Mekaniserad teknik och utrustning för ekologiskt återcirkulerande vattenbruk
Ekologiskt återcirkulerande vattenbruk för damm, allmänt känd som "raceway fish"-odling, är en vattenbruksmodell med hög-densitet som innebär att man bygger vattenkanaler för att dela upp dammen i en fiskodlingszon och en vattenreningszon, med hjälp av mekanisk utrustning för att främja vattenflödet. Pei County, som ligger vid stranden av Weishan Lake med rikliga vattenresurser, är en naturlig plats för sötvattensvattenbruk. Länet har 40 900 mu av hög-standard fiskdammar, inklusive 1 200 mu avsedda för ekologiskt återcirkulerande vattenbruk, med en vattenkanalyta på 10 450 m². De huvudsakliga vattenbruksarterna inkluderar stormunsabborre, gräskarp och crucian karp, med en årlig produktion på cirka 2 100 ton. På grund av sin höga beläggningstäthet, enkla hantering,-högkvalitativa vattenlevande produkter och ekonomiska fördelar, expanderar området som ägnar sig åt ekologiskt återcirkulerande vattenbruk för dammar år för år. I slutet av 2024 hade Pei County 486 uppsättningar av mekanisk utrustning för ekologisk recirkulerande sötvattensfiskodling, vilket uppnådde en omfattande mekaniseringsnivå på 87,5 %.
I. Tillämpning och analys av mekaniserad teknik och utrustning
Ekologiskt återcirkulerande vattenbruk för damm integrerar mekaniserad teknik och utrustning för luftning, utfodring, övervakning av vattenkvalitet, avlägsnande av fiskavfall, skörd och muddring. Denna analys är baserad på exemplet med Pei County Runwo Aquatic Farming Family Farm, som har en dammyta på 103 mu och använder den ekologiska återcirkulerande vattenbruksmodellen för damm. Gården har för närvarande 8 vattenkanaler med en total yta på 880 m², främst odling av largemouth bas.
1. Mekaniserad luftningsteknik och utrustning
Vattenbrukszonen i ekologiska recirkulerande system för damm står endast för 2–5 % av den totala vattenytan, med en beläggningstäthet som är ungefär 21,2 gånger högre än vid konventionell dammodling. Till exempel har en 220 m³ vattenkanal 33 881 largemouth bas, vilket uppnår en densitet på 80,5 kg/m³. Således är mekaniserad luftning kritisk.
Pei County Runwo Aquatic Farming Family Farm utrustar varje vattenkanal (5 m bred, 22 m lång, 2,5 m djup, med 2 m vattendjup) med en 2,2 kW luft-luftare. Fyra vattenkanaler delar en 3 kW virvelluftpump med flera nano-luftningsrör. Reningszonen på 101,7 mu är utrustad med en 1,5 kW överspänningsluftare, tre 3 kW skovelhjulsluftare och tre 3 kW jetluftare, som bildar ett slutet vattencirkulationssystem.
Tester bekräftar att den här luftningsinställningen uppfyller behoven för jordbruk med hög-densitet. Luft-luftaren ger inte bara syresättning utan driver också vatten, förnyar kontinuerligt vatten i kanalerna och spolar ut fiskavfall och restfoder till avfallsuppsamlingsområdet. Nano-luftningsrör, arrangerade längs botten av kanalerna, säkerställer fina bubblor för bättre syreupplösning och upprätthåller syrenivåerna i de nedre vattenlagren. Jetluftare i reningszonen förbättrar syresättningen, främjar vertikalt vattenutbyte, förbättrar vattenkvaliteten och driver vattencirkulationen. Vattenväxter och filter-matande fiskar renar vattnet ytterligare.
Den kombinerade verkan av dessa luftare håller en nivå av upplöst syre (DO) över 6 mg/L, vilket säkerställer optimal vattenkvalitet. Driftsprotokoll inkluderar:
- Luft-luftare: Lågt flöde i tidiga stadier (0,1–0,3 m/s), i drift 24 timmar under mitten-till-sena stadier (förutom under utfodring).
- Nano-luftningsenheter: Frekvent operation i mitten-till-sena stadier för att bibehålla DO vid 6–8 mg/L.
- Jetluftare: Fungerar från 5:00 till 17:00, avstängd på natten.
De flesta gårdar i Pei County använder en kombination av luftare med automatiserade kontroller baserade på vattenkvalitetsövervakning, inställning av övre och nedre DO-gränser för att automatiskt starta/stoppa luftare. Detta säkerställer att DO-nivåer överstiger 6 mg/L och når över 7 mg/L under utfodring, vilket är nödvändigt för recirkulerande vattenbruk med hög-densitet.
2. Mekaniserad teknik och utrustning för övervakning av vattenkvalitet
Ett automatiserat kontrollsystem för dammsyresättning övervakar nyckelparametrar som DO, temperatur och pH. Systemet består av en automatisk syresättningskontroller, vattensensorer och en mobil klient. Den möjliggör övervakning i realtid, mobilvarningar och automatiserad luftningskontroll baserat på förinställda DO-gränser.
Fördelarna inkluderar minskad arbetskraft, hög precision och energibesparingar. En nackdel är nedsmutsning av sensorn, vilket kräver rengöring en gång i veckan för att bibehålla noggrannheten.
Installationsriktlinjer:
- Placera sensorer i områden med låg-syrehalt (t.ex. medvind).
- Fäst sonderna vertikalt, med vattenlinjen 2–3 cm under utloppet, 5–20 m från luftare.
- Sätt DO-gränser enligt art; för largemouth bas, nedre gräns vid 5 mg/L, övre gräns vid 8 mg/L.
3. Mekaniserad utfodringsteknik och utrustning
Varje vattenkanal är utrustad med en 60 kg intelligent matare. Dessa matare möjliggör fjärrhantering via mobiltelefoner, erbjuder exakt vägning, tidsinställd matning, automatisk avstängning när den är tom, dataloggning och felvarningar. De kan integreras med smart övervakning för att observera utfodring och fiskbeteende.
För att få plats med smala kanaler läggs sidopaneler till för att minska utfodringsspridningen, vilket förhindrar att fodret överskrider kanalgränserna.
Dagliga fodermängder bestäms av art, tillväxtstadium, årstid och väder, uppdelat i 3–4 tidsinställda utfodringar. Mekaniserad utfodring minskar arbetskraften, minimerar spill, förbättrar foderutnyttjandet, sänker kostnaderna och minskar skadliga bakterier och gaser, vilket sparar 10–15 % jämfört med manuell utfodring.
4. Mekaniserad teknik och utrustning för behandling av fiskavfall
En avfallsuppsamlingstank installeras för varje 5–8 vattenkanaler, var och en utrustad med ett sugsystem som består av ett dragsystem, styrreps rörelsesystem, undervattensvakuum, automatiskt styrsystem, rörledningar och elektriska pumpar. Detta system samlar in och släpper ut fiskavfall och restfoder i en operation.
Drivs av luft-lyftluftare, skjuts avfallet till uppsamlingstanken och pumpas till risfält som gödningsmedel-en uppgift som är omöjlig manuellt.
Driftsanmärkningar:
- Håll ett 25 cm mellanrum mellan undervattensvakuum och tankbotten.
- Rengör 1,5 timme efter utfodring.
- Rengör dammsugaren regelbundet för att förhindra igensättning.
5. Muddringsteknik
Muddring involverar två områden:
- Vattenkanaler: Töms och desinficeras med klordioxid eller bränd kalk.
- Reningszon: Muddras med stora bulldozers när siltdjupet överstiger 15 cm, vart 3–5:e år.
Bulldozers tar effektivt bort slam ner till ny jord, med en produktivitet som är 10 gånger högre än för sugmudderverk och 50 gånger manuell muddring.
6. Matchningsschema för utrustning
Pei County har utvecklat ett maskinmatchningsschema för ekologiskt återcirkulerande vattenbruk för damm för att säkerställa optimal vattenkvalitet och syresättning.Tabell 1beskriver utrustningsschemat för ett 100 mu vattenområde med 8 kanaler.
II. Jämförande analys: ekologiskt recirkulerande vattenbruk kontra konventionella dammmekaniserade vattenbruk
1. Vattenbrukets effektivitet
Ekologiskt recirkulerande vattenbruk erbjuder högre beläggningstäthet, bättre kontroll av vattenkvaliteten, förbättrat foderutnyttjande, minskat arbete, miljömässig hållbarhet, lägre risker och högre ekonomisk avkastning. Specifika jämförelser beskrivs i detaljTabell 2.
2. Ekonomiska fördelar
Integrerad mekanisering minskar risker, arbetskraft och kostnader samtidigt som effektivitet, täthet och avkastning ökar. Till exempel uppnår Pei County Runwo Aquatic Farming Family Farm en genomsnittlig avkastning på 1 573,4 kg/mu (stormöbb: 1 306,3 kg/mu; silver- och storkarp: 267,1 kg/mu). Detta representerar en ökning med 294,3 kg/mu för largemouth bas och 16,4 kg/mu för silver och bighead karp jämfört med konventionella dammar, med en extra vinst på 7 553 yuan/mu. Detaljer visas iTabell 3.
III. Frågor och rekommendationer
1. frågor
Matare: Minsta utfodringsspridning överstiger kanalbredden, vilket orsakar kors-matning och slöseri. Runwo Farm modifierade 60 kg vibrerande matare med justerbara bafflar för att kontrollera utfodringsspridningen, vilket löste problemet.
Jetluftare: Otillräcklig syresättning och flöde. Tekniker förbättrade dem genom att:
Byte av den enda injektorn med tre injektorer.
Lägga till en virvelluftpump till luftintaget.
Dessa förbättringar ökade DO-nivåerna, vattenflödet och hastigheten, vilket säkerställde en färskvattenförsörjning till jordbrukszonen.
2. Rekommendationer
Matare: Tillverkare bör inkludera justerbara bafflar för att anpassa sig till olika kanalbredder.
Jetluftare: Tillverkare bör:
Öka luftintagsmotorns effekt för större luftflöde.
Utveckla multi-injektormodeller för att förbättra vattenflödeskapaciteten och säkerställa en kontinuerlig tillförsel av syrerikt vatten- till jordbrukszonerna.