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陆基推水集装箱式水产养殖模式解析及发展展望

2020-12-08王磊贾松鹏舒锐李学军乔志刚尹立鹏

中国水产 2020年11期
关键词:尾水陆基箱体

文/王磊 贾松鹏 舒锐 李学军 乔志刚 尹立鹏

陆基推水集装箱式水产养殖模式是近年来新兴的一种养殖模式,由于其具有节水节地、生态高效、产品安全等优点,符合未来水产养殖发展的方向,因此广受关注。然而很多水产从业人员仍对该模式缺乏了解,针对此问题,本文从模式的概念、系统构成、养殖管理、存在的问题及发展展望等5个部分对陆基推水集装箱式水产养殖模式进行解析,以期为相关研究人员和水产从业者提供参考。

近三十年来,我国的水产养殖规模和产量均居世界前列。然而从上世纪九十年代开始,传统水产养殖业就面临设施老化、水资源污染、苗种混杂、科技储备不足等问题。近年来,随着中央环保整治力度持续加大,我国大量传统水产养殖区面临被清退的现状。传统水产养殖基础设施差、生产方式粗放、尾水排放粗放还会造成药物滥用、养殖用水和周围环境污染等问题,而且受水源、光照、土地等因素制约,水产品质量和安全无法保障。因此,传统养殖模式亟需改变现状,凭借新的技术模式来突破瓶颈,引领完成转型升级的任务。

一、概念

陆基推水集装箱式水产养殖模式(简称陆基集装箱养殖)是一种生态、高效、环保的新型循环水养殖模式,其原理是在陆地上放置若干集装箱,将养殖品种放入集装箱中进行高密度养殖,养殖尾水通过固液分离后经沉淀、净化和增氧后进行循环利用或达标排放。以陆基集装箱养殖模式为基础扩展出的“受控式集装箱循环水绿色生态养殖技术”“集装箱+生态池塘”集约养殖与尾水高效处理技术连续三年入选农业农村部十项重大引领性农业技术,在引领水产养殖绿色转型升级方面具有重要意义。

二、系统组成

陆基集装箱养殖模式主要由养殖箱体、尾水处理系统及配套设施设备等组成,设施工作原理如下:

(一)养殖箱体

养殖箱体由6.1m×2.4m×2.8m标准集装箱体定制而成,养殖水体约25m3。作为养殖载体,箱体顶部有四扇1.1m×0.76m规格天窗,用于观察养殖物生长活动情况和投喂。

进水由水泵利用浮桶抽取池塘上层水进入到养殖箱中,水流量应满足30m3/h,排水口与水位控制管相接,使养殖水位处于一定的高度,防止箱水排空。箱体四周有6根2m的曝气管,外接气泵供气,既能提高箱内的氧气浓度,又能与坡度1/10的底部斜面搭配,形成循环水流,便于集污和排污。集污槽设置在箱体斜面的最底端,集污槽上方配有5mm(备用10mm)PVC筛板或不锈钢地漏,残饵粪便通过集污槽排出养殖箱体,进行集中处理。集污槽连接出水口,靠集装箱水体自压将集污槽中的粪便排出。

养殖箱侧面底部中间开设一个直径30cm的圆形出鱼口,出鱼口需经过人工和机械抛光打磨处理,不能有尖锐棱角,这样水产品可以无损伤从出鱼口进入出鱼滑梯,大大节省了人力的投入。此外,还可随时控制出鱼量和出鱼时间,既方便又迅速。好的捕鱼方式不仅可以提高出鱼效率还能尽可能保持鱼的品相,更容易被市场所接受。

(二)尾水处理

养殖尾水经微滤机或旋流分离器处理,对尾水中的大粒径颗粒进行滤出分离,回收利用(可大幅度降低池塘净化压力),小粒径颗粒随水流进入沉淀区、净化区和增氧区进行分级净化。

