一种生物培养及投放自动化装置的制作方法

1.本实用新型涉及环保技术领域，具体蓝绿藻的治理。


背景技术：

2.随着人口的增加，工农业的迅速发展和城镇化进程的不断加速，人类活动对水生态系统的影响日益严重。缓流水域交替更新周期长、自净能力差，加之承载着点源和面源的多重污染等因素，均加剧了富营养化进程。浮游藻类的生长是富营养化的关键过程。短期内大量藻类的过渡繁殖，使水华现象频繁发生，直接影响到了人类健康生存和社会发展。
3.食藻虫能够大量捕食蓝绿藻，繁殖能力强，食藻虫越来越多地作为一种生物技术应用到蓝绿藻爆发水体。故能够人工培训出具有高效消除蓝绿藻的食藻虫成为一个重要的研究方向。
4.目前，目前食藻虫培养驯化方法主要基于实验室内，部分实用新型装置置于水域中对食藻虫进行原位培养。基于实验室定向培训食藻虫的方法，通过优化温度、ph等条件，向培养器中投加特定营养物质，从而培养出能够捕食特定蓝绿的食藻虫。置于水域中生物反应器对食藻虫的培养方法，该方法能够培养出对待治理水域适应能力强的食藻虫。
5.基于实验室培养食藻虫的方法，虽然能够定向培养出个体大，繁殖能力强的食藻虫，但存在对较恶劣自然水体适应能力差的状况，并且已成熟的食藻虫在运输过程中也会造成一定的损失。基于置于水域中生物反应器中食藻虫本位培养方法，能够定向培训出对该水域适应力强的食藻虫，但由于培养条件难以控制，所以存在培养效率低，速度慢等问题，并且暴雨大风等恶劣天气对装置影响较大。


