本發(fā)明涉及生態(tài)水力學(xué)領(lǐng)域，特別涉及跑道式魚箱魚類排泄物收集裝置及方法。

背景技術(shù)：

池塘養(yǎng)殖是我國(guó)水產(chǎn)蓄養(yǎng)的主要形式，也是水產(chǎn)品供應(yīng)的重要來源。我國(guó)在池塘養(yǎng)殖方面有著悠久歷史,屬于最早開展生態(tài)養(yǎng)殖的國(guó)家之一,我國(guó)勞動(dòng)人民創(chuàng)造的各種養(yǎng)殖技術(shù),也為世界水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域貢獻(xiàn)了巨大的力量。由于我國(guó)的多數(shù)養(yǎng)殖池塘建設(shè)于上世紀(jì)的七、八十年代,普遍存在著養(yǎng)殖環(huán)境惡化、設(shè)施破敗陳舊、坍塌淤積嚴(yán)重、污染嚴(yán)重、水資源浪費(fèi)大、養(yǎng)殖方式簡(jiǎn)單,生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益不高等諸多問題。為解決上述問題，諸如跑道式人工養(yǎng)殖技術(shù)隨著興起。

天然池塘中建立跑道式養(yǎng)殖魚箱，在魚箱進(jìn)口設(shè)置水泵向魚箱內(nèi)輸水，水從養(yǎng)殖池一端流入，從另一端排出，流經(jīng)整個(gè)跑道式魚池，在池中形成微流水養(yǎng)殖環(huán)境，有利于魚類生長(zhǎng)，具有養(yǎng)殖密度大、經(jīng)濟(jì)效益高、管理方便等特點(diǎn)，已成為當(dāng)?shù)亓魉B(yǎng)魚的主要池型。與此同時(shí)，魚箱內(nèi)養(yǎng)殖魚后，魚類的排泄物將成為池塘水體的主要污染源。其一，由于池中水流較慢，魚類養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的大量糞便、殘餌等固體顆粒物難以去除，留在水中容易腐敗變質(zhì)，危害魚類健康；其二，魚箱進(jìn)口的水泵輸水，可將箱內(nèi)排泄物帶出魚箱，給排泄物的收集帶來困難，為了維持養(yǎng)殖池塘所需水質(zhì)，需要大量換水，造成水資源的浪費(fèi)和外界環(huán)境的污染。日前，現(xiàn)有的排泄物收集方法主要魚箱后設(shè)置沉淀池法、絮凝劑法、超聲波法等，然這些方法均存在不同程度的缺陷，具體表現(xiàn)在：

(1)魚箱后設(shè)置沉淀池法：由于不同的魚種在不同的生長(zhǎng)周期的生理特性存在差異，使得魚類排泄物的特性也存在差異。當(dāng)魚箱后設(shè)置沉淀池完成后，能夠在沉淀池沉積的排泄物具有特定的選擇性，有些粒徑的排泄物因其沉降速度問題，可能出現(xiàn)不能在沉淀池沉積；

(2)絮凝劑法：通過絮凝的方法，可以讓原本不易沉淀的排泄物，絮凝成大顆粒，使其沉淀。然通常選用的絮凝劑屬于化學(xué)試劑，在其使用量上較難把握，而且可能造成池塘水體的二次污染；

(3)超聲波法：該方法較為先進(jìn)，投入成本較大，人工操作的要求也較多，不適合中小型養(yǎng)殖企業(yè)大范圍的推廣。

因此，需要設(shè)計(jì)一種新型的收集裝置來彌補(bǔ)已有技術(shù)不足，能夠滿足不同魚類在不同生長(zhǎng)周期的需求，為生態(tài)養(yǎng)殖相關(guān)的科學(xué)問題研究提供技術(shù)支撐。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種跑道式魚箱魚類排泄物收集裝置及方法；該裝置和方法應(yīng)能實(shí)現(xiàn)不同魚類在不同生長(zhǎng)周期的排泄物收集，并具有操作簡(jiǎn)單、適用性較廣等特點(diǎn)。

