本發(fā)明涉及一種沙棲水中生物養(yǎng)殖裝置。

背景技術(shù)：

對蝦類生物是在很多國家供食用的代表性沙棲性甲殼類生物。尤以日本囊對蝦(Marsupenaeus japonicus)為沙棲性甲殼類生物的代表品種，其在日本國內(nèi)被廣泛用作高級食材。日本囊對蝦為夜行性動物，白天潛伏在沙中，僅在夜間的有限時間段里，為覓食到沙層上面活動。

日本囊對蝦養(yǎng)殖技術(shù)成熟于約50年前。在日本等不適宜冬季養(yǎng)殖的地區(qū)，通常在水溫上升的4、5月份投入種苗開始養(yǎng)殖，經(jīng)過大約6個月而長成后，在9月末至年末期間上市。在水溫降低生長停止的冬季不進行養(yǎng)殖，此期間將養(yǎng)殖池或養(yǎng)殖水箱的水放干，進行清掃作業(yè)。在冬季也能保持日本囊對蝦生長適宜的水溫的溫暖的地區(qū)，以在市場供應(yīng)緊缺的冬季為上市期進行養(yǎng)殖，從11月前后到次年5月前后上市，在生產(chǎn)種苗的5月至7月間進行養(yǎng)殖池或養(yǎng)殖水箱的清掃作業(yè)。

日本囊對蝦養(yǎng)殖方法大體上可分為兩種。

第一種方法被稱為“瀨戶內(nèi)式”(筑堤圍欄式)，在海岸邊筑堤造池，利用潮汐漲落進行池水更換。池底鋪設(shè)約10～20cm厚的沙層，注入水深2m的海水，大約每天換水一次，殘餌、排泄物、蛻落的皮殼等污染物隨排放水一起排出。大潮落潮時打開水門排水，清理池塘。為便于換水，需調(diào)整潮位與池塘的高度，使其能夠維持最佳水位。水門設(shè)有過濾器以防止蝦的逃逸和其他水生生物的入 侵。雖然瀨戶內(nèi)式養(yǎng)殖法易受臺風(fēng)、風(fēng)暴潮等災(zāi)害和天氣的影響，但是可以實現(xiàn)幼蝦種苗的低密度放養(yǎng)和養(yǎng)殖，不需要太多人手。

第二種方法叫“常流式”，在陸地上修建水池、水箱，底面鋪沙，養(yǎng)殖過程中通過水泵不斷抽取新鮮海水注入以進行換水，排出污染物。該方法不需要修筑堤防等設(shè)施，所供應(yīng)的海水由過濾器過濾，可保持良好的水質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的養(yǎng)殖密度。常流式養(yǎng)殖法在水泵運行的電費和過濾器費用等方面的運行成本增大，并且不能完全排出沉淀污染物和埋在沙中的污染物。

除上述現(xiàn)有養(yǎng)殖方法之外，還有一種稱為流水式的方法。在距水箱底面10～15cm處用篩網(wǎng)等做成雙重底，在該雙重底之上鋪設(shè)沙層，使海水從沙層上方向下不斷排出，以此排出污染物。流水式養(yǎng)殖法每天通過中央排水裝置進行數(shù)次大量排水，使滯留的污染物隨著這些大量的排放水一起排出。流水式與瀨戶內(nèi)式、常流式相比，可以在較小面積上實現(xiàn)較高產(chǎn)量，但每天3～4次的高換水率需要大容量水泵，運行成本較高。

如上所述，現(xiàn)有日本囊對蝦養(yǎng)殖裝置存在的最嚴重問題是作為日本囊對蝦生長環(huán)境的沙層被污染物污染的問題。沙層中殘留的污染物被微生物分解生成氨和硫化氫等有害物質(zhì)。日本囊對蝦會避開污染區(qū)域而集中到污染少的區(qū)域，但是由于日本囊對蝦集中而導(dǎo)致糞便等積聚，污染會在短期內(nèi)進一步加劇。這種情況的重復(fù)使得污染少的區(qū)域逐漸減少，日本囊對蝦的棲息區(qū)域變成僅為養(yǎng)殖箱的一部分，養(yǎng)殖箱內(nèi)的實際養(yǎng)殖密度將高于按照養(yǎng)殖箱面積計算出的養(yǎng)殖密度。如果日本囊對蝦的養(yǎng)殖密度增高，生長環(huán)境惡化，則由于精神壓力增大，日本囊對蝦的生長速度會減慢，并且日本囊對蝦之間互相傷害，會導(dǎo)致品質(zhì)下降。此外，不衛(wèi)生的環(huán)境會引發(fā)細菌病、真菌病、病毒病等病害，造成日本囊對蝦死亡，產(chǎn)量減少。

如果為了增加產(chǎn)量而提高日本囊對蝦的養(yǎng)殖密度，則會導(dǎo)致生長環(huán)境進一步惡化，易發(fā)生病害，死亡日本囊對蝦增多，生產(chǎn)率下降。

另外，即使在控制好養(yǎng)殖密度對日本囊對蝦生產(chǎn)進行妥善管理的情況下，污染物也會在養(yǎng)殖池或養(yǎng)殖水箱的沙層中積聚，有些情況下會形成淤泥固化。為此，需要在下一年度投放種苗之前進行清洗作業(yè)，將養(yǎng)殖海水排空，將沙層翻起暴露于日光和空氣中，再用干凈的海水清洗，或者更換新沙。

