Zmechanizowana technologia i sprzęt dla ekologicznej akwakultury recyrkulacyjnej w stawach
Ekologiczna akwakultura z recyrkulacją w stawach, powszechnie znana jako hodowla „ryb gąsienicowych”, to model akwakultury-o dużej gęstości, który obejmuje budowę kanałów wodnych dzielących staw na strefę hodowli ryb i strefę oczyszczania wody, przy użyciu urządzeń mechanicznych wspomagających przepływ wody. Hrabstwo Pei, położone nad brzegiem jeziora Weishan z obfitymi zasobami wodnymi, jest naturalnym miejscem akwakultury słodkowodnej. W hrabstwie znajduje się 40 900 mu stawów rybnych o wysokim-standardzie, w tym 1200 mu przeznaczonych na ekologiczną akwakulturę recyrkulacyjną w stawach, z kanałem wodnym o powierzchni 10 450 m². Do głównych gatunków akwakultury należą labraks wielkogębowy, amur i karaś, których roczna produkcja wynosi około 2100 ton. Ze względu na dużą gęstość obsady, łatwość zarządzania,-wysokiej jakości produkty wodne i korzyści ekonomiczne, obszar przeznaczony pod ekologiczną akwakulturę recyrkulacyjną w stawach powiększa się z roku na rok. Do końca 2024 r. hrabstwo Pei posiadało 486 zestawów sprzętu mechanicznego do ekologicznej hodowli ryb słodkowodnych z recyrkulacją, osiągając kompleksowy poziom mechanizacji na poziomie 87,5%.
I. Zastosowanie i analiza technologii i sprzętu zmechanizowanego
Ekologiczna akwakultura z recyrkulacją w stawach obejmuje zmechanizowane technologie i sprzęt do napowietrzania, karmienia, monitorowania jakości wody, usuwania odchodów rybnych, zbioru i pogłębiania. Niniejsza analiza opiera się na przykładzie rodzinnego gospodarstwa rolnego zajmującego się rolnictwem wodnym Runwo w hrabstwie Pei, które posiada staw o powierzchni 103 mu i wykorzystuje model ekologicznej akwakultury z recyrkulacją w stawie. Gospodarstwo posiada obecnie 8 kanałów wodnych o łącznej powierzchni 880 m², w których prowadzi się głównie hodowlę okonia wielkogębowego.
1. Technologia i sprzęt zmechanizowanego napowietrzania
Strefa akwakultury w ekologicznych systemach recyrkulacji stawów obejmuje jedynie 2–5% całkowitej powierzchni wody, a gęstość obsady jest około 21,2 razy większa niż w przypadku konwencjonalnej hodowli stawowej. Na przykład w kanale wodnym o pojemności 220 m3 żyje 33 881 labraksów wielkogębowych, co daje gęstość 80,5 kg/m3. Dlatego zmechanizowane napowietrzanie ma kluczowe znaczenie.
Rodzinne gospodarstwo rolne Pei County Runwo wyposaża każdy kanał wodny (szerokość 5 m, długość 22 m, głębokość 2,5 m i głębokość wody 2 m) w jeden-napowietrzacz powietrza o mocy 2,2 kW. Cztery kanały wodne korzystają z jednej wirowej pompy powietrza o mocy 3 kW i wielu nano-rurek napowietrzających. Strefa oczyszczania o powierzchni 101,7 mu wyposażona jest w jeden aerator udarowy o mocy 1,5 kW, trzy aeratory łopatkowe o mocy 3 kW i trzy aeratory strumieniowe o mocy 3 kW, tworzące zamknięty system obiegu wody.
Próby potwierdzają, że ta konfiguracja napowietrzania spełnia potrzeby-rolnictwa o dużym zagęszczeniu. Aerator-powietrzny nie tylko zapewnia natlenienie, ale także wypycha wodę, stale odnawiając wodę w kanałach i spłukując odchody rybne i resztki paszy do obszaru gromadzenia nieczystości. Nano-rurki napowietrzające rozmieszczone wzdłuż dna kanałów zapewniają drobne pęcherzyki, które zapewniają lepsze rozpuszczanie tlenu, utrzymując poziom tlenu w dolnych warstwach wody. Aeratory strumieniowe w strefie oczyszczania poprawiają natlenienie, promują pionową wymianę wody, poprawiają jakość wody i napędzają cyrkulację wody. Rośliny wodne i filtrujące{{7}karmienie ryb dodatkowo oczyszczają wodę.
