鱼菜共生系统中乳酸菌的筛选及其发酵矿化应用

针对鱼菜共生系统固体废弃物资源化利用效率低的问题,该研究旨在筛选出抗逆性好、矿化功能强的鱼源性乳酸菌,加强鱼粪残饵的发酵矿化性能。试验从鱼菜共生系统中的生物滤料和鱼体中分离乳酸菌,并通过抗逆性及发酵矿化性能检测,筛选出2株具有应用潜力的鱼粪残饵矿化菌株,经鉴定分别为乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)L1和糊精乳杆菌(Lactobacillus dextrinicus)L2。耐温性、耐酸碱性和耐盐性检测结果显示,L1表现出较好的抗逆性。在50℃时,L1存活率为96.60%,显著高于L2的存活率80.35%(P<0.05);在pH值分别为5.0和9.0时,L1的存活率分别为65.43%和71.25%,高于L2的存活率31.10%和52.22%(P<0.05);当盐浓度为60 g/L时,L1的存活率为37.33%,而L2无法存活。通过比较对照组(CK组,未添加乳酸菌)和乳酸乳球菌组(L组,添加乳酸乳球菌)发酵矿化过程中发酵液水质和矿物元素含量,结果显示L组的有机物降解及矿化效果更好,除硫(S)元素以外,钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)和锌(Zn)元素的矿化率均在第3天达到最高(27.59%~94.67%)。综上所述,乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)具有较强的抗逆性和显著的发酵矿化效果,且其最佳发酵矿化周期为3 d。该研究可为提高鱼菜共生系统固体废弃物资源化利用效率提供技术支持。

泡沫分离法在罗非鱼半咸水循环水系统中的水质净化效果

机械气浮机通过产生大量丰富细密的雾化气泡,微气泡在垂直上升过程中将水中的悬浮物质粘附去除。通过测定泡沫分离器前后水质指标的变化情况,研究机械气浮装置在半咸水循环水养殖系统中的水质净化效果。结果表明,以机械气浮装置作为主要物理过滤水处理环节,并与鱼池双排水技术结合,在半咸水工况下可以承担主要的物理过滤功能,其总悬浮物(TSS)、化学耗氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)和色度的平均去除率分别可达(37.19±12.04)%、(21.89±6.19)%、(30.56±3.62)%、(19.38±5.27)%和(18.66±5.56)%。通过淡水鱼咸水化与泡沫分离技术的有机结合,可有效解决淡水鱼封闭循环水养殖中微小颗粒悬浮物的技术难题,是一种行之有效的方法。

采用SBR法处理革胡子鲶鱼高密度养殖废水的试验研究

为高效净化革胡子鲶鱼(Silurusasotus)高密度养殖排放的废水,研究了间歇式活性污泥(SBR)技术在不同运行模式下对养殖废水处理效果的影响并确定最优工况。以TAN、TN和COD的去除率为研究指标,设置了不同的厌氧搅拌时间和曝气时间两个变量,通过调节变量时间长短来确定试验装置处理试验水体的最优工况。结果表明,厌氧搅拌时间和曝气时间的增加均可提高TAN等的去除率,但以0~2 h的阶段反应速率最快,具备显著性差异水平(P【0.05),而后随变量时间增加,去除率相应增大,但效果不明显(P】0.05);最优工况为:快速进水-厌氧搅拌2 h-曝气6 h-沉淀、排水2 h,运行周期10 h,此工况下的出水TAN、TN和COD浓度和去除率分别为(12.2±0.9)mg/L、(34.6±1.1)mg/L、(71±2.1)mg/L和(71.6±4.7)%、(40.3±3.6)%、(67.7±5.1)%。

叶轮气浮装置设计及其在海水循环水养殖系统中的净化效果

为使气浮分离技术在工厂化循环水养殖水处理中的应用更加优化与规范化,改善气浮分离法的集成应用效果,通过优化设计适于循环水养殖水处理需求的各零部件,组装成叶轮气浮装置,集成应用于石斑鱼海水(盐度15)循环水养殖系统中。水质检测结果显示,进气量10 m3/h、水力停留时间(HRT)25 min是本实验叶轮气浮装置的最佳运行工况;最佳工况下,本叶轮气浮装置对总悬浮颗粒物(TSS)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)、总氨氮(TAN)和亚硝酸盐氮(NO2--N)的平均去除率分别为42.13%、35%、32.69%、10.27%和7.64%,最高去除率分别为46.76%、40%、38.31%、14.04%和13.87%。研究表明,叶轮气浮装置能通过泡沫分离去除有机物,同时降低水体中的COD和TN水平,而对溶解性的TAN和NO2--N去除效果较差。

