受控式集装箱循环水绿色生态养殖技术

钟小庆 吴亚梅 尹立鹏

根据农业农村部科技教育司工作安排，为进一步加快受控式集装箱循环水绿色生态养殖技术（以下称集装箱养殖技术）的集成、熟化以及示范、辐射和推广，充分发挥现代技术模式在引领渔业绿色转型升级中的作用，全国水产技术推广总站（中国水产学会）于2018年12月4日至6日在广东省佛山市顺德区北滘镇金茂华美达广场酒店以及广州市南沙区东涌镇广东海洋与水产高科技园两地隆重举行了集装箱养殖技术现场观摩活动。

在全国改革开放进程中，广东先行一步，在广东社会经济改革开放进程中，农业先行一步，在广东农业和农村经济改革开放进程中，渔业率先实现了以市场为导向的综合经济体制改革，在该改革开放大潮中得以脱颖而出，获得长足发展，占据了广东大农业的制高点。该传统让广东渔业不断创新和发展获得了更大的光荣。其中之一就是以董事长舒锐先生为首的观星农业科技有限公司通过刻苦努力研发推出了集装箱养殖技术。该成果是一个高技术集成，优化组合，集大成者，高屋建瓴，抢占了行业的最高点，得到全国渔业行业主管部门尤其是全国水产技术推广总站以及全国渔业行业的高度关注。

一、概述

集装箱养殖技术将养殖池塘与集装箱耦合，从养殖池塘中抽取上层高氧水，进入标准集装箱进行集约化养殖。针对箱养品种特点，综合集成高效集污、尾水生态处理、质量和品质控制、绿色病害防控、专用环保型饲料、循环推水、生物净水、物联网精准控制、便捷化捕捞等关键技术，精准控制养殖环境和养殖过程，实现受控式养殖。集装箱养殖尾水经自流式微滤机固液分离后返回池塘，经过池塘三级生态净化和臭氧杀菌消毒后再回到集装箱内循环利用，实现养殖尾水生态治理和循环利用。

整套养殖系统：由快速排污养殖箱体（由集装箱改造而成）、杀菌系统（臭氧发生器）、水处理系统（微滤机、池塘）、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）及配套池塘等辅助设施组成。

系统运行原理：养殖箱内高密度养殖鱼虾，不断有池塘新水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，养殖水体经过池塘（养殖少量滤食性鱼类）的净化后（池塘主要功能变为湿地生态池，不投料）再被水泵抽回集装箱，完成一次循环，如此循环往复。该养殖系统已获得1项专利授权：一种池塘水可循环过滤的整体养殖系统（专利号ZL201621117440.6）。

二、要点

1.排污系统。方形箱便于制造，但不利于箱体排污，方形箱体集污效果不良，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，供蔬菜种植利用。小颗粒随水流沿中间管溢流出至池塘中。池塘内养殖鲢鱼、鳙鱼等以浮游生物为食的品种。池塘具有生态处理功能，每亩水域配2组推水箱。微滤机水处理量60m3/h，120目网目，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，至接鱼池中。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。以上组合满足集装箱省时省力、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明显）；在运输过程中，无伤成鱼对环境的耐受能力强，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发病率低、含氧量高、无土腥味。

5.增氧系统。系统需求进气量25m3/h，气压0.03MP，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，增氧系统时刻开启，箱内配溶氧探头，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、不同养殖品种对流速的不同需求。

2)智能矿井建设的关键技术之一是各生产子系统之间的协同控制，而大数据集成分析平台可以为智能开采提供超前的预警信息，将为智能开采系统的稳定可靠运行提供保障。

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）初次加水消毒，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15m3/h，逐步调节至10m3/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15m3/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。臭氧同时具有去除氨氮、铁、锰，氧化分解有机物和絮凝作用，降低养殖水体中重金属毒性及氨氮毒性。