Połączone działanie tych aeratorów utrzymuje poziom rozpuszczonego tlenu (DO) powyżej 6 mg/l, zapewniając optymalną jakość wody. Protokoły operacyjne obejmują:
- Aeratory powietrzne-podnoszone: Niski przepływ we wczesnych stadiach (0,1–0,3 m/s), działający przez 24 godziny w środkowych--etapach (z wyjątkiem karmienia).
- Urządzenia nano-napowietrzające: Częste działanie w środkowych--etapach w celu utrzymania DO na poziomie 6–8 mg/l.
- Aeratory strumieniowe: Działa od 5:00 do 17:00, na noc jest wyłączone.
Większość gospodarstw w hrabstwie Pei wykorzystuje kombinację napowietrzaczy ze zautomatyzowanym sterowaniem opartym na monitorowaniu jakości wody, ustawiając górną i dolną granicę DO w celu automatycznego uruchamiania/zatrzymywania napowietrzaczy. Zapewnia to poziom DO powyżej 6 mg/l, osiągający ponad 7 mg/l podczas karmienia, co jest niezbędne w przypadku akwakultury z recyrkulacją o dużej-gęstości.
2. Technologia i sprzęt zmechanizowanego monitorowania jakości wody
Zautomatyzowany system kontroli natlenienia stawu monitoruje kluczowe parametry, takie jak DO, temperatura i pH. System składa się z automatycznego sterownika natlenienia, czujników wody i klienta mobilnego. Umożliwia monitorowanie-w czasie rzeczywistym, alerty mobilne i automatyczną kontrolę aeratora w oparciu o ustawione limity DO.
Zalety obejmują zmniejszenie nakładu pracy, wysoką precyzję i oszczędność energii. Wadą jest zabrudzenie czujnika, wymagające cotygodniowego czyszczenia w celu utrzymania dokładności.
Wytyczne dotyczące instalacji:
- Umieść czujniki w obszarach o niskim-tlenie (np. pod wiatr).
- Sondy montować pionowo, z linią wodną 2–3 cm poniżej wylotu, 5–20 m od aeratorów.
- Ustaw limity DO według gatunku; w przypadku labraksa wielkogębowego dolna granica wynosi 5 mg/l, górna granica wynosi 8 mg/l.
3. Technologia i sprzęt do karmienia zmechanizowanego
Każdy kanał wodny wyposażony jest w jeden inteligentny podajnik o wadze 60 kg. Podajniki te umożliwiają zdalne zarządzanie za pomocą telefonów komórkowych, oferując precyzyjne ważenie, podawanie w określonym czasie, automatyczne wyłączanie w przypadku opróżnienia, rejestrację danych i alarmy o usterkach. Można je zintegrować z inteligentnym monitorowaniem, aby obserwować żerowanie i zachowanie ryb.
Aby pomieścić wąskie kanały, dodano panele boczne, aby zmniejszyć rozrzut podawania i zapobiec przekroczeniu przez paszę granic kanałów.
Dzienna ilość paszy zależy od gatunku, fazy wzrostu, pory roku i pogody i jest podzielona na 3–4 okresowe karmienia. Karmienie zmechanizowane zmniejsza nakład pracy, minimalizuje ilość odpadów, poprawia wykorzystanie paszy, obniża koszty oraz redukuje szkodliwe bakterie i gazy, oszczędzając 10–15% w porównaniu z karmieniem ręcznym.
4. Technologia i sprzęt zmechanizowanego przetwarzania odpadów rybnych
Na każde 5–8 kanałów wodnych instaluje się jeden zbiornik na nieczystości, każdy wyposażony w układ ssący składający się z układu trakcyjnego, układu ruchu liny prowadzącej, próżni podwodnej, układu automatycznego sterowania, rurociągów i pomp elektrycznych. System ten zbiera i usuwa odchody rybne oraz resztki paszy w jednej operacji.
