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池塘工程化循环水养殖模式
近年来我国很多地区出现了一种新型的养鱼模式——“跑道养鱼”。养鱼人通过增氧、加速水流,使鱼儿好似在“跑步机”上跑步,进行有氧运动,足够的运动量使鱼肉口感更佳。与此同时,“跑道养鱼”还实现了生态效益与经济效益双丰收。
今天我们一起来了解“跑道养鱼”模式的特点、关键技术及养殖案例。
这里的鱼儿会“跑步”
群山环抱的浙江省丽水市老竹镇,距离丽水市区25公里。浙江大学动物科学学院动物医学系老师、浙江省科技特派员惠天朝的“高效无公害池塘循环流水养鱼技术与示范”项目在这里落地推广,当地人俗称该项目为“跑道养鱼”。
“跑道养鱼”主要是通过水泵让水流动起来,同时池塘内建设若干水槽,在槽两端设钢丝网和沉淀池用于拦鱼与收集污物,将养殖过程中产生的食物残渣、排泄物等进行过滤和沉淀。通过技术处理,“跑道养鱼”可以确保养殖池内水质干净,甚至不需要对外排水,对周边环境几乎是零污染。
丽水市十里荷生态休闲农业发展有限公司的养殖基地现在建有3条这样的养殖“跑道”。3条跑道面积约为330平方米,每轮养殖销售收入34万元,除去成本20万元,实际收入约14万元,经济效益远高于传统养殖模式。
在浙江省衢州市龙游县横山镇张家村万康清水鱼专业合作社的高密度养殖池里,也有一群会“跑步”的鱼。合作社通过增氧、加速水流,使鱼儿好似在“跑步机”上跑步,进行有氧运动。这些鱼线条好,身体棒,人一走近,活蹦乱跳,水花飞溅。
合作社负责人张土森在水产技术推广部门的指导下,在12亩的鱼塘内建成两个长23米、宽5米的水泥池(即养殖跑道),里面放养鲫鱼和唇鱼苗。每个水泥池的两侧与鱼塘相通但用拦鱼栅隔离,进水口侧各安装一台“增氧推水”装置,通过鼓风机推动水流、增氧。“鱼儿住在高密度养殖池,通过增氧、加速水流,就像装了个‘跑步机’,几乎24小时不停做有氧运动”。
张土森介绍,这样养出来的鱼成长速度快,一年可以养两轮,3月份试水投入2900千克鲫鱼苗和900千克唇鱼苗,5个月后,成鱼产量分别达8000千克、2300千克,按每千克售价18元计算,收益是传统鱼塘养鱼的4~5倍。这些鲫鱼吃的是植物饲料,又有足够的运动量,鱼的肉质口感非常好。
何为“跑道养鱼”
这是一种建造在池塘中的“类养鱼网箱”设施,即生态高效的水产养殖装置,因其形状似“跑道”,故称为“养鱼跑道”。“跑道”前段是推水增氧装置,中段是养殖区,末段为除污装置。前段的推水增氧装置是将水增氧后推入养殖区,使“跑道”水体24小时循环流动,让鱼在流水中“健身跑步”的同时,获得充足的溶氧量,使鱼更健壮,并实现高密度养殖;除污装置将养殖区域的鱼类排泄物及残饵收集起来并排入污水处理设施进行处理,处理后的水回流到池塘。这种流水循环将传统的全池塘养殖变为集中圈养,形成“小面积养鱼,大面积养水”的水产养殖模式。这种集中养殖、集中除污的模式,实现了养殖污水零排放,提高鱼肉品质,增加养殖产量,提高水产品安全度,方便捕捞,提高经济及生态效益的目标。
“跑道养鱼”具有以下特点:一是工厂化标准生产,质量可靠;二是模块化设计,现场安装简便、快捷;三是可悬浮式移动设置,不毁塘,无基建,不怕涝;四是加压式推水增氧,增氧效能提高;五是集中自动排污,治水效果佳;六是变频式电气,高效节能省电;七是进出水可调控,养殖适应性强;八是远程智能监控,生产全程实时掌控。
“跑道养鱼”技术系统
1.高效集污过滤系统。把鱼的粪便集中收集处理,再通过水质生态处理,做到养殖尾水循环利用,能够减少水源污染,达到养殖废水零排放。
2.物联网实时监控系统。利用物联网技术布局完整的自动化控制系统,方便养殖户随时随地掌控和监测鱼塘情况,并基于云计算、云存储技术,提供水产养殖物联网云服务,全面实现设备远程监控和养殖数字化管理。
3.不间断循环流水增氧系统。针对鱼类喜欢抢水的习性,建立不间断循环流水增氧系统,强健鱼类身体机能,达到生态化养殖的目的。