日本囊對蝦在20世紀80年代后半期的養(yǎng)殖規(guī)模超過了每年3000噸，但近年來低迷徘徊在每年1600噸左右。其原因如上所述，包括日本囊對蝦養(yǎng)殖有難度、易受病害影響生產(chǎn)率低、需要人手多工作量大等。

針對現(xiàn)有日本囊對蝦養(yǎng)殖方法存在的這些問題，關(guān)于高效去除沙層污染物的養(yǎng)殖裝置以及養(yǎng)殖方法，目前有幾種方案。

例如，專利文獻1公開的養(yǎng)殖水箱中，中央設(shè)有排放口，排放口周圍是表面為混凝土的投餌區(qū)，其周圍設(shè)有沙層作為生長區(qū)，沙層內(nèi)設(shè)有噴水口，使殘餌造成的污染與生長區(qū)隔離的同時，防止污染物等積聚在生長沙中。

專利文獻2中公開了如下養(yǎng)殖方法：以遮光棚覆蓋水層，使水面的明亮度保持在100勒克司以下，在水箱中繁育有益細菌使可見度在50cm以下，水箱底部不設(shè)置供夜行性日本囊對蝦潛伏的沙層。

專利文獻3中公開了通過設(shè)在與外部環(huán)境隔絕的養(yǎng)殖箱的沙層下方的注水部供給強堿性海水以防止病原體繁殖的養(yǎng)殖系統(tǒng)。

專利文獻4中公開的養(yǎng)殖裝置將沙床設(shè)在通水性多孔質(zhì)體之上，從該多孔質(zhì)體下方供給的外部海水流經(jīng)沿圓形水箱周壁設(shè)置的環(huán)狀凈化槽，以2級加強循環(huán)裝置強制攪水強化旋轉(zhuǎn)流，使水中污物向設(shè)在圓形水箱底部中央?yún)^(qū)的排水管方向移動。

專利文獻1日本國特開昭61-293325號公報

專利文獻2日本國特開2006-217895號公報

專利文獻3日本國特開平11-169011號公報

專利文獻4日本國特開2002-360110號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種養(yǎng)殖裝置，能夠使作為甲殼類等沙棲水中生物棲息環(huán)境的整個沙層經(jīng)常保持清潔，以較快的生長速度高密度地生產(chǎn)高品質(zhì)沙棲水中生物。

本發(fā)明的創(chuàng)造者們?yōu)榱税盐丈硹猩镳B(yǎng)殖的本質(zhì)性問題，經(jīng)反復(fù)深入探究，實現(xiàn)了本發(fā)明。即，本發(fā)明的創(chuàng)造者們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有養(yǎng)殖裝置和養(yǎng)殖方法難以去除的禁錮在沙層中的殘留污染物是生長環(huán)境惡化的主要原因，進而開發(fā)出一種養(yǎng)殖裝置，能夠?qū)⑸硨又胁蹲降奈廴疚锔咝У蒯尫胖了畬又?，使整個沙層保持清潔狀態(tài)，維持良好的生長環(huán)境。

具體結(jié)構(gòu)如下：

1.一種沙棲水中生物養(yǎng)殖裝置，具有養(yǎng)殖箱，

及在所述養(yǎng)殖箱底部以一定間距布設(shè)的給水管，其特征為，

所述給水管的側(cè)面以一定間距設(shè)有噴口。

2.根據(jù)1所述的養(yǎng)殖裝置，其特征為，

所述噴口以水平方向為中心向上下各30度以內(nèi)的方向噴水。

3.根據(jù)1或2所述的養(yǎng)殖裝置，其特征為，

所述噴口的間距比所述給水管的間距小。

4.根據(jù)1～3中任意一項所述的養(yǎng)殖裝置，其特征為，

所述給水管沒有封閉端。

5.根據(jù)1～4中任意一項所述的養(yǎng)殖裝置，其特征為，

所述給水管的噴口與相鄰給水管的噴口錯開。

6.根據(jù)1～5中任意一項所述的養(yǎng)殖裝置，其特征為，

所述噴口以通過噴口中心的法線為中心，向左右各15度以上的方向噴水。

7.根據(jù)1～6中任意一項所述的養(yǎng)殖裝置，其特征為，

從所述養(yǎng)殖箱的中央?yún)^(qū)域排水。

8.根據(jù)1～7中任意一項所述的養(yǎng)殖裝置，其特征為，

具有設(shè)置在所述養(yǎng)殖箱內(nèi)壁周邊的旋轉(zhuǎn)水流發(fā)生裝置。

本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置通過在養(yǎng)殖箱的整個底面均勻配置噴口，可以將沙層中的殘餌、排泄物、蛻落的皮殼等污染物從整個沙層中高效地釋放至水層中，從養(yǎng)殖箱排出水中懸浮污染物，抑制硫化氫等有毒物質(zhì)的生成，同時可以使整個沙層保持清潔，排出水層中的污染物，保持沙層整體的清潔。

使用本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置，可以使整個沙層保持清潔狀態(tài)，能夠?qū)⒄麄€沙層利用為沙棲水中生物的棲息區(qū)域。沙棲水中生物不會局部聚集，而是均勻地分布在整個沙層，實現(xiàn)低給餌量養(yǎng)殖下的快速生長。使用本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置，可以在日本囊對蝦生產(chǎn)中降低死亡率和提高養(yǎng)殖密度，大幅提高單位面積產(chǎn)量。本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置帶給沙棲水中生物的精神壓力小，能夠產(chǎn)出高品質(zhì)的沙棲水中生物。