基于主成分分析的吸鱼泵对鱼类损伤评价方法

采用主成分分析法建立吸鱼泵的损伤综合评价方法,为吸鱼泵的研究与改进提供装备技术参数。使用真空吸鱼泵对鲫鱼进行吸捕试验,获取鱼体损伤数据。通过测定体表损伤面积比率、24 h存活率、红细胞数量、白细胞数量、超氧化物歧化酶(SOD)活力、谷丙转氨酶(ALT)活力、肌酐(Cr)含量等多个关键指标值,采用主成分分析法进行相关性分析,建立损伤综合评价模型。结果显示:采用主成分分析法提取出3个主成分的累积贡献率达到78.232%,可反映出鱼体损伤的大部分情况;损伤评价综合评价模型:F=0.285X_(1)+0.111X_(2)+0.316X_(3)+0.366X_(4)-0.118X_(5)+0.234X_(6),真空吸鱼泵对鱼的体表和内脏无显著损伤情况,综合得分-0.102,与对照组接近,表明真空吸鱼泵对鱼的损伤影响很小。研究表明,SOD活力、白细胞数和体表损伤面积比率是对损伤评价影响较大的数据指标,采用主成分分析法建立的综合损伤评价模型可以作为评价鱼损伤情况的一种可行方法,为吸鱼泵的改进研究提供了有力参考。

基于循环水孵化系统的俄罗斯鲟受精卵孵化性能研究

目前,绝大多数海淡水增养殖鱼类的苗种繁育几乎完全是人工繁殖,但对受精卵的孵化方式的研究较少,尤其循环水孵化方面。为探索封闭循环水孵化系统对鲟鱼(Acipenseriformes)受精卵孵化性能的影响,本文通过对俄罗斯鲟(Acipenser gueldenstaedtii)受精卵孵化率、孵化酶组成和含量以及孵化过程中水体氨氮浓度变化规律进行研究。结果显示,封闭循环水孵化系统中总氨氮浓度随孵化时间呈线性增长,受精卵的排氨率为60~90 mg/(g·h),破膜6 h后孵化率为86%,孵化水体中孵化酶累积较严重。俄罗斯鲟的孵化酶主要由分子量为41.3 k Da的蛋白质组成,受精卵的孵化液由23种蛋白质组成,其中包括7种水解酶。研究表明,对氨氮的去除及孵化酶控制技术是循化水孵化系统急需攻克的首要问题。

电解铜离子浓度对循环水养殖系统杀菌效果的影响

旨在研究循环水养殖系统中铜离子浓度对系统净化效能的影响,笔者在循环水养殖系统中利用铜离子发生器添加铜离子,监测水质和斑马鱼健康状况,评价杀菌效果。结果表明:铜离子发生器的铜离子增加速度R^2=0.9942,稳定性较好。在24 h时,斑马鱼在铜离子浓度达到0.76 mg/L时,出现死亡情况;另外在同一浓度范围内,温度越低,斑马鱼对铜离子的耐受度越高,同一温度下,铜离子浓度越大,斑马鱼死亡速度越快。在安全浓度范围内(Cu^(2+)为0～0.23 mg/L),(26±2)℃为事宜养殖温度,并且0.14～0.226 mg/L范围内的铜离子浓度能有效地抑制细菌生长。本研究利用斑马鱼进行20天的养殖验证试验,随着铜离子浓度增加,硝酸盐、亚硝酸盐、总氨氮的变化趋势较为一致。铜离子浓度在0.1～0.2 mg/L之间,养殖温度(26±2)℃时,硝酸盐、亚硝酸盐、总氨氮、细菌总数处于平稳状态,有利于斑马鱼生长。