4.悬浮系统。每条跑道底部和两跑道间铺设有高密度泡沫塑料及存水管道,当泡沫在水中的浮力与跑道自重基本持平时,跑道整体呈悬浮状态;当跑道底部存水管道内的水通过空压机充气将其挤出时,因浮力增大超出跑道自重,跑道呈漂浮状态。
5.遮阳系统。每条跑道上可加装遮阳棚。安装时跑道上方先安装龙门架,龙门架通过横档、斜撑相连。遮阳布安装于龙门架顶上,通过减速电机的转动,实现齿条伸缩,齿条与遮阳布相连,同步实现遮阳布的伸缩。
6.吸污系统。跑道尾部设有两道吸污槽,吸污板安装于跑道底部,板上安装有吸污管,连接至跑道上的吸污泵。吸污板通过多重缠绕于驱动轮上的钢丝绳,减速电机的转动,由电气控制系统实现吸污板左右往复运动,同时吸污泵通过吸污管将沉降于集污槽底部的污水抽至岸上的污水沉降池。
“跑道”养殖系统构建实例
池塘内循环流水跑道养鱼系统通过增氧、加速水流,增加鱼儿的有氧运动,实现了传统养鱼向现代养鱼模式的转变。这种新型养殖技术比传统养殖方式更高效。“跑道养鱼”生产的水产品,品质好、安全可控,符合现代人对食品安全的要求;“养鱼跑道”还具有养殖污染处理功能,符合绿色生态的要求。下面以浙江省湖州市长兴县泗安镇禧祉村的长兴乔子周家庭农场池塘循环水“跑道”基地为例,介绍池塘循环水“跑道”养殖系统的构建。
“跑道”养殖系统建设
长兴乔子周家庭农场池塘循环水“跑道”养殖基地总面积80亩,分为生产管理区、“跑道”养殖区、生态净化区和尾水综合利用区。
1.生产管理区。主要包括办公室、档案室、实验室、药品仓库和饲料仓库,以及设备房、工具房、值班室,全部由标准集装箱改造而成。为提高土地利用率,除办公区前面进行适当硬化,其他地方全部进行平整并绿化。
2.“跑道”养殖区。水槽编号1~8号,池底用钢筋水泥浇筑。推水区由不锈钢材质的气提式推水部件构成;流水养殖区为钢筋混凝土砖砌水槽,长28米×宽5.25米×高2.5米,表面涂刷水产养殖专用涂料;集污区长35米×宽3米,配吸污装置平行车和强力自吸泵;水槽微孔增氧管预埋水槽墙中,纳米增氧管和增氧盘延伸至水槽中。推水和微孔增氧分别由1台5.5千瓦罗茨风机串联集中供气和推水,并多配1台备用。配30千瓦柴油发电机1台和自动化配电设备,以防断电。水槽和外塘安装自动监测探头,实时监测水质变化。
3.生态净化区。外塘由低洼沼泽地改造而成,水槽垂直方向垒土构筑180米挡水坝。近“跑道”出水区域,依次种植荷花、菱角和芦苇,其他区域种植或自然生长水花生、伊乐藻、野茭白等,吸附水体悬浮物和利用营养物质。每667平方米(1亩)水体放养鲢30尾、鳙15尾、黄尾密鲴15尾、青虾种虾15千克,以及少量鳜鱼、鲫鱼,不施肥、不投饲,兼顾水质净化和生产效益。同时,“跑道”进水区域安装喷水机和底部增氧,增加进水溶氧;顺“跑道”推水方向在外塘设置3台水车增氧机,推动水体流动。
4.尾水综合利用区。综合利用180米挡水坝,挡水坝两端较宽,建设长25米×宽16米的温室连栋大棚,其中前置连栋大棚内建设沉淀池收集养殖废水;挡水坝中间较窄,建设长130米×宽5米的标准塑料薄膜温室走廊。连栋大棚内种植蔬菜、圣女果,温室走廊种植橘子、无花果等。利用潜水泵从沉淀池中抽水,用于大棚蔬菜、瓜果灌溉,使“跑道”养殖废水得到有效利用。大棚内安装诱虫灯,不用施肥,无需用药,蔬菜、瓜果绿色健康,经济价值高。
模式利弊分析
1.主要优势。①养鱼智能现代化:对低洼池塘、沼泽地进行工程化改造,变“开放式散养”为“集约化圈养”“跑道”养鱼,外塘养水。水质自动监测、环境实时监控、定时自动投饵、断电自动报警和应急,机械化水平和科技水平高。②高产、高效、高质量:从2018年生产情况来看,平均每条“跑道”产量能达到10吨以上;产品肉质紧实,没有泥腥味;养殖过程科学投喂,少用药,产品质量安全可靠,价格高。③绿色生态景色美:“跑道”养殖产生的粪便和残饵通过吸污装置集中收集,用于大棚蔬菜、瓜果灌溉,溶解性营养物质由外塘生态净化,实现了养殖生产零污染排放;养殖基地周边种植树木、花草、铺设草坪,成为新农村一道靓丽景观。
2.存在问题。①“跑道”养殖硬化:水泥材质的“跑道”将养殖区底部全部进行硬化,砖砌的水槽稳固但不便于保养。②集污效果不佳:实践表明,平底形集排污效率不高,容易造成池塘水质指标不佳,如果水质恶化会影响鱼类生长或引发疾病。③外塘利用效益不高:“跑道”养殖区占总面积不到2.5%,外塘效益潜力有待挖掘。
