养。

作为优选，所述培养浮室上还设置有包含太阳能电热板的太阳能自动控温装置和定位警报装置，太阳能自动控温装置可使生物反应器中培养水体的水温处于一个合适的范围，定位警报装置可对生物反应器的位置进行监控，避免生物反应器在水域遗失。

进一步，所述培养浮室的底部设有用于与待处理水域底部固定的固定锚，进一步避免生物反应器遗失。

作为优选，所述培养浮室为筒状，所述培养基格呈柱状且轴向设置于培养浮室中心处，培养基格的上端周向包覆有一浮圈而下端穿设于越冬储种格中，所述浮游动物种苗格为多个且以培养基格为中心周向均设于培养浮室内腔上端。

作为优选，所述混合器为两个且均设于培养基格两侧，所述进水口和出水口设置于培养基格一侧且进水口开设于出水口上方，所述溢出口设置于培养基格的另一侧。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：培养浮室中设置有浮游动物种子格、越冬储种格以及为浮游动物提供生长营养的培养基格，而浮游动物种子格、越冬储种格以及培养基格之间形成供浮游动物种苗生长的培养区域，溞类的种苗投放于浮游动物种子格中能自动释放于上述培养区域中，培养基格为培养区域中的溞类提供营养，保证其健康生长，低温条件下溞类落入越冬储种格中进行储种，该生物反应器结构简单，能实现溞类的自动化培养，培养后的溞类能通过出水口和溢出口实现周期性释放。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中生物反应器的剖面图；

图2为本实用新型实施例1中生物反应器的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1：

如图1～2所示，一种生物反应器，用于培养溞类，包括培养浮室1，该培养浮室1中设置有浮游动物种子格2、越冬储种格3以及为浮游动物提供生长营养的培养基格4，其中越冬储种格3设置于培养浮室1内腔底部。上述浮游动物种子格2、越冬储种格3以及培养基格4之间形成供浮游动物种苗生长的培养区域14，该培养区域14所在的培养浮室1的室壁上开设有进水口11、出水口12以及溢出口13，培养后的溞类可由出水口11和溢出口13释放，为利于溞类的释放，优选地，出水口12和溢出口13的设置高度低于进水口11。

具体地，本实施例中培养浮室1为筒状，半径为1000cm，培养基格4呈柱状，半径为200cm，且其轴向设置于培养浮室1中心处，培养基格4的上端周向包覆有一浮圈(半径为300cm)而下端穿设于越冬储种格3(越冬储种格填充培养基格底面)中，浮游动物种苗格2为多个且以培养基格1为中心周向均设于培养浮室1内腔上端，浮游动物种苗格2的宽度为200cm，长度为300cm。

为提高培养区域14中水体的溶解氧量，从而利于溞类的生长，培养区域14中设有对该培养区域14中的水体进行搅拌的混合器8，通过混合器8的搅拌，增加水体中的溶解氧，从而为溞类的生长提高充足的氧气。本实施例中，混合器8为两个且均设于培养基格4两侧，上述进水口11和出水口12设置于培养基格4一侧且进水口11开设于出水口12上方，上述溢出口13设置于培养基格4的另一侧。为使培养基格4更好地向培养区域14输送营养物质，同时避免培养区域14中的水进入培养基格4，从而利于该培养区域14中浮游动物的生长，培养基格4外周围设有单向交换膜41，通过该单向交换膜41向上述培养区域14输送供溞类种苗生长所需的营养。此外，培养浮室1上还设置有包含太阳能电热板51的太阳能自动控温装置5和定位警报装置6，太阳能自动控温装置5可使生物反应器中培养水体的水温处于一个合适的范围，定位警报装置6可对生物反应器的位置进行监控，避免生物反应器在水域遗失。进一步，培养浮室1的底部设有用于与水域底部固定的固定锚9。

以下实施例应用上述生物反应器培养食藻虫对蓝藻污染水域进行处理，具体方法详见实施例2、实施例3和实施例4.