技术实现要素：

6.本实用新型所解决的技术问题：食藻虫的原位培养驯化及投放问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种生物培养及投放自动化装置，包括生物培养室和投放系统，生物培养室包括生物反应罐和生物营养罐，生物反应罐与生物营养罐连接，投放系统与生物反应罐连接，生物培养室为封闭式且能够移动，生物培养室设置在定点投放水域的岸上，生物反应罐的进水口连接有进水泵，进水泵设置在定点投放水域中。
8.生物反应罐内用于培养食藻虫，生物营养罐向生物反应罐内的食藻虫提供营养。当食藻虫稳定并且达到一定浓度后，食藻虫经投放系统投入定点投放水域中，治理蓝绿藻。
9.所述生物培养室能够移动至待治理蓝绿藻爆发水域(定点投放水域)，利用待治理蓝绿藻爆发水域的水培养食藻虫。因此，本实用新型的装置能够实现食藻虫的原位培养，能够培养出在该水域环境中适应能力更强的食藻虫。该装置结构简单、占地面积小，岸上生物培养室为可移动小型实验室，可根据需要转移至不同位置，灵活性更强。
10.所述生物培养室为封闭式，内设生物反应罐和生物营养罐。因此，本实用新型所述的装置既是食藻虫的培养驯化及投放装置，又是食藻虫储存室，即使遇到极端恶劣环境条
件或人为因素造成水域中食藻虫大量死亡，该装置依然能够储存食藻虫优势种群。
11.生物反应罐设有出水口和筛网，进水口位于筛网下方，出水口位于筛网上方、食藻虫释放口位于筛网下方。生物营养罐设有计量泵和搅拌器，生物营养罐定时定量向生物反应罐投加蓝绿藻水溶液。
12.一种利用所述的生物培养及投放自动化装置的方法，包括食藻虫培养驯化阶段和食藻虫投放阶段。
13.在食藻虫培养驯化阶段，将生物培养室置于待治理水域岸边，投放系统的投放端固定于水域中，生物反应罐上食藻虫释放口处的阀门关闭，向生物反应罐中投加溞类苗种，投放量为1～2g/l，培养驯化过程中温度控制在25℃～35℃，生物反应罐底部设有曝气装置，持续曝气溶解氧饱和度达到80％以上，ph控制在7.0～8.0，生物营养罐定时定量向生物反应罐中投加蓝绿藻水溶液，生物培养室内设有电控柜，电控柜控制要求如下：
14.第一，搅拌器设置为每3小时运行一次，每次运行1小时后关闭，如此反复；
15.第二，出水口处电磁阀与计量泵联动，设置为每5个小时开启一次，每次开启1小时后关闭，如此反复；
16.第三，生物反应罐中设有液位浮球，进水泵根据液位浮球信号自动运行，低液位时进水泵开启，高液位时进水泵关闭；
17.第四，曝气装置一直开启；
18.在食藻虫释放阶段，当生物反应罐中食藻虫的浓度达到2000～3000个/l，食藻虫开始释放至待治理水域中；该阶段中，食藻虫释放口处阀门打开，生物反应罐中的温控、溶氧及ph条件与食藻虫培养驯化阶段保持一致；在该阶段电控柜控制要求如下：
19.第一，搅拌器设置为每3小时运行一次，每次运行1小时后关闭，如此反复；
20.第二，出水口处电磁阀设置为关闭状态；
21.第三，计量泵设置为一直开启；
22.第四，进水泵根据液位浮球信号自动运行，低液位时进水泵开启，高液位时进水泵关闭；
23.第五，曝气装置一直开启。
附图说明
24.下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
25.图1为一种生物培养及投放自动化装置的示意图；
26.图2为网箱固定在水域中的示意图。
27.图中符号说明：
28.1、液位浮球；2、浮圈；3、筛网；4、曝气装置；5、固定锚；6、出水口；7、食藻虫释放口；8、曝气机；9、进水口；11、计量泵；12、搅拌器；13、进水泵；14、阀门；16、温控装置；17、植物生长灯；
29.20、生物培养室；21、生物反应罐；22、生物营养罐；23、电控柜。
具体实施方式
30.结合图1、图2，一种生物培养及投放自动化装置，包括生物培养室20和投放系统，
生物培养室包括生物反应罐21和生物营养罐22，生物反应罐与生物营养罐连接，投放系统与生物反应罐连接，生物培养室为封闭式且能够移动，生物培养室设置在定点投放水域的岸上，生物反应罐的进水口9连接有进水泵13，进水泵设置在定点投放水域中，四周用渔网包围。
31.生物培养室20为食藻虫的培养提供空间，为食藻虫的储存提供空间，为操作者提供操作空间。
32.生物反应罐21设有出水口6和筛网3，进水口9位于筛网下方，出水口位于筛网上方、食藻虫释放口7位于筛网下方。作为一种选择，筛网为30-40目筛网。食藻虫释放口处设有手动阀门，用于食藻虫成熟稳定且达到一定浓度后人为操作食藻虫的释放。
33.生物反应罐21中的筛网3用于隔离食藻虫，保证食藻虫在培养和驯化过程中换水时食藻虫不会流失，当食藻虫稳定并且达到一定浓度后从食藻虫释放口7排出进入待治理蓝绿藻爆发水域。与目前技术相比，该装置不仅能够高效培养出在自然水域中生存能力强和对蓝绿藻消除针对性强的食藻虫，而且，进水泵13配合出水口6，能够完成生物反应罐自动换水及周期性换水，定点投放食藻虫，能够高效快速治理蓝绿藻爆发水体。
34.生物反应罐21内设有液位浮球1，低液位时进水泵13开启，高液位时进水泵关闭，与出水口处的电磁阀相互配合达到生物反应罐21周期换水的目的。
