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集装箱循环水养殖技术之科普与推广

发布时间:2019-12-23 13:06:10人气:

一、循环水养殖简介

  工厂化循环水养殖是一种现代工业化生产方式,基本上不受自然条件的限制,可以根据需要在任何地点建立海水或淡水的养殖生产系统,达到生产过程程序化、机械化的要求。一般来说,此技术更适宜在水资源匮乏、气候条件恶劣、污染较严重的情况进行推广,因为在这些条件下传统养殖模式无法进行正式运作,构建循环水养殖系统进行生产必将带来巨大的经济效益,这也体现了此技术的优越性。

工厂化循环水水产养殖的优点:

  1、低碳环保。同样的生物负载下,工厂化水产养殖所消耗的能量远远低于水产养殖所消耗的能量。同时没有养殖废水排出,不会对环境造成二次污染。
  2、高密度、高效益。工厂化水产养殖所占的土地面积比传统水产养殖所占土地面积大大缩小。而养殖密度可以大大提高。比如淡水宝石鲈可以达到80公斤每立方的养殖密度,相同面积的养殖水体,经济产出可比传统养殖高出几十倍。
  3、不受到气候、水质变化等自然环境的影响和制约,而且可以一年之中多轮下苗,做到不间断销售、反季节上市、节假日集中销售等,最终达到利润最大化。
  4、相对封闭的养殖空间能有效隔离病害和控制病源的侵入,大大降低水产养殖过程中病害爆发风险。
  5、由于集约化及自动化设备的普遍应用,可以大大减少水产养殖过程中的人工成本。

  近两年水产界非常火爆的话题莫过于循环水养殖,和传统养殖模式相比,循环水养殖具有单产高、耗能低、污染小等优点,由于其符合绿色生态发展理念,也倍受各界政府领导和部门的关注。

集装箱循环水养殖技术之科普与推广

  循环水养殖系统(recirculating aquaculture system,RAS)是一种新型养殖模式,通过一系列水处理单元将养殖池中产生的废水处理后再次循环回用。RAS的主要原理是以净化养殖环境为目的,利用物理过滤、生物过滤、去除CO2、消毒、增氧、调温等手段和设备,把养殖水体中的有害固体物、悬浮物、可溶性物质和气体从水体中排出或转化为无害物质,去除养殖水体中残饵粪便、氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐氮(NO2-N)等有害污染物,将净化后的水体重新输入养殖池的过程。循环水养殖不仅可以解决水资源利用率低的问题,还可以使水质满足鱼类正常生长需要,并实现节能高效的高密度养殖。总体技术路线如图:


集装箱循环水养殖技术之科普与推广集装箱循环水养殖技术之科普与推广(图3)


  循环水养殖系统一般包括钢结构系统、土建系统、管道系统、机械过滤系统、动力设备、养殖池、杀菌系统、恒温系统、生物过滤系统、增氧系统、水质监控系统、生物动态监控系统、自动喂食系统、污水处理再利用系统、照明系统、电气自动化控制系统等。如果要实现更高层次的自动化管理,还可以增加远程信息传输及控制(互联网)、太阳能发电系统、鱼菜共生系统、生物饵料培育系统等。

  以下举几个工艺流程的例子:

有人说,工业化循环水养殖是说有钱人才能玩转的,错。它的生产模式有三种:精准型、标准型、简约型。精准型适合大型企业,1000m2系统设备造价小于50万;标准型适合中小企业,1000m2系统设备造价小于30万元;简约型适合小型企业,1000m2系统设备造价小于30万元。你能找到适合自己现阶段的工业化循环水养殖模式。

二、集装箱循环水养殖技术介绍

  集装箱循环水养殖技术是一种标准化模块化的工业化循环水养殖新模式,经过近几年的重点推广,这项技术已经在广东省内和全国各地落地生根。全国已经建成的集装箱循环水养殖基地15个。其中,广东省内有基地7个,广东省外基地有8个;在建中的集装箱循环水养殖基地5个。其中,广东省内基地有4个,广东省外基地有1个。

