韓登峰 胡振義 湯 蓉 李大鵬

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，國家大宗淡水魚產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系工程化養(yǎng)殖崗位，湖北 武漢 430070)

為加快水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展，國家大力實(shí)施池塘標(biāo)準(zhǔn)化改造，完善循環(huán)水和排水處理設(shè)施。工廠化循環(huán)養(yǎng)殖是一種將養(yǎng)殖尾水進(jìn)行一系列的凈化處理后再度回流到養(yǎng)殖池內(nèi)進(jìn)行魚類養(yǎng)殖的健康養(yǎng)殖模式。這種模式不僅可以凈化水質(zhì)，還可以養(yǎng)出優(yōu)質(zhì)的水產(chǎn)品，提高水產(chǎn)品質(zhì)量。為探測循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)的凈化效果以及經(jīng)濟(jì)效益情況，本研究以團(tuán)頭魴為養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)對(duì)象，進(jìn)行工廠化循環(huán)養(yǎng)殖效益初探。

一、工廠化循環(huán)養(yǎng)殖構(gòu)成

本循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)分為養(yǎng)殖桶，集污離心桶，微濾機(jī)，生物凈化池，生物硝化桶，紫外消毒器，高壓增氧器，水質(zhì)凈化儀，蓄水桶和相關(guān)管道設(shè)施等。

養(yǎng)殖桶共分3 類，小型養(yǎng)殖桶：直徑1.0 米、高1.0 米；中型養(yǎng)殖桶：直徑2.0 米、高1.5 米；大型養(yǎng)殖桶：直徑4.0米、高1.8米。

集污離心桶：采用連通器原理，養(yǎng)殖桶底部污水進(jìn)入集污桶離心，離心后上清液進(jìn)入循環(huán)，下沉魚類糞便沉淀。

滾筒微濾機(jī)(ZH-PM90)：小型過濾裝置，采用滾筒過濾分離技術(shù)，通過滾筒的濾網(wǎng)過濾廢水中的糞便和殘餌等廢物。

生物凈化池：凈化池里放滿大量生物刷，利用生物刷附著微生物對(duì)養(yǎng)殖尾水進(jìn)行凈化。凈化池中放有抽水泵，抽水泵將水抽入生物硝化桶。凈化池有浮球，可在池內(nèi)水量較少時(shí)放入蓄水池中已曝氣好的水。

生物硝化桶：生物硝化桶直徑1.0 米、高2.0 米，里面放滿硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌附著濾材，對(duì)養(yǎng)殖尾水中的氨氮和亞硝酸鹽進(jìn)行凈化處理。

利用紫外光對(duì)養(yǎng)殖水進(jìn)行殺菌處理，利用高壓條件增加養(yǎng)殖水體中的溶氧(僅在水體溶氧不足時(shí)使用)，對(duì)自來水進(jìn)行水質(zhì)凈化，凈化后水進(jìn)入蓄水桶。

循環(huán)養(yǎng)殖示意圖見圖1、圖2，圖中A、B、C、D、E為開關(guān)閥門。

圖2 養(yǎng)殖桶與集污離心桶結(jié)構(gòu)示意

循環(huán)養(yǎng)殖原理：養(yǎng)殖桶底部尾水通過連通器原理進(jìn)入集污離心桶中，集污離心桶對(duì)養(yǎng)殖尾水進(jìn)行離心，上層清液進(jìn)入微濾機(jī)，魚類和殘餌在下層沉淀。微濾機(jī)通過滾筒中的濾網(wǎng)對(duì)養(yǎng)殖尾水中的魚類糞便和殘餌進(jìn)行進(jìn)一步的過濾，過濾后尾水進(jìn)入生物凈化池。生物凈化池中的生物刷對(duì)尾水中氨氮和亞硝態(tài)氮進(jìn)行初步凈化。生物凈化池中的抽水泵將尾水抽入生物硝化桶中，硝化桶內(nèi)大量的硝化細(xì)菌對(duì)尾水中的氨氮、亞硝態(tài)氮進(jìn)行凈化，凈化后生物硝化桶內(nèi)下層水進(jìn)入紫外殺菌儀殺菌后返回養(yǎng)殖桶中，形成循環(huán)養(yǎng)殖。生物硝化桶上層水重新流入生物凈化池中，形成生物凈化池和生物硝化桶小循環(huán)。