本發(fā)明技術(shù)方案：一種跑道式魚箱魚類排泄物收集裝置，其特征在于該裝置包括養(yǎng)殖單元、導(dǎo)流單元以及收集單元；

所述的養(yǎng)殖單元包括若干個(gè)跑道式魚箱和若干個(gè)驅(qū)動(dòng)魚箱內(nèi)水流的水泵，其中跑道式魚箱自池塘a岸向池中心相互平行布置，兩兩相鄰魚箱之間由側(cè)墻分隔，每個(gè)魚箱的出口和進(jìn)口分置于魚箱的左右兩端且用漁網(wǎng)封擋；所述的水泵位于魚箱進(jìn)口前2～4m處；

所述的導(dǎo)流單元包括由一號(hào)擋水墻、二號(hào)擋水墻及斜坡組成的導(dǎo)流槽，以及由一號(hào)擋板、二號(hào)擋板及三號(hào)擋板組成的環(huán)流槽；其中一號(hào)擋水墻與距池塘a岸最遠(yuǎn)的魚箱側(cè)墻位于同一水平線，一號(hào)擋水墻的始端與魚箱出口端的側(cè)墻銜接且與該側(cè)墻的延長(zhǎng)線重合，末端與二號(hào)擋水墻的始端垂直銜接；二號(hào)擋水墻的末端至池塘a岸之間設(shè)有一導(dǎo)流槽開口；斜坡坡頂位于一號(hào)擋水墻底，而坡底位于池塘a岸，且斜坡的寬度與一號(hào)擋水墻的長(zhǎng)度一致；所述一號(hào)擋板定位于池塘a岸且擋板板面與池塘a岸形成一定的夾角，所述二號(hào)擋板定位于與池塘a岸垂直的池塘b岸且擋板板面與池塘b岸形成一定的夾角，所述三號(hào)擋板與一號(hào)擋水墻位于同一水平線，三號(hào)擋板始端與二號(hào)擋水墻的始端銜接，末端指向池塘b岸，且三號(hào)擋板末端與池塘b岸之間設(shè)有一水流開口；

所述的收集單元包括集污漏斗箱、納污箱、輸污管、排水泵、輸水管，其中的集污漏斗箱楔于二號(hào)擋水墻、池塘a岸、池塘b岸以及三號(hào)擋板圍成的區(qū)域中心的底床內(nèi)，且集污漏斗箱頂部進(jìn)口與底床在同一平面，集污漏斗箱出口依次通過納污箱、輸污管以及位于池塘b岸的排水泵連通；所述輸水管的進(jìn)口也與池塘b岸的排水泵連通，輸水管的出口位于池塘b岸；作為優(yōu)選，輸水管出口的軸線與三號(hào)擋板的頂端處于同一水平面。

所述跑道式魚箱自進(jìn)口到出口方向底部的上、中、下游各布設(shè)一個(gè)錄像儀，所述二號(hào)擋水墻位于魚箱一側(cè)的底部也布設(shè)若干個(gè)錄像儀，以保證若干個(gè)錄像儀能捕捉到若干個(gè)魚箱出口以及整個(gè)導(dǎo)流槽內(nèi)的排泄物情況，所述納污箱進(jìn)口也設(shè)有錄像儀。

作為優(yōu)選，所述一號(hào)擋水墻、二號(hào)擋水墻的高度與魚箱的高度一致，所述一號(hào)擋水墻的長(zhǎng)度為魚箱寬度的0.3～0.7倍，所述導(dǎo)流槽開口長(zhǎng)度也為魚箱寬度的0.3～0.7倍，所述斜坡的坡度優(yōu)選10°～20°。

