近些年,随着国内工厂化循环水养殖的崛起,不少养殖场的成功案例屡屡曝光,让越来越多的朋友对这种新兴的养殖技术充满兴趣。也有朋友私信小CAT,发出灵魂提问:
“工厂化循环水养殖系统是什么,能介绍一下吗?”
当然,对于循环水养殖的理解,行业中各有不同理解。本期,基于小CAT自己的认识,谈谈工厂化循环水养殖系统中的门道。
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工厂化循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture System,简称RAS),是一套通过循环利用水资源,减少水的消耗和污染,并实现高效稳定的养殖生态系统。
不过,工厂化循环水养殖系统这个概念,最早形成于20世纪60~70年代的欧洲。
该系统最初的思路是通过改进传统的流水养殖,以储水为目的,让养殖场在枯水期保证有足够的水源进行养殖。随着欧洲在循环水养殖技术持续实践,加入提升效率、跨自然限制和环保等养殖需求,发展出如今我们所熟知的工厂化循环水养殖系统。
发展至今,工厂化循环水养殖系统已形成鱼池、净化系统、温控系统、增氧系统和杀菌消毒系统多个子模块。
通过机械、生化过滤等设备,将鱼池中出现的废料和有毒物质进行过滤或转化,从而净化水质,循环利用;温控系统和增氧系统则负责保证养殖池水的水温和溶氧,提供适宜水生物的生长环境;杀菌消毒系统则负责消除水体中病毒、细菌等外来致病原体。
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如今,在设备与技术的加持下,工厂化循环水系统优先能解决水产养殖中常见的“三大公害”:亚硝酸盐、氨氮和pH值波动。
1.氨氮通常来源于鱼类不断排出的粪便,饲料残饵及淤泥等有机物,以游离氨或铵盐形式存在于水中。由于氨不带电荷,脂溶性高,易穿透细胞膜,导致鱼体内的血液、淋巴液及组织液渗透性改变,破坏鳃黏膜,降低血红蛋白的携氧能力,引发内出血。当养殖水体内的氨氮含量持续12个小时在8mg以上时,会导致鱼类死亡。
2.亚硝酸盐是水体中氨氮的产物之一。当养殖池中的亚硝酸盐含量超过0.1mg/L时,亚硝酸根离子就会通过养殖水体进入鱼的血液,与血液中的血红蛋白发生反应,生成不能携带氧气的高铁血红蛋白,从而抑制血液的携氧能力,造成鱼的血液缺氧,形成亚硝酸盐中毒,导致鱼类死亡。
3.pH值即液体酸碱度。一般而言,养殖池体中的pH值变化主要由溶于水的二氧化碳的量决定。当池体过酸或者过碱时,会使水体环境极度不稳定,让已经适应某一恒定环境的鱼类,因不能适应突然改变的水体环境,产生过激反应,进而使鱼类大量死亡。
此外,pH值过高或过低都会降低鱼血的携氧能力,摄食量低,消化率低,抑制生长。pH值过高表示养殖水体的碱性过高,说明水体内氨氮浓度过高;而pH值过低则说明池体酸性过高,会使池体内硫化氢浓度过大,造成毒性。
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除了在净化水质,解决水产养殖中的“三大公害”,工厂化循环水养殖系统还能实现:
1.工厂化循环水系统,实现了在可控环境下养殖,实现了对物种生长率和收获周期的科学管理。
2.高集约化,所需水量较传统方式减少90~99%,占用土地不到牌其1%,不仅实现水的重复利用,减少热损耗和水消耗,还能降低环境污染,实现可持续发展的养殖方式。
3.突破养殖物种在空间和时间上的养殖限制,实现在有限的空间内进行高密度养殖,在单位面积和单位人工产量上做到所有模式的最优。
4.实现养殖地点贴近需求市场,减少运输成本,延长货架摆放时间。
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虽然工厂化循环水养殖技术十分有发展前景,但在我国,这项技术的研究经历了三十多年的曲折与酝酿。
20世纪80年代中期,彼时国内的循环水养殖以采购德国、丹麦等国的循环水设备,用于养殖罗非鱼、鳗鱼的工厂化养殖,由于设备和管理的认识不足,养殖效果并未起色。时至2007年,在中科院海洋研究所及众多科研院所推动下,以鲆鲽类工厂化循环水养殖等项目为代表,我国的工厂化循环水养殖走出一套可行方案。
2013年前后,我国的工厂化循环水养殖系统产业进入发展“快车道”,从设备技术、养殖管理、渔场规划等领域均有突破,如研发出环流式固液分离装置、滚筒微粒过滤装置、泡沫分离过滤装置、生物滤池多孔排污装置、生物膜负荷挂膜技术等实用性水处理装备和水处理技术。
这些设备和技术的诞生,规避传统水产养殖“靠天吃饭”的不稳定因素,更实现规模盈利的“微笑曲线”。
当然,目前我国的在循环水设备上仍与国际头部技术企业存在差距,在循环水技术的运行工艺与养殖管理未有统一的标准,设备与养殖品种的基础性研究仍需加强。
毕竟工厂化循环水系统并不是万能的养殖模式,一座成功的工厂化循环水养殖场案例,三分之一依靠设备技术,三分之一依靠运营管理,三分之一依靠市场行情。
而这,正是对每位循环水技术从业者的鞭策,不断丰富自己的知识储备,在服务每一位养殖户的同时,带动着中国水产科技向世界顶尖冲击!