本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置由于沙層中殘留污染物少，可以減少養(yǎng)殖結(jié)束后清掃、更換沙層的頻度，根據(jù)情況甚至不需要清掃、更換沙層。沙層清潔工作所需時間短，有時不需要進行清潔即可開始下一輪養(yǎng)殖，可以提高養(yǎng)殖裝置的運行時間，大幅提高年產(chǎn)量。

通過使噴口間距小于給水管間距，可以對整個沙層進行均勻供水。

通過對給水管不設(shè)封閉端，與設(shè)有封閉端時相比壓力損失小，可以使給水管各噴口噴出的水勢均一。

噴出的水經(jīng)過沙層內(nèi)部流出到沙層上，有時會產(chǎn)生沙層厚薄不均或凈化不徹底的現(xiàn)象。分析出其原因之一是沙層內(nèi)的水流運動之后，本發(fā)明特別規(guī)定了配管和噴口的位置及形狀。通過在布管時使相鄰給水管的噴口與噴口互相錯開，從相鄰給水管的噴口噴出的水不會沖突，透過沙層各部分的上行水流的流速的不均勻程度減小，沙層不會形成厚薄不均。

通過從噴口以通過噴口中心的法線為中心向左右各15度以上的方向噴水，可以實現(xiàn)廣角噴水，為沙層的廣泛區(qū)域提供水流。

通過從養(yǎng)殖箱中央?yún)^(qū)域排水，可以縮短從養(yǎng)殖箱各部分到排水裝置的距離，能夠?qū)恼麄€沙層釋放到水層中的污染物高效排出。

旋轉(zhuǎn)水流發(fā)生裝置產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)水流，緩緩攪動沙層，使上行水流帶到沙層表面的污染物和埋在沙層內(nèi)部的污染物易釋放到水層中。而且，旋轉(zhuǎn)水流對沙層的緩緩攪動，與自然界中的波浪、潮汐漲落對沙子的攪動有相同的作用，使日本囊對蝦等生物的棲息環(huán)境更貼近自然環(huán)境，可以減少日本囊對蝦等生物的精神壓力。此時，通過從養(yǎng)殖箱中央?yún)^(qū)域排水，可以將被旋轉(zhuǎn)水流集中到養(yǎng)殖箱中央?yún)^(qū)域的污染物更高效地排出。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所涉及養(yǎng)殖裝置的一個實施方式的模式圖。

圖2是在圖1中從II方向觀察的養(yǎng)殖裝置內(nèi)部的模式圖。

圖3是在圖1中從III方向觀察的從給水管所設(shè)噴口噴出的水流的模式圖。

圖4是在圓形養(yǎng)殖箱內(nèi)以同心圓形狀布設(shè)給水管的本發(fā)明所涉及養(yǎng)殖裝置。

圖5是給水管沒有封閉端的本發(fā)明所涉及養(yǎng)殖裝置。

圖6是圖1中IV部分的放大圖。

圖7是相鄰兩根給水管的噴口錯開的給水管放大圖。

圖8是從水平方向截面上內(nèi)側(cè)窄外側(cè)寬的噴口中噴水的模式圖。

圖9是從由兩個以上獨立細孔構(gòu)成的噴口中噴水的模式圖。

圖10是具有旋轉(zhuǎn)水流發(fā)生裝置的本發(fā)明所涉及養(yǎng)殖裝置。

符號說明

100-養(yǎng)殖裝置；10-養(yǎng)殖箱；11-沙層；12-水層；20-給水管；20a～20d-給水管；21-噴口；21a～21d-噴口；211-細孔；22-連通管；30-排水裝置；31-過濾器；32-管道；33-外部出口；40-旋轉(zhuǎn)水流發(fā)生裝置；101～103-養(yǎng)殖裝置。

具體實施方式

本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置可以從沙層的各處將污染物釋放至水層中，保持沙層的清潔狀態(tài)，能夠很好地適用于生活在沙地中的沙棲水中生物的養(yǎng)殖。使用本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置可以養(yǎng)殖的沙棲水中生物可以是日本囊對蝦、三疣梭子蟹、蝦蛄等甲殼類和菲律賓蛤仔、蜆、文蛤等貝類、以及牙鲆、鰈等魚類等。

圖1是本發(fā)明所涉及養(yǎng)殖裝置的一個實施方式的模式圖。

作為一個實施方式，養(yǎng)殖裝置100具有以一定間距布設(shè)在養(yǎng)殖箱10底部的10根給水管20，各給水管20的側(cè)面設(shè)有間隔一定距離的11個噴口21。并且養(yǎng)殖箱10的中央?yún)^(qū)域具有排水裝置30。

圖2是在圖1中從II方向觀察的養(yǎng)殖裝置100內(nèi)部的模式圖。此外，圖3是在圖1中從III方向觀察的從給水管20所設(shè)噴口21噴出的水流的模式圖。

養(yǎng)殖裝置100從給水管20側(cè)面的噴口21向給水管20的側(cè)方噴出水。給水管20埋設(shè)在沙層11底部，從噴口21向側(cè)方噴出的水在流經(jīng)沙層11內(nèi)部的同時逐漸擴散。噴口21噴出的水受養(yǎng)殖箱10底面阻擋不能向下方行進，所以總體上變化為向上的水流(以下稱為上行水流)，從下至上透過沙層11。上行水流透過沙層11，使得形成沙層11的沙粒的填充度得到緩和，能夠?qū)⑸硨?1所捕獲的殘餌、糞便、蛻落的皮殼等污染物釋放至沙層11上方的水層12中。