超高密度全封闭循环水养殖系统设计及运行效果分析

为进一步研究循环水养殖系统在高密度养殖生产过程中的水质变化情况、鱼类生长情况及应用推广价值,该文构建了一套超高密度全封闭循环水养殖系统,设计3条水处理环路,集成了鱼池双排水、竖流沉淀、转鼓式微滤机、移动床生物过滤、多腔喷淋式纯氧混合装置、二氧化碳脱气等高效水处理技术和装备。提出一种基于投饲量的循环水养殖系统设计计算方法,重点考虑氨氮、溶解氧和总悬浮颗粒物3个水质指标。使用该系统养殖吉富罗非鱼6个月,试验研究结果显示:鱼类生长情况良好,最高养殖密度104.2kg/m3。饵料系数1.4,成活率92.2%。水质检测结果显示:氨氮浓度维持在平均(1.09±0.55)mg/L;溶解氧维持在4～9mg/L范围内;pH值6.45～7.41。经济性分析研究结果表明,系统养殖运行成本约为25元/kg,略高于市场价格。但是,从环境成本考虑,系统的节水效果显著,日耗水仅为0.3～0.5m3。通过适当的精简并挑选合适的养殖品种,完全可以实现规模化的生产。

工厂化循环水养殖中臭氧/紫外线反应系统的水处理性能

为增强臭氧在水产应用的安全性,满足工厂化循环水养殖对有机物去除和水体消毒的需要,该文开发O3/UV反应系统。通过试验方法研究该系统臭氧投加溶解区适宜的臭氧投加流量和处理量的关系、紫外辐射剂量配比等工艺参数,及对水质净化效果和水体消毒灭菌效果的影响等。试验结果表明:1)在满足所需水中溶解臭氧浓度的条件下,采用较低臭氧进气流量和较高进水流量有利于提高系统的臭氧溶解率和利用率。该系统在水流量为5 m3/h,臭氧投加量为(8.78±0.60)g/h时可得到水中臭氧溶解质量浓度为1.53 mg/L的臭氧水,臭氧溶解率为82.7%,臭氧利用率为97.7%。2)增加紫外灯的功率和数量均可提高对臭氧的去除率,但增加紫外灯的数量对其性能提升效果更明显。该系统在紫外剂量为1 996 MJ/cm2,对残留臭氧的去除率为83.82%。3)该系统对紫外消光度、总有机碳、水色等指标的去除率相比单独使用臭氧分别提升109.95%、89.77%和51.44%,杀菌率可达97%以上,实现工厂化循环水养殖低臭氧残留条件下的有机物有效去除和消毒杀菌。

气提式砂滤器在水产养殖系统中的水质净化效果

为解决传统压力式砂滤罐长时间工作后截留大量固体颗粒物而导致的难以反冲洗的问题，该研究在原有设备基础上进行技术改进；研制出了1种可以边工作边反冲洗的气提式砂滤器；气提式砂滤器集过滤、分离、气浮、自动清洗等功能于一体，可以替代传统用于养殖车间的砂滤罐、无阀滤池、微滤机、机械式气浮等物理过滤装置；试验用1～2 mm石英砂作为过滤介质，过滤水以向上流方向从气提式砂滤器底部慢慢上升，污物被石英砂截留，同时，从底部流入定流量气体，使得污物和砂粒同时被提起，最终在顶端的洗砂装置中石英砂被清洗干净并由于重力作用而落回系统，污物和废水从排污口流出；试验表明，气提式砂滤器设备简单、操作简便，不需停机反冲洗，系统运行连续平稳，能耗小并且易于日常维护和检修；数据表明，这种气提式砂滤器对海水循环水养殖系统中的颗粒悬浮物（suspended solids，SS）和化学需氧量（chemical oxygen demand，COD）平均去除率分别为（41.31%＆#177;7.72%）、34.04%，同时也降低了氨氮、亚硝酸盐含量，过滤后养殖水颗粒悬浮物质量浓度≤67.33 mg/L。气提式砂滤器在海水循环水养殖系统中进行物理过滤，是1种行之有效的方法，满足了养殖车间的水处理要求。

水培植物对循环水养鱼系统的水质净化研究

为研究循环水养殖系统水培植物对水质的改善效果,利用水蕹菜在温室大棚中进行为期15 d的养殖水体水质净化试验。试验系统以罗非鱼为养殖对象,循环率20次/d,养殖密度5 kg/m3,植物栽培区水力负荷10 m3/(m2·d)。试验结果表明:栽培区水蕹菜对氨氮(NH4+-N)、亚硝酸盐氮(NO2--N)、硝酸盐氮(NO3--N)、总氮(TN)、化学耗氧量(COD)、总磷(TP)等的去除率分别7.3%、19.6%、14.5%、12.5%、13.5%、1.7%。试验结束后,罗非鱼总增重630 g,水蕹菜的生长速率58.3 mg/(m2·d)。总体来看,养殖水体中的营养盐可以满足水蕹菜正常生长,水蕹菜对养殖水体表现出较好的净化能力,水体中NH4+-N、NO2--N、COD、TP的浓度基本维持平衡不累积上升,NO3--N和TN虽略有累积,但可通过增大栽培区面积、降低系统水力负荷,达到净化水质的目的。研究表明水培植物是循环水养殖系统净水技术的选择方向之一。