二、工廠化循環(huán)養(yǎng)殖日常管理

循環(huán)養(yǎng)殖日常管理，做好飼料投喂，每天定時(shí)、定點(diǎn)、定質(zhì)、定量，訓(xùn)練團(tuán)頭魴的吃食，并做好循環(huán)系統(tǒng)檢查工作，做好水質(zhì)檢測，保證魚體健康生長。

1.魚種放養(yǎng)

個(gè)體重為(79.95±7.76)克團(tuán)頭魴放于3 個(gè)大型養(yǎng)殖桶中，體質(zhì)健壯，放養(yǎng)時(shí)間為2019 年4 月15日。

2.養(yǎng)殖管理

投喂餌料量為團(tuán)頭魴體重的2%，分早上8點(diǎn)和下午4 點(diǎn)兩次。每天對(duì)循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)進(jìn)行3 次巡視，一般情況是早上8 點(diǎn)、下午4 點(diǎn)和晚上8 點(diǎn)。巡視期間檢查循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行情況，觀察循環(huán)系統(tǒng)是否運(yùn)行正常，養(yǎng)殖桶內(nèi)充氧是否充足，生物凈化池水位是否正常，集污離心桶內(nèi)沉淀的魚糞便和殘餌等是否清理干凈。

3.水質(zhì)管理

實(shí)驗(yàn)對(duì)3個(gè)大型養(yǎng)殖桶以及凈化池水樣進(jìn)行采集，每周進(jìn)行1 次。3 個(gè)養(yǎng)殖桶等分3 個(gè)采集點(diǎn)，并取3個(gè)大桶的平均值作為最終檢測結(jié)果，生物凈化池取入口和出口兩個(gè)采集點(diǎn)作為檢測結(jié)果。水樣采集完后，確認(rèn)的檢測結(jié)果有NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TN。同時(shí)記錄水溫，pH，溶氧等情況。

三、工廠化循環(huán)養(yǎng)殖效益

1.水質(zhì)凈化情況

如圖3、圖4、圖5、圖6所示，養(yǎng)殖桶和生物凈化池入口NH4+-N、NO2--N 的濃度無明顯差異；養(yǎng)殖桶、生物凈化池入口和生物凈化池出口N03--N、TN 濃度之間也無明顯差異，表明養(yǎng)殖桶和生物凈化池入口水質(zhì)狀況一致；生物凈化池出口NH4+-N、NO2--N 的濃度明顯小于養(yǎng)殖桶和生物凈化池入口，表明硝化細(xì)菌凈化效果明顯。硝化細(xì)菌凈化后，NH4+-N、NO2--N 濃度大幅度下降，凈化后水質(zhì)滿足團(tuán)頭魴的生長要求。

圖3 養(yǎng)殖桶、凈化池入口、凈化池出口NH4+-N

圖4 養(yǎng)殖桶、凈化池入口、凈化池出口NO2-

圖5 養(yǎng)殖桶、凈化池入口、凈化池出口NO3-

圖6 養(yǎng)殖桶、凈化池入口、凈化池出口TN

2.循環(huán)養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益

初始個(gè)體重為(79.95±7.76)克的團(tuán)頭魴經(jīng)過7 個(gè)月的養(yǎng)殖后，平均體重(385±54.43)克/尾。以每個(gè)養(yǎng)殖桶200 尾團(tuán)頭魴，團(tuán)頭魴11 元/千克價(jià)格計(jì)算，養(yǎng)殖團(tuán)頭魴總價(jià)格2 541元。養(yǎng)殖成本魚苗花費(fèi)4 000元，基地鼓風(fēng)機(jī)、抽水泵、紫外消毒器等耗電費(fèi)3 777 元，魚藥費(fèi)100 元，飼料費(fèi)用為1 400元，運(yùn)輸成本為1 650元，成本11 137元。循環(huán)養(yǎng)殖利潤為-8 596元。詳見表1。

