[发明专利]再循环水产养殖设施的水处理系统

说明书

提供了用于再循环水产养殖设施的水处理系统(100)、相关方法及其用途。水处理系统(100)包括水预处理设施(120)和地下水补给装置(130)，其中当所述水处理系统集成有所述再循环水产养殖设施(140)时，所述水处理系统形成主再循环流路(111)，由此将从再循环水产养殖设施排放的流出物(111B)经由水收集回路网络(151)被依次引导通过(120)和/或(130)而回到再循环水产养殖设施，以作为流入物(111A)进入再循环水产养殖设施。在循环水产养殖设施内内部地形成有副再循环流路(141)。

技术领域

总体而言，本发明涉及在水生物种的栽培中开发的水处理系统和方法。具体地，本发明涉及基于闭路再循环概念并利用被动水处理方法的水处理系统，所述系统被配置为与再循环水产养殖设施集成。

背景技术

水产养殖，通常被称为在受控条件下养殖诸如鱼类和贝类等的水生生物，是一个快速发展的农业部门，该农业部门可以捕获海产品以供人类和动物食用。通过水产养殖，可以以成本效益好的方式生产各种水生物种，且具有可预测的产量，而不受外界条件(诸如天气和/或人口波动)的影响。

鱼类仅在世界范围内作为食物被食用；因此，随着野生鱼类资源的日益枯竭，鱼类养殖在当今水产养殖总产量中占主要份额。鱼类从水产养殖设施供应到消费市场；此外，在鱼苗圃中饲养的幼鱼可以被转移/释放到自然环境中，以补充野生种群。

近几十年来，与在开放式池塘或水道中传统养鱼相比，循环水产养殖设施中的鱼捕获已经获得了普及和盈利。被配置为再循环水产养殖系统(RAS)的再循环水产养殖设施通常被称为与再循环水处理系统集成在一起的室内或室外安装型捕鱼设备。水从附近的水路、水库或井眼(例如，地下水)供应到RAS设备中，使用后将其排入(废)水(此外，废水也可以被引至工业和市政净化设施)。然而，例如，由于水在闭路(再循环回路)中的预定空间内循环，因此与流通设施相比，由RAS设备利用的水量最大可低100倍。

国际申请公开WO 2014/183765(Urup)中描述了利用RAS技术的示例性鱼类养殖设备。

在RAS系统中，再循环水通常在进入鱼捕获设备之前(流入物)和从其排放之后(流出物)经过多种处理，其中鱼捕获设备包括至少一个鱼缸，并且它可以可选择地被配置为养鱼场。所述处理通常被分类为主动处理，随后定期地将能量和/或试剂供应到过程中，并且连续地监视该过程。流入物被泵入，通过臭氧化或紫外线辐射进行过滤、消毒，曝气，机械地、化学地和/或生物学地纯化，并且可选择地被供应有纯氧。在进入某些处理阶段之前，需要对水进行额外的加热或冷却。例如，是否涉及生物处理(诸如用于将细菌从铵盐转化为硝酸盐的硝化)，该过程需要进一步添加碱性化合物(诸如碳酸钙、碳酸氢钠或氢氧化钠)，以便将水的pH保持在适于养殖鱼类和使微生物硝化的水平。

反过来，流出物中含有磷和氮，它们排放到环境中会导致缺氧(低氧)状况，对水生生物产生负面影响。因此，在排放水之前，先供应有沉淀和絮凝的化学品，然后从中过滤出含磷的固体。可以为流出物进一步供应作为外部补充碳源的甲醇进行反硝化(除去氮)。在某些情况下，就流入物和流出物而言，还采用了更先进的技术，包括例如通过反渗透进行膜过滤和纳米过滤。

上面描述的再循环水产养殖设施受限于几个常见的缺点。因此，多级水处理装置需要大量投资，因为在示例性RAS设备中采用的每个(主动)处理阶段都与设备成本和运行费用(后者由持续且高功率的供应所赋予)以及显著的维护成本所隐含的重大成本影响相关。实际上，诸如上述膜过滤之类的先进技术强加了更高的设备投资。因此，目前的技术水平仅在以相对较高的成本养育有价值的鱼类方面就限制了再循环水产养殖系统在鱼类捕获方面的利用。

此外，传统的RAS设施缺乏用于制造可被证实为有机物的水生物种的权威认可。

发明内容

本发明的目的是至少减轻由相关技术的限制和缺点引起的每个问题。根据独立权利要求1中限定的内容，通过在本发明的一方面中提供的水处理系统的各种实施例来实现该目的。