池塘循环流水养殖系统基本原理（四）

商业化IPRS系统规模的确定

IPRS流水槽数量的多少应与池塘的水体体积相关，而不是与池塘表面积平衡。如果池水充分混合、增氧和管理合理的话，池塘的体积对其生产力的作用更关键。因为整个池塘的水体都可用于同化鱼类排泄或残剩饲料产生的废弃物，所以确定池塘体积的大小至关重要。我们的研究结果一再证明，管理正确且符合有助其成功的原理的IPRS系统，都能生产出比传统方法管理、中度增氧的池塘更高的产量。每公顷的平均产量可超过25,000kg，该产量在温带地区的池塘中已有报道，因此如果在热带地区，其产量有望更高。根据该产量水平，可以将流水槽系统的大小与池塘体积相匹配，以取得预期的产量。每立方米鱼的放养密度应依据在150kg安全产量上限下，达到目标商品规格来确定。如果目标商品规格要求大，那么每个单元中的放养密度就需相应降低。如前所述，商业化规模的IPRS系统一般由两条以上流水槽组成。较小规模的流水槽当然也能用，但必须要与池塘的体积相匹配，每年的产量也稳定在25,000kg/公顷。在大的池塘中采用大功率设备，多条流水槽养殖系统要比小的养殖系统更加经济有效。

我们推荐商业化规模的流水槽的大小为5m×25m（注：包括集污区）×1.7m，该大小的养殖系统其单位体积的成本效益更高，同时商业上更具现实价值。每个商业化IPRS流水槽在一个生产周期的产量为25吨，但要取决于养殖的品种。一个设计为3条流水槽的IPRS系统能达到约25,000kg/公顷的年产量，即在这种情况下，就是在2公顷～3公顷的IPRS系统中达到60,000kg～70,000kg的产量。我们在一个平均深度1.7m的2.5公顷～3.0公顷池塘中，设计3条IPRS流水槽运行良好。在美国阿拉巴马州传统方式养殖的池塘，目前的产量约为8,000kg/公顷～10,000kg/公顷。而采用IPRS技术显著地提高了养殖产量和成活率，减少了单位产量的生产成本。

把多个流水槽组合在一起，可以使该IPRS技术的商业化应用获得更高的效率。即，较大的池塘或将多个小池塘改造成一个大池塘后用于进行池塘循环流水养殖将更具成本效益。例如，两个2.5公顷的池塘可在功能上被改造成一个5公顷的大池塘，从而能在一个地方而不是两个地方设计建造5个～7个流水槽，获得好的效益。

在过去的5年里，IPRS系统的建造和设计成本已显著降低了。安装浮式IPRS系统比在池塘中建造固定IPRS系统成本低，但在结构上没有固定式的牢固耐用。

水体增氧和混合的能量消耗

过去采用静水养殖系统的养殖户多数对不断充气和水体混合的循环水养殖系统有疑虑，他们总是担心能源消耗会增加生产成本。当然，如果在安装了IPRS养殖系统后所有其他的情况都一样的话，那么在池塘中再用额外的电力充气增氧可能就不值得。然而，使用IPRS养殖系统在管理上是不同的（即连续充气增氧和增加的水体混合），其主要目标之一就是要通过这种管理措施来加速对鱼类摄食后产生的废弃物进行分解或同化。此处所指的废弃物当然是指鱼类直接产生的固态、液态和气态废弃物。但更为重要的是，废弃物负荷还要包括由池塘环境的富营养化导致生物大量增加，从而产生的生物耗氧量（BOD）和化学耗氧量（COD）。

调节废弃物分解和同化速率使养殖环境更适宜的主要因素有溶氧、pH和温度。在大型商业化养殖池塘中，不容易改变水温，但可通过增加水深使夏季池塘的水温不至于太高。所以，可采用通过电力来驱动充气和水体混合设施，从而有效和连续不断地处理由鱼类投饲和与此关联所产生的废弃物积累。在IPRS养殖系统中，使用鼓风机来给安装在水中的曝气管供气，曝气管则把空气小气泡冲入水体中。该曝气管是由橡胶复合材料制成，是非常有效的微孔管，专门用于将空气扩散到水中。曝气管通常布置在0.9m～1.4m深的水中，其布设深度主要依据所用鼓风机的型号。曝气管被成排安装在增氧栅格上，鼓风机向曝气管供气，通过曝气管进一步向水中释放空气。由此形成了大批量的小气泡群缓缓上升，经过导流板形成强劲水流。这很像在水族缸或鱼类孵化场中使用的小型气提式增氧设备，给水混合和充气。这个装置其用途相似，但其规模更大。这个装置被称为增氧推水设备（俗称“白水花设备WWU”），是池塘循环流水养殖系统的心脏。与其他充气和混合设施相比，该设备的运行效率高，年维护成本极低。低廉的运行成本可以有效地抵消IPRS系统的建造成本，增氧推水设备在每个养殖系统中的配置是低能耗的。当与传统的养殖系统的充气和混合设备相比时，该系统的运行成本是非常低的。主要的关注点是，IPRS系统要用电力来不断地给池水充气和混合（池水上层与低层的混合），以增加水中的同化生物来分解池塘中的废弃物。使用高质量的饲料和养殖系统（优质的环境）来养殖鱼类，效率会更高，即其单位产量的成本可以降低。用同样的策略来减少废弃物的积累，以减少对增氧系统和池塘生物的冲击。

注意：充气增氧效率就是要小气泡能在重新进入大气前尽可能长地停留在水柱中得以体现。使用池塘循环流水养殖技术的高效率需要在能量消耗与充气效率之间的最优平衡。对于任何曝气管和鼓风机的组合，都需要计算其标准充气效率（SAE）和标准氧气转移速率（SOTR）等参数，并以此来评价其性能。