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生物絮团工厂化循环水养殖技术,投资小,易操作

2019-2-11 17:56| 发布者: 御城雪| 查看: 47882| 评论: 0|来自: 海洋与渔业、水产前沿

摘要: 中国水产频道综合报道,近日,中国水产科学研究院南海水产研究所渔业工程研究室张家松博士介绍了一种投资小、产出高的对虾(主要针对南美白对虾)工厂化循环水养殖模式。目前已经在浙江、福建、广东等地推广运用,市 ...
  中国水产频道综合报道,

  近日,中国水产科学研究院南海水产研究所渔业工程研究室张家松博士介绍了一种投资小、产出高的对虾(主要针对南美白对虾)工厂化循环水养殖模式。目前已经在浙江、福建、广东等地推广运用,市场反馈效果较好,改变了大家对工厂化养虾高成本的看法。
  


  诞生·因祸得福解决养殖用地难问题
  
  张家松介绍,他们团队2009年就开始研究循环水养殖模式,刚开始是在池塘里面做研究,发现这种模式受气候影响比较大,所以就移到了室内。目前,工厂化循环水有不同的方式方法,他们主要采用生物絮团原位清洁结合生物膜异位处理方式。
  
  “第一代”养殖实验是在室内水泥池中进行,却遇到了一个意想不到的问题,那就是养殖场面临拆迁,一万多平米的工厂被拆,给他们的养殖实验带来了很多问题。
  
  为彻底破解之前的养殖困境,他们发现,可以利用PVC夹网布做成移动式支架养殖池,这样养殖成本就没有那么高。于是,2015年这种养殖设备在佛山和珠海试验推广。
  
  “建起来方便,拆起来也方便,还不用考虑土地使用的局限性。”张家松说,这种材质的养殖池在户外可以用十年,如今用了三四年,折算下来,成本已经远远低于水泥硬化的成本了。
  
  令人惊喜的是,PVC夹网布不仅投资比较少,清洗消毒还比水泥池方便彻底,养殖效果也优于水泥池,而且更容易实现标准化生产。在珠三角地区养殖用地相对紧张,移动式支架养殖可以较好推广,此外,也适合部分地区的盐碱地养殖。
  
  做法·结合生物絮团与生物膜技术调水
  
  张家松团队从2009年开始研究养殖水循环利用技术。目前生物絮团技术已经在南美白对虾等养殖中广泛应用,而基于生物膜的生物过滤技术是鱼类循环水养殖水处理的核心。团队成员董宏标博士说,工厂化循环水养殖中的技术关键是养殖用水的净化处理与循环利用,即建立以保护环境为基点的封闭内循环养殖系统。它的核心技术是水处理技术,关键技术是生物净化。将生物絮团和生物膜两种水处理技术结合,实现了优势互补:微生物以生物膜和悬浮絮团两种形式构成新的生态系统,且在纵、横两个方向相互关联。而系统的结构越为复杂,系统的稳定性则越强,适应环境变化的能力也越强。同时由于系统本身结构特点,使复合系统具有脱氮除磷能力。在对虾养殖前期,水体中絮团系统尚未成熟与稳定,而养殖中后期高密度条件下投喂量大,水体负荷过大,均需要生物膜系统的辅助净化。目前,这种复合调节方法多运用于环境污水处理,在水产养殖水环境调控中的运用较少。
  
  张家松介绍,生物絮团技术是从污水处理的活性污泥技术上延伸而来,而活性污泥技术已经有100多年的运用历史,也是当前城市污水和工业污水处理的主流技术。张家松团队一直也在推广这项技术,经常免费给养殖户上课。生物絮团操作并不是想象中那么复杂,关键是要严格按照程序、工艺坚决执行下去。但在实际操作中,他们发现发现,养殖户们经常自我发挥,乱用、滥用一些微生态制剂。
  
