Механізовані технології та обладнання для ставкової екологічної рециркуляційної аквакультури
Екологічна рециркуляційна аквакультура в ставках, широко відома як розведення риби на «гоночних» рибах, — це модель аквакультури з високою-щільністю, яка передбачає будівництво водних каналів для поділу ставка на зону рибництва та зону очищення води з використанням механічного обладнання для сприяння потоку води. Повіт Пей, розташований на березі озера Вейшань з багатими водними ресурсами, є природним місцем для прісноводної аквакультури. В окрузі є 40 900 му ставків для риби високого -стандарту, у тому числі 1200 му, призначених для ставкової екологічної рециркуляційної аквакультури, з площею водного каналу 10 450 м². Основними видами аквакультури є товстолоб, білий амур і карась, річний видобуток приблизно 2100 тонн. Завдяки високій щільності поголів’я, простоті управління, високій-якісній водній продукції та економічним перевагам площа ставкової екологічної рециркуляційної аквакультури з кожним роком розширюється. До кінця 2024 року округ Пей мав 486 комплектів механічного обладнання для екологічного рециркуляційного прісноводного рибництва, досягнувши повного рівня механізації 87,5%.
I. Застосування та аналіз механізованих технологій і обладнання
Ставкова екологічна рециркуляційна аквакультура поєднує в собі механізовані технології та обладнання для аерації, годівлі, моніторингу якості води, видалення рибних відходів, вилову та днопоглиблення. Цей аналіз базується на прикладі сімейної ферми Runwo Aquatic Farming округу Пей, яка має ставок площею 103 мкм і використовує ставкову екологічну рециркуляційну модель аквакультури. В даний час ферма має 8 водотоків загальною площею 880 м², в основному вирощуючи великоротого окуня.
1. Технологія та обладнання механізованої аерації
Зона аквакультури в ставкових екологічних рециркуляційних системах займає лише 2–5% загальної поверхні води, з щільністю поголів’я приблизно в 21,2 рази, ніж у традиційному ставковому господарстві. Наприклад, водний канал об’ємом 220 м³ вміщує 33 881 великоротого окуня з щільністю 80,5 кг/м³. Таким чином, механізована аерація є критичною.
Сімейна ферма Runwo Aquatic Farming округу Пей оснащує кожен водяний канал (5 м завширшки, 22 м завдовжки, 2,5 м завглибшки, з 2 м глибиною води) одним повітряним-аератором потужністю 2,2 кВт. Чотири водяні канали спільно використовують один вихровий повітряний насос потужністю 3 кВт із кількома нано-аераційними трубками. Зона очищення 101,7 мкм оснащена одним аератором напруги 1,5 кВт, трьома лопатевими аераторами потужністю 3 кВт і трьома струминними аераторами потужністю 3 кВт, які утворюють замкнуту систему циркуляції води.
Випробування підтверджують, що така установка аерації відповідає потребам високо{0}}щільного землеробства. Аератор-повітряного підйому не тільки забезпечує оксигенацію, але й виштовхує воду, постійно оновлюючи воду в каналах і змиваючи рибні відходи та залишки корму в зону збору відходів. Нано-аераційні трубки, розташовані вздовж дна каналів, забезпечують дрібні бульбашки для кращого розчинення кисню, підтримуючи рівень кисню в нижніх шарах води. Струменеві аератори в зоні очищення покращують оксигенацію, сприяють вертикальному водообміну, покращують якість води та стимулюють циркуляцію води. Водні рослини та фільтр-риби додатково очищають воду.
Комбінована дія цих аераторів підтримує рівень розчиненого кисню (РО) вище 6 мг/л, забезпечуючи оптимальну якість води. Операційні протоколи включають:
- Повітряні{0}}аератори: низький потік на ранніх стадіях (0,1–0,3 м/с), працює 24 години на середніх--пізніх стадіях (крім періоду годування).
- Нано{0}}аераційні пристрої: часті операції на середніх---пізніх стадіях для підтримки DO на рівні 6–8 мг/л.
- Струминні аератори: Працює з 5:00 до 17:00, вночі вихідний.
Більшість ферм в окрузі Пей використовують комбінацію аераторів з автоматизованим керуванням на основі моніторингу якості води, встановлення верхнього та нижнього обмежень DO для автоматичного запуску/зупинки аераторів. Це забезпечує рівень DO вище 6 мг/л, досягаючи понад 7 мг/л під час годування, що є необхідним для рециркуляційної аквакультури з високою -щільністю.
2. Технологія та обладнання механізованого контролю якості води
Автоматизована система контролю оксигенації ставка контролює такі ключові параметри, як DO, температура та pH. Система складається з автоматичного контролера оксигенації, датчиків води та мобільного клієнта. Це забезпечує-моніторинг у реальному часі, мобільні сповіщення та автоматизоване керування аератором на основі попередньо встановлених обмежень DO.
Переваги включають скорочення праці, високу точність і економію енергії. Недоліком є забруднення датчика, що потребує щотижневого очищення для підтримки точності.