池塘工程化循环水养殖模式现状
集装箱养殖技术原理养殖参数和技术要点
重庆渔业始终坚持生态优先、提质增效的原则,以绿色发展、扶贫攻坚、生态环保、助农增收为理念,依靠科技创新、调整产业结构、把握新形势、抓好新机遇促使渔业提档升级,积极推广先进适用、增收节支的水产养殖技术,提高资源、能源的利用效率,最大化发挥综合效益。重庆率先将集装箱水产养殖模式纳入农业专项资金、扶贫资金等支持项目,从2015年开始推广集装箱陆基推水养殖技术,现已建成投产42条流水生产线,覆盖水产养殖面积1000多亩,使鱼塘经济效益成倍提高,养殖环境大为改观,养殖尾水达标排放,该养殖模式给渔业带来了前所未有的发展潜力和空间。
水产养殖现状
近年来由于鱼塘租金、人工和饲料成本不断提高,而鱼价相对稳定,大多养殖场只有通过高密度养殖来提高产量,才能确保盈利或者不发生亏损。在池塘养殖产量不断提高的同时,其生产中存在的残饵、粪便、不合理用药等导致的环境污染、水资源浪费、产品质量安全等问题也日益突出,高密度、高投入的池塘养殖使生态环境不断恶化,水产养殖业在我国己成为污染源头和受污染物影响的重要功能区之一。近来,渔业养殖尾水排放已纳入环保严加监管范围;若要有效地控制水产养殖水污染,必须改变传统粗放型生产方式,推行绿色、健康、生态、环保的新型养殖技术与模式,这才是解决池塘养殖问题的根本途径。
集装箱养殖技术原理
集成控制集装箱养殖,是智能、高效、低碳和环保的全新水产养殖模式,既能节约建造投入和水耗,又能节约人工和生产成本。该实用新型集成,包括集装箱和集成控制系统,集装箱内部定位有水产养殖设备,设备连接集成控制系统并被集成控制系统控制。集装箱陆基推水养殖系统正是针对渔业养殖现状和适应环保严格监管情况下应运而生的先进技术,整套养殖系统由快速排污养殖箱体(由废旧淘汰集装箱改造而成)、杀菌系统(臭氧发生器)、水处理系统(微滤机)、排水系统(液位控制管及后续管道),进水系统(水泵浮台及水泵),增氧系统(鼓风机),控制系统(水质监测及设备监控箱)以及配套的池塘、稻田、湿地等辅助设施组成。系统运行原理为:养殖箱内高密度养殖鱼虾,不断有池塘、稻田、湿地等净化后的新水再经过臭氧杀菌流至推水箱中,推水箱中的养殖废水经微滤机,去除悬浮颗粒流入池塘、稻田、人工湿地等,养殖水体经过池塘(养殖少量滤食性鱼类,池塘主要功能变为净化生态池,不投料)、稻田、湿地的植物、蔬菜、水生花卉等净化后,再被水泵抽回集装箱,完成一次循环,如此循环往复。
养殖参数
1. 技术参数:占地15m 2 ,有效养殖水体25m 3 ,供电0.7-1kW,水循环量:15m 3 /h,单次循环<2h,气量25m 3 /h,气压0.03MPa。
2. 运营参数:日均用电量16-24kW·h,饲料系数1.2,每箱年产量2.5-5t,经济效益约为4-8万元/箱·年(视养殖品种及当年市场而定)。
增产增效情况
养殖试验:以养殖宝石鲈为例,单箱单茬养殖成本约3.2万元(鱼苗3000元、饲料1.9万元、人工费3500元、水电3700元、设备折旧2200元、其他600元),产量1.8t,按成鱼收购价40元/kg计,产值7.2万元,利润4万元;该试验模式一年单箱可养殖2茬,2箱(相当于1亩池塘)养殖成本12.8万元,年产量7.2吨、产值28.8万元、利润16万元。而池塘一年最多可养殖2茬宝石鲈,亩养殖成本5.4万元,年产量2t、(按27元/kg计)、产值8万元、利润2.6万元。
技术要点
1.排污系统。方形箱便于制造,但集污效果不良,不利于箱体排污,同时边角处难以避免紊流出现。为避免方形箱以上弊端,结合力学模拟报告结果,改变养殖箱体结构,使其底面成1/10坡度,同时在箱体三周增加曝气管,避免粪便沉积。
2.水处理系统。集污槽中的水体携带粪便颗粒流至微滤机中,大粒径颗粒被收集到微滤机排污管,供蔬菜等农作物种植利用。小颗粒随水流沿中间管溢流出至池塘、稻田中。池塘内养殖鲢鱼、鳙鱼等以浮游生物为食的品种。池塘还可以实施鱼菜共生加强生态处理功能,每亩水域配2组推水箱。微滤机水处理量60m 3 /h,120目网目,即去除直径大于0.125mm固体颗粒。