  张家松认为,这项技术主要是控制有机碳、增氧强度、pH值3个指标。但是增氧方式要形成系统,让池中的残饵、粪便要悬浮在水中,不能出现死角。简而言之,就是既要增氧又要推水。“以前圆形池子理念是全循环水,而养虾就不适合,因此池子一定要重新匹配。通常我们是在室内建跑道式养殖池,几乎不用换水,只在养殖中后期,才排换约5%的水,一般利用微生物来调节水质。用生物絮团技术培养水里面自己的细菌,除了极少部分可以给虾食用,大部分细菌主要还是用于处理水质问题。在养殖前期要培养异养细菌。一般养殖30天以后即养殖中后期,则开始培养自养细菌。”
  

  对虾工厂化循环水养殖系统
 
 
  移动式支架养殖池
  
  效果·降低工厂化养虾的成本
  
  张家松团队研发的这套系统投入小,基本可以摆脱大家对工厂化养虾高成本重投资的标签了。这种养殖模式为何投资少呢?首先,移动式养殖支架的投入是很少的,这种材料如果是方形带支架,每平方米(按投影面积)大概100多元,而圆形更便宜,每平方米大概60多元。在他们的试验中,1平方米大概产出10斤虾。其次,这套系统需要配套的设备比较少,不用微滤机、蛋白粉分离机等设备,从而用电量也相应减少、设备维护费用同步降低。
  
  “相对土塘养虾,增加了4倍产量。我们的高峰推广养殖期,已可达2~3万平方米水体。”张家松说,从投入和产出比来看,系统的产值很不错,因此已经得到不少养殖户青睐。
  
  目前,这套系统已经在广东、福建、浙江推广,主要分布于广东珠三角地区,针对南美白对虾养殖。“近期,天津、阳江等地还有不少养殖企业慕名过来洽谈,它的推广前景是很好的。”张家松透露。
  
  生物絮团技术平民化
  
  张家松:生物絮团操作并不是想象中那么复杂,关键是要严格按照程序、工艺坚决执行下去。我们在推广生物絮团技术时发现,养殖户养得不好,主要问题是技术走形特别严重。一个很简单的例子,加红糖,要么加多了,要么就不够;另一个问题是乱用、滥用微生态制剂,其实这个系统在养殖过程中微生态制剂用量非常少;还有一个问题,生物絮团的水是比较混的,看起来有点不舒服,老百姓觉得虾可能会受不了,赶紧换新水,一换水整个系统崩溃造成养殖失败,而我们坚持前期不换水,养殖户就很难接受。
  
  段亚飞:生物絮团技术在污水处理上已经极其成熟,但到了水产养殖就要根据我们的养殖系统重新设计,不是简单的培养絮团就可以的,因此工程设计就显得尤为重要。当前,水产养殖在工程设计方面非常薄弱,我们也交了很多学费,比如说最简单的增氧,要根据池形选择不同的增氧设备,如何布管,用多大的气流,这些都非常重要。我们投了很多精力进行设施改进,但是再往上增产就很困难了,其中一个很重要的原因就是溶解氧。我们的系统溶解氧在后期还能维持在5.0mg/L以上,但是按现在这种增氧方式再往上就很困难,就是说工程设计限制了我们的产量。
  
  生物絮团技术操作越简单越好
  
  水产前沿:很多养殖户问及工厂化养殖集污和排污的问题,您是如何解决的?
  
  董宏标:我们的思维和他们是刚好相反的,他们要考虑集污和排污的问题,我们恰恰是想方设法使之散开,不沉淀、不形成死角,充分搅动起来形成悬浮颗粒。通俗地说,生物絮团技术就是利用细菌等微生物去降解氨氮和亚硝氮等含氮有毒污染物,那要让细菌干活,就得让细菌有吃的,水体的残饵粪便某种意义上就是它们的营养源和附着载体,可是以前我们都把它排掉了,生物絮团技术就无从谈起。
  
  另外,我们还在池内悬挂筛绢网做为人工生物膜,它有几个作用,第一,筛绢网扩大了细菌的附着面积,大大提高了降解氨氮和亚硝氮的能力;第二,有利于打碎后的残饵粪便附着在上面,对虾是可以重复利用的;第三则是为对虾提供一个休息的环境,减少由于水流过大造成的运动耗能。
  

  董宏标博士设计的阵列式立体布气系统
  
  水产前沿:能否简单介绍一下你们这套生物絮团养殖技术的操作流程?
  