三、特点

1.养殖产品质量安全。水质可控，温度恒定，逆水运动，肉质紧实，无土腥味，无创伤出鱼，耐受力强，可避免运输环节使用违禁药物，保障从箱内到餐桌的全程食品质量安全。

2.养殖综合成本低。（1）捕捞成本。设施化农业，收获简单，降低劳动强度，由于陆基推水养殖占地小，区域集中并在箱侧设置大口径的鱼获物收集口，收获操作简单。对比传统池塘养殖的人工捕捞，用工少且对养殖产品的损伤也大大降低，有利于活体运输和保证质量，还大大节省了人工捕捞费用。（2）饲料成本。提升饲料利用率。在养殖箱里高密度养殖，可集中投喂，精准控制，与传统池塘养殖相比，可减少全塘洒料产生的浪费，节省了饲料成本。（3）管理成本。一个工人可以看管多个养殖箱。（4）干塘排塘成本。传统的池塘养殖方式由于鱼塘里各种肥料掺渣、鱼类粪便、泥沙杂质等日积月累，容易滋生和繁殖各种病原微生物，必须定期排塘、干塘和清淤，而集装箱养殖可通过干湿分离器集中收集处理粪便，初步固液分离之后的水体会回到池塘中，节省了排塘、干塘的成本。（5）环境成本。陆基推水式池塘内循环，池塘作为生产池，与景观性农业相结合，池塘尾水零排放。（6）时间成本。因为传统养殖环境不可控，如高温、低温、干塘等造成非养殖时间多，增加了养殖时间成本。

3.养殖风险低。（1）病害可控。由于集装箱式推水养殖换水量大、水质好，因此，养殖病害发生的几率相对大大减少。病害情况容易观察，提前做好病害防控。另外，养殖区域集中，使用许可药物进行病害防治的用药量也大大减少，而土塘由于面积大，病害发生难以控制，用药量大且往往不能达到效果。（2）防灾减灾能力强。陆基推水养殖可以有效地抵御台风、洪水、高温和寒潮。极端环境下，可关闭循环，以保障鱼类的生存。养殖箱中有5根纳米曝气管，通过罗茨鼓风机供气，增氧及推动水流，曝气管曝气，整个箱内溶氧量均匀，不会出现缺氧等问题。

4.节地节水。（1）节约土地。集装箱养殖占地面积小，安装灵活，移动性强，可最大程度地利用非耕地，减少对土地的深挖破坏。（2）节约水资源。陆基推水式生产过程中，水体始终在箱体和池塘之间循环利用，不存在传统池塘养殖的清塘、清淤、废水外排等问题，节约了大量水资源。

5.智能标准。（1）自动化。利用物联网技术实现全程预警、实时监控，逐步建立起集装箱养鱼基础数据库，提高了智能化、科学化管理水平。（2）标准化。从鱼苗投放、饲料选择到配套养殖技术都制定了科学标准和技术操作规程，使苗种标粗、分箱暂养、成鱼养殖等环节技术要领一致、可控，模式稳定性好、可复制性强。（3）简捷化。操作简单，可控性强，便于管理，运用者经7-10天培训即能学习掌握技术要领，能够保证养殖技术不走样，适合基层养殖人员快速学习应用。

6.绿色生态。集装箱养殖模式改变了传统养殖方式，形成了资源集约化发展模式，推动了水产养殖绿色发展。在生产过程中与生态农业、鱼菜共生等相结合，通过集中收集养鱼残饵、粪便，当作种植蔬菜的有机肥，变废为宝，实现清洁生产零污染，有效改善生态环境。

7.促进产业转型。促进由传统渔业向生态、生产、生活的景观渔业等融为一体式发展，促进传统渔民转型为令人羡慕的现代产业工人。

四、创新点

1.原始创新受控式集装箱循环水绿色生态养殖技术。根据水体循环和调控原理不同，创新研发出适用于传统养殖区与池塘联动的陆基推水集装箱式（受控式集装箱循环水绿色生态养殖技术）水产养殖，实现“分区养殖，异位处理”。

2.发明了水产养殖高效集污及尾水生态化处理耦合系统。去除了养殖水体中90%以上的固体污染物，经过三级生态塘处理，总氮下降70%-80%，COD下降50%-60%，实现了尾水零排放，有效保证养殖水体循环利用。

3.研发了集装箱专用环保型水产饲料。针对集装箱内水体溶氧量高、鱼类运动量增加、粪便需要尽量成形等特征需求，研发生产出了高能低氮运动型、鱼类粪便排放成形的特征鱼类专用饲料和添加剂。

4.构建了集装箱式养殖绿色病害防控体系。针对高密度养殖条件，研究了主养品种的抗病机理。构建了四道养殖病害防控屏障，分别是抽取生态池塘上层富氧水进箱；进水臭氧杀菌；精准调温预防病害；分箱隔离防止病原扩散。对罗非鱼抗链球菌免疫机制进行了深入研究，阐明了CD2介导的T细胞激活协同刺激信号途径作用机制。

5.创新了水产品品质提升及质量保障技术。无创便捷出鱼及安全运输技术，集装箱式水产养殖出鱼损伤小，配合二氧化碳麻醉操作几乎可达零损伤，大大提高了运输存活率，避免了药物的使用，保障了水产品质量安全；土腥味去除技术；集装箱养殖水产品肉质、口感提升；用互联网方式追溯。