菜-鱼复合设施种养系统构建与运行试验分析

针对工厂化循环水养殖废弃物资源化利用难题,该研究将传统鱼菜共生技术进行改进,提出并构建一种菜-鱼复合设施种养模式。通过设计3路水循环工艺流程,将工厂化循环水养殖、蔬菜无土栽培(即鱼菜共生系统)与传统土壤种植结合,以促进水产养殖固液废弃物全循环利用。基于质量平衡原理,根据投饲量和养殖尾水排放量提出鱼菜生物量配比和发酵装置体积计算方式,以提高系统营养物质利用效率。建立一套中试系统,使用该系统同时养殖大口黑鲈、种植水培生菜和番茄160 d,结果显示:鱼类生长良好,最终养成密度为41.6 kg/m^(3),特定生长率为0.42%,存活率99.95%,饵料系数为1.4;蔬菜长势良好,收获水培生菜1205 kg,收获番茄果实2400 kg。水质情况总体稳定:总氨氮平均浓度为(0.83±1.46)mg/L、亚硝酸盐平均浓度为(0.035±0.062)mg/L、硝酸盐平均浓度为(25.1±8.06)mg/L、溶解氧浓度范围为4.25~7.16 mg/L、pH值平均为6.8;水产养殖废弃物发酵后,可使水体中总磷含量提高141%,钾离子含量提高7%;系统经济效益和生态效益较好:年利润约为4.6万元,化肥施用量减少4/5,农药施用量减少3/4,日换水量小于5%。该研究可为推进水产养殖节水减排、促进循环农业发展提供技术支持。

水力负荷对移动床生物滤器硝化功能的影响

为探索移动床生物滤器在封闭循环水养殖水体净化方面的作用,研究分析水力停留时间(HRT)和曝气量等水力负荷条件变化对移动床硝化效率、流化状态和养殖系统稳定性的影响规律。研究表明,低氨氮负荷条件下,HRT从6.7 min延长至10 min,移动床总氨氮(TAN)去除率随着HRT的延长而升高;而HRT在从10 min延长至20 min,TAN去除率并不会随着HRT的延长而升高;HRT在10 min时,TAN去除率较高且水流量较大,硝化效率最高,单位体积TAN去除率(VTR)平均达(63.11±26.77)g/(m3.d),最高达到110.19g/(m3.d);曝气流化状态的移动床TAN去除率和VTR均显著高于未曝气移动床。

不同养殖模式下俄罗斯鲟肌肉营养成分的比较与分析

为了了解循环水养殖系统养殖条件下鱼类肌肉的营养成分,开展鱼类品质调控研究。本研究比较了循环水养殖系统养殖条件下与池塘拟野生条件下俄罗斯鲟肌肉的常规营养成分、氨基酸和脂肪酸组成,并进行对比评价。结果表明,两种条件下俄罗斯鲟肌肉中一般营养成分不存在显著差异,均检出17种氨基酸,氨酸酸各组成成分含量方面两者无显著差异。氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)结果显示:循环水系统养殖条件下第一限制性氨基酸均为蛋-胱氨酸,赖氨酸在必需氨基酸中评分最高,必需氨酸基指数(EAAI)循环水组高于池塘组。循环水组检出20种脂肪酸,池塘组检出14种脂肪酸,两者脂肪酸总量无明显差异,脂肪酸各组成成份有较大差异,其中二十二碳六烯酸(DHA)循环水组显著高于池塘组。综上所述,循环水养殖系统养殖条件下俄罗斯鲟肌肉的营养价值不低于池塘拟野生条件下的俄罗斯鲟。

水产养殖中多层式臭氧混合装置效率研究

臭氧消毒是工厂化水产养殖中水处理的关键技术之一。为了提高臭氧的混合效率,依据臭氧溶解理论,研发了一种多层式臭氧混合装置,并开展了不同类型的填料、气液比、填料高度对臭氧溶解效率的影响研究。结果表明,采用鲍尔环作为填料,在一定范围内减小气液比、增加填料高度,有利于提高臭氧的溶解效率。当填料高度为0.7m、水流量为6 m3/h、臭氧化气体流量为0.1 m3/h时,即气液比为1/60、水处理量为190 m3/h·m2,臭氧的溶解效率可以达到78%左右。该装置具有结构简单、体积小、易于安装与维护、混合效率高和不易堵塞等特点,为优化循环水养殖水处理工艺与系统、提高臭氧混合效率和经济性提出了一种确实可行的良好方式。

一元化养殖系统暂养罗非鱼探究

一、系统构建 (一)养殖场地选择 试验场地位于北京市通州区,厂区具备一元化养殖系统6套,交通方便,供电供水系统完善.