給水管20上方的沙層11的厚度根據(jù)所養(yǎng)殖的沙棲水中生物的種類等適當選擇。養(yǎng)殖日本囊對蝦時，優(yōu)選10～40cm的范圍。如果給水管上方的沙層11比10cm薄，則在沙層11底部配置給水管20時，作為日本囊對蝦潛入的 沙床厚度不夠，并且上行水流和養(yǎng)殖箱內(nèi)水流引起沙子流動易形成厚薄不均。如果給水管上方的沙層11比40cm厚，則捕捉污染物的沙層11變厚，會減弱從沙層11釋放出污染物的效果。并且，沙層11的透水阻力增加，為了產(chǎn)生上行水流需要使用對給水管20進行高壓供水的強力水泵，成本很高。

構(gòu)成沙層11的沙子可以根據(jù)所養(yǎng)殖的沙棲水中生物的種類進行選擇。例如，養(yǎng)殖日本囊對蝦時，可以使用河沙、海沙等，優(yōu)選粒徑中央值為0.5～1.5mm、且0.2mm以下沙粒含量在20～50％之間的沙子。

水層12的深度(水深)根據(jù)所養(yǎng)殖的沙棲水中生物的種類和所需水量等適當設(shè)定即可。

養(yǎng)殖箱10可以采用由混凝土、纖維增強復(fù)合塑料(FRP)、樹脂板等形成的水箱或者在海岸等處筑堤修建的養(yǎng)殖池。優(yōu)選不易漏水且強度大，可收容大量沙、水的混凝土制水箱。為防止外部有害病毒及有害生物入侵，養(yǎng)殖箱10優(yōu)選與外部環(huán)境隔離。養(yǎng)殖箱10的形狀可以是四邊形、六邊形、八邊形等多邊形及將這些多邊形的角部做成曲面的形狀，以及圓形、橢圓形等。

給水管20在養(yǎng)殖箱10底部以一定間距布設(shè)，大致平均分布在養(yǎng)殖箱10的整個底面上。給水管20優(yōu)選不會生銹的樹脂材質(zhì)。既可以采用不能彎曲的剛直管材也可以采用能彎曲的柔軟管材，但優(yōu)選在內(nèi)部沒有水壓的狀態(tài)下也不會因沙層11的重量被壓扁的剛直管材。給水管20可以布設(shè)成同心四邊形、同心圓形等。也可以用1根給水管20布設(shè)成正弦波狀、矩形波狀、漩渦狀等。圖4所示一個實例是在圓形養(yǎng)殖箱10內(nèi)以同心圓形狀布設(shè)給水管20的養(yǎng)殖裝置101。圖4中，對與圖1相同的部件標注相同符號。相鄰給水管20的間距優(yōu)選布設(shè)在5cm以上100cm以下的范圍內(nèi)，更優(yōu)選10cm以上50cm以下。相鄰給水管20的間距若小于5cm，則給水管20的根數(shù)增多，布設(shè)工作煩雜且日本囊對蝦等能潛入的區(qū)域減少。相鄰給水管20的間距若大于100cm，則噴口21噴出的水難以到達相鄰給水管20的附近。

圖5所示為各給水管20的端部以連通管22連接的養(yǎng)殖裝置102。在圖5中，對與圖1相同的部件標注相同符號。給水管20沒有封閉端而以連通管22連接端部時，給水管20中的壓力損失減少，給水管20各噴口21可以更均勻地噴水。

圖6所示為圖1中IV部分的放大圖。

給水管20側(cè)面以一定間距(b)設(shè)有噴口21。噴口21的間距(b)優(yōu)選比給水管20的間距(a)小。使噴口21的間距(b)比給水管20的間距(a)小的設(shè)計，可以實現(xiàn)對沙層11廣泛區(qū)域的均勻供水。

這里圖6所示給水管20中，相鄰兩根給水管20a、20b的噴口21a、21b是正對著的。此時，噴口21a、21b各自噴出的水如果勢頭過強，則會在這兩根給水管20a、20b的中間附近沖撞。沖撞后的水會強勢流向上方，因此，有時沖撞處的上行水流較之其他處的上行水流變得更強，使得沖撞處上方的沙體流動而在沙層11上產(chǎn)生厚薄不均，日本囊對蝦等可潛入的區(qū)域減少。

圖7所示為相鄰兩根給水管20c、20d的噴口21c、21d錯開的給水管20的放大圖。所謂給水管20c的噴口21c與相鄰給水管20d的噴口21d錯開，是指給水管20c的通過噴口21c中心的給水管壁法線與相鄰給水管20d的通過噴口21d中心的給水管壁法線之間的距離(b’)為噴口21c、21d的間距(b)的0.2倍以上。給水管20c的通過噴口21c中心的給水管壁法線與相鄰給水管20d的通過噴口21d中心的給水管壁法線之間的距離(b’)的較優(yōu)選擇為噴口21c、21d的間距(b)的0.3倍以上，更優(yōu)選為0.4倍以上，最優(yōu)選為0.5倍。

當給水管20c的通過噴口21c中心的給水管壁法線與相鄰給水管20d的通過噴口21d中心的給水管壁法線之間的距離(b’)為噴口21c、21d的間距(b)的0.5倍時，從各自的噴口21c、21d向相鄰給水管20c、20d附近噴水，由于沙層11各部分中的上行水流形成了均勻流勢，沙層不易產(chǎn)生厚薄不均。