35.生物反应罐21底部设有曝气装置4，生物反应罐的顶部设有植物生长灯17，生物反应罐的内部设有温控装置16，为食藻虫的生长提供优质环境，能够定向大量培养驯化出食藻虫。
36.生物营养罐22设有计量泵11和搅拌器12，计量泵受电控柜控制，使生物营养罐定时定量向生物反应罐21投加蓝绿藻水溶液。搅拌器用于使蓝绿藻营养物质均匀溶于水体。生物营养罐用于对生物反应罐的营养补充，添加物质为蓝绿藻，以实现食藻虫的定向培养和周期投放，利于快速治理蓝绿藻爆发水体。
37.生物培养室20内设有电控柜23，采用电控系统控制生物反应罐周期换水，营养管中营养液的搅拌以及营养物质周期定量投加至生物反应罐。具体地，电控系统与液位浮球1连接，接收来自液位浮球的信号，电控系统对进水泵13、计量泵11、搅拌器12、曝气装置4、出水口处电磁阀、温控装置16、植物生长灯17进行控制。
38.投放系统包括位于定点投放水域中的网箱15，网箱通过出水管道与食藻虫释放口7连接，出水口6与出水管道连接。水域中的网箱及相连的出水管道用于食虫藻的定点投放，并防止鱼虾类对投放的食虫藻捕食。出水管路可设置多个网箱，出水主管与出水支管连接处设有阀门14，可用于调配食藻虫各投放点的投放量。网箱在水域中的设置间距为30～40m。
39.作为一种选择，网箱15为圆柱形，围网采用用孔径5mm的疏藻性材质的筛网，上端周向包裹浮圈2，底部设有固定锚5。
40.一种利用生物培养及投放自动化装置的方法，该方法对蓝绿藻爆发水体进行治理，包括食藻虫培养驯化阶段和食藻虫投放阶段；
41.在食藻虫培养驯化阶段，将生物培养室20置于待治理水域岸边，投放系统的投放端固定于水域中，生物反应罐21上食藻虫释放口处的阀门关闭，向生物反应罐中投加溞类苗种，投放量为1～2g/l，培养驯化过程中温度控制在25℃～35℃，生物反应罐底部设有曝
气装置4，持续曝气溶解氧饱和度达到80％以上，ph控制在7.0～8.0，生物营养罐22定时定量向生物反应罐中投加蓝绿藻水溶液，生物培养室内设有电控柜23，电控柜控制要求如下：
42.第一，电控柜选择“培养驯化档位”；
43.第二，搅拌器12设置为每3小时运行一次，每次运行1小时后关闭，如此反复；
44.第三，出水口处电磁阀与计量泵11联动，设置为每5个小时开启一次，每次开启1小时后关闭，如此反复；
45.第四，生物反应罐21中设有液位浮球1，进水泵13根据液位浮球信号自动运行，低液位时进水泵开启，高液位时进水泵关闭；
46.第五，曝气装置4一直开启。
47.食藻虫培养驯化阶段的工艺流程如下。食藻虫释放口7处的阀门关闭，出水口6、进水口9、出水主管与出水支管连接处的阀门14开启，蓝绿藻爆发水体通过进水泵13进入到生物反应罐21，与此同时，温控装置16、植物生长灯17开启控制生物反应罐内环境条件，曝气装置4及与曝气装置连接的曝气机8向生物反应罐21中持续曝气，营养物质通过计量泵11定时定量投加至生物反应罐中，保证食藻虫有足够的营养物质。进入到生物反应罐的水体到达一定的高水位线时，进水泵13根据液位浮球1高液位信号停止运行，装置不再进水，水体在生物反应罐中停留一段时间后，出水口6的电磁阀开启，生物反应罐中水体通过出水口及相连的出水管道排入水域中。与此同时，食藻虫被筛网3截留在生物反应罐21内部，当生物反应罐中液面到达一定水位线时，进水泵13根据液位浮球低液位信号启动。如此反复运行，实现生物反应罐21定期换水，保持罐内营养充足。
48.在食藻虫释放阶段，当生物反应罐21中食藻虫的浓度达到2000～3000个/l，食藻虫开始释放至待治理水域中；该阶段中，食藻虫释放口处阀门打开，生物反应罐中的温控、溶氧及ph条件与食藻虫培养驯化阶段保持一致；在该阶段电控柜控制要求如下：
49.第一，电控柜选择“释放档位”；
50.第二，搅拌器12设置为每3小时运行一次，每次运行1小时后关闭，如此反复；
51.第三，出水口处电磁阀设置为关闭状态；
52.第四，计量泵11设置为一直开启；
53.第五，进水泵13根据液位浮球信号自动运行，低液位时进水泵开启，高液位时进水泵关闭；
54.第六，曝气装置4一直开启。
55.食藻虫释放阶段的工艺流程如下。出水口6关闭，食藻虫释放口7打开，水体通过进水泵13进入生物反应罐21中，与此同时，温控装置16、植物生长灯17开启，控制生物反应罐内环境条件，曝气装置4向生物反应罐中持续曝气，营养物质通过计量泵11投加至生物反应罐中，保证食藻虫有足够的营养物质，根据液位浮球1信号，使生物反应罐中溶液维持一定的液面。
56.当生物反应罐中食藻虫的浓度低于800个/l，电控柜选择“培养驯化档位”，如此重复上述两个阶段。
57.作为一种补充说明，电控柜内设有移动电源，对装置的各电器进行供电。生物反应罐中食藻虫的浓度可以通过检测工具人工检测。
58.本实用新型所述的装置适用于富营养化严重、蓝绿藻爆发严重的水域，能够快速
高效降低蓝绿藻爆发对水体的影响。该装置自动化程度高，能够实现食藻虫的自动培养驯化及定点投放。
59.以上内容仅为本实用新型的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。