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集裝箱循環水養殖技術之科普與推廣

來源:小編  |  發布時間: 2019-12-23  |   次瀏覽

一、循環水養殖簡介

  工廠化循環水養殖是一種現代工業化生產方式,基本上不受自然條件的限制,可以根據需要在任何地點建立海水或淡水的養殖生產系統,達到生產過程程序化、機械化的要求。一般來說,此技術更適宜在水資源匱乏、氣候條件惡劣、污染較嚴重的情況進行推廣,因為在這些條件下傳統養殖模式無法進行正式運作,構建循環水養殖系統進行生產必將帶來巨大的經濟效益,這也體現了此技術的優越性。

工廠化循環水水產養殖的優點:

  1、低碳環保。同樣的生物負載下,工廠化水產養殖所消耗的能量遠遠低于水產養殖所消耗的能量。同時沒有養殖廢水排出,不會對環境造成二次污染。
  2、高密度、高效益。工廠化水產養殖所占的土地面積比傳統水產養殖所占土地面積大大縮小。而養殖密度可以大大提高。比如淡水寶石鱸可以達到80公斤每立方的養殖密度,相同面積的養殖水體,經濟產出可比傳統養殖高出幾十倍。
  3、不受到氣候、水質變化等自然環境的影響和制約,而且可以一年之中多輪下苗,做到不間斷銷售、反季節上市、節假日集中銷售等,最終達到利潤最大化。
  4、相對封閉的養殖空間能有效隔離病害和控制病源的侵入,大大降低水產養殖過程中病害爆發風險。
  5、由于集約化及自動化設備的普遍應用,可以大大減少水產養殖過程中的人工成本。

  近兩年水產界非常火爆的話題莫過于循環水養殖,和傳統養殖模式相比,循環水養殖具有單產高、耗能低、污染小等優點,由于其符合綠色生態發展理念,也倍受各界政府領導和部門的關注。

集裝箱循環水養殖技術之科普與推廣

  循環水養殖系統(recirculating aquaculture system,RAS)是一種新型養殖模式,通過一系列水處理單元將養殖池中產生的廢水處理后再次循環回用。RAS的主要原理是以凈化養殖環境為目的,利用物理過濾、生物過濾、去除CO2、消毒、增氧、調溫等手段和設備,把養殖水體中的有害固體物、懸浮物、可溶性物質和氣體從水體中排出或轉化為無害物質,去除養殖水體中殘餌糞便、氨氮(NH3-N)、亞硝酸鹽氮(NO2-N)等有害污染物,將凈化后的水體重新輸入養殖池的過程。循環水養殖不僅可以解決水資源利用率低的問題,還可以使水質滿足魚類正常生長需要,并實現節能高效的高密度養殖。總體技術路線如圖:


集裝箱循環水養殖技術之科普與推廣集裝箱循環水養殖技術之科普與推廣(圖3)


  循環水養殖系統一般包括鋼結構系統、土建系統、管道系統、機械過濾系統、動力設備、養殖池、殺菌系統、恒溫系統、生物過濾系統、增氧系統、水質監控系統、生物動態監控系統、自動喂食系統、污水處理再利用系統、照明系統、電氣自動化控制系統等。如果要實現更高層次的自動化管理,還可以增加遠程信息傳輸及控制(互聯網)、太陽能發電系統、魚菜共生系統、生物餌料培育系統等。

  以下舉幾個工藝流程的例子:

有人說,工業化循環水養殖是說有錢人才能玩轉的,錯。它的生產模式有三種:精準型、標準型、簡約型。精準型適合大型企業,1000m2系統設備造價小于50萬;標準型適合中小企業,1000m2系統設備造價小于30萬元;簡約型適合小型企業,1000m2系統設備造價小于30萬元。你能找到適合自己現階段的工業化循環水養殖模式。

二、集裝箱循環水養殖技術介紹

  集裝箱循環水養殖技術是一種標準化模塊化的工業化循環水養殖新模式,經過近幾年的重點推廣,這項技術已經在廣東省內和全國各地落地生根。全國已經建成的集裝箱循環水養殖基地15個。其中,廣東省內有基地7個,廣東省外基地有8個;在建中的集裝箱循環水養殖基地5個。其中,廣東省內基地有4個,廣東省外基地有1個。