移动床生物膜反应器处理低浓度氨氮养殖废水试验

采用移动床生物膜反应器(MBBR)处理低浓度氨氮养殖废水,在不同水力停留时间(HRT)和不同曝气条件下,分析MBBR处理人工模拟的低浓度氨氮(2 mg/L左右)养殖废水的进出水氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的浓度变化,探讨HRT和曝气量对MBBR处理低浓度氨氮养殖废水的影响,并以实际鲟鱼养殖废水(氨氮浓度0.5~1.5 mg/L)和其他研究成果进行验证和比较。结果显示:MBBR的最优HRT为6~8 min,最优曝气量为180 L/h,相应的氨氮去除率为70%~75%,氨氮去除负荷为560~700 g/(m3.d),填料生物膜厚度为26~38μm;膜表层结构多样,物种丰富,膜生长良好。该反应器对处理低浓度氨氮养殖废水具有的高效能力。

水色和透明度对循环水养殖凡纳滨对虾生长及生理指标的影响

通过研究不同水色及透明度对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的生长性状和生理应激指标的影响,为循环水对虾养殖系统适宜的水色和透明度调节提供参考。通过添加不同的色素将池水调节成绿、蓝、黄3种水色,设置20cm、40cm、60cm和80cm 4种不同梯度的透明度试验组,以过滤后透明度大于100cm的海水作为对照组。选取初始体质量为(1.86±0.02)g的凡纳滨对虾2 340尾,按每池60尾随机平分为13组,每组3个重复,进行为期2个月的养殖试验。结果显示:对虾在绿色水色透明度为60cm条件下增重率和特定生长率高于其他水色试验组和对照组,但存活率以对照组最高。绿色和蓝色水色在不同透明度条件下,对虾的肾上腺素(E)和皮质醇(COR)以及过氧化氢酶(CAT)活力和超氧化物歧化酶(SOD)活力均与对照组无显著差异,表明这两种水色不会引起对虾的应激反应和氧化损伤。在黄色水色条件下对虾的肾上腺素和皮质醇高于其他组,且随着透明度增加有升高的趋势,表明黄色水色会对对虾产生一定的应激反应;而且其SOD活力显著低于其他试验组和对照组,表明黄色水色对对虾的免疫性能造成影响,降低其抗氧化能力。研究表明:在循环水试验系统中不宜将水色调节为黄色,但清水及绿色和蓝色水色对凡纳滨对虾生长性能和生理应激反应不造成负面影响。

渔业投饲机研究在物联网中发展与思考

近年来,我国的物联网技术获得了快速的发展,在多个行业当中发挥出了重要的作用。在渔业养殖当中,该技术也具有较好的应用价值,能够帮助实际渔业养殖具有智能化、精准化的特点。就渔业投饲机研究在物联网中发展进行一定的研究。

弧形筛对水体中固体颗粒物的去除效果研究

以弧形筛为研究对象,分析不同筛缝规格、安装角度以及水处理量条件下对固体颗粒物的去除效果,以获得最优化的结构设计参数。将固体颗粒物去除率作为试验指标,设计了0.10~0.25 mm的筛缝间隙、10~20 m3/h的进水流量及53°和37°的筛网安装角度的多因素试验。结果显示,随着筛缝间隙的增大,固体颗粒物去除率呈逐渐下降趋势,但筛缝间隙与颗粒物粒径具有明显的＂匹配性＂特征,筛缝间隙应以等于或略小于水体中平均固体颗粒物粒径为宜;进水流量与固体颗粒物去除率呈反相关关系,单位面积筛面的水处理负荷宜控制在50 m3/（m2？h）左右;在合理的筛网安装角度范围内,适当增大安装倾角有利于提高固体颗粒物去除率。总之,将弧形筛装置应用在水产养殖系统中,是一种行之有效的方法。