工厂化循环水养殖系统建设及运维

工厂化循环水养殖模式,是一种集环境保护、水资源节约和高密度集约化为一体的水产前沿养殖模式,也是渔业绿色健康养殖技术未来的发展方向[1],同时还是唯一能够实现水产品安全、无化学及重金属残留的一种绿色健康养殖模式[2-3]。据《2023年中国渔业统计年鉴》[4]显示,我国2022年工厂化淡水养殖总产量为40.35万t,同比增长24.48%。现介绍工厂化循环水养殖系统建设与运维技术。

一家典型海水工厂化循环水养殖系统运行效果分析——以半滑舌鳎为例

循环水养殖系统作为一种新型高密度养殖方式具有养殖水体环境可控、系统运行平稳、技术安全可靠、高度节水节地等优点。本文以天津市滨海新区某企业养殖半滑舌鳎为例,对循环水养殖系统的运行效果进行分析。结果表明:半滑舌鳎的养殖密度为(20~25)kg/m^(2),初始平均质量为5 g,利用循环水养殖系统养殖407 d,最终平均质量为1079 g,存活率为29.1%。通过水质检测分析,氨氮平均去除率为64%;亚硝酸盐平均去除率为58%;弧菌和细菌的灭杀率为99%;pH值保持在7.0~8.5;盐度维持在18~35。经济性分析结果表明,该海水工厂化循环水养殖系统的可行性和经济性良好,适宜在沿海地区大力推广。

基于机器视觉的工厂化循环水养殖智能投喂策略

智能投喂策略是实现工厂化循环水养殖过程中饲料高效利用、降低养殖成本的关键。提出一种结合水面图像纹理判别和YOLOv5-BCH残饲检测的智能投喂策略。首先,以平静水面为基线,通过摄食过程水面图像纹理特征获得残饲识别帧;其次,通过采用BottleNet-CSP模块与CBAM模块分别对YOLOv5的Backbone和Neck端进行改进,增强了深度神经网络在空间和通道维度上的特征表示能力,且有效融合了多尺度特征。同时在Head部分设置3个微尺度检测头增强对水面小目标特征的捕捉能力,使mAP0.5、mAP0.5:0.95和精确率分别提升40.26%、15.59%和37.85%;最后,设计智能投喂系统并采用“试投+单轮多次”自适应投喂策略,有效降低了劳动力投入及饲料浪费。研究表明,该系统可代替人工实现全流程智能化投喂,为工厂养殖饲喂环节实现无人化提供参考。

工厂化循环水养殖消毒技术的研究进展

工厂化循环水养殖系统(RAS)是未来水产养殖的主要发展方向之一,系统环境菌群失衡、特定病原侵入等问题时有发生,因此病害防控已成为循环水养殖管理的重要技术环节之一。本文重点综述了国内外常用的RAS消毒方法和应用技术,从消毒方式、消毒效果等多个层面比较分析了各个消毒法的优缺点,以期为工厂化循环水养殖水处理工艺的优化和生物安保体系的构建提供参考。

工厂化养殖循环水处理系统泡沫分离器的参数化设计

工厂化循环水养殖和传统开放式养殖相比,受自然条件影响较小,且具有节能、节水、高产出和生态保护等优势,近年来逐渐受到关注,有取代传统养殖方式的趋势。工厂化养殖主要通过循环水处理系统将养殖池中需要更换的养殖“废水”(包含残余饵料、养殖对象的排泄物及其他水质污染物)进行处理,成为可循环使用且符合养殖水质要求的“健康水”,从而实现节约水资源、高密度养殖的目标,最终提高养殖经济效益(张建华等,2013)。