作為優(yōu)選，所述一號(hào)擋水板始端至池塘b岸的距離，與二號(hào)擋水墻延伸線至池塘a岸交點(diǎn)的距離的比例為0.7～1.3，且一號(hào)擋水板的長(zhǎng)度為魚箱寬度的1～1.2倍；二號(hào)擋水板始端至池塘a岸的距離，與二號(hào)擋水板始端至輸水管出口的距離比為2:0.7～1.3，且二號(hào)擋水板的長(zhǎng)度為魚箱寬度的1.2～1.6倍；所述水流開口的長(zhǎng)度為魚箱寬度的0.5～1.0倍。

進(jìn)一步地，所述一號(hào)擋板與池塘a岸的夾角優(yōu)選為10°～50°，所述二號(hào)擋板與池塘b岸的夾角優(yōu)選為30°～60°。

根據(jù)養(yǎng)殖需要，水泵出口對(duì)準(zhǔn)魚箱進(jìn)口且設(shè)置在一半水深處。

所述一號(hào)擋板的始端通過轉(zhuǎn)軸定位于池塘a岸，末端指向池塘內(nèi)，且一號(hào)擋板與池塘a岸間設(shè)有一可調(diào)節(jié)一號(hào)擋板角度的可伸縮支撐桿。

所述二號(hào)擋板的始端通過轉(zhuǎn)軸定位于與池塘a岸垂直的池塘b岸，末端指向池塘內(nèi)，且二號(hào)擋板與池塘b岸之間還設(shè)有一可調(diào)節(jié)二號(hào)擋板角度的可伸縮支撐桿。

利用跑道式魚箱魚類排泄物收集裝置進(jìn)行魚類排泄物收集的方法，依照如下步驟進(jìn)行：

步驟1.根據(jù)魚箱內(nèi)不同魚種在不同生長(zhǎng)周期的生理特性，在喂食1～3小時(shí)后，開啟魚箱內(nèi)上、中、下游以及二號(hào)擋水墻位于魚箱一側(cè)底部的錄像儀，調(diào)節(jié)各個(gè)魚箱進(jìn)口前的水泵，確保各個(gè)魚箱內(nèi)的排泄物大部分能進(jìn)入導(dǎo)流槽，并順利從二號(hào)擋水墻與池塘a岸間的開口流出；

步驟2.調(diào)節(jié)一號(hào)擋板與池塘a岸的夾角以及二號(hào)擋板與池塘b岸的夾角，確保集污漏斗箱附近形成流速為1～3cm/s的環(huán)流，進(jìn)而確保池塘內(nèi)的排泄物能在集污漏斗箱內(nèi)沉積，同時(shí)開啟納污箱進(jìn)口的錄像儀；

步驟3.當(dāng)納污箱內(nèi)收集的排泄物達(dá)到一定量時(shí)，開啟池塘b岸的排水泵，將納污箱內(nèi)的排泄物經(jīng)輸污管收集至池塘b岸，同時(shí)將去污后的水體經(jīng)輸水管排回池塘內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明通過在養(yǎng)殖單元、導(dǎo)流單元以及收集單元均設(shè)置有錄像儀，以便于觀測(cè)魚類排泄物的運(yùn)行軌跡以及沉淀過程，進(jìn)而更全面的熟識(shí)不同魚類在不同生長(zhǎng)周期的排泄物特性，也為后期排泄物的沉淀速度以及其他物理參數(shù)的研究提供技術(shù)支持；

(2)本發(fā)明可通過調(diào)節(jié)導(dǎo)流單元中一號(hào)擋板與池塘a岸以及二號(hào)擋板與池塘b岸的夾角，引導(dǎo)從導(dǎo)流槽出來的攜污水體的流向，使其在集污漏斗箱附近形成一定流速的環(huán)流，以實(shí)現(xiàn)不同魚類在不同生長(zhǎng)周期的排泄物沉淀速度不一樣的需求；

(3)本發(fā)明通過水泵定期收集排泄物，可以避免化學(xué)試劑對(duì)池塘的二次污染，且操作簡(jiǎn)單，重復(fù)利用率高，成本和人力方面投入不需過大。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為養(yǎng)殖單元中魚箱與水泵在主視方向的相對(duì)位置示意圖。