噴口21的開口形狀沒有特殊限制，可以是圓形、橢圓形、長圓形、四邊形等。噴口21的最大直徑優(yōu)選0.5mm以上5mm以下，更優(yōu)選1mm以上3mm 以下。噴口21的最大直徑若小于0.5mm，則容易被異物等堵塞。并且，在按必要水量噴水時，有時流速變得過快而導(dǎo)致噴口21附近的沙子流動而使沙層11產(chǎn)生厚薄不均，日本囊對蝦等可潛入的沙床面積減少。此外，強水流在沙層11內(nèi)流動會給日本囊對蝦等帶來精神壓力。噴口21的最大直徑若大于5mm，在按必要水量噴水時，有時水流變?nèi)?，水難以到達遠離噴口21的區(qū)域。

水從設(shè)在給水管20側(cè)面上的噴口21向給水管20的側(cè)方噴出。并且，在本發(fā)明中，側(cè)方指以水平方向為中心上下各30度以內(nèi)，即以水平方向為中心60度以內(nèi)的方向。以水平方向為中心向上下各30度以內(nèi)的方向噴水，可以在水平方向上使水到達更遠的地方。

向上方噴出的水會擴大沙粒間隙使沙層11膨脹，在沙層11內(nèi)行進的同時逐漸擴散。另一方面，向下方噴出的水沖擊養(yǎng)殖箱10底面形成渦流，會使沖擊處周邊的沙子流失，而且沖擊使流速損失水流不能到達遠處。因此，相比水平方向以下，水的噴出方向更優(yōu)選水平方向以上。具體而言，優(yōu)選上方30度至下方20度的范圍，更優(yōu)選上方20度至下方10度的范圍，進一步優(yōu)選上方15度至下方5度的范圍，尤其優(yōu)選上方10度至水平方向的范圍，最優(yōu)選向水平方向噴出。

噴口21在水平面內(nèi)以給水管20的法線為中心向左右各15度以上的方向，即30度以上的廣角噴水時，可以為沙層11的廣泛區(qū)域供水。在水平面內(nèi)以給水管20的法線為中心向左右各15度以上的方向噴水的方式可以列舉出多種，如將噴口21做成在給水管20的內(nèi)側(cè)窄而在外側(cè)寬的形式以扇形噴水(圖8)，以多個獨立細孔211形成噴口21而從各細孔211向不同方向噴水(圖9)等。從可加工性、給水管20強度等因素考慮，噴出的可能角度為以給水管20的法線為中心左右各約60度之內(nèi)。在這里，如果噴口21是由多個獨立細孔211形成的，則噴口21的中心指多個細孔211所在位置的中心部。

從噴口21噴出時水的流速優(yōu)選2.5cm/秒以上100cm/秒以下，更優(yōu)選5cm/秒以上70cm/秒以下，進一步優(yōu)選10cm/秒以上50cm/秒以下。流速若慢于2.5cm/秒，則從噴口21噴出的水不能到達遠處。流速若快于100cm/秒，則有時噴口21附近的沙子會被沖走，沙層11達不到日本囊對蝦等潛伏所需的厚度。而且，強水流會給日本囊對蝦等帶來精神壓力。

養(yǎng)殖裝置100在整個沙層11生成自下而上透過的上行水流。上行水流緩解形成沙層11的沙粒的填充度，將沙層11中捕捉到的殘餌、糞便、蛻落的皮殼等污染物釋放至沙層11上方的水層12。被釋放至水層12的污染物由排水裝置30排除到系統(tǒng)外。排水裝置30可以設(shè)置多個。并且，排水裝置30上設(shè)有防止日本囊對蝦等逃逸的過濾器31。將排水裝置30設(shè)在養(yǎng)殖箱10的中央?yún)^(qū)域，可以縮短從養(yǎng)殖箱10各部分到排水裝置的距離，可以將從整個沙層11釋放到水層12的污染物高效地排出。

排水裝置30可以是排水泵、對規(guī)定水位以上的水進行排水的圓筒狀排水裝置以及排水溝等。另外，也可以使用閥門、水位傳感器等進行間歇排水。圖1、2所示的一個實施方式——養(yǎng)殖裝置100中，作為排水裝置30，在養(yǎng)殖箱10中央?yún)^(qū)域具有圓筒狀排水裝置。圓筒狀排水裝置由連接于排水口防止沙子流出的管道32、環(huán)繞著管道32防止日本囊對蝦等逃逸的圓筒狀過濾器31組成。圖1、2中所示圓筒狀排水裝置是通過外部出口33的高度調(diào)整水位的，但也可以從管道32上部開口端以溢流方式排水來調(diào)整水位。此外，也可以使過濾器31的頂面和上部側(cè)面為不具有開口部的區(qū)域，使管道32上部開口端的高度為過濾器31的不具有開口部區(qū)域以上的高度，利用虹吸原理排水。優(yōu)選通過外部出口33的高度調(diào)整水位，因為這種水位調(diào)節(jié)方式簡單易行。圓筒狀排水裝置可以設(shè)置在任意位置，無需驅(qū)動源且成本低，并且，可以通過外部出口33和管道32的高度調(diào)整水位。

