付成東 劉華兵 楊志 焦魁虎 孫慧群

摘要 循環(huán)水養(yǎng)殖模式（RAS）是目前國(guó)內(nèi)水產(chǎn)工廠化養(yǎng)殖推行的節(jié)能、環(huán)保、高產(chǎn)模式，但由于養(yǎng)殖者重生產(chǎn)、輕管理、不懂技術(shù)及技術(shù)不成熟等原因，使養(yǎng)殖區(qū)殘餌糞便污染一直得不到很好的解決，成了RAS模式最核心的技術(shù)難題。通過探討國(guó)內(nèi)RAS模式發(fā)展現(xiàn)狀及工藝中存在的問題，分析了RAS系統(tǒng)中殘餌糞便成分及其污染危害，并針對(duì)其治理工藝和技術(shù)提出研究的思路。

關(guān)鍵詞 循環(huán)水養(yǎng)殖；殘餌；糞便；污染；治理現(xiàn)狀

中圖分類號(hào) S949 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）32-0076-04

Analysis of Pollution and Treatment Status of Residual Bait Feces in the Development of Domestic Recirculating Aquaculture

FU Chengdong1，LIU Huabing2， YANG Zhi1 et al

（1.Environmental Protection Bureau of Yingjiang District， Anqing City， Anqing，Anhui 246000；2.College of Resources and Environment， Anqing Normal University， Anqing，Anhui 246133）

Abstract The model of RAS is an energysaving， environmentfriendly and highyield model for domestic aquaculture factorization at present. However， because the breeders who do not understand the technology or possess immature technology pay more attention to production， less management， so that the pollution of baits and feces in breeding areas have not been well resolved with the result that it has become a core technical problem of the RAS model. Based on the discussion of the present development situation of the domestic RAS model and the existing problems in the process， this paper analyzed the components of residual baits and feces and its pollution harm in the RAS system， and puts forward some ideas for further research aiming at its treatment process and technology.

Key words Recirculating aquaculture；Residual bait；Feces；Pollution；Treatment status

作者簡(jiǎn)介 付成東（1976—），男，安徽安慶人，工程師，從事水污染治理研究。*通訊作者，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，從事水污染治理與生態(tài)恢復(fù)研究。

收稿日期 2018-09-09

全球漁業(yè)計(jì)劃判斷，今后10～15年全球水產(chǎn)養(yǎng)殖量增長(zhǎng)率要達(dá)到100%，才能符合全球人民對(duì)水產(chǎn)品的需求，我國(guó)水產(chǎn)品總產(chǎn)量連續(xù)20多年位居世界首位[1]，對(duì)全球水產(chǎn)的貢獻(xiàn)巨大，但我國(guó)是一個(gè)水資源非常匱乏的國(guó)家，近年來因養(yǎng)殖水域的二次污染和過度開發(fā)，水資源日益縮減，許多水產(chǎn)養(yǎng)殖基地養(yǎng)殖水面逐年減少。利用有限的水資源獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品，解決水產(chǎn)養(yǎng)殖快速發(fā)展與養(yǎng)殖環(huán)境日益惡化的矛盾[2-3]，成了當(dāng)前國(guó)內(nèi)水產(chǎn)領(lǐng)域重要的課題，低碳高效環(huán)保型的循環(huán)水養(yǎng)殖模式（recirculating aquaculture system，RAS）由此應(yīng)運(yùn)而生。筆者通過對(duì)國(guó)內(nèi)RAS模式發(fā)展現(xiàn)狀、工藝中存在問題的分析，探討了RAS系統(tǒng)中殘餌糞便污染的成分、形成原因和治理現(xiàn)狀，以期為RAS模式殘餌糞便的高效收集清除提供科學(xué)啟發(fā)作用。