3.出鱼系统。出鱼口四周打磨处理,顺滑无尖角,养殖品种可顺畅滑出箱体。箱体内部有挡鱼板,可实时开关,控制出鱼启停。出鱼滑梯可将商品鱼接至接鱼池中,节省人力。以上组合实现集装箱省时省力、快速出鱼的使用要求。收获时,成鱼会顺水流集中到箱底一侧,减少成鱼脱离水体时间,降低成鱼应激反应,防止鱼体皮肤损伤,基本实现无伤害收鱼(相比池塘和工厂化养殖,此优势更为明显);在运输过程中,无伤成鱼的耐受环境能力强,不易发生水霉病。
4.进水系统。箱体水泵利用浮桶抽取池塘、稻田、湿地中上层的水进入养殖箱体内,中上层的水含氧量高,致病菌少,无土腥味。池塘养殖的致病菌都是兼性厌氧的,均分布在池塘的底部,系统的进水系统可保证养殖箱内含氧量高,养殖鱼类发病率低、无土腥味。
5.增氧系统。系统需求进气量25m 3 /h,气压0.03MPa,按并联箱体数量选配风机规格。进气管由排空阀,PVC/PPR管连接,增氧系统时刻不停开启,箱内专配溶氧探头,保证箱体内溶氧超过5mg/L,同时增氧系统变频控制,以适应不同养殖阶段养殖品种对流速的不同需求。
6.杀菌系统。系统配备臭氧发生器,最大产生量5g/h。系统中臭氧的应用主要有两方面:(1)初次加水,将臭氧发生器调节至最大臭氧产生量5g/h,系统循环量15m 3 /h,逐步调节至10m 3 /h。即可使箱体内臭氧浓度维持在0.33-0.4mg/L。此浓度臭氧杀菌能力强。
(2)养殖期间,系统循环量稳定为15m 3 /h,臭氧添加量2-3g/h,调节水体臭氧浓度为0.1-0.15mg/L的安全消毒浓度,同时臭氧具有去除氨氮、硫化氢、铁、锰,氧化分解有机物和絮凝作用,降低养殖水体中重金属、硫化氢及氨氮的毒性。
适宜推广区域
全国各地都适宜,推广模式包括:精准扶贫、都市休闲渔业、库区移民、边远山区等。该模式可替代目前自然水域传统养殖模式,在不影响农民、渔民生计前提下,在保持水产品生产供应的同时,可逐渐替代网箱网围养殖模式,为实施退渔还湖、退渔还江、退渔还海、塑造美丽海湾、秀美乡村等提供解决方案。
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注意事项
1 . 风机:单箱要求25m3 /h,气压0.03MPa,并注意维修保养。
2. 水泵:采用低扬程高流量的QY型潜水泵,按并联箱体数量选配进水潜水泵规格。
3. 换水量和进气量:视养殖品种、规格、密度适当调节水量、气量。
4. 极端环境下,可关闭循环,以保障鱼类生存。
5. 平时养殖的过程中,等高水位已经在不断交换水量,不断排污。喂料后的60分钟产生的粪便会较多,可打开等高水位的底排阀,排走二分之一或者三分之二的水。
6 . 最好饲养价值较高,适销对路的水产品种,可以提高经济效益。
7. 必须配备必要的备用机械设备,特别是发电机,决不能停电断电,做好机器设备的维修保养。加强报警设施监护,24小时不离人负责值班。提前做好紧急情况的预案处理工作。
总结
集装箱陆基推水养殖系统相当于半工厂化水产养殖场,比工厂化养殖场和池塘微流水养殖槽相比,具有占地少,投资省,见效快。安装方便,技术要求好掌握,单产高,经济效益好,受自然环境影响小,可持续再生产,操作自动化等优点,集装箱养鱼使核心技术集成化傻瓜化,操作简单,便于管理,可控性强,实现了水产养殖从工厂化到工程化再到工业化的转变。集装箱水产养殖结合稻田综合种养、池塘鱼菜共生、池塘一改五化、池塘微流水、池塘自动排污等主推技术使重庆渔业保持了持续、健康、稳定的发展,保证了渔民增产增收。在有水源保障的鱼塘、人工湿地和稻田比较集中的周边都可以安装和养殖,有效地利用闲置资源和能源,特别是变废为宝(淘汰集装箱的再利用),养殖尾水能达标排放,养殖排泄物、饲料残渣等经专门处理后变成作物需要的有机肥,符合环保要求,不影响周边环境,有的经过适当改造装饰还能当景观使用。
