Mekaniseret teknologi og udstyr til damøkologisk recirkulerende akvakultur
Økologisk recirkulerende akvakultur i dammen, almindeligvis kendt som "raceway fish"-opdræt, er en akvakulturmodel med høj-densitet, der involverer konstruktion af vandkanaler til at opdele dammen i en fiskeopdrætszone og en vandrensningszone ved at bruge mekanisk udstyr til at fremme vandstrømmen. Pei County, der ligger ved bredden af Weishan-søen med rigelige vandressourcer, er et naturligt sted for ferskvandsakvakultur. Amtet har 40.900 mu høj-standard fiskedamme, inklusive 1.200 mu dedikeret til økologisk recirkulerende akvakultur i damme, med et vandkanalareal på 10.450 m². De vigtigste akvakulturarter omfatter largemouth bass, græskarper og crucian karper, med en årlig produktion på cirka 2.100 tons. På grund af dens høje belægningstæthed, lette håndtering, akvatiske produkter af høj-kvalitet og økonomiske fordele, udvides området, der er dedikeret til økologisk recirkulerende akvakultur, år for år. Ved udgangen af 2024 havde Pei County 486 sæt mekanisk udstyr til økologisk recirkulerende ferskvandsfiskeopdræt, hvilket opnåede et omfattende mekaniseringsniveau på 87,5%.
I. Anvendelse og analyse af mekaniseret teknologi og udstyr
Dammens økologiske recirkulerende akvakultur integrerer mekaniserede teknologier og udstyr til beluftning, fodring, overvågning af vandkvalitet, fjernelse af fiskeaffald, høst og uddybning. Denne analyse er baseret på eksemplet med Pei County Runwo Aquatic Farming Family Farm, som har et damareal på 103 mu og anvender den økologiske recirkulerende akvakulturmodel. Gården har i øjeblikket 8 vandkanaler med et samlet areal på 880 m², primært opdræt af largemouth bass.
1. Mekaniseret beluftningsteknologi og -udstyr
Akvakulturzonen i damøkologiske recirkuleringssystemer tegner sig kun for 2-5 % af den samlede vandoverflade, med en belægningstæthed cirka 21,2 gange større end ved konventionelt dambrug. For eksempel indeholder en 220 m³ vandkanal 33.881 largemouth bas, hvilket opnår en densitet på 80,5 kg/m³. Derfor er mekaniseret beluftning kritisk.
Pei County Runwo Aquatic Farming Family Farm udstyrer hver vandkanal (5 m bred, 22 m lang, 2,5 m dyb, med 2 m vanddybde) med en 2,2 kW luft-belufter. Fire vandkanaler deler en 3 kW hvirvelluftpumpe med flere nano-beluftningsrør. 101,7 mu rensningszonen er udstyret med en 1,5 kW overspændingsbelufter, tre 3 kW skovlhjulsbeluftere og tre 3 kW jetbeluftere, der danner et lukket vandcirkulationssystem.
Forsøg bekræfter, at denne beluftningsopsætning opfylder behovene for landbrug med høj-densitet. Luft-lufteren giver ikke kun iltning, men skubber også vand, fornyer løbende vand i kanalerne og skyller fiskeaffald og restfoder ind i affaldsindsamlingsområdet. Nano-beluftningsrør, arrangeret langs bunden af kanalerne, sikrer fine bobler for bedre iltopløsning og opretholder iltniveauet i de nederste vandlag. Jetbeluftere i rensningszonen forbedrer iltningen, fremmer lodret vandudveksling, forbedrer vandkvaliteten og driver vandcirkulationen. Vandplanter og filter-fodre fisk renser vandet yderligere.
Den kombinerede virkning af disse beluftere opretholder et niveau af opløst oxygen (DO) over 6 mg/L, hvilket sikrer optimal vandkvalitet. Operationelle protokoller omfatter:
- Luft-beluftere: Lavt flow i de tidlige stadier (0,1-0,3 m/s), i drift 24 timer i midt-til-sene stadier (undtagen under fodring).
- Nano-beluftningsenheder: Hyppig operation i midt-til-sene stadier for at opretholde DO på 6-8 mg/L.
- Jetluftere: Operer fra 5:00 til 17:00, slukket om natten.
De fleste gårde i Pei County bruger en kombination af beluftere med automatiserede kontroller baseret på vandkvalitetsovervågning, der indstiller øvre og nedre DO-grænser for automatisk at starte/stoppe beluftere. Dette sikrer DO-niveauer over 6 mg/L og når over 7 mg/L under fodring, hvilket er afgørende for recirkulerende akvakultur med høj-densitet.
2. Mekaniseret vandkvalitetsovervågningsteknologi og -udstyr
Et automatiseret bassiniltningskontrolsystem overvåger nøgleparametre som DO, temperatur og pH. Systemet består af en automatisk iltningscontroller, vandsensorer og en mobil klient. Det muliggør overvågning i realtid,-mobilalarmer og automatiseret beluftningskontrol baseret på forudindstillede DO-grænser.
Fordelene omfatter reduceret arbejdskraft, høj præcision og energibesparelser. En ulempe er sensortilsmudsning, der kræver ugentlig rengøring for at opretholde nøjagtigheden.
Installationsvejledning:
- Placer sensorer i områder med lavt-iltindhold (f.eks. modvind).
- Fastgør sonderne lodret med vandlinjen 2–3 cm under udløbet, 5–20 m fra beluftere.
- Indstil DO-grænser i henhold til art; for largemouth bass, nedre grænse ved 5 mg/L, øvre grænse ved 8 mg/L.
3. Mekaniseret fodringsteknologi og -udstyr
Hver vandkanal er udstyret med en 60 kg intelligent feeder. Disse feedere tillader fjernstyring via mobiltelefoner, tilbyder præcis vejning, tidsindstillet fodring, automatisk nedlukning, når den er tom, datalogning og fejladvarsler. De kan integreres med smart overvågning for at observere fodring og fiskeadfærd.
For at rumme smalle kanaler er sidepaneler tilføjet for at reducere fodringsspredningen, hvilket forhindrer foderet i at overskride kanalgrænserne.
Daglige fodermængder bestemmes efter art, vækststadie, årstid og vejr, opdelt i 3-4 tidsbestemte fodringer. Mekaniseret fodring reducerer arbejdskraft, minimerer spild, forbedrer foderudnyttelsen, sænker omkostningerne og reducerer skadelige bakterier og gasser, hvilket sparer 10-15 % sammenlignet med manuel fodring.
4. Mekaniseret fiskeaffaldsbehandlingsteknologi og -udstyr
Der er installeret én affaldsindsamlingstank for hver 5-8 vandkanaler, hver udstyret med et sugesystem, der omfatter et træksystem, styrereb-bevægelsessystem, undervandsvakuum, automatisk kontrolsystem, rørledninger og elektriske pumper. Dette system opsamler og udleder fiskeaffald og restfoder i én arbejdsgang.
Drevet af luft-løfteluftere skubbes affald til opsamlingstanken og pumpes til rismarker som gødning-en opgave, der er umulig manuelt.
Driftsnoter:
- Oprethold en afstand på 25 cm mellem undervandsstøvsugeren og tankbunden.
- Rengør 1,5 time efter fodring.
- Rengør regelmæssigt støvsugeren for at forhindre tilstopning.
5. Uddybningsteknologi
Uddybning involverer to områder:
- Vandkanaler: Tømmes og desinficeres med klordioxid eller brændt kalk.
- Rensezone: Uddybet med store bulldozere, når siltdybden overstiger 15 cm, hvert 3.-5. år.
Bulldozere fjerner effektivt slam ned til ny jord med en produktivitet 10 gange højere end for sugemaskiner og 50 gange manuel uddybning.
6. Udstyr Matching Scheme
Pei County har udviklet en ordning for matchning af maskiner til økologisk recirkulerende akvakultur i dam for at sikre optimal vandkvalitet og iltning.Tabel 1skitserer udstyrsordningen for et 100 mu vandområde med 8 kanaler.
II. Sammenlignende analyse: Økologisk recirkulerende akvakultur vs. konventionel dammekaniseret akvakultur
1. Akvakultureffektivitet
Økologisk recirkulerende akvakultur tilbyder højere belægningstæthed, bedre vandkvalitetskontrol, forbedret foderudnyttelse, reduceret arbejdskraft, miljømæssig bæredygtighed, lavere risici og højere økonomisk afkast. Specifikke sammenligninger er detaljeret iTabel 2.
2. Økonomiske fordele
Integreret mekanisering reducerer risici, arbejdskraft og omkostninger, samtidig med at effektivitet, tæthed og udbytte øges. For eksempel opnår Pei County Runwo Aquatic Farming Family Farm et gennemsnitligt udbytte på 1.573,4 kg/mu (largemouth bas: 1.306,3 kg/mu; sølv- og storhovedkarper: 267,1 kg/mu). Dette repræsenterer en stigning på 294,3 kg/mu for largemouth bass og 16,4 kg/mu for sølv- og bighead karper sammenlignet med konventionelle damme, med en ekstra fortjeneste på 7.553 yuan/mu. Detaljer er vist iTabel 3.
III. Problemer og anbefalinger
1. Problemer
Foderautomater: Den mindste fodringsspredning overstiger kanalbredden, hvilket forårsager krydsfodring og spild. Runwo Farm modificerede 60 kg vibrerende foderautomater med justerbare bafler for at kontrollere foderspredningen, hvilket løser problemet.
Jet beluftere: Utilstrækkelig iltning og flow. Teknikere forbedrede dem ved at:
Udskiftning af den enkelte injektor med tre injektorer.
Tilføjelse af en hvirvelluftpumpe til luftindtaget.
Disse forbedringer øgede DO-niveauer, vandgennemstrømning og hastighed, hvilket sikrede en ferskvandsforsyning til landbrugszonen.
2. Anbefalinger
Foderautomater: Producenter bør indbygge justerbare bafler for at tilpasse sig forskellige kanalbredder.
Jet beluftere: Producenter bør:
Øg luftindtagsmotorens effekt for større luftstrøm.
Udvikl multi-injektormodeller for at forbedre vandgennemstrømningskapaciteten og sikre en kontinuerlig forsyning af iltrigt-vand til landbrugszonerne.