1 我國(guó)循環(huán)水養(yǎng)殖發(fā)展現(xiàn)狀

自2016年到現(xiàn)在，我國(guó)促使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)重大轉(zhuǎn)型的事件是網(wǎng)箱拆除事件，曾經(jīng)作為傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式中極為重要的網(wǎng)箱養(yǎng)殖，對(duì)水資源十分依賴，一旦水源匱乏或污染，養(yǎng)殖就面臨巨大風(fēng)險(xiǎn)，此問題近年來不斷出現(xiàn)。我國(guó)RAS模式于20世紀(jì)90年代初以“溫室大棚+深井海水”工廠化養(yǎng)殖模型逐步發(fā)展起來。2013年，蘇州引進(jìn)美國(guó)大豆出口協(xié)會(huì)80∶20模式技術(shù)轉(zhuǎn)型和升級(jí)示范試驗(yàn)，這種低碳高效池塘循環(huán)水養(yǎng)殖技術(shù)（intensive pond aquaculture，IPA）即是RAS的一種形式，它通過建造流水養(yǎng)殖池和安裝推水曝氣設(shè)備，使原有的靜態(tài)池塘變成動(dòng)態(tài)循環(huán)流水，將池塘“開放式散養(yǎng)”變成“生態(tài)式圈養(yǎng)”[4-5]。截至2016年，池塘循環(huán)水養(yǎng)殖體系在國(guó)內(nèi)陸續(xù)建立了起來，RAS作為水產(chǎn)養(yǎng)殖工廠化發(fā)展最先進(jìn)的生產(chǎn)方式，被認(rèn)為是21世紀(jì)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)方向之一。

RAS模式下，水產(chǎn)品在封閉水域中經(jīng)過一段時(shí)間的圈養(yǎng)后，其中的水不再適宜水產(chǎn)品的生存，對(duì)這些污水經(jīng)過沉淀、過濾、消毒處理，使之再次變成適宜水產(chǎn)品生存的水資源，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用[6-7]。實(shí)踐表明，該模式具有以下優(yōu)點(diǎn)：①低碳環(huán)保。同樣的生物負(fù)載下，RAS所消耗的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖所消耗的能量，能有效地處理由于氮、磷等污染物質(zhì)引起的養(yǎng)殖水體富營(yíng)養(yǎng)化和污染，同時(shí)沒有養(yǎng)殖廢水排出，實(shí)現(xiàn)水體零排放[8]。②高密度高效益。與傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式相比，RAS模式需要的面積小很多，所以養(yǎng)殖密度大大提高，如虞城縣推廣80∶20模式放養(yǎng)全雄性羅非魚的密度可達(dá)1 935 kg/hm2[9]。相同面積的養(yǎng)殖水體，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出比傳統(tǒng)養(yǎng)殖高出幾十倍，有人計(jì)算過，傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式下總產(chǎn)量10 t的魚必須養(yǎng)在0.67 hm2的魚塘里，而在RAS模式下125 m2的水池就可達(dá)到此產(chǎn)量。③養(yǎng)殖周期短。所興等[10]鱘養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)果表明RAS適合鱘常年快速生長(zhǎng)，5 cm長(zhǎng)的魚種12個(gè)月可長(zhǎng)成1.5 kg的商品魚，養(yǎng)殖周期大大縮短。由于養(yǎng)殖周期短，一年間可以多次下苗多次產(chǎn)出，最終達(dá)到利潤(rùn)最大化。④不受惡劣環(huán)境影響。RAS可以在含有淡水水域或海水水域的任意地方建立養(yǎng)殖工廠，不受惡劣的地區(qū)環(huán)境以及水資源短缺等問題困擾，而且相對(duì)封閉的養(yǎng)殖空間能有效阻隔病害和控制病源的入侵。⑤節(jié)約成本。雖然剛投入運(yùn)行時(shí)集約化及自動(dòng)化設(shè)備的使用使成本比傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式高，但一次投入多年受益，大大節(jié)省了成本[11]。⑥具觀賞性，把景觀價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益融合在一起。

盡管有這些優(yōu)點(diǎn)，但由于受到現(xiàn)有設(shè)施水平和生產(chǎn)成本等方面的制約，目前國(guó)內(nèi)陸基工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)仍以流水養(yǎng)殖為主，高效RAS模式所占比例不高[12]。