1亩鱼塘或者5亩以上稻田或者湿地可安装1-2个集装箱,一个集装箱的安装成本为2-3万元,产值和效益是鱼塘养殖的5-8倍,而且基本不占良田熟土。全国各地不受地域限制,有水源条件的地方均可推广实施,是精准扶贫、振兴乡村的重要抓手和举措。
池塘内循环水养殖系统
池塘循环水养殖是在循环经济理念指导下产生的一种新型养殖模式。
其基本原理是:将动力流水净化与生物原位修复技术有机结合起来,使养殖有机废弃物从大分子降解为小分子物质。采取进排水分离、建立人工湿地等措施净化水体,利用水生植物、微生物、贝类、滤食性鱼类等多级生物间物能转化功能净化水体,有效消减水体中的氮磷含量:水体氮磷等营养盐通过食物链转化为人类可利用动植物的营养物质,在减少有机废物的排放。
池塘工程化循环水养殖模式及运行原理
大力推进节水灌溉
加快灌区续建配套和现代化改造,分区域规模化推进高效节水灌溉。结合高标准农田建设,加大田间节水设施建设力度。开展农业用水精细化管理,科学合理确定灌溉定额,推进灌溉试验及成果转化。推广喷灌、微灌、滴灌、低压管道输水灌溉、集雨补灌、水肥一体化、覆盖保墒等技术。加强农田土壤墒情监测,实现测墒灌溉。2020 年前,每年发展高效节水灌溉面积2000 万亩、水肥一体化面积 2000 万亩。到 2022 年,创建 150 个节水型灌区和 100 个节水农业示范区。
优化调整作物种植结构
根据水资源条件,推进适水种植、量水生产。加快发展旱作农业,实现以旱补水。在干旱缺水地区,适度压减高耗水作物,扩大低耗水和耐旱作物种植比例,选育推广耐旱农作物新品种;在地下水严重超采地区,实施轮作休耕,适度退减灌溉面积,积极发展集雨节灌,增强蓄水保墒能力,严格限制开采深层地下水用于农业灌溉。到 2022 年,创建一批旱作农业示范区。
推广畜牧渔业节水方式
实施规模养殖场节水改造和建设,推行先进适用的节水型畜禽养殖方式,推广节水型饲喂设备、机械干清粪等技术和工艺。发展节水渔业、牧业,大力推进稻渔综合种养,加强牧区草原节水,推广应用海淡水工厂化循环水和池塘工程化循环水等养殖技术。到 2022 年,建设一批畜牧节水示范工程。
加快推进农村生活节水
在实施农村集中供水、污水处理工程和保障饮用水安全基础上,加强农村生活用水设施改造,在有条件的地区推动计量收费。加快村镇生活供水设施及配套管网建设与改造。推进农村“厕所革命”,推广使用节水器具,创造良好节水条件。
池塘工程化循环水养殖模式优势
我们称之为池塘循环流水养殖技术(IPRS)。国内对这项技术的叫法很多,有池塘跑道式养殖、池塘工业化养殖等,但我们认为“循环流水”是IPRS技术的精髓,所以还是一直采用池塘循环流水养殖技术的叫法。
IPRS的价值与优势
中国水产养殖目前面临很多的挑战,包括:1.传统水产养殖布局不合理,存在超容量和超规划养殖、养殖污染水环境、水产品质量安全存在隐患等问题;2.水产养殖空间被严重挤占;3.优质水产品供应不足;4.产业虽大而不强,规模化、组织化、品牌化的程度较低,且养殖生产效益逐渐下降,营销力、竞争力和水产大国的地位也不匹配。
中国如果想从水产养殖大国迈入强国之列,只有持续稳定生产出健康、安全的水产品,才能决定我们水产养殖业在国际上的地位和话语权。那么,在传统水产养殖基础设施较差的行业现状下,中国水产养殖如何才能向可持续和绿色方向发展?我认为应该从两方面出发,一是技术转型和升级,二是养殖模式创新。
基于环境友善、水产品安全、可持续发展,是美国大豆出口协会在中国开展水产项目的宗旨,我们不管推广哪一项技术,都是围绕三个宗旨来进行。IPRS技术是我们2013年时引入中国,并结合本土的实际养殖情况做了升级,将传统池塘“开放式散养”模式创新为新型的池塘循环流水“生态圈养”模式,这是水产养殖理念和技术的再一次创新。
它的技术原理是在池塘中兴建流水槽,将其分为鱼类养殖区和水质生态净化区。流水槽用于“生态圈养”吃食性鱼类,水质生态净化区套养滤食性鱼、虾、贝类或种植水生植物。通过安装在流水槽上游的气提式增氧推水设备,将流水槽中吃食性鱼类的排泄物推集到下游指定的废弃物收集区。废弃物再通过自动吸污装置回收到沉淀池。最后经过沉淀脱水处理,变成陆生植物(如蔬菜、瓜果、花卉等)的高效有机肥。整个池塘实现循环微流水、高溶氧养鱼,同时有效地提高了池塘养殖地经济、社会和生态效益。