实施例2：

将上述生物反应器放置于待处理水域中，且生物反应器在待处理水域的投放间距为50m，其中该生物反应器的浮游动物种苗格中投放有大型溞的种苗，投放量为浮游动物种苗格水体质量的3‰，养殖过程控制水温为18～20℃，pH值为7.5～8.0，养殖水体中溶氧饱和度为70～80％，养殖水体的Mg²⁺浓度小于50mg/L。

当生物反应器中溞类的密度达到1500个/升时，溞类由生物反应器释放进入待处理污染水域，使其捕食蓝藻，吸收和降解有毒物质，从而净化水体，其中该水域中设置1道虾网，阻隔个体大于2～3mm的生物体进入待处理污染水域中。本实施例中蓝藻的去除率可达89.1％。

然后，对该污染水域进行曝气处理，曝气2天后在待处理污染水域的底泥上种植金鱼藻，以对水体中的氮、磷等富营养化物质进行吸附，待金鱼藻逐步茂盛后投放鱼类。

实施例3：

将上述生物反应器放置于待处理污染水域中，且生物反应器在待处理水域的投放间距为66m，其中该生物反应器的浮游动物种苗格中投放有隆重线溞的种苗，投放量为浮游动物种苗格水体质量的4‰，养殖过程控制水温为20～24℃，pH值为7.5～8.0，养殖水体中溶氧饱和度为80～100％，养殖水体的Mg²⁺浓度小于50mg/L。

当生物反应器中溞类的密度达到2000个/升时，溞类由生物反应器溢出进入待处理污染水域，使其捕食蓝藻，吸收和降解有毒物质，从而净化水体，其中该水域中设置2道虾网，阻隔个体大于2～3mm的生物体进入待处理污染水域中。本实施例中蓝藻的去除率可达90.5％。

然后，对该污染水域进行曝气处理，曝气3天后在待处理污染水域的底泥上种植苦草、狐尾藻及轮叶黑藻，以对水体中的氮、磷等富营养化物质进行吸附，待金鱼藻逐步茂盛后投放鱼、虾以及贝类。

实施例4：

将上述生物反应器放置于待处理污染水域中，且生物反应器在待处理水域的投放间距为80m，其中该食藻虫生物反应器的浮游动物种苗格中投放有裸腹溞属的种苗，投放量为浮游动物种苗格水体质量的5‰，养殖过程控制水温为24～28℃，pH值为7.5～8.0，养殖水体中溶氧饱和度为100～120％，养殖水体的Mg²⁺浓度小于50mg/L。

当生物反应器中溞类的密度达到1750个/升时，溞类由生物反应器溢出进入待处理污染水域，使其捕食蓝藻，吸收和降解有毒物质，从而净化水体，其中该水域中设置3道虾网，阻隔个体大于2～3mm的生物体进入待处理污染水域中。本实施例中蓝藻的去除率可达91.0％。

然后，对该污染水域进行曝气处理，曝气2天后在待处理污染水域的底泥上种植金鱼藻、眼子菜、伊乐藻以及菹草，以对水体中的氮、磷等富营养化物质进行吸附，待金鱼藻逐步茂盛后投放鱼、虾、螺以及贝类。

处理四个月后，实施例2、实施例3以及实施例4中水体透明度均达到1.2米以上，水质主要富营养化指标均达到地表水Ⅲ，沉水植物覆盖率均达60％或以上。

Claims (7)

1.一种生物反应器，其特征在于，包括固定于待处理水域中的培养浮室，该培养浮室中设置有浮游动物种子格、越冬储种格以及为浮游动物提供生长营养的培养基格，其中越冬储种格设置于培养浮室内腔底部，所述浮游动物种子格、越冬储种格以及培养基格之间形成供浮游动物种苗生长的培养区域，该培养区域所在的培养浮室的室壁上开设有进水口、出水口以及可供培养后的浮游动物释放的溢出口，上述浮游动物为溞类。

2.如权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述培养区域中设有对该培养区域中的水体进行搅拌的混合器。

3.如权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述培养基格的外周围设有单向交换膜，通过该单向交换膜向上述培养区域输送供浮游动物种苗生长需要的营养。

4.如权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述培养浮室上还设置有包含太阳能电热板的太阳能自动控温装置和定位警报装置。

5.如权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述培养浮室的底部设有用于与待处理水域底部固定的固定锚。

6.如权利要求1～5中任一项所述的生物反应器，其特征在于，所述培养浮室为筒状，所述培养基格呈柱状且轴向设置于培养浮室中心处，培养基格的上端周向包覆有一浮圈而下端穿设于越冬储种格中，所述浮游动物种苗格为多个且以培养基格为中心周向均设于培养浮室内腔上端。

7.如权利要求6所述的生物反应器，其特征在于，所述混合器为两个且均设于培养基格两侧，所述进水口和出水口设置于培养基格一侧且进水口开设于出水口上方，所述溢出口设置于培养基格的另一侧。