2 RAS系統(tǒng)殘餌糞便污染與處理

RAS系統(tǒng)養(yǎng)殖尾水污染概括起來污染分外源和內(nèi)源兩類，外源污染除了周邊環(huán)境的地表徑流面源污染，主要是餌料和藥物等引起的污染；內(nèi)源污染主要是代謝物引起的糞便污染，以及病菌污染。餌料糞便污染構(gòu)成了養(yǎng)殖水體固廢物污染的主體。

2.1 餌料糞便成分分析

餌料主要分為天然和人工餌料兩大類，天然餌料有禾本科植物、水生維管束植物、細(xì)菌、浮游生物、底棲生物、有機(jī)碎屑等，人工餌料是通過一些農(nóng)作物和植物的副產(chǎn)品制作而成，如青餌料、大豆類、糠麩類、油餅類、油類作物種子榨油后產(chǎn)生的副產(chǎn)品等。糞便的1/4是水分，其余大多是脫了水的殘余消化液，以及從水產(chǎn)品的腸道脫落的壞死細(xì)胞和失去活性的細(xì)菌，還有未能消化的蛋白質(zhì)、食物纖維、脂肪、無機(jī)物等。殘餌糞便大部分被積累到水底沉積物中，其中蛋白質(zhì)約占17%，脂肪占3%，碳水化合物占62%，此外還有少量的磷、維生素和藥物[13]，主要污染元素是N和P。殘餌糞便中的N和P可被水中微生物等分解者利用，最終轉(zhuǎn)化成無機(jī)物被水生植物等通過光合作用固定，不能被利用又未得到人為清除則累積形成污染。

2.2 殘餌糞便的產(chǎn)生與性能分析

殘餌糞便的產(chǎn)生負(fù)荷取決于多種因素，如養(yǎng)殖動(dòng)物密度、餌料特性、養(yǎng)殖模式、水深、流速、水體自凈能力等[13]。Tovar等[14]對(duì)池塘養(yǎng)魚污染負(fù)荷的計(jì)算發(fā)現(xiàn)，每養(yǎng)殖l t魚，約外排9104.57 kg總懸浮固體，可見RAS系統(tǒng)殘餌糞便的產(chǎn)生負(fù)荷與養(yǎng)殖密度有很大關(guān)系。水產(chǎn)品對(duì)餌料的食用程度與餌料特性有關(guān)。池塘養(yǎng)殖虹鱒魚時(shí)，投入濕餌料有5%～10%不能被魚食用，投入干餌料有1%～5%不能被魚食用，若養(yǎng)殖冰鮮魚則有約30%餌料不能被食用[15]。被食用的部分在魚體內(nèi)的吸收率隨魚的食性而不同，肉食性魚類通常高于90%，雜食性魚類約80%，植食性和腐食性魚類低于80%，有20%～30%隨糞便進(jìn)入水體。不同餌料產(chǎn)生的糞便顆粒大小不同，沉降速度不同，RAS系統(tǒng)殘餌糞便中，粒徑>100 μm的顆粒稱為沉淀顆粒（settleable solids），粒徑<100 μm的稱為非沉淀顆粒（unsettleable solids）。沉淀顆粒在水流和水產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)的作用力下，逐漸被打散成直徑<30 μm的細(xì)微顆粒，非沉淀顆粒下降速率只有0.01 cm/s[16]，非沉淀顆粒若不及時(shí)從養(yǎng)殖池移出，就會(huì)有越來越多的殘餌糞便成為難以沉降的TSS。