IPRS的技术特点也非常明显,简单称为“八型”,即资源节约型、环境友好型、技术先进型、养殖集约型、操作便易型、生产可控型、产品安全型、效益倍增型,大家只要接触过这项技术就能深深体会到。
我们也归纳了IPRS的技术优势,包括:1.由于鱼类长期生活在高溶氧微流水的环境中,其生长速度快、疾病少、成活率可达95%以上,且能提高饲料消化吸收率,降低饲料系数,因此相比传统养殖可以有效提高产量和生产业绩200-300%;2.采用的气提式增氧推水设备可以降低单位产量的能耗;3.能有效收集养殖鱼类的排泄物和残剩饲料,根本上解决了水产养殖水体富营养化和污染问题,实现零水体排放,减少污染;4.日常管理操作方便,能提高劳动效率,降低劳动成本,且起捕率达100%;5.多个流水槽可以进行多品种养殖,避免单一品种养殖的风险,同时还可以进行同一品种多规格的养殖,实现均匀上市,加速资金的周转;6.大大减少了病害发生率和药物的使用,提高了水产品质量;7.实现室外池塘规模化、工程化养殖和物联网监控,为实现中国智能渔业奠定基础。
目前,据不完全统计,全国IPRS流水槽已经超过6000条。在这里,感谢中国各级渔业部门对IPRS技术的推广应用给予的政策扶持和资金配套,也感谢广大的养殖应用企业、设备企业的支持和帮助。
现在,IPRS在淡水养殖上已经有非常多的成功案例,养殖品种也包括草鱼、青鱼、鲫鱼、加州鲈、鳜鱼、鲤鱼、乌鳢、罗非鱼、团头鲂、黄颡鱼、太阳鱼、斑点叉尾鮰等。我们也在逐步尝试,把IPRS技术应用到海水养殖上,当前在浙江宁海试养日本鲈鱼。
IPRS的设计与建造
接下来想跟大家分享IPRS系统的设计和建造,这个非常重要。因为很多养殖户到现场考察后一看模式很简单,回去也建了几个槽,但由于他们对整个系统的设计要求不太了解,照葫芦画瓢弄得不好,结果效益体现不出来。
IPRS是一项系统工程,主要包括:流水槽、废弃物沉淀收集池、拦鱼栅、增氧推水设备、底层增氧设备、吸污装置、投饲料机、备用发电机、捕鱼网具、自动报警装置等。这些设备都非常重要,缺一不可。
第一,先来讲老池塘如何改造。实施池塘循环流水养鱼的池塘总面积最好不低于30亩,否则会增加单位投资成本。池塘的朝向也要考虑是否有利于风力搅动水面,这样可以减少增氧推水设备的能耗。在进行老池塘改造时,要彻底清除淤泥污物,同时要考虑到塘埂顶面有一定的宽度,一般为3-5米,塘埂坡比为1:1.5-3.0,这取决于池塘的土质、池深及是否有护坡等因素。个人建议流水养鱼的大池塘要进行护坡处理,这样可以确保池塘年复一年的使用,无需再干塘清淤维护。目前,常用的护坡材料有水泥预制板、混凝土、防渗膜等。改造完成后,要确保池塘不漏水,水深常年维持在1.7米以上,因为流水槽的单产与水深有密切的联系。
第二,流水养鱼池塘的条件。要选择水源充足无污染的地方,如能考虑利用地势自流进排水为佳,同时流水养鱼池塘应选择电力供应稳定、交通运输便利的地方兴建。
第三,流水槽的设计和建造。考虑到设备安装和生产操作方便等因素,流水槽通常应建在大池塘的长边一端。建造流水养鱼池的材料应根据当地的资源因地制宜,主要材料包括钢筋混凝土、砖石、玻璃钢及软体材料等。流水槽为长方形,规格为长22米、宽5米、水深大于1.7米。流水槽与大池塘的面积比例一般控制在2.0-3.0%范围内,可以根据养殖的不同品种和单产做相应的调整。我们建议在流水槽的池壁顶部预留凹槽,用于安装辅助增氧设备。
第四,废弃物沉淀收集池的设计与建造。在流水槽的下游建造收集池,宽度为3-6米,并在收集池的下游建50-70厘米高的矮墙(取决于池塘水深),供收集鱼类粪便之用。收集池的长度应与数个流水槽的宽度之和相等,且收集池底部与流水养鱼池底为同一水平,无需有斜坡或下沉。
第五,吸污装置,由吸污设备和废弃物手机沉淀池组成。鱼类排泄物可以通过人工吸污、半自动化和全自动化方法吸污。目前,国内常用的有牵引式单轨和双轨自动吸污装置。从废弃物沉淀池收集的固体作为高效有机肥可以直接用于花卉、蔬菜种植,废弃污水则可以通过水生植物再利用处理,水质达标后再进入大池塘循环使用。