  董宏标:我们在宁德试验点采用的是二级接力养殖模式,第一级用于标粗,放苗密度4000-5000尾/平方米。放苗前先用芽孢杆菌、虾片、红糖曝气活化后做水,1-2天后,待水体呈淡褐色且自然光照下看不到底,并且在人工基质上和水体中有一定颗粒物了,就可以放苗。养殖30天左右长至4-5公分时转入第二级养殖池,放养密度为600-700尾/平方米,养至最后收成。养殖前期50天基本不换水,后期日换水量不足5%。
  
  投料原则以少量多餐为好,一天5-8餐,有些养殖户为了追求长速而过量过频的投喂,就很容易使系统失控。我们建议0.5-1小时吃完为准,因为絮团也是虾的食物补充,所以在整个养殖过程中,虾一直有东西吃。但是由于养殖密度较大,又缺乏浮游动物、藻类等生物饵料补充,所以相对土池、高位池来说生长速度稍慢,这点也是可以理解的。
  
  在整个养殖过程中,我们希望操作越简单越好,因为动作越少,由于操作不当造成的损失的机率就越小,同时严格执行已经制定好的工艺,不要任意去改变。有些养殖户擅自改变操作,对虾出问题了才和我们说,已经迟了,很多事情在之前就已经发生了。
  
  水产前沿:生物絮团技术最关键就是调整合适的碳/氮比,你们是如何测定碳/氮比并确定红糖的使有量的?
  
  董宏标:实际上,要准确测定碳/氮比需要比较专业的设备,一般养殖户也没有这方面的条件,如果弄得太细老百姓反而不好管理,因此我们简化了操作方法:前期水体中絮团还没起来,我们要求每一餐都加红糖,一般是1斤饲料配半斤红糖,这个时期是最关键的,越快建立起成熟稳定的絮团系统就越好。中后期絮团培养成熟后,再看实际情况决定红糖的使用量。
  
  对于池内的絮团含量,我们要求是1升水控制在500-1000mg的总悬浮物是比较理想的,但养殖户很少做这方面的工作,主要靠定性思维来养殖:养殖40-50天后,定期换一点水,如果生物絮团浓度过大,我们建议设置一个沉淀池,多余絮团经沉淀去除后上层水再回到养殖池中,即可以减少换水量又可以减少换新水对系统的影响。
  

  池内悬挂筛绢网,构建形成人工基质
  
  水产前沿:怎么评价絮团的优劣呢?是否需要特殊的菌种才能形成好的絮团?
  
  李华:很多人还没有真正了解透彻生物絮团,以为水体形成小颗粒就是生物絮团了,其实很多絮团并没有培养起来。絮团由于优势菌种、环境条件的不同,表观上也不同。直观上看,有些絮团比较蓬松,看起来是絮状的;有些絮团很紧密,呈现颗粒状。总体上来说,要培养净化效果好的絮团,第一,要达到并维持一定的浓度,一般1L水中絮团为500mg左右;第二,好的絮团颜色呈黄褐色;第三,好的絮团沉降性较好,静置半个小时后上层的水非常透明清澈;第四,絮团的生物活性高,养殖池里面氨氮、亚硝酸盐能够维持在比较低的水平。
  
  在水产养殖中,理想的生物絮团体系应该包括良好的絮凝沉淀效果和高的生物活性,同时还有一定的稳定性,环境条件改变时,能够承受一定的冲击,它应该是由多种细菌互相协同作用才能达到比较理想的效果。比如说,要想维持较低的氨氮、亚硝酸盐氮,需要异养细菌的同化作用、有硝化细菌的硝化作用,有反硝化细菌的反硝化脱氮作用。生物絮团系统就是一个微生态系统,微生态系统越复杂,它的系统就越稳定,如果菌种过于单一,环境一变整个系统就很容易崩溃。
  