2种海水鱼工厂化循环水养殖中微细颗粒物的赋存特征

为了明晰工厂化循环水处理系统对水中微细颗粒物的去除效果,对红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)和半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)工厂化循环水养殖过程中微细颗粒物的质量、组成和粒径分布的动态变化进行研究。结果表明,基于弧形筛、泡沫分离器和生物滤池的工厂化循环水处理工艺,红鳍东方鲀和半滑舌鳎养殖池水中微细颗粒物浓度均稳定在20 mg·L^(-1)左右,且投喂后水中微细颗粒物含量明显增高,微细颗粒物中有机物所占比例均达到90%以上,表明水中微细颗粒物增多是投喂所致。红鳍东方鲀养殖池水中微细颗粒物的粒径主要分布在60~170 nm,半滑舌鳎养殖池水中微细颗粒物的粒径为95~420 nm。养殖池出水经水处理系统处理后,水中留存的微细颗粒物的粒径主要介于95~110 nm之间,表明该循环水养殖系统中粒径在60~95 nm之间和粒径大于110 nm的微细颗粒物可以被有效去除。

海盐县工厂化循环水养殖发展现状与趋势

随着近年来耕地保护政策以及海盐县养殖水域滩涂规划的制订出台,海盐县水产养殖面积日趋减小,根据农业农村部等十部委《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》等文件精神,水产生态健康养殖模式成为今后渔业发展的重点,而工厂化养殖符合水产养殖集约化、规模化、现代化特点,是该县今后水产养殖的重要发展方向。

工厂化循环水养殖南美白对虾技术

南美白对虾,学名凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei),也叫做白虾、白对虾,是我国重要的养殖品种之一,2022年全国产量达到1340280吨。该虾具有高蛋白、低脂肪的特点,口感鲜美,深受人们喜爱。可是,近些年来,传统的对虾养殖模式下虾病频发一直困扰着广大养殖户,阻碍了南美白对虾的可持续发展。

杂交鲟鱼工厂化循环水养殖实用技术

为推动鲟鱼产业的可持续发展,以一实际养殖基地利用工厂化循环水高效养殖杂交鲟鱼为例,总结了苗种放养、水质调节、投喂、疾病防控等鲟鱼流水池高效养殖技术要点,选择5个养殖池,面积170 m^(2),投放苗种规格为10~15 cm的鲟鱼100~200尾/m^(2),经过9个月的养殖,平均单产达到97 kg/m^(2),平均产值2 716元/m^(2),平均效益960.6元/m^(2)。

工厂化循环水养殖鲈鱼技术

本文以如东吉米生态农场为例,具体介绍了工厂化循环水鲈鱼养殖技术。一、高标准养殖池塘建设1.养殖池塘建设养殖池塘单个设计为正方形锯角,池占地100米2和250米2两种规格,池高1.3米,建筑材料为混凝土。池底为锅底形,混凝土底质,池壁牢固,池塘上方建立温室大棚,外部建钢质顶,可开、可关,可通风见光及防御自然灾害。

陆基工厂化循环水养殖及渔业农机数字化技术的应用与实践

循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture System),简写为RAS,是一种能够将开放水体的水产养殖变为可控环境养殖的技术,该技术是将机械化、数字化、智能化养殖技术融合发展,实现苗种投放、养殖增氧、精准投饵、病虫害监测等各个生产环节的数字化和智能化,实现农机渔艺融合,提升了水产养殖主要品种、重点环节、规模养殖场以及设施养殖渔业的机械化水平。

美洲鲥工厂化循环水养殖技术

本文基于在美洲鲥工厂化循环水养殖技术方面的探索尝试,结合几年来的养殖管理经验,总结了美洲鲥工厂化循环水养殖过程中的关键技术要点,以期能为广大养殖同行提供参考借鉴。一、工厂化车间及养殖池养殖车间以钢结构大棚为宜,屋面为彩钢瓦夹芯板结合透明阳光板,顶部覆盖遮阳网。水泥池为圆形,面积10~20米2,深1.2米;池底部四周高、中间底,最低处设排污口;排水管出口处设置1米高的溢水管。