第六,拦鱼栅的设计与安装。流水槽一般是将片状铅丝网、不锈钢网或喷塑铁丝网、塑料网等绷夹在滤网框上,安装在流水槽上下游的插槽内,作为拦鱼设施。网片孔目的大小应根据养殖鱼类的品种和规格而定。我们建议在流水槽的上下游均设计双插槽,便于更换不同网目的拦鱼栅和维修,两个相邻插槽间距为20-30厘米。
第七,流水槽的流量与流速。IPRS流水槽的流量调节是流水养鱼的关键技术之一。理论上来说,根据某一养殖阶段内流水养鱼槽的体积、载鱼量,所养品种在当时的水温、规格下耗氧来计算单位时间内的耗氧量,这样就可以计算出所需的流量大小。一般情况下,流速越快、流量越大,水中溶氧高,产量就会增加,但如果流速超过养殖鱼类适应流速的范围,鱼类会为克服流速消耗能量,从而影响其生长。而且,流速过快或过慢还会影响到鱼类排泄物的收集效果。通常,我们建议流水养鱼槽需每4-6分钟换水一次,这个参数主要取决于养殖的品种和规格及流水槽的载鱼量。
第八,流水槽底层增氧设备。除了在每个流水养鱼池的上游安装有独立的微孔气提式增氧推水设备外,在每个流水槽还要安装底层增氧设备,以便必要时使用。
第九,鼓风机的选型和选用。鼓风机种类很多,目前水产上常用的有漩涡鼓风机和罗茨鼓风机,其中漩涡鼓风机又分单段漩涡鼓风机和双段漩涡鼓风机。鼓风机长期在最大通气阻力下工作会降低鼓风机主要配件的使用寿命,尤其是漩涡鼓风机的长期工作阻力最好不要超过其最大工作压力的70%。
第十,IPRS导流设施的设计。导流设施的开口宽度应是流水槽宽度总和的2-3倍以上,且对角需安装增氧推水设备,保证大池塘水体的循环流动。
池塘工程化循环水养殖技术
水产绿色健康养殖是一个联合结构词组,其基础是养殖,顾名思义,养殖就是把水陆动物通过营造人工环境和投喂饲料将其由小养大、由少养多的过程,它们都是由农副产品转化过来的,它们的基本价值功能是满足人们的食用。民以食为天,食以安为先。在影响养殖动物食用安全因素中,健康是关键,就此,人们构建起了健康养殖。以水产养殖为例。健康养殖就是无公害、无病害养殖。它是水产养殖的基础,在健康养殖之上,人们发现,有两条技术路线,一条是生态健康养殖,例如传统的池塘四大家鱼混养,山塘水库、河涌湖泊网箱养殖,鱼塭、鱼菜和稻渔生态综合种养,另一条是人工健康养殖,主要是指集装箱、工程化、工厂化、流水线养殖。它们共同将水产养殖推向水产绿色健康养殖
池塘工程化循环水养殖模式有哪些
智能养殖,对水产养殖业而言,意味着什么?智慧渔业到底是噱头,还是未来?
在笔者看来,智慧渔业的可行性不是大问题。智慧渔业能否推进的关键在于需求和成本:水产养殖业需不需要智慧渔业,以及智慧渔业能否匹配水产养殖业。
近来,投料船、监控仪、物联网、智能设备成为众多养殖户的谈论内容,业界对智慧渔业的认知和关注也到达了一个新阶段。受到关注的智慧渔业领域也更具有了活力,活跃在各个会议当中,展会上也有了更多他们的身影。
2019中国国际智慧渔业绿色发展峰会(以下简称“峰会”)于第五届中国(广州)国际渔业博览会同期举行。本次发展峰会探讨了新时代的养殖要求、智能设备水产养殖应用、智慧渔业未来发展路径等多个话题,吸引了众人落座聆听,成为了本届广州渔博会亮点之一。同时,峰会上所谈论的内容也在一定程度上解答了众人对智慧渔业的不解和未明。
市场:水产养殖业具有发展潜力
中国是水产养殖大国,消费者对养殖水产品的消费能力也非常巨大。近来,麻辣小龙虾、香锅牛蛙、酸菜鱼、臭鳜鱼等美食让人垂涎欲滴的同时,也让水产消费市场更加火爆。水产养殖业是农业,也是一个朝阳行业。
而且,从全国养殖总产量来说,水产行业并没有大幅变化,行业始终处于一个较为平稳的发展状态。再加上水产养殖业的投资回报率较高、资金周转较快,对于外来者或是资本而言,发展、投资潜力巨大。
时机:新时代对水产提出新要求
时代正在发展,国家在发展的同时也对各行各业提出了许多新要求。水产养殖业也需要顺应大势,支持国家发展,对行业自身进行调整。在这背景下,智慧渔业将会扮演一个怎样的角色?