  目前市面上常见的菌剂主要是乳酸菌、芽孢杆菌等,菌种单一,用的时间久了效果并不明显,我们目前主要是让养殖池的有益土着菌大量生长起来,达到处理养殖水质和抑制致病菌的目的,以后可能会去定向强化培养一些具有特定功能的复合菌群,比如强化培养硝化细菌、反硝化细菌。
  
  水产前沿:如果遇到亚硝酸突然升高,需不需要通过换水来处理?
  
  刘青松:理想的生物絮团系统里亚硝酸盐指标是稳定的,不会突然升高,如果亚硝酸盐偏高说明生物絮团在培养过程中出了问题。就整个系统来说,我们不主张大量换水,因为细菌非常敏感,环境细微的波动都会引起菌群变化而造成水质突变,而且絮团生长本身需要一个过程,现在好不容易长到一定浓度了,换水后絮团没了或者浓度降低,又得重新再培养,最后得不偿失。
  
  有些没有严格按照要求操作的公司会遇到亚硝酸偏高的情况,出现升高的趋势后,一慌张马上换水解救,一换水整个生物絮团系统崩溃,亚硝酸盐反而更高就出问题了。刚开始培养絮团的时候,可能会有一点点亚硝酸盐,但只要撑过这个阶段,生物絮团完全培养起来后,亚硝酸很快就会降下去了,后期反而更容易维持系统的稳定性。
  
  但并不是说就完全不能换水,为了使系统的絮团保持在理想的浓度,可以少量换水,每天换5~10%左右,或者建立沉淀池,水体经过沉淀去除部分絮团后再回到养成池,但不主张大量换水,整个系统的核心还是操作一定要稳。
  

  生物絮团技术养殖效果图
  
  水产前沿:生物絮团养殖对饲料有什么要求吗,需要高蛋白饲料还是低蛋白饲料?对碳源的选择是否也有特殊的要求?
  
  刘青松:生物絮团系统的主目标之一就是脱氮,从这个角度来说,我们是希望蛋白质越低越好,这样对水体自净压力没有那么大,但是我们还要考虑养殖动物的生长速度,不能为了脱氮而刻意地降低饲料蛋白质,所以我们建议使用传统的饲料就可以了。
  
  碳源选择方面我们建议使用红糖,一来比较便宜,二来红糖是食品级的原料,不存在食品安全的问题,三是红糖富含比如铁等微量元素,对对虾的生长和系统的稳定都一定帮助。
  
  水产前沿:如果由于操作不当造成系统突然崩溃,有什么解救的方法吗?
  
  刘青松:我们的团队也一直在思考解决这方面的问题,并且现在已经开始做一些试验。比如,我们用一些空池子培养一定量的好的生物絮团,这个絮团系统与养殖池的系统相似,养成的絮团可以在养殖池内快速发挥良好的效果。如果养成池的系统真的崩溃了,我们可以将养成池的水沉淀,絮团排出养殖池,水和培养好的高效的絮团一起回到养殖池,是这么一个思路,目前试验结果还需要进一步论证。
  
  还有一个方式是在生物絮团池后面加一个应急处理系统,系统采用曝气生物滤池、移动床生物膜反应池等,这种系统特别适用于强化培养降解氨氮,亚硝酸盐氮的细菌,并且有处理效率高、占地面积小的优点。养殖池生物絮团处理效果好,水质稳定的时候,养殖池与应急处理池如曝气生物滤池进行少量水交换,以保障滤池内微生物的处理活性,一旦养殖池生物絮团崩溃,养殖池与生物滤池连通,生物滤池成为主要的水处理系统,用这个方法去实现水处理双保险。本文综合整理自【海洋与渔业、水产前沿】。如有版权问题,敬请联系wx@fishfirst.cn。

  【关键字】:生物絮团养殖  工厂化  循环水   水产养殖
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