將旋轉(zhuǎn)水流發(fā)生裝置40設(shè)置在養(yǎng)殖箱10的內(nèi)壁周邊，可以使水層12產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)水流。作為使水層12產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)水流的旋轉(zhuǎn)水流發(fā)生裝置40，可以列舉出循環(huán)泵、水車式循環(huán)裝置等。優(yōu)選使用循環(huán)泵作為旋轉(zhuǎn)水流發(fā)生裝置40，因其易于調(diào)整旋轉(zhuǎn)水流的流速，并且可以向水中提供氧氣。此時，養(yǎng)殖箱10優(yōu)選旋轉(zhuǎn)水流可以順暢流動的無角部的形式，以圓形、橢圓形或者將多邊形的角部加工成曲面的形狀為佳。而且，當養(yǎng)殖箱10是將多邊形的角部加工成曲面的形狀時，如果旋轉(zhuǎn)水流發(fā)生裝置40的出水口長度為邊長的二分之一以下，且在靠近相鄰壁面的一側(cè)以一定間隔設(shè)置2個以上，則可以高效地生成旋轉(zhuǎn)水流。圖10所示養(yǎng)殖裝置103中，在將角部加工成曲面的四邊形養(yǎng)殖箱10的相對兩邊上，作為旋轉(zhuǎn)水流發(fā)生裝置40，將出水口為邊長二分之一以下的循環(huán)泵設(shè)置在靠近相鄰壁面的一側(cè)。并且，在圖10中，對與圖1相同的部件標注相同的符號。

在深度方向上，旋轉(zhuǎn)水流的流速在淺的部分快，越深即越接近沙層11越慢。旋轉(zhuǎn)水流的流速以輕緩攪動沙層11表面沙粒的程度為優(yōu)選，在養(yǎng)殖日本囊對蝦等甲殼類時，雖然流速因深度而不同，但水層12表面的旋轉(zhuǎn)水流的流速為5～30cm/秒左右。

流速適當?shù)男D(zhuǎn)水流輕緩攪動沙層11的表面，使得被上行水流帶到沙層11表面的污染物和埋在沙層11內(nèi)部的污染物易于釋放到水層12中。而且，對沙層11表面的適度攪動，與波浪、潮汐漲落對沙子的攪動有相同的作用，使日本囊對蝦等的棲息環(huán)境更貼近自然環(huán)境，將減少日本囊對蝦等的精神壓力。對此，如果旋轉(zhuǎn)水流的流速過快，有時會卷起沙層11表面的沙粒，沙層11產(chǎn)生厚薄不均從而導(dǎo)致日本囊對蝦等養(yǎng)殖對象可潛入的區(qū)域減少。此外，流速過快會給日本囊對蝦等帶來精神壓力。

利用旋轉(zhuǎn)水流，可以將水中懸浮的污染物集中到養(yǎng)殖箱10的中央?yún)^(qū)域。此時，從養(yǎng)殖箱10中央?yún)^(qū)域排水，可以將集中在養(yǎng)殖箱10中央?yún)^(qū)域的污染物更 高效地排出。并且，對于蛻落的皮殼等無法通過排水裝置30的過濾器31的大型污染物，在其集中在過濾器31附近時用網(wǎng)等適時撈起廢棄即可。此外，旋轉(zhuǎn)水流的流速如果過快，釋放到水層12中的懸浮著的污染物將不會集聚到養(yǎng)殖水箱10中央?yún)^(qū)域而擴散到各處，因此如上所述，以輕緩攪動沙層11表面沙粒的程度為優(yōu)選。

給水管20的供水量通常在每天每平方米沙層0.5～5m³(0.5m³/1m²·日以上5m³/1m²·日以下)的范圍內(nèi)。因為將沙層11中的污染物釋放至水層12的能力由上行水流的速度和擴散方式?jīng)Q定，所以如果供水量少于0.5m³/1m²·日，沙層11的凈化效果會變?nèi)?。如果供水量多?m³/1m²·日，沙層11會流動而不穩(wěn)定，給所養(yǎng)殖的沙棲水中生物帶來精神壓力。

養(yǎng)殖所需新鮮水的總給水量由養(yǎng)殖箱10中貯存的水量和換水率決定。新鮮水的總給水量多于給水管20的供水量時，由給水管20供給新鮮水，剩余的新鮮水直接供給于養(yǎng)殖箱10或者旋轉(zhuǎn)水流發(fā)生裝置40。新鮮水的總給水量少于給水管20的供水量時，用新鮮水加上養(yǎng)殖箱10內(nèi)的水后由給水管20供水。

實施例

接下來，基于實施例對本發(fā)明進行說明，但本發(fā)明并非僅限于此。養(yǎng)殖裝置

以長8米、寬8米、高1.2米的混凝土制方形水箱作為養(yǎng)殖箱。養(yǎng)殖箱在中央?yún)^(qū)域具有口徑100mm的排水口和以同心圓形狀圍住該排水口的口徑200mm的管道安裝槽。將口徑200mm的樹脂管嵌合于管道安裝槽，樹脂管頂面距養(yǎng)殖箱底面的高度為20cm。具有長3mm寬3mm的網(wǎng)格的圓筒狀樹脂網(wǎng)作為防止日本囊對蝦逃逸的過濾器，以120cm的高度安裝在樹脂管的外圍。排水口的外部出 口設(shè)置有高度為距離養(yǎng)殖箱底面1m的口徑100mm的樹脂管，當養(yǎng)殖箱內(nèi)的水達到一定高度(1m)時自動向養(yǎng)殖箱外部排水。