沉淀区和净化区之间用水坝隔离。净化区一般为沟渠或池塘,水面要比沉淀区低20cm,以便沉淀区的上层水可以溢流到净化区。净化区需要培养小球藻、硅藻、枯草芽孢杆菌和光合细菌等藻菌,同时种植挺水植物和沉水植物并适当放养鲢、鳙等可以净化水质的生物。尾水流至净化区后好氧层、兼性厌氧层的厚度会逐渐增加,厌氧层相对减少,经细菌、藻类、植物等分解吸收使水体得到进一步净化。

增氧区面积比沉淀区和净化区要大,其水位要低于净化区20cm,以便使净化区的上层水可以溢流到增氧区。增氧区主要通过人工曝气和利用水位差进行瀑布增氧,同时利用藻类、细菌、鲢鱼和鳙鱼等生物对水质进行进一步净化,净化增氧后的水由水泵抽取至箱体供养殖使用。

经固液分离后的大颗粒物质集中于化粪池中,化粪池上层水可导流至尾水沉淀区,固体颗粒物经枯草芽孢杆菌和乳酸菌发酵后可成为有机肥。沉淀区可以是池塘、生态沟渠、稻田或湿地等,排泄物和残饵沉淀后,在好氧菌、兼性厌氧菌、厌氧菌、光合细菌和藻类协同作用下,固形物被沉淀,有机污染物被降解。在以集装箱为养殖载体的基础上,不仅可以依托池塘进行水质净化,还可与现有的稻田、复合人工湿地等相结合,在循环用水的基础上实现养殖尾水零排放,节约水资源同时又防止了环境污染。集装箱中的水和池塘的水一直在循环使用,除补充少量蒸发水外,不需要额外补充大量的水,相比传统池塘可节约90%以上的养殖用水。

(三)配套附属设备

包括水泵、风机、自动投料机、臭氧发生器、固液分离器和发电机等。具体型号及参数可根据养殖箱体的数量、尾水处理的条件及养殖环境进行配置。

三、养殖管理

(一)日常管理

目前,相关科研院所已先后对罗非鱼、大口黑鲈、乌鳢、福瑞鲤、鲫、大鳞鲃、花䱻、宝石鲈和巴沙鱼等进行了陆基集装箱养殖试养并取得成功。

陆基集装箱养殖一般采用单一品种集约化养殖,因为拥有独立活动空间可以实现专鱼专箱的目标。陆基集装箱养殖可与物联网设备相结合,利用APP对溶解氧浓度、pH值、氨氮及亚硝酸盐浓度等指标实施在线监控,保证优良水质、减少病害发生、提高养殖效益,实现智能化管控。同时又能利用数据平台模拟养殖方式及效益,标准化生产能力显著提高,从鱼苗投放、饲料选择到配套养殖都能制定科学的标准和操作规程,可控性强,便于操作和管理。利用管控平台系统进行日常管理,一个人最多可管理30个集装箱,不仅节省了人力投入,也提高了管理效率。陆基集装箱养殖的每个集装箱都是独立的空间,如果发现一个箱子中养殖对象发生了疾病,还可以暂时关闭此箱的进排水口,开启箱内增氧,针对性进行治疗,防止疾病传播。使用经净化增氧后的循环水,病害率大幅降低,也为养殖户降低了养殖风险。

(二)品质控制

陆基集装箱养殖用的是池塘中上层水,上层水溶氧高、致病菌少,可以减少疾病的发生,有利于养殖水产品的生长安全和产品安全。由于每个养殖箱均可单独调节进气量和进水量,因此可以保证养殖对象最适的溶氧和水流,从而有效提高产品品质。集装箱养殖水产品在流动的水体中成长,几乎无土腥味。集装箱中的水每天循环2次~3次,在这种环境下,养殖对象一直在做顶水运动,可以使鱼的肌肉更加紧实且富有弹性,使养殖对象具有嫩、弹、鲜等特点。集装箱的进水口处配有臭氧发生器,通过臭氧杀菌可有效杀灭水中的有害病原菌,进一步保障了水产品安全。在收鱼时,搭配二氧化碳麻醉,可以做到无伤收鱼,使鱼的品相保存完好,更易被市场所接受。由于长期在集装箱中生长,鱼的耐受能力强,在运输时不易产生过度应激反应,便于长途运输且成活率高。目前,陆基集装箱养殖的水产品已获得多个绿色食品认证,具有较高的食品安全性。