  这项技术被应用推广不仅是因为它具有非常显著的生态环保效益,还使养殖变得更简单,是一种智能化循环水养殖系统:

  一、由废旧的海运集装箱改造成循环水养殖的载体,废旧资源再利用,是真正意义上的循环经济;

  二、养殖区占地少,不需要新开挖池塘,不用改变原有土地的地形地貌和土地用途,高度节约用地;

  三、立体、循环水、高密度、受控的集约高效养殖方式,水资源利用充分、高效、节约;

  四、构建了“藻、菌、鱼、菜”共生的养殖模式,实现了污水与废物零排放,大幅减少了养殖环境中的有机污染物的产生,从源头上抑制了有害微生物的大量滋生繁殖,实现养殖零用药,保障了水产品质量安全。

  以一拖二集装箱养殖系统为例:

  一拖二养殖系统包含养殖箱、微滤机、气提管、罗茨风机、臭氧发生器、智能中控系统及生化池等,水体从养殖箱流经至微滤机,固液分离后进入到气提管中,气提管同时添加臭氧,提水并具有杀菌作用,水体进入生化池中进行生化处理,降低养殖水体中的氨氮、亚硝酸态氮等。


 1、养殖系统尺寸

        一套20尺的一拖二集装箱养殖系统包括:1个20尺水处理箱、2个20尺养殖箱(上图)。

表  养殖系统占地面积

项目

单位

养殖箱

水处理箱

间隙

系统

6.1

6.1

6.1

6.1

2.5

2.5

0.5

9.5

数量

2

1

2

1

总面积

平方米

31

15.5

6.1

57.95

表 集装箱养殖系统的水体量

项目

单位

养殖水体

水处理池

微滤机池

系统

5.6

2.8

1.4

——

2.3

2.3

2.3

——

2.1

2.1

1.7

——

个数

2

1

1

1

总体积

立方米

50

13.5

4.3

67.5

2、进排水及用电

  进水管流量要求30m³/h,系统总容量75m³,每日换水量5%,系统有6处排水,系统后端修建排水槽,水槽集中排水。系统用电峰值4Kw,配备6平方5芯线至处理箱设备间中。


3、水循环系统

  水循环介绍:养殖箱(左)、养殖箱(右)的水位高于微滤机,靠水位差自压流至微滤机中进行固液分离,颗粒物质通过微滤机排污口排出养殖系统。过滤后的水经过气提管提升至生化池,生化池水位高于养殖箱,靠水位差自压流至养殖箱中,完成一次循环。

  生物处理池内的沉淀物,可通过生物处理池的底排污管定期排污。在水处理池中,水体的循环量为50m³/h,即每小时可以将养殖池的养殖水处理一次。经过这个过程处理后,可以将总氨氮降低到0.5mg/L以下,亚硝酸盐降低到0.02mg/L以下。

4、加热系统

     外接热源接至生化池,与生化池进行热交换,系统水循环不断,生化池升温同时,热源会通过水循环流至整个养殖系统。养殖箱及水处理箱均喷涂聚氨酯保温层,保温性能优越。


5、增氧系统

  集装箱养殖系统有两种增氧方式:空气增氧与液氧增氧。


(1)空气增氧

  罗茨风机压缩空气至风机管道,养殖箱及水处理箱气管通过PVC管道相连,空气被压缩至养殖箱底部,通过底部预装的纳米曝气管释放到养殖水体中,曝气管增氧的同时驱动养殖箱单箱水循环。 

(2)液氧增氧

   养殖系统的流量计连接至杜瓦罐等氧气源,液氧经过管道,在养殖箱底部预装的陶瓷增氧棒释放到养殖水体中。

  本系统具有以上两种增氧方式,在不同鱼载量情况下,可灵活开启,当鱼载量低时,不必开启液氧增氧,开启空气增氧保证水体溶氧高于6mg/L,以降低养殖成本。当鱼载量高时,同时开启空气增氧及液氧增氧,保证水体溶氧高于6mg/L。

  系统断电时,开启液氧增氧保障水体溶氧。

6、杀菌系统

  臭氧发生器产生臭氧,添加至气提管进气鼓,臭氧杀灭病原菌,臭氧机采用空气氧源,产量3g/h,杀菌效率为≥99%.