Правила встановлення:
- Розташуйте датчики в місцях із низьким-киснем (наприклад, під вітром).
- Закріпіть зонди вертикально, з ватерлінією на 2-3 см нижче вихідного отвору, на відстані 5-20 м від аераторів.
- Встановіть обмеження DO відповідно до виду; для великоротого окуня нижня межа становить 5 мг/л, верхня межа — 8 мг/л.
3. Технологія та обладнання механізованої годівлі
Кожен водяний канал оснащений однією інтелектуальною годівницею вагою 60 кг. Ці годівниці дозволяють дистанційно керувати за допомогою мобільних телефонів, пропонуючи точне зважування, заплановану подачу, автоматичне відключення, коли порожній, реєстрацію даних і сповіщення про несправності. Вони можуть інтегруватися з інтелектуальним моніторингом для спостереження за годуванням і поведінкою риб.
Для розміщення вузьких каналів додано бічні панелі, щоб зменшити розподіл подачі, запобігаючи виходу корму за межі каналу.
Добова кількість корму визначається видом, стадією росту, сезоном і погодою, розділена на 3–4 годування. Механізоване годування скорочує робочу силу, мінімізує відходи, покращує використання корму, знижує витрати та зменшує шкідливі бактерії та гази, заощаджуючи 10–15% порівняно з ручним годуванням.
4. Технологія та обладнання механізованої обробки рибних відходів
На кожні 5-8 водопровідних каналів встановлюється одна ємність для збору відходів, кожна з яких обладнана системою відсмоктування, що складається з системи тяги, системи переміщення напрямного канату, підводного вакууму, системи автоматичного керування, трубопроводів та електронасосів. Ця система збирає та скидає рибні відходи та залишки корму за одну операцію.
За допомогою повітряних{0}}аераторів сміття надходить у збірний резервуар і перекачується на рисові поля як добриво-, що неможливо виконати вручну.
Операційні примітки:
- Підтримуйте 25 см проміжку між підводним вакуумом і дном бака.
- Прибирати через 1,5 години після годування.
- Регулярно чистіть пилосос, щоб запобігти засміченню.
5. Технологія днопоглиблення
Днопоглиблення включає два напрямки:
- Водні канали: спорожнити та продезінфікувати діоксидом хлору або негашеним вапном.
- Зона очищення: днопоглиблення великими бульдозерами, коли глибина мулу перевищує 15 см, кожні 3–5 років.
Бульдозери ефективно видаляють мул до нового ґрунту з продуктивністю, яка в 10 разів перевищує продуктивність земснарядів, що всмоктують, і в 50 разів перевищує продуктивність ручного днопоглиблення.
6. Схема підбору обладнання
Округ Пей розробив схему підбору обладнання для екологічної рециркуляційної аквакультури у ставках, щоб забезпечити оптимальну якість води та насиченість киснем.Таблиця 1наведена схема обладнання акваторії 100 мкм з 8 каналами.
II. Порівняльний аналіз: екологічна рециркуляційна аквакультура проти традиційної ставкової механізованої аквакультури
1. Ефективність аквакультури
Екологічна рециркуляційна аквакультура пропонує вищу щільність поголів’я, кращий контроль якості води, покращене використання корму, скорочення робочої сили, екологічну стійкість, менші ризики та вищі економічні прибутки. Конкретні порівняння детально описано вТаблиця 2.
2. Економічні вигоди
Інтегрована механізація зменшує ризики, робочу силу та витрати, одночасно збільшуючи ефективність, щільність і врожайність. Наприклад, сімейна ферма Pei County Runwo Aquatic Farming досягає середньої врожайності 1573,4 кг/м (великоротий окунь: 1306,3 кг/м; товстолобик і товстолоб: 267,1 кг/м). Це являє собою збільшення на 294,3 кг/м для великоротого окуня та 16,4 кг/м для товстолобика та товстолоба порівняно зі звичайними ставками, з додатковим прибутком у 7553 юанів/м. Деталі показано вТаблиця 3.
III. Питання та рекомендації
1. Питання
Годівниці: Мінімальний розкид живлення перевищує ширину каналу, що спричиняє перехресне-живлення та відходи. Runwo Farm модифікував 60-кілограмові вібраційні годівниці з регульованими перегородками для контролю розподілу годівлі, вирішуючи проблему.
Струминні аератори: Недостатня оксигенація та кровотік. Техніки покращили їх, виконавши:
Заміна одного інжектора на три.
Додавання вихрового повітряного насоса до повітрозабірника.
Ці вдосконалення підвищили рівень DO, потік води та швидкість, забезпечивши постачання прісної води до фермерської зони.
2. Рекомендації
Годівниці: Виробники повинні включати регульовані перегородки для адаптації до різної ширини каналів.
Струминні аератори: Виробники повинні:
Збільште потужність двигуна забору повітря для більшого потоку повітря.
Розробте багато{0}}інжекторні моделі, щоб збільшити пропускну здатність води, забезпечуючи безперервне постачання багатої киснем-води до сільськогосподарських зон.