循环水养殖系统关键点解析(上)

2024-05-14

众所周知,“循环水养殖”是现代水产养殖业中最具发展前景的模式,其具有的优势是鲜明的,比如:①养殖用水循环使用,节约水资源②环境密闭可控,不受气候影响③不受外来细菌、病毒干扰④节约控温成本⑤废水浓缩集成处理,成本降低等。

但是一个好的“循环水养殖系统”要想做到持续的输出生产效益,这就需要我们相关从业人员在整个系统的设计及使用时,把核心关键点考虑进去,防止设计的系统出现“好看不中用”的情况。下面,就以下几个容易被从业者忽视的关键点做出简要分析,后续根据实际情况再做具体阐述。

 

一.系统设计的水质标准

      常见品种的养殖水质标准,所参考的文献,都是基于标准毒理实验做出来的。通常是面向幼鱼的短时暴露在恒定浓度中,同时维持其它水质参数在可接受范围内,从这些实验推演到整个生产周期,以及结合环境因素(例如,超饱和溶解氧情况下又合并高氨氮和高二氧化碳)进行分析时困难的。且其养殖密度都是很低的,数据波动是很小的,都是不实用的科研院所的实验结论,来自大型商业养殖公司的数据是缺失的。这就要求我们:①不能迷信一些文献中的数据②商业养殖时将该部分数据存档记录很重要③真正的大规模商业养殖经验很重要。

 

二.重金属等累计对有限换水的挑战

大多数饲料中铜的含量都很低,如果排污不足,铜含量就会累积到危及鱼类健康的水平;类似的,用于构建系统的组件将不断地析出“材料成分”到系统中,可能使水变得有毒。我们的鱼类饮食中含有大量的营养成分(如钙、钠、钾等元素,如硫酸铜和碳氢化合物等),这些成分要么被被鱼类吸收,要么以溶解或固体废物的形式释放到水中。

在有限换水系统中,重金属物质会逐渐累积到毒性水平,譬如来自管件和设备的腐蚀或维生素预混料带来的铜、锌和铬。重金属物质的毒性很大程度上依赖于水化学。最终只有很少的数据反映信息素、内分泌干扰物和来自涂料、PVC成分以及衬层的渗透物带来的影响。这些化学制品会对水生动物产生深远的不良反应,如通过干扰水生动物的内分泌系统导致其生育能力下降和生长率降低。不同内分泌干扰物的环境化学很复杂,检测分析费用也很昂贵。因此,它们的监测与去除对我们的安全生产带来了重大挑战;因此,它们也是零换水模式目前无法做到大换水模式高产的主因(另外一个是微量元素的消耗与补充)。

 

三.进水口、排污口如何合理布置

圆形养殖池的操作方式是将水流沿着养殖池池壁的切向方向流入养殖池,使水流围绕养殖池中心旋转,形成旋转流。水流在鱼池底及侧壁之间的无滑移状态会产生二次流,二次流在池底具有明显的向直径内侧流动的趋势,在池面具有向直径外侧流动的趋势。这种沿养殖池底部向内的径向流动将可沉降的固体带至中心排水口,从而在圆形养殖池中产生了自净力。可是在这种圆形养殖池中,靠近中心排水口的区域将成为无旋区,速度低,混合差,颗粒物会沉降到池底。因为这种无旋区的存在,某些位置会产生小的环流,导致水质产生梯度差(尤其是溶氧),以及产生颗粒物沉降的相对静止区。

此外,颗粒物的程度还取决于鱼通过自身运动来搅动沉降物重新悬浮的程度。这在一定程度上解释了为什么密度较低的养殖池不能像密度高的养殖池那样清洁效果好。此外,由于水产养殖产生的固体具有相对接近于水的特定密度(通常为1.05-2.20),向中心排水口倾斜的池底并不能改善圆形养殖池的自净力。斜底只有为了维护养殖池而需要排干时才有用。采用垂直分支和水平分支相结合的进水管,可以使得养殖池池水得到最大程度的均匀混合,必须将进水管放置在离墙壁稍远的地方,以便鱼能在管道和池壁之间游动。这样的好处是:均匀混合;防止水流形成短回流;沿养殖池的深度和半径产生均匀的速度;有效地将固体废弃物输送到池底,排出中心排水口。对于直径大于6m的大型圆形养殖池,在养殖池不同的位置放置多个进水管,可以提高颗粒物去除速度和水质均一性,更方便肉眼观察。最近经验表明,使用垂直进水管时,将出水口与池壁呈45°时效果最佳。这产生的水流模式足以替代水平进水管。

经验表明,底部排水口的直径须为圆形池直径的10%左右。从捕集点到外排管之间的距离要尽量短以防止固体沉降在池底排污管。中央的小锥底可以达到目的,但同时需要另一块板盖在锥底上并抬起一定的间隙,以便产生足够大的吸力。建议排水口处使用水平长方形孔而不是圆形孔板,因为更容易清洁,有更大的开放面积,不容易堵塞。

 

 

 

 

 

 

 

 


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