加州鲈工厂化循环水养殖试验

加州鲈属鲈形目、太阳鱼科、黑鲈属,原产于北美洲,又名大口黑鲈。因其味美少刺、生长速度快、抗病力强、易捕捞、养殖技术成熟,于1983年被我国引进并作为名优新品种推广养殖,现已成为我国优质淡水养殖品种之一,在中国大多数地区都开展了规模化养殖。加州鲈养殖经过多年发展,已经形成了产业规模。受市场需求的驱动,产业内的各项分工更加明确,加州鲈的养殖技术正向更高水平迈进。

凡纳滨对虾工厂化循环水养殖系统水质指标及微生物菌群结构的分析

为探究凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)工厂化循环水养殖系统的养殖水体水质情况以及微生物菌群的组成结构,本研究利用高通量测序技术和生物信息学分析手段,测定凡纳滨对虾工厂化循环水养殖过程一级移动床生物净化、二级固定床生物净化、养殖水体的水质指标、水体和生物净化载体以及对虾肠道微生物菌群的组成。结果显示,水体的氨氮(NH_(4)^(+)-N)和亚硝态氮(NO_(2)^(–)-N)质量浓度显著降低,分别为0.85和0.21 mg/L。养殖系统水体、生物净化载体和虾肠道样品中共有的优势菌为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes),此外,一级、二级生物净化系统水体中的放线菌门(Actinobacteria)为优势菌,生物净化载体中浮霉菌门(Planctomycetes)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)为优势菌;对虾肠道中的厚壁菌门(Firmicutes)为优势菌。另外,对虾养殖循环水系统中生物净化载体上的细菌物种含量比水样中的细菌物种少,但微生物多样性高于养殖水体,生物净化载体中微生物具有低丰度和高多样性的特点。综上所述,生物净化系统可有效地增加水体中促进氮、磷代谢的微生物菌群,调控养殖水体的水质指标,研究结果为凡纳滨对虾工厂化循环水养殖系统构建及水质调控提供理论依据。

工厂化循环水养殖系统中流场特性与鱼类互作影响的研究进展与展望

随着人口与经济的发展,水产养殖业在世界范围内迅速兴起,集约型工厂化循环水养殖因其高密度、低污染、高效率等独特的优势,契合水产养殖业绿色发展理念,已成为水产养殖转型升级的重要方向之一。水作为循环水养殖系统中重要的环境因子,其流态能够直接影响鱼类的生长及福利,同样,鱼类存在及运动也会影响到系统流态的构建。本文综合分析了循环水养殖系统中流场条件对不同鱼类生长发育及福利的影响,鱼类及其运动行为对养殖池内水动力条件及性能的影响,以及鱼类对养殖池内流场流态、水体混合等的影响。将研究鱼类运动对流场特性的影响方法主要归纳为实测法和数值研究,通过对比分析2种方法的优点和不足之处,并结合当前循环水养殖产业系统构建中的问题提出针对性方法建议,旨在为系统中水动力条件的设计拓展思路,促进循环水养殖产业流态构建向“鱼”与“水”兼顾的方向发展。