  這項技術被應用推廣不僅是因為它具有非常顯著的生態環保效益,還使養殖變得更簡單,是一種智能化循環水養殖系統:

  一、由廢舊的海運集裝箱改造成循環水養殖的載體,廢舊資源再利用,是真正意義上的循環經濟;

  二、養殖區占地少,不需要新開挖池塘,不用改變原有土地的地形地貌和土地用途,高度節約用地;

  三、立體、循環水、高密度、受控的集約高效養殖方式,水資源利用充分、高效、節約;

  四、構建了“藻、菌、魚、菜”共生的養殖模式,實現了污水與廢物零排放,大幅減少了養殖環境中的有機污染物的產生,從源頭上抑制了有害微生物的大量滋生繁殖,實現養殖零用藥,保障了水產品質量安全。

  以一拖二集裝箱養殖系統為例:

  一拖二養殖系統包含養殖箱、微濾機、氣提管、羅茨風機、臭氧發生器、智能中控系統及生化池等,水體從養殖箱流經至微濾機,固液分離后進入到氣提管中,氣提管同時添加臭氧,提水并具有殺菌作用,水體進入生化池中進行生化處理,降低養殖水體中的氨氮、亞硝酸態氮等。


 1、養殖系統尺寸

        一套20尺的一拖二集裝箱養殖系統包括:1個20尺水處理箱、2個20尺養殖箱(上圖)。

表  養殖系統占地面積

項目

單位

養殖箱

水處理箱

間隙

系統

6.1

6.1

6.1

6.1

2.5

2.5

0.5

9.5

數量

2

1

2

1

總面積

平方米

31

15.5

6.1

57.95

表 集裝箱養殖系統的水體量

項目

單位

養殖水體

水處理池

微濾機池

系統

5.6

2.8

1.4

——

2.3

2.3

2.3

——

2.1

2.1

1.7

——

個數

2

1

1

1

總體積

立方米

50

13.5

4.3

67.5

2、進排水及用電

  進水管流量要求30m3/h,系統總容量75m3,每日換水量5%,系統有6處排水,系統后端修建排水槽,水槽集中排水。系統用電峰值4Kw,配備6平方5芯線至處理箱設備間中。


3、水循環系統

  水循環介紹:養殖箱(左)、養殖箱(右)的水位高于微濾機,靠水位差自壓流至微濾機中進行固液分離,顆粒物質通過微濾機排污口排出養殖系統。過濾后的水經過氣提管提升至生化池,生化池水位高于養殖箱,靠水位差自壓流至養殖箱中,完成一次循環。

  生物處理池內的沉淀物,可通過生物處理池的底排污管定期排污。在水處理池中,水體的循環量為50m3/h,即每小時可以將養殖池的養殖水處理一次。經過這個過程處理后,可以將總氨氮降低到0.5mg/L以下,亞硝酸鹽降低到0.02mg/L以下。

4、加熱系統

     外接熱源接至生化池,與生化池進行熱交換,系統水循環不斷,生化池升溫同時,熱源會通過水循環流至整個養殖系統。養殖箱及水處理箱均噴涂聚氨酯保溫層,保溫性能優越。


5、增氧系統

  集裝箱養殖系統有兩種增氧方式:空氣增氧與液氧增氧。


(1)空氣增氧

  羅茨風機壓縮空氣至風機管道,養殖箱及水處理箱氣管通過PVC管道相連,空氣被壓縮至養殖箱底部,通過底部預裝的納米曝氣管釋放到養殖水體中,曝氣管增氧的同時驅動養殖箱單箱水循環。 

(2)液氧增氧

   養殖系統的流量計連接至杜瓦罐等氧氣源,液氧經過管道,在養殖箱底部預裝的陶瓷增氧棒釋放到養殖水體中。

  本系統具有以上兩種增氧方式,在不同魚載量情況下,可靈活開啟,當魚載量低時,不必開啟液氧增氧,開啟空氣增氧保證水體溶氧高于6mg/L,以降低養殖成本。當魚載量高時,同時開啟空氣增氧及液氧增氧,保證水體溶氧高于6mg/L。

  系統斷電時,開啟液氧增氧保障水體溶氧。

6、殺菌系統

  臭氧發生器產生臭氧,添加至氣提管進氣鼓,臭氧殺滅病原菌,臭氧機采用空氣氧源,產量3g/h,殺菌效率為≥99%.