7、排污系统

  养殖系统有3处排污:养殖箱液面排污、微滤机排污、生化池排污。

  (1)养殖箱液面排污:连接至养殖箱内部页面排污口,液面泡沫及其他漂浮脏污会从此处流出养殖系统。

  (2)微滤机排污:设备间有箱式微滤机,过滤流量60m3/h,过滤精度260目(55um),固体颗粒去除率>95%。利用液位控制进行自动反冲洗。过滤出的颗粒物经过微滤机排污管排出养殖系统。

  (3)生化池排污:生化池底有排污管,可排出集于池底脏污。


8.养殖管理

(1)品种选择

  集装箱养殖系统可以饲养90%以上可人工养殖的淡、海鱼类产品,亦可养殖虾类,海参、鳗鱼、贝类等。

(2)苗种观察期

  苗种进场后,先将苗种进行消毒处理,再放养于专门用作隔离观察的养殖系统中饲养。在这期间,每日监测水质状况,检查苗种的生长及健康状况,并做好养殖记录。当确认苗种不携带病原体后,按大小规格分别转至成长期养殖系统中进行养殖。这个周期大概需要15日时间。这种隔离处理的作用:可防止苗种携带病原体扩散至整个养殖基地;可让苗种逐步的适应这种养殖模式的水生环境。

(3)水产品成长期

   水产品在成长期养殖阶段需每日检测水质状况、养殖品种的生长及健康状况,定期做好水体消毒和病害防控,定期抽样和分级,并计算饵料系数,分析总结养殖成果,做好养殖记录。当养殖产品生长至市场所需规格时,将养殖品种按客户所需规格要求转鱼至吊水养殖系统内,进行吊水养殖。

(4)售前吊水期

   在吊水期养殖阶段,淡水养殖产品需先将养殖水体适量咸化。吊水期间停止投喂,每日检测水质状况、养殖产品的健康状况,并做好养殖记录。整个吊水期养殖大概需要10日时间。这种吊水处理的作用:可去除养殖产品的“土腥味”;可消耗掉养殖产品体内多余脂肪;可使肉质更细嫩鲜美。因我们的养殖系统可避免外界病原体侵入和诸多自然灾害的不利影响,以及养殖系统内还配置有臭氧杀菌系统,所以在整个养殖阶段,病害是极少发生的,为了确保整个养殖过程中不会出现任何病害,以防控为主,主要表现为,定期为养殖水产品拌喂多维、乳酸菌,以提高养殖产品的抵抗力,再定期投喂大蒜素、三黄散、板蓝根等中草药,防止肝胆肠道类疾病。

(5)微生物群落管理

  所谓养鱼先养水,这里的水实际上所指的就是含丰富有益微生物群落的水,只有这种水才能高效的分解、去除养殖水产品的残饵和排泄物所产生的有害性物质(如氨氮、亚硝酸盐等)。在集装箱养殖系统中,也是采用生物法进行有害物质的分解与去除。基于使用养殖系统养殖水产品具有小水体、高密度、高投喂量、排泄物多,而养殖水体中所含的有益微生物种群少等特点,在集装箱养殖系统养殖过程中,利用菌藻体协同作用的方法来处理水质,这种处理方法能快速、高效的分解、去除养殖水体中所含的有害物质。


三、经济效益举例  

鱼种名称

翡翠斑

金目鲈

罗非

巴沙鱼

龙虎斑

老虎斑

年产量(吨)

8

8

20

20

6

6

  一组20尺集装箱养殖系统的水产品平均年产量可达到8吨,即1个立方水体的年产量为160千克。以传统水产养殖(淡水鱼)1亩水面,平均水量为1000吨,年产量2吨,即1个立方水体的年产量为2千克比较,是传统养殖的80倍。


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