拟穴青蟹循环水养殖系统生物滤池细菌群落变化

【目的】探究拟穴青蟹(Scylla paramamosain)循环水养殖系统(Recirculating aquaculture systems,RAS)生物滤池启动过程中细菌群落的演替过程,为设计适合拟穴青蟹RAS养殖的生物过滤器提供指导。【方法】在2、5、10、20、30、40、50 d检测RAS养殖池的水质,采集填料生物膜和养殖池水体微生物样品,采用多种生物信息学分析方法研究生物膜微生物群落演替过程,并运用实时荧光定量PCR技术检测生物膜碳循环和氮循环功能基因拷贝数。【结果与结论】氨氮(NH4+-N)、分子氨(NH3)和亚硝态氮(NO2--N)的质量浓度总体呈先上升后下降趋势,硝态氮(NO3--N)和总氮(TN)在实验结束时(50 d)积累,总有机碳(TOC)质量浓度在前10 d保持稳定,从10 d至50 d呈先升高后下降趋势,差异显著(P<0.05),且总氮和硝态氮质量浓度对生物膜细菌群落变化的影响最大。生物膜细菌群落的多样性、均匀性和丰富度在10 d达到峰值,然后达到平稳状态。基于FAPROTAX的功能预测发现生物膜大多数功能主要富集在氮循环和有机物降解这两方面,生物膜碳循环和氮循环绝对基因拷贝数随时间增加总体呈升高趋势。根据FEAST分析结果,除10 d以外,前20 d同一时期的水体细菌对生物膜的贡献较高,后30 d主要来源于生物膜本身前期细菌贡献,且贡献率随时间增加呈增长趋势,到后期趋于稳定。结果表明,拟穴青蟹RAS生物滤池启动过程中,生物膜的细菌群落结构随时间增加变化显著,功能主要富集在氮循环和有机物降解这两方面,生物膜细菌来自本身细菌的贡献率也逐渐升高,到后期趋于稳定。

工厂化循环水养殖系统CO_(2)脱除工艺的研究进展

循环水养殖是未来水产养殖的主要发展方向之一,系统中CO_(2)的过度富集会影响生物滤器过滤效率和养殖对象生长发育,因此CO_(2)的高效脱除是整个循环水养殖系统中的关键技术之一。中国循环水养殖产业在30多年的发展过程中,各项CO_(2)脱除技术日渐成熟。文章围绕着目前国内外工厂化循环水养殖系统的应用现状,介绍了循环水系统中CO_(2)的来源、危害以及脱除的基本原理,综述了气体交换法、化学法和生态法3种CO_(2)脱除工艺的特点以及国内外研究进展,比较了各类脱除技术的优点,针对CO_(2)脱除主要存在的方法单一、主要设施占据空间大、成本高等问题,提出了多种脱除工艺并用、运行设备系统集约化、优化脱除过程及装备智能化等未来发展对策。本研究旨在为未来工厂化循环水养殖CO_(2)高效脱除技术工艺的优化与专用装备的研制提供参考。

拟穴青蟹“龙舟”型工厂化循环水养殖系统设计及养殖效果分析

为解决拟穴青蟹传统池塘养殖面临互相残杀、受自然灾害影响导致损失严重及现有“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统操作烦琐等产业瓶颈,将拟穴青蟹置于本试验设计的“龙舟”型工厂化循环水养殖系统和“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统进行养殖,养殖周期30 d,比较存活率、养殖水质、生长性能及营养品质。结果显示:拟穴青蟹在“龙舟”型工厂化循环水养殖系统的存活率为(98.66±0.58)%,显著高于“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统(P<0.05)。“龙舟”型工厂化循环水养殖系统中的养殖水体中的氨氮0.0625~0.0671 mg/L,亚硝酸盐0.0213~0.0253 mg/L,活性磷酸盐0.0315~0.0346 mg/L,均较“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统低。“龙舟”型工厂化循环水养殖系统养殖的拟穴青蟹体质量特定生长率为(3.43±0.50)%/d,脱壳间隔时间为(20.4±0.25)d,生长性能显著高于“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统(P<0.05)。“龙舟”型工厂化循环水养殖系统养殖的拟穴青蟹肌肉中必需氨基酸指数(E)为67.35,高于“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统,且肌肉中脂肪酸组成及质量安全均优于“蟹公寓”工厂化循环水养殖系统。研究表明,采用“龙舟”型工厂化循环水养殖系统养殖拟穴青蟹能取得减少水质污染,提高拟穴青蟹的存活率、生长速度,以及改善肌肉营养并减少肌肉中重金属含量的养殖成效,可作为拟穴青蟹工厂化养殖新模式。