將直徑50mm的樹脂管作為給水主管，在養(yǎng)殖箱的一側(cè)壁面中央?yún)^(qū)域自上而下設(shè)置，給水主管在養(yǎng)殖箱底面沿養(yǎng)殖箱壁面向左右分支各4m。在養(yǎng)殖箱底面分支的給水主管上以20cm間距形成40個用于連接給水管的連接孔。連接在該連接孔上的長度為8m的給水管由在兩側(cè)面以20cm間距形成有直徑1.0mm的噴口的樹脂制軟管構(gòu)成，給水管以20cm間距設(shè)置在養(yǎng)殖箱的整個底面上。給水管噴口的噴水方向為上方10度至水平方向的范圍，并且相鄰兩根給水管的噴口是相對的。

將河沙鋪至15cm高形成沙層。嵌合在排出口的樹脂管露出沙層表面有5cm，可以防止沙子從排水口流出。如上所述，貯水高度為距養(yǎng)殖箱底面1m，所以水深為85cm(＝100cm-15cm)?？纱_認，在向該給水主管輸送過濾海水時，水從沙層各處向上涌出，設(shè)在各給水管上的噴口噴出的水在整個沙層形成了上行水流。

將1臺0.25kw的水中泵作為循環(huán)泵吊至距沙層30cm的高度安裝在養(yǎng)殖水箱壁面上，其排水口與水面平行。并且，循環(huán)泵的吸水口安裝有防止日本囊對蝦被吸入的樹脂網(wǎng)和氧氣供應(yīng)管。運行循環(huán)泵時，養(yǎng)殖箱內(nèi)的水以20cm/秒的表層流速旋轉(zhuǎn)。

實施例1

養(yǎng)殖箱的總給水量為每日全部換水2次的量，總給水量全部是由給水管連續(xù)供應(yīng)的。可以計算出給水管的供水量為1.7m³/m²·日，出自噴口的水的噴出速度為50cm/秒。

水中氧氣的溶解量維持在7±1mg/L，放入3200尾體重5.6g左右的日本囊對蝦開始養(yǎng)殖。

餌料使用株式會社東丸(HIGASHIMARU CO.,LTD.)生產(chǎn)的日本囊對蝦配合飼料，每天1次，在日落后投放。以飼料生產(chǎn)商推薦的給餌率為基礎(chǔ)，根據(jù)放養(yǎng)尾數(shù)和體重計算出合適的日給餌量。此外，對于脫落的皮殼等不能通過樹脂網(wǎng)眼的大型污染物適時進行了清除。

養(yǎng)殖期間每天對死亡、蛻皮狀況、殘餌等通過潛水作業(yè)進行觀察。并且，每天早晚兩次使用便攜式溶解氧·pH計(日本東亞DKK株式會社制造，設(shè)備名稱：DM－32P)測量養(yǎng)殖水溫、溶氧量、pH值。

養(yǎng)殖開始14周后，撈出全部日本囊對蝦，結(jié)束養(yǎng)殖。

比較例1

除養(yǎng)殖方式為現(xiàn)有的常流式(換水率為0.5次/天)之外，采用與上述實施例1同等的條件養(yǎng)殖日本囊對蝦。

以下將使用本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置進行養(yǎng)殖的實施例1記為試驗區(qū)，將使用現(xiàn)有的常流式養(yǎng)殖的比較例1記為對照區(qū)。

硫化物濃度測定

每4周，使用氣體濃度測定器(株式會社GASTEC制造，HYDROTEC-S用檢測管，氣體采樣器Model 801)對養(yǎng)殖箱中央?yún)^(qū)域和距養(yǎng)殖箱外壁約1m的箱壁周邊區(qū)域沙中的硫化物濃度進行了一次測定。

日本囊對蝦的測量

每2周，從養(yǎng)殖的日本囊對蝦中隨機撈取100尾稱重，以重量除以尾數(shù)算出平均體重。

硫化物濃度的測定結(jié)果

試驗期間中的硫化物濃度以圖1表示。

表1

在試驗區(qū)，養(yǎng)殖箱中央?yún)^(qū)域的沙子截至第4周沒有檢測到硫化物，第12周檢測到最高值21.2mg/g。另外，在養(yǎng)殖箱壁周邊區(qū)域中，截至第8周沒有檢測到硫化物，第12周也只是微量的0.2mg/g。

與此相對，在對照區(qū)，養(yǎng)殖箱中央?yún)^(qū)域的沙子在第4周時檢測到與試驗區(qū)第12周大致相同的22.2mg/g的硫化物，其后持續(xù)上升，12周后成為50.8mg/g。而且，養(yǎng)殖箱壁周邊區(qū)域在第4周檢測到1.4mg/g的硫化物，其后隨著養(yǎng)殖的進行，沙中的硫化物濃度上升，12周后達到10.0mg/g。

試驗區(qū)和對照區(qū)都在中央?yún)^(qū)域檢測到了比養(yǎng)殖箱壁周邊區(qū)域濃度高的硫化物。這是由于循環(huán)泵生成的旋轉(zhuǎn)水流使污染物集聚到養(yǎng)殖箱中央?yún)^(qū)域的緣故。

試驗區(qū)即使在養(yǎng)殖開始12周之后，除排水口周邊之外，硫化物基本沒有積聚。硫化物少表明其他污染物質(zhì)也少，所以，需通過養(yǎng)殖結(jié)束后的清洗工作清除的污染物集中在排水口周邊。因此，本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置關(guān)于養(yǎng)殖結(jié)束后的沙層等清洗工作，只要在排水口周邊進行即可，清洗工作顯著簡化甚至可以省略。

日本囊對蝦生長狀態(tài)