四、存在的问题

(一)初期投入较大

陆基集装箱养殖模式初期投入成本高,需要投资者有大量的资金支持。目前一个养殖箱和配套设施的全部成本约为6万元,而1个养殖箱的产量相当于一亩池塘产量,尽管集装箱的使用寿命是20年~40年,但是这种成本比土塘的初期投入还是要高出很多。另外,陆基推水集装箱养殖如果要产生较大效益,一般需要具有中大型养殖规模,从而形成规模效应,但大规模资本投入对于很多养殖户而言是难以承受的。

(二)养殖标准缺乏

我国幅员辽阔,地形和气候多样,目前陆基集装箱的箱体只有1种,这种箱体在南方地区可以进行全年养殖,同时可以在台风、洪水等自然灾害中保护养殖对象,但是缺乏针对北方和高原等地区的养殖箱体和配套关键技术。由于北方地区冬季温度较低,而集装箱本身的保温效果不佳,如果不做特殊保温处理,很难实现冬季养殖。陆基集装箱养殖模式要与池塘等大水面进行联动,因此需要将尾水处理区也进行保温,难度较大。在养殖标准方面,目前只有《陆基推水集装箱式水产养殖技术规范通则》这一个行业标准,其他都是一些企业标准,尚缺乏针对不同地区和养殖品种的地方标准及行业标准,从而使得一些养殖企业在探索的过程中付出了较大代价。

五、展望

(一)降低设备成本,争取政府补贴

针对初期投入成本高的问题,一方面要降低箱体的制造成本,目前养殖箱体材料使用的是制作货运集装箱的材料,陆基推水集装箱的主要功能是水产养殖,因此今后可以针对水产养殖的特点,筛选或开发更适合于水产养殖且价格比较低廉的材料,也可以针对家庭农场和个体养殖户研制小型、成本比较低的养殖箱体。另一方面要争取政府补贴,2019年,集装箱养殖设备列入了广东省2019年农机购置补贴机具,每个箱体补贴9000元,今后还要争取更多省份的补贴和支持,从而降低养殖生产者的初期投入,促进该模式的快速推广。

(二)针对不同区域,制定特定标准

虽然目前陆基推水集装箱式养殖模式的各项技术已日趋成熟,但在发展过程中缺乏相应的标准,导致各地区对养殖中出现的一些问题没有较好的解决办法。因此要针对养殖场地的选择、场区规划、尾水处理方式、不同品种的养殖方式、不同区域的配套关键技术等制定相应的标准和规范,从而确保模式在推广的过程中可以符合各地区情况。在陆基集装箱养殖未来发展过程中,应根据地形和气候将养殖场景分为若干种,比如:南方平原地区、北方平原地区、山地梯田地区、高原地区等,针对不同的养殖场景研制不同的养殖箱体。针对陆基集装箱在北方冬季难以开展养殖的问题,可以通过定期抽取地下温泉或利用电厂余热的方式对养殖用水进行加温;同时用塑料大棚将尾水处理区和养殖箱体全部覆盖来保持养殖水温。当然这种模式只适用于小区域高效处理养殖尾水的模式,而不适用于稻田、藕田和湿地处理养殖尾水的模式。

随着社会对生态环保、水产品质量安全等要求的不断提高,绿色高质量的养殖模式将成为未来水产养殖绿色发展的重要方向之一。陆基集装箱养殖作为一种循环水养殖模式,为传统养殖业提供了一条新出路,使水产养殖不再受地理位置、水域环境、天气变化等因素制约。陆基集装箱养殖因其具有生态环保、节水节地、高效安全等特点,非常符合未来水产养殖发展的方向。

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