中国水产科学研究院淡水渔业研究中心环境保护研究室主任陈家长就在峰会中提到,我国高度重视生态文明建设和水产养殖业绿色发展。水产养殖业的重点任务就是转型升级,转变养殖发展方式,推进生态健康养殖。我国正在进行水产养殖尾水排放要求的标准修订,智慧渔业企业也应该就此背景思考发展路线。
报告题目:水产养殖尾水排放要求的修订及尾水调控处理技术应用
中国水产科学研究院淡水渔业研究中心研究员 陈家长
苏州鼎兴斯沃水产养殖设备有限公司总经理葛朋彪所介绍的池塘内循环水槽流水养殖系统(IPRS)正是符合生态环保、高质水产品要求的养殖模式。目前,IPRS系统已在全国范围内多个区域应用。
报告题目:池塘循环水养殖系统设施构建及常见问题
苏州鼎兴斯沃水产养殖设备有限公司总经理 葛朋彪
广州市中心沟水产养殖发展有限公司总经理潘国文也在峰会中提到,水产养殖业不能依靠增加面积来提高产能,增设渔业设施和改变养殖模式将会成为解决这个问题的方法之一。
报告题目:池塘工程化循环水养殖模式构建与应用
广州市中心沟水产养殖发展有限公司总经理 潘国文
时机:5G,万物皆可连,水产亦可
今年,中国正式进入“5G商用元年”,水产行业也将进入这个万物互联的新时代。5G促进了智能与物联网的深度融合发展,万物趋向智能,万物皆可互联,这也为水产行业带来了新机遇,尤其是在设备领域。
中联智科高新技术有限公司副总裁任赪在峰会中提到,中联智科打造数字渔业综合服务平台,运用大数据、云计算、物联网实时跟进养殖工作。5G通信,更是将数字平台的服务能力提高一个层级。
报告题目:智慧科技助力水产现代化
中联智科高新技术有限公司副总裁 任赪
峰会中,苏州湖八鲜生态农业发展有限公司总经理杨国伟就提出现在河蟹产业已有部分养殖户开始运用智能设备,5G时代的来临,更会将产业推向数字化、信息化发展。
报告题目:河蟹智能化养殖发展前景
苏州湖八鲜生态农业发展有限公司总经理 杨国伟
应用:可控化,让养殖更容易
“可控”是智慧渔业的一个显着特征,“可控”更意味着降低养殖风险。
武汉市中易天地物联科技有限公司董事长唐宾国在报告中讲到:“智慧渔业对传统养殖的改变在于从数据、在线监测、智能控制、定量培藻精准控水系统四个方面。其中,在线监测可以提前发现养殖过程中可能出现的问题,让养殖倾向于可控。”
报告题目:智慧渔业对传统水产养殖的改变
武汉市中易天地物联科技有限公司董事长 唐宾国
“智慧渔业是未来水产养殖发展大方向,是一次机遇也是一场挑战。要想抓住发展机遇,首先要用数据思维来“武装”大脑,用好大数据这个利器,再辅之以智能设备。”唐宾国总结道。
湖南易渔宝物联科技有限公司总经理陈进表示:“中国渔业正迈向智慧渔业4.0时代,我们为增氧机打造了智能化控制设备-渔控仪。该设备可以为电机保护、实施报警、远程开关等功能,操作简单、耐用性强,让养殖户更便捷地管理大量增氧机。”
渔控仪-最懂增氧机的“红颜知己”
湖南易渔宝物联科技有限公司总经理 陈进
应用:智能化,解放劳动力
对于水产行业而言,智能设备的其中一个使命就是减少人工依赖性、解放劳动力。
“‘养得越多,死得越快’是流传在水产行业中的一句老话,这句话的本质在讲述水产规模化养殖难度大。当养殖规模发展到一定程度后,技术和管理将成为进一步发展的瓶颈问题。”中山市诚一渔业设备科技有限公司副总经理郑小林谈到,“拥有大面积养殖的诚一就曾遇见过这个瓶颈,而我们就通过智能管理设备跨过了这道难关。也因此,诚一开始了智能化设备的发展之路。”
报告题目:智慧渔业系统化解决方案与实践案例
中山市诚一渔业设备科技有限公司副总经理 郑小林
水产行业的人工成本非常大,一些养殖场需要大量的工人支撑,但随之而来的是人员的管理难题。只有用技术替代人工,规模化养殖企业才能减少在扩张过程中的隐患。自动投料机、智能投料船等设备的出现,也正是企业顺应养殖需求所开发的产品。
成本:多维计算,分层级使用
只谈发展,不谈成本,显然是一种“流氓”思维。对于智慧渔业而言,也是如此,我们在发展的同时也需要考虑许多现实问题。
对于养殖企业而言,资金成本并不是最主要的问题,他们更担心的是试错成本。毕竟,智慧渔业仍是新兴事物,大部分人仍以观望态度为主。但事实上,越来越多成功案例和使用反馈也证明了智慧渔业的可行性,众人也有所心动。
对于一般养殖户而言,初期投入大是他们进入智慧渔业的一大门槛。但也出现了许多如投料船、投料机、监控系统等价格较为亲民的智能设备或系统,养殖户也乐于去尝试使用。显然,不少养殖户对智慧渔业持尝试态度,或许企业也应该设计、定位一些亲民产品,以一步步培养用户群体。
智慧渔业,未来可期
智慧渔业确实是水产行业近来新兴的事实,但在这条道路上我们并不孤独。互联网连接万物的同时也将行业中的每一个业者联系起来。智慧渔业真正落地面临众多挑战,但只要整个行业会携手共进,就可以共拓美好未来。
农村养殖
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