表1 本次循環(huán)水養(yǎng)殖成本情況 元

四、討論與分析

1.水質(zhì)狀況分析

硝化細(xì)菌凈化前，NH4+-N 濃度為0.265 毫克/升，NO2--N濃度為0.214毫克/升。硝化細(xì)菌凈化作用后，NH4+-N 濃度穩(wěn)定在 0.086 毫克/升，NO2--N 濃度穩(wěn)定在0.046 毫克/升。硝化細(xì)菌凈化前后，NH4+-N 和NO2--N 濃度變化明顯，并且凈化作用降低后的濃度完全滿足團(tuán)頭魴的生長需求。硝化細(xì)菌作用明顯，循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)凈化作用明顯。

2.經(jīng)濟(jì)效益

(1)經(jīng)濟(jì)效益模型

P＝M1S1-M2S2-(M1-M2)×LS×S3-G1

ρ1＝M1/V1

ρ2＝M2/V1

M1為成品魚總重，M2為魚苗總重，S1成品魚出售單價(jià)，S2為魚苗單價(jià)，S3為飼料單價(jià)，LS為餌料系數(shù)，G1為電費(fèi)魚藥等固定費(fèi)用，ρ1為初始養(yǎng)殖密度，ρ2為最終養(yǎng)殖密度，V1為養(yǎng)殖總體積。

(2)經(jīng)濟(jì)效益分析

經(jīng)濟(jì)效益為負(fù)數(shù)與養(yǎng)殖密度有關(guān)系，我們研究進(jìn)行的是小型的循環(huán)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)，養(yǎng)殖桶的總體積只有67.82米3。整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行只用到3個(gè)大型養(yǎng)殖桶。在循環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定后，團(tuán)頭魴的初始養(yǎng)殖密度為0.7 千克/米3，7 個(gè)月養(yǎng)殖后，團(tuán)頭魴最終養(yǎng)殖密度為3.4千克/米3。養(yǎng)殖密度過低，團(tuán)頭魴的養(yǎng)殖效益不能滿足養(yǎng)殖過程中的成本消耗。對(duì)團(tuán)頭魴效益進(jìn)行計(jì)算，團(tuán)頭魴利潤＝團(tuán)頭魴售價(jià)和-團(tuán)頭魴魚苗成本-飼料成本-電費(fèi)-其他成本。團(tuán)頭魴魚苗成本4 000 元，團(tuán)頭魴銷售價(jià)格11 元/千克，餌料系數(shù)為1.59，飼料單價(jià)是4.8 元/千克，最終密度是初始密度4.86 倍。因此團(tuán)頭魴在初始密度為8.35 千克/米3情況下，能夠開始實(shí)現(xiàn)盈利。當(dāng)養(yǎng)殖的總體積增大，實(shí)現(xiàn)盈利的團(tuán)頭魴密度會(huì)更低。

3.不足之處與展望

本次循環(huán)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)證明循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)是可以明顯地凈化水質(zhì)，增加水資源利用，減少浪費(fèi)的。但是實(shí)驗(yàn)過程還是有許多不足之處。養(yǎng)殖初期，由于養(yǎng)殖操作不規(guī)范，導(dǎo)致最初團(tuán)頭魴魚苗死亡大半，使得魚苗成本相對(duì)增大。如果在養(yǎng)殖過程中管理規(guī)范，那么魚苗成本會(huì)下降很多。本次實(shí)驗(yàn)魚苗成本為4 000元，若正常管理，在相同的養(yǎng)殖密度下，魚苗成本將是400 元。按10%的死亡率計(jì)算，魚苗成本為444 元，即9.35 元/千克，固定費(fèi)用為9 514 元。整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)6 個(gè)養(yǎng)殖桶運(yùn)轉(zhuǎn)下，在初始養(yǎng)殖密度大于4.79 千克/米3時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)盈利。

養(yǎng)殖過程中氨氮和亞硝酸鹽可以在硝化細(xì)菌凈化下明顯減少，但是可溶性活性磷和總磷卻沒有辦法去除。因此我們接下來打算培養(yǎng)反硝化聚磷菌進(jìn)行微生物除磷，并在凈化池底鋪一層鋁鐵過