7、排污系統

  養殖系統有3處排污:養殖箱液面排污、微濾機排污、生化池排污。

  (1)養殖箱液面排污:連接至養殖箱內部頁面排污口,液面泡沫及其他漂浮臟污會從此處流出養殖系統。

  (2)微濾機排污:設備間有箱式微濾機,過濾流量60m3/h,過濾精度260目(55um),固體顆粒去除率>95%。利用液位控制進行自動反沖洗。過濾出的顆粒物經過微濾機排污管排出養殖系統。

  (3)生化池排污:生化池底有排污管,可排出集于池底臟污。


8.養殖管理

(1)品種選擇

  集裝箱養殖系統可以飼養90%以上可人工養殖的淡、海魚類產品,亦可養殖蝦類,海參、鰻魚、貝類等。

(2)苗種觀察期

  苗種進場后,先將苗種進行消毒處理,再放養于專門用作隔離觀察的養殖系統中飼養。在這期間,每日監測水質狀況,檢查苗種的生長及健康狀況,并做好養殖記錄。當確認苗種不攜帶病原體后,按大小規格分別轉至成長期養殖系統中進行養殖。這個周期大概需要15日時間。這種隔離處理的作用:可防止苗種攜帶病原體擴散至整個養殖基地;可讓苗種逐步的適應這種養殖模式的水生環境。

(3)水產品成長期

   水產品在成長期養殖階段需每日檢測水質狀況、養殖品種的生長及健康狀況,定期做好水體消毒和病害防控,定期抽樣和分級,并計算餌料系數,分析總結養殖成果,做好養殖記錄。當養殖產品生長至市場所需規格時,將養殖品種按客戶所需規格要求轉魚至吊水養殖系統內,進行吊水養殖。

(4)售前吊水期

   在吊水期養殖階段,淡水養殖產品需先將養殖水體適量咸化。吊水期間停止投喂,每日檢測水質狀況、養殖產品的健康狀況,并做好養殖記錄。整個吊水期養殖大概需要10日時間。這種吊水處理的作用:可去除養殖產品的“土腥味”;可消耗掉養殖產品體內多余脂肪;可使肉質更細嫩鮮美。因我們的養殖系統可避免外界病原體侵入和諸多自然災害的不利影響,以及養殖系統內還配置有臭氧殺菌系統,所以在整個養殖階段,病害是極少發生的,為了確保整個養殖過程中不會出現任何病害,以防控為主,主要表現為,定期為養殖水產品拌喂多維、乳酸菌,以提高養殖產品的抵抗力,再定期投喂大蒜素、三黃散、板藍根等中草藥,防止肝膽腸道類疾病。

(5)微生物群落管理

  所謂養魚先養水,這里的水實際上所指的就是含豐富有益微生物群落的水,只有這種水才能高效的分解、去除養殖水產品的殘餌和排泄物所產生的有害性物質(如氨氮、亞硝酸鹽等)。在集裝箱養殖系統中,也是采用生物法進行有害物質的分解與去除。基于使用養殖系統養殖水產品具有小水體、高密度、高投喂量、排泄物多,而養殖水體中所含的有益微生物種群少等特點,在集裝箱養殖系統養殖過程中,利用菌藻體協同作用的方法來處理水質,這種處理方法能快速、高效的分解、去除養殖水體中所含的有害物質。


三、經濟效益舉例  

魚種名稱

翡翠斑

金目鱸

羅非

巴沙魚

龍虎斑

老虎斑

年產量(噸)

8

8

20

20

6

6

  一組20尺集裝箱養殖系統的水產品平均年產量可達到8噸,即1個立方水體的年產量為160千克。以傳統水產養殖(淡水魚)1畝水面,平均水量為1000噸,年產量2噸,即1個立方水體的年產量為2千克比較,是傳統養殖的80倍。



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