表2表示平均體重的變化，表3表示增肉量的變化。增肉量為經(jīng)過2周的平均體重之差，即經(jīng)過2周的體重增加量。

表2

表3

通過表2可以確認，試驗區(qū)日本囊對蝦的平均體重在整個養(yǎng)殖期間高于對照區(qū)日本囊對蝦的平均體重。并且，通過表3可以確認，在任一期間試驗區(qū)的日本囊對蝦都顯示出高于對照區(qū)的增肉量，生長更快。

表4表示養(yǎng)殖試驗結(jié)果的總結(jié)。另外，給餌率和增肉系數(shù)通過養(yǎng)殖期間投放的飼料量(F)、養(yǎng)殖天數(shù)(D＝95天)、實驗開始時與結(jié)束時的容納尾數(shù)和平均體重按照以下公式表示。

給餌率＝F/{D×[(N_f+N₀)/2]×[(W_f+W₀)/2]}×100

增肉系數(shù)＝F/{[(N_f+N₀)/2]×(W_f-W₀)}

表4

試驗區(qū)的產(chǎn)出率為92％，大大超出對照區(qū)的86％。對照區(qū)的產(chǎn)出率也達到了86％，較現(xiàn)有的日本囊對蝦養(yǎng)殖一般產(chǎn)出率(60-70％)為高，這是因為在養(yǎng)殖開始時選用的是已長至約5.6g的幼蝦。根據(jù)推測，在實際養(yǎng)殖條件下和養(yǎng)殖期間使用本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置，產(chǎn)出率將比現(xiàn)有方式提高10％以上。

試驗區(qū)日本囊對蝦的給餌率為1.8％，比對照區(qū)的給餌率2.0％低。給餌率低意味著用較少的飼料可以得到更高的增肉量。這一點也與試驗區(qū)日本囊對蝦的增肉系數(shù)優(yōu)于對照區(qū)的情況一致。即，可以確認，相比對照區(qū)試驗區(qū)是更適于日本囊對蝦生長的環(huán)境。

日本囊對蝦實際養(yǎng)殖的產(chǎn)量通常在每平方米500g左右，本實施例的試驗區(qū)在養(yǎng)殖結(jié)束時的容納密度達到了1292g/m²，飼養(yǎng)出了相當于約為通常日本囊對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量2.6倍的日本囊對蝦。對照區(qū)也達到了1072g/m²這樣高的容納密度，但其原因如上所述，是因為養(yǎng)殖開始時選用了已長至約5.6g的幼蝦。

如上所述，由于在采用本發(fā)明所涉及養(yǎng)殖裝置的試驗區(qū)沙層保持了清潔，所以在收獲之后可以明顯簡化甚至省略沙層的清洗工作。在不需要沙層清洗工作的情況下，在養(yǎng)殖結(jié)束后可以馬上開始投放下一批幼蝦。若養(yǎng)殖期間為6個月，在養(yǎng)殖結(jié)束后馬上開始下一次養(yǎng)殖，則每年可以實現(xiàn)2輪生產(chǎn)。由于本發(fā)明所涉及養(yǎng)殖裝置的日本囊對蝦容納密度可以達到1292g/m²，所以預(yù)計年產(chǎn)量可達到約2.6kg/1m²，與以往相比具有5倍以上的生產(chǎn)性。

日本囊對蝦的品相

我們調(diào)查了試驗區(qū)與對照區(qū)所養(yǎng)殖日本囊對蝦的蝦須(第二觸角)長短情況。具有長于全身的蝦須的個體在試驗區(qū)約為8成，在對照區(qū)約為4成。須長短于頭胸部的個體在試驗區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)，在對照區(qū)約為3成。

一般情況下，如果以高密度養(yǎng)殖日本囊對蝦，蝦須會變短。這是因為，高密度養(yǎng)殖的日本囊對蝦感受到密度壓力會互相攻擊。試驗區(qū)比對照區(qū)的長須日本囊對蝦多，說明盡管使用了同樣大小的養(yǎng)殖箱，與對照區(qū)相比，試驗區(qū)的日本囊對蝦養(yǎng)殖密度低。試驗區(qū)與對照區(qū)養(yǎng)殖密度產(chǎn)生不同的原因推測如下。

試驗區(qū)在整個沙層范圍內(nèi)抑制了沙中硫化物的產(chǎn)生，可以認為日本囊對蝦分散在沙層各處生活，日本囊對蝦的養(yǎng)殖實現(xiàn)了根據(jù)養(yǎng)殖箱面積計算出的養(yǎng)殖密度。

與此相對，對照區(qū)存在硫化物濃度高的區(qū)域。硫化物聚集的沙子處于厭氧環(huán)境下，氧氣濃度低不適合作為生活區(qū)域。日本囊對蝦幾乎不會在硫化物濃度高的區(qū)域潛沙，而是集中在硫化物濃度低的區(qū)域，因此，實際的養(yǎng)殖密度是高于根據(jù)養(yǎng)殖箱面積計算出的養(yǎng)殖密度的。

使用本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置養(yǎng)殖日本囊對蝦，可以實現(xiàn)低給餌率條件下的快速生長，顯著提高日本囊對蝦生產(chǎn)的產(chǎn)出率和養(yǎng)殖密度。還可以縮短兩次養(yǎng)殖之間的間隔，從而能夠提高養(yǎng)殖裝置的運轉(zhuǎn)率。而且，對于日本囊對蝦來說，品相也是評價的要素，蝦須越長交易價格越高，使用本發(fā)明所涉及的養(yǎng)殖裝置，能夠生產(chǎn)出蝦須長市場交易價格高的日本囊對蝦。