2.3 殘餌糞便污染危害分析

水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的成分不同于工業(yè)廢水，主要由易降解有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)鹽和藥物組成，其最敏感的2個(gè)指標(biāo)是可溶性污染物中的NH4+-N和殘餌糞便顆粒物，對(duì)水環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在以下三方面：導(dǎo)致DO等理化因子改變；惡化底泥環(huán)境；破壞水體原有的生態(tài)。前人研究發(fā)現(xiàn)，底泥耗O2可導(dǎo)致養(yǎng)殖水體的DO需求增加5倍，且隨著底泥的累積，水體耗O2量呈線性增加[13]。養(yǎng)殖池中存在過剩餌料、未被水產(chǎn)品吸收餌料、代謝排出糞便以及人為施加肥料等污染，這些污染均導(dǎo)致外循環(huán)BOD、N、P及細(xì)菌等有害物質(zhì)大量增加，一方面嚴(yán)重增加了外循環(huán)的處理負(fù)荷，另一方面使底泥耗O2增多，厭氧菌迅速繁殖，部分有機(jī)物在底泥中轉(zhuǎn)化成氨、硫化氫等惡臭氣體，由此增加了養(yǎng)殖水體富營(yíng)養(yǎng)化和發(fā)臭的風(fēng)險(xiǎn)。Gowen 等[17]認(rèn)為，在12 個(gè)月的養(yǎng)殖期內(nèi)，每養(yǎng)殖50 t 魚將會(huì)產(chǎn)生19.4 t有機(jī)碳、2.2 t 有機(jī)氮和4.0 t可溶性含氮化合物，富營(yíng)養(yǎng)化水體有機(jī)碳含量可升高至原水平的4～5倍。

除了上述危害，NH4+-N還具有一定的毒性，NH4+-N達(dá)到一定濃度可使水產(chǎn)品抗病能力明顯下降，易發(fā)生大面積病害。一些養(yǎng)殖廠雖然沒有出現(xiàn)水產(chǎn)品大量死亡，但養(yǎng)殖時(shí)間久，污染積累，養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率將變得低下，出產(chǎn)的水產(chǎn)品質(zhì)量差。即使NH4+-N濃度不高，也對(duì)水產(chǎn)品的生理功能產(chǎn)生一定的影響。因?yàn)镹H4+-N在亞硝化菌或光合細(xì)菌作用下可轉(zhuǎn)化成亞硝酸，亞硝酸與一些金屬離子結(jié)合后可形成亞硝酸鹽，而亞硝酸鹽又可與胺類物質(zhì)結(jié)合，形成具有強(qiáng)烈致癌作用的亞硝胺，亞硝酸鹽對(duì)魚類還具有蓄積毒性[13]。此外，細(xì)微顆粒會(huì)使魚鰓堵塞，嚴(yán)重影響魚苗成活率和生長(zhǎng)率，還容易造成微濾機(jī)堵塞，對(duì)廢水的生物處理效果產(chǎn)生很大的影響。

2.4 RAS工藝殘餌糞便處理效果分析

國(guó)內(nèi)比較成熟的RAS工藝雖各有特點(diǎn)，但總體上都分養(yǎng)殖區(qū)、凈水區(qū)和物流控制平臺(tái)3個(gè)部分（圖1）。