Napędzane przez aeratory-podnoszone powietrznie odpady są wypychane do zbiornika zbiorczego i pompowane na pola ryżowe jako nawóz-co jest zadaniem niemożliwym do wykonania ręcznie.
Uwagi operacyjne:
- Zachowaj odstęp 25 cm pomiędzy podwodnym odkurzaczem a dnem zbiornika.
- Czyścić 1,5 godziny po karmieniu.
- Regularnie czyść odkurzacz, aby zapobiec zatykaniu.
5. Technologia pogłębiania
Pogłębianie obejmuje dwa obszary:
- Kanały wodne: Opróżnić i zdezynfekować dwutlenkiem chloru lub wapnem palonym.
- Strefa oczyszczania: Pogłębiana dużymi spychaczami, gdy głębokość mułu przekracza 15 cm, co 3–5 lat.
Buldożery skutecznie usuwają muł do nowej gleby, z wydajnością 10 razy większą niż pogłębiarki ssące i 50 razy większą w przypadku pogłębiania ręcznego.
6. Schemat dopasowywania wyposażenia
Hrabstwo Pei opracowało program dopasowywania maszyn do ekologicznej akwakultury z recyrkulacją w stawach, aby zapewnić optymalną jakość wody i natlenienie.Tabela 1przedstawia schemat wyposażenia dla obszaru wodnego o powierzchni 100 mu z 8 kanałami.
II. Analiza porównawcza: ekologiczna akwakultura z recyrkulacją a konwencjonalna akwakultura zmechanizowana w stawach
1. Skuteczność akwakultury
Ekologiczna akwakultura recyrkulacyjna zapewnia większą gęstość obsady, lepszą kontrolę jakości wody, lepsze wykorzystanie paszy, mniejszą siłę roboczą, zrównoważenie środowiskowe, mniejsze ryzyko i wyższe zyski ekonomiczne. Konkretne porównania są szczegółowo opisane wTabela 2.
2. Korzyści ekonomiczne
Zintegrowana mechanizacja zmniejsza ryzyko, siłę roboczą i koszty, jednocześnie zwiększając wydajność, gęstość i wydajność. Na przykład gospodarstwo rodzinne Pei County Runwo Aquatic Farming osiąga średni plon wynoszący 1573,4 kg/mu (bas wielkogębowy: 1306,3 kg/mu; karp srebrzysty i grubogłowy: 267,1 kg/mu). Oznacza to wzrost o 294,3 kg/mu w przypadku labraksa wielkogębowego i 16,4 kg/mu w przypadku karpia srebrzystego i grubogłowego w porównaniu do konwencjonalnych stawów, z dodatkowym zyskiem w wysokości 7553 juanów/mu. Szczegóły pokazano wTabela 3.
III. Problemy i zalecenia
1. Kwestie
Podajniki: Minimalny rozrzut podawania przekracza szerokość kanału, powodując-podawanie krzyżowe i marnotrawstwo. Zmodyfikowane podajniki wibracyjne Runwo Farm o masie 60 kg z regulowanymi przegrodami kontrolującymi rozłożenie paszy rozwiązują problem.
Aeratory strumieniowe: Niewystarczające natlenienie i przepływ. Technicy udoskonalili je poprzez:
Wymiana pojedynczego wtryskiwacza na trzy wtryskiwacze.
Dodanie pompy wirowej do wlotu powietrza.
Te ulepszenia zwiększyły poziom DO, przepływ wody i prędkość, zapewniając dopływ świeżej wody do strefy uprawy.
2. Zalecenia
Podajniki: Producenci powinni zastosować regulowane przegrody, aby dostosować się do różnych szerokości kanałów.
Aeratory strumieniowe: Producenci powinni:
Zwiększ moc silnika wlotu powietrza, aby uzyskać większy przepływ powietrza.
Opracuj modele z wieloma-wtryskiwaczami, aby zwiększyć przepustowość wody, zapewniając ciągłe dostawy wody bogatej w tlen-do stref upraw.