圖3為導(dǎo)流單元中各部件的連接關(guān)系立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為收集單元各部件在主視方向的相對(duì)位置示意圖。

附圖說明，1-魚箱，2-水泵，3-一號(hào)擋水墻，4-二號(hào)擋水墻，5-斜坡，6-一號(hào)擋水板，7-二號(hào)擋水板，8-三號(hào)擋水板，9a-轉(zhuǎn)軸，9b-可伸縮支撐桿，10-集污漏斗箱，11-納污箱，12-輸污管，13-輸水管，14-池塘a岸，15-池塘b岸，16-錄像儀，17-排水泵，18-導(dǎo)流槽開口，19-水流開口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種跑道式魚箱魚類排泄物收集裝置進(jìn)行魚類排泄物收集裝置，包括括養(yǎng)殖單元、導(dǎo)流單元以及收集單元；

養(yǎng)殖單元包括若干個(gè)(圖中顯示4個(gè))跑道式魚箱1和若干個(gè)(圖中顯示4個(gè))水泵2，其中跑道式魚箱自池塘a岸14向池中心平行布置，兩兩魚箱之間由側(cè)墻分隔，每個(gè)魚箱的進(jìn)口和出口分置于魚箱的兩端(圖1中可見：出口在魚箱左側(cè)，進(jìn)口在魚箱右側(cè))且用漁網(wǎng)封擋，以將魚群圍截在魚箱中；在每個(gè)魚箱前(優(yōu)選3m位置處)均布設(shè)有一個(gè)水泵2(優(yōu)選水泵2設(shè)置在一半水深處)，以驅(qū)動(dòng)魚箱中的水流由進(jìn)口往出口方向流動(dòng)。如圖2所示，魚箱自進(jìn)口到出口方向底部的上、中、下游各布設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)用的錄像儀16。

導(dǎo)流單元包括由一號(hào)擋水墻3、二號(hào)擋水墻4以及斜坡5組成的導(dǎo)流槽，以及由一號(hào)擋板6、二號(hào)擋板7以及三號(hào)擋板8組成的環(huán)流槽。如圖3所示，一號(hào)擋水墻3的墻頂與距池塘a岸14最遠(yuǎn)的魚箱1側(cè)墻墻頂位于同一水平面，且一號(hào)擋水墻3的始端與魚箱1出口端的側(cè)墻銜接，末端與二號(hào)擋水墻4的始端垂直銜接。一號(hào)擋水墻3的高度與魚箱的高度一致，其長(zhǎng)度為魚箱寬度的0.3～0.7倍(推薦0.5倍)；二號(hào)擋水墻4的末端至池塘a岸14設(shè)有一導(dǎo)流槽開口18，該開口長(zhǎng)度也為魚箱寬度的0.3～0.7倍(推薦0.5倍)，且二號(hào)擋水墻4的高度與魚箱的高度一致；斜坡5坡頂位于一號(hào)擋水墻3底，而坡底位于池塘a岸14，且斜坡5的寬度與一號(hào)擋水墻3的長(zhǎng)度一致，斜坡坡度優(yōu)選為15°；同時(shí)，二號(hào)擋水墻位于魚箱一側(cè)的底部也布設(shè)四個(gè)錄像儀16，以保證捕捉到這些魚箱的出口以及整個(gè)導(dǎo)流槽內(nèi)的排泄物情況。

一號(hào)擋板6定位于池塘a岸14且與池塘a岸形成一定的夾角；可將一號(hào)擋板6的始端通過轉(zhuǎn)軸9a定位于池塘a岸，末端指向池塘內(nèi)；一號(hào)擋板與池塘a岸間設(shè)有可伸縮支撐桿9b，以調(diào)節(jié)一號(hào)擋板的角度；一號(hào)擋板與池塘a岸的夾角優(yōu)選為10°～50°(圖1中為40°)。一號(hào)擋水板始端至池塘b岸15的距離，與二號(hào)擋水墻4延伸線至池塘a岸交點(diǎn)的距離的比例為0.7～1.3(推薦比例為1)，一號(hào)擋水板的長(zhǎng)度為魚箱寬度的1～1.2倍(圖1中為1.2倍)；

二號(hào)擋板7定位于與池塘a岸垂直的池塘b岸且與池塘b岸形成一定的夾角，可將二號(hào)擋板的始端通過轉(zhuǎn)軸9a定位于池塘b岸15，末端指向池塘內(nèi)；且二號(hào)擋板與池塘b岸之間也設(shè)有可伸縮支撐桿9b，以調(diào)節(jié)二號(hào)擋板的角度；二號(hào)擋板與池塘b岸的夾角優(yōu)選為30°～60°(圖1中為60°)。二號(hào)擋板始端至池塘a岸的距離，與二號(hào)擋水板至輸水管13出口的距離之比為2:0.7～1.3(推薦比例2:1)，二號(hào)擋板的長(zhǎng)度為魚箱寬度的1.2～1.6倍(圖1中為1.6倍)；三號(hào)擋板8頂部與一號(hào)擋水墻3的墻頂位于同一水平線，三號(hào)擋板始端與二號(hào)擋水墻4的始端銜接，末端指向池塘b岸，且三號(hào)擋板末端與池塘b岸之間設(shè)有一水流開口19，開口長(zhǎng)度為魚箱1寬度的0.5～1倍(圖1中為1倍)；

收集單元包括集污漏斗箱10、納污箱11(集污漏斗箱10、納污箱11位于環(huán)流槽底床內(nèi))、輸污管12、排水泵17、輸水管13。如圖4所示，集污漏斗箱10楔于二號(hào)擋水墻4、池塘a岸14、池塘b岸15以及三號(hào)擋板8所圍區(qū)域中心的底床內(nèi)，且集污漏斗箱頂部進(jìn)口與底床在同一平面；納污箱11的進(jìn)口與集污漏斗箱出口連通，且納污箱進(jìn)口也設(shè)有錄像儀16；輸污管12的進(jìn)口與納污箱的出口連通，輸污管的出口與位于池塘b岸15的排水泵17連通；輸水管13的進(jìn)口也與池塘b岸上的排水泵連通，輸水管的出口位于池塘b岸；作為優(yōu)選，輸水管出口的軸線與三號(hào)擋板的頂端位于同一平面。

本發(fā)明跑道式魚箱魚類排泄物收集裝置進(jìn)行魚類排泄物收集的方法步驟如下：

步驟1.根據(jù)魚箱1內(nèi)不同魚種在不同生長(zhǎng)周期的生理特性，在喂食1～3小時(shí)后，開啟魚箱1內(nèi)上、中、下游以及二號(hào)擋水墻4位于魚箱一側(cè)底部的錄像儀16，調(diào)節(jié)各個(gè)魚箱進(jìn)口前的水泵2，確保各個(gè)魚箱內(nèi)的排泄物大部分能進(jìn)入導(dǎo)流槽，并順利從二號(hào)擋水墻4與池塘a岸14間的導(dǎo)流槽開口18流出；

步驟2.調(diào)節(jié)一號(hào)擋板6與池塘a岸的夾角以及二號(hào)擋板7與池塘b岸15的夾角，確保集污漏斗箱10附近形成流速為1～3cm/s的環(huán)流，進(jìn)而確保池塘內(nèi)的排泄物能在集污漏斗箱內(nèi)沉積，同時(shí)開啟納污箱11進(jìn)口處的錄像儀16；

步驟3.當(dāng)納污箱11內(nèi)收集的排泄物達(dá)到一定量時(shí)，開啟池塘b岸15的排水泵17，將納污箱內(nèi)的排泄物經(jīng)輸污管12收集至池塘b岸上，同時(shí)將去污后的水體經(jīng)輸水管13排回池塘內(nèi)。

上述實(shí)施例是用于例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，在權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍，應(yīng)如本發(fā)明的權(quán)利要求書覆蓋。