2.4.1 養(yǎng)殖區(qū)殘餌糞便處理效果分析。

養(yǎng)殖區(qū)主要包括推水池、養(yǎng)殖池和集污池，要保證RAS系統(tǒng)長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)，養(yǎng)殖池的設(shè)計(jì)既要能保證充足的DO，又要達(dá)到高效自凈的效果，這對(duì)影響水產(chǎn)品產(chǎn)量的水流速度和徑深比提出了要求[16]。美國(guó)大豆出口協(xié)會(huì)以流體力學(xué)為依據(jù)，設(shè)計(jì)了長(zhǎng)22 m、有效寬度4 m、深度2～3 m的養(yǎng)殖池標(biāo)準(zhǔn)尺寸，水流速度和養(yǎng)殖池DO含量由推水池的推水增氧設(shè)備調(diào)節(jié)，以保證養(yǎng)殖池中水產(chǎn)品正常生長(zhǎng)的DO達(dá)到5 mg/L以上[18]。要保證系統(tǒng)正常和高質(zhì)量運(yùn)行，養(yǎng)殖池不能出現(xiàn)固廢物、可溶性污染物和致病微生物污染，要達(dá)到這一目標(biāo)，必須減輕后續(xù)處理和凈化的負(fù)擔(dān)，在養(yǎng)殖池后端設(shè)置集污池，排出的污水由泵抽出進(jìn)入該池，在該池經(jīng)過沉淀后脫水處理處置。但實(shí)際運(yùn)作表明，殘餌糞便固廢物是目前養(yǎng)殖池?zé)o法解決的主要問題，現(xiàn)有的循環(huán)水設(shè)備集污能力最多只有20%～30%，有的甚至更弱，所以集污池改造和優(yōu)化成為很多研究者的重點(diǎn)課題。北美用于養(yǎng)殖北極紅點(diǎn)鮭、虹鱒魚、賽蒙鮭魚的循環(huán)水系統(tǒng)很多采用雙通道排水排污養(yǎng)殖池，用一個(gè)相對(duì)小的水流（大約總水流的5%）將大部分的可沉淀顆粒從池底中心沖刷出。國(guó)內(nèi)研究人員對(duì)雙通道排水排污養(yǎng)殖系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，效果并不理想，排污通道大約會(huì)浪費(fèi)掉15%～20%的養(yǎng)殖水，不易推廣采用[19]?？梢?，國(guó)外RAS模式不能照搬照套，適合國(guó)內(nèi)RAS模式的集污工藝有待開發(fā)。

2.4.2 凈水區(qū)殘餌糞便處理效果分析。

凈水區(qū)功能是采用物理、化學(xué)、生物等方法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化處理，包括微濾機(jī)、弧形篩、泡沫分離、臭氧消毒、生物濾池、紫外線殺菌、加熱恒溫、純氧增氧和生物凈化等一系列技術(shù)手段[20]，主要處理總懸浮顆粒物（total suspended substance，TSS）、可溶性污染物和病原微生物。對(duì)于TSS的去除，目前生產(chǎn)上多使用機(jī)械方法，一般機(jī)械過濾去除較大懸浮物，對(duì)于非沉淀顆粒處理使用得比較成熟的是微濾機(jī)和弧形篩。微濾機(jī)的主要工作部件是濾網(wǎng)，其網(wǎng)目數(shù)（孔徑）直接影響TSS 去除率，200目濾網(wǎng)的微濾機(jī)對(duì)TSS的去除率為54.90%[21]，Ali[22]研發(fā)的轉(zhuǎn)鼓式微濾機(jī)在羅非魚循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中平均去除率為34.22%～52.41%，分析去除率不高的原因，其一是微濾機(jī)在初次使用過程中過濾效果較好，但長(zhǎng)期運(yùn)行中，水體中黏性物質(zhì)會(huì)逐步附著到濾網(wǎng)上，導(dǎo)致濾網(wǎng)孔徑變小，影響過濾能力；其二是RAS系統(tǒng)中TSS粒徑多在10～900 μm，其中30 μm 占到80%～90%[23-24]，目前的微濾機(jī)還無法有效去除60 μm 以下的TSS[25]。

弧形篩主要利用液相中顆粒物粒徑大小不同的特點(diǎn)，以一定孔徑的篩網(wǎng)截留顆粒物，實(shí)現(xiàn)水體固液分離，Lekang等[26]研究發(fā)現(xiàn)，直徑0.25 mm的篩網(wǎng)可有效去除約80%粒徑>70 μm的TSS，其優(yōu)點(diǎn)是無動(dòng)力消耗、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)成本低，但網(wǎng)目直徑過小，國(guó)內(nèi)尚無解決自動(dòng)清洗弧形篩面的技術(shù)[20]。

3 RAS系統(tǒng)殘餌糞便污染處理現(xiàn)狀

盡管RAS有著很大的市場(chǎng)前景，但相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)經(jīng)營(yíng)RAS項(xiàng)目的投資者并沒有盈利。究其原因，除了技術(shù)的復(fù)雜性構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)、規(guī)模化投資成本高、能耗大等因素，核心技術(shù)中的殘餌糞便清除是目前難以解決的問題。目前多采用沉淀法將糞便殘餌濃縮成污泥隨出水排出系統(tǒng)，但養(yǎng)殖企業(yè)普遍反映循環(huán)水系統(tǒng)對(duì)糞便殘餌的處理未得到足夠的重視，我國(guó)近5年循環(huán)水養(yǎng)殖研究熱點(diǎn)為養(yǎng)殖池設(shè)計(jì)、生物濾器、水循環(huán)裝置、供氧、電機(jī)軸等[12]，更多關(guān)注在產(chǎn)量和可溶性污染治理2個(gè)板塊，現(xiàn)有的模式缺乏糞便殘餌高效快速去除的機(jī)制。

3.1 凈水區(qū)殘餌糞便處理工藝

目前凈水區(qū)對(duì)養(yǎng)殖尾水中殘餌糞便顆粒的處理方法主要有以下2種方式：

①固液分離工藝。這是尾水處理系統(tǒng)的第1個(gè)環(huán)節(jié)，可去除大的顆粒物，從而減輕其環(huán)節(jié)之后的微濾機(jī)產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，同時(shí)也可減少能耗。

②蛋白分離工藝。蛋白分離器又稱泡沫分離器，該工藝根據(jù)吸附的原理，通過噴射裝置將臭氧或者空氣注入水體底部，產(chǎn)生的大量微氣泡在水中有著很強(qiáng)大的吸附能力，在其向上漂浮的過程中不斷吸附形成絮狀體的非沉淀顆粒以及部分溶解物質(zhì)等，待氣泡浮到水面后，排污裝置會(huì)將吸附的顆粒物去除。但這種技術(shù)常用于鹽度5%以上的海水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，不能在淡水中使用，因?yàn)樵诤Ｋ幸桩a(chǎn)生泡沫，淡水養(yǎng)殖系統(tǒng)中僅在有機(jī)物濃度較高的情況下才適用使用該技術(shù)。

3.2 養(yǎng)殖區(qū)處理殘餌糞便工藝

很多學(xué)者和水產(chǎn)養(yǎng)殖者認(rèn)為解決水體N、P污染最徹底的方式是將殘餌糞便在進(jìn)入外循環(huán)凈水區(qū)之前從系統(tǒng)中清除出去，即在內(nèi)循環(huán)養(yǎng)殖區(qū)中解決這一問題。

目前開發(fā)出來的內(nèi)循環(huán)末端殘餌糞便清除技術(shù)和工藝效果都不好，運(yùn)行實(shí)踐表明，清除的最佳效果不到30%。主要原因在于內(nèi)循環(huán)中的高密度養(yǎng)殖，曝氣、水產(chǎn)品的呼吸和運(yùn)動(dòng)、水力學(xué)運(yùn)動(dòng)使得餌料和糞便無法沉降下去。針對(duì)這一問題，很多學(xué)者提出降低餌料系數(shù)，如減量化，另一些學(xué)者嘗試改進(jìn)和開發(fā)處理殘餌糞便的工藝和設(shè)備。

減量化是在提高餌料質(zhì)量和轉(zhuǎn)化率基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，旨在降低餌料系數(shù)[21]。目前減量化工藝應(yīng)用擠壓技術(shù)，生產(chǎn)的餌料在攪拌均勻度和脂肪的含量等方面得到了提升，餌料的能量轉(zhuǎn)化率也大大提高。這項(xiàng)技術(shù)也可以生產(chǎn)結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的餌料，不同種類的水產(chǎn)品食入不同的餌料，餌料能量轉(zhuǎn)化率提高，養(yǎng)殖池中剩余的餌料量減少。減量化工藝還研發(fā)營(yíng)養(yǎng)元素搭配合理、能量轉(zhuǎn)換效率高的餌料，減少水體中N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量；并采取科學(xué)喂食法，根據(jù)水產(chǎn)品的不同生長(zhǎng)階段、不同生理狀態(tài)對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求和養(yǎng)殖的種類不同，嚴(yán)格配制集群餌料的量，定時(shí)投入餌料。

減量化是防止過多的殘餌進(jìn)入RAS系統(tǒng)以減輕凈水區(qū)處理負(fù)荷，對(duì)于已存在于養(yǎng)殖池的殘餌如何達(dá)到最大化收集，目前仍是被商榷的話題。把殘餌糞便控制在一定的范圍內(nèi)，通過后端及時(shí)收集，再經(jīng)過沉淀脫水處理變成植物有機(jī)肥。在這個(gè)工藝流程中，需避免養(yǎng)殖池內(nèi)糞便被打散、溶解、發(fā)酵，所以高效收集殘餌糞便成為RAS系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。有研究者開發(fā)了一種魚料添加劑——amorim cork，這種利用一種中間充滿空氣、密度小、無毒害且不會(huì)被魚消化的櫟屬軟木作為添加劑原材料，可使糞便浮起便于水上收集。李釩圖等[27]的半循環(huán)水鱒魚飼養(yǎng)試驗(yàn)顯示，在虹鱒餌料中添加2.5%的amorim cork，糞便即可被運(yùn)送到表面撇浮器，明顯降低了養(yǎng)殖用水的污染負(fù)荷。

現(xiàn)有RAS模式的養(yǎng)殖池與池塘的占比為1.5%～2.0%，這樣的占比會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的殘餌和糞便不能被及時(shí)徹底的收集。若想提高占比，需要在養(yǎng)殖池外額外增設(shè)促進(jìn)固廢物收集的工藝，將養(yǎng)殖池改為分路排污結(jié)構(gòu)以提高殘餌與糞便收集效率。田昌鳳等[28]設(shè)計(jì)了一種分隔式循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)，排污裝置為中間低、周圍高的鍋底形，將池內(nèi)比重較大的固廢物搜集到池底中央，通過集污裝置和吸污裝置排出養(yǎng)殖池外集中處理；生物填料也被用于高效收集和清除TSS[29]。這些研究在實(shí)驗(yàn)室模擬均顯示一定效果，但實(shí)踐運(yùn)作效果鮮見報(bào)道，這暗示了養(yǎng)殖池殘餌糞便的收集至今仍停留在起步階段。國(guó)內(nèi)對(duì)于RAS殘餌糞便污染的高效收集和清除無論是在凈水區(qū)還是在養(yǎng)殖區(qū)，都沒有取得質(zhì)的進(jìn)展。

4 結(jié)語與建議

殘餌糞便污染對(duì)RAS系統(tǒng)的健康運(yùn)行和水產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量具有較大的危害，并加重水體富營(yíng)養(yǎng)化、發(fā)臭以及NH4+-N對(duì)水產(chǎn)品的生理毒性。由于養(yǎng)殖者重生產(chǎn)、輕管理、不懂技術(shù)及技術(shù)不成熟等原因，目前國(guó)內(nèi)工廠化RAS模式養(yǎng)殖區(qū)殘餌糞便污染處理效果一直不理想，而后續(xù)凈水區(qū)對(duì)殘餌糞便顆粒物的處理手段有限，并且顆粒物加重了凈水區(qū)污染處理的負(fù)荷。國(guó)內(nèi)在改進(jìn)凈水區(qū)固液分離和蛋白分離工藝、探索新工藝、針對(duì)養(yǎng)殖區(qū)餌料減量化和殘餌糞便收集率等方面開展了研究，但研究仍在摸索階段。要從根本上解決這一問題，研究重點(diǎn)應(yīng)圍繞以下三方面開展：

①如何使殘餌糞便快速沉降而進(jìn)入沉淀池；

②如何收集和移除未沉降的殘餌糞便顆粒；

③如何使水產(chǎn)品產(chǎn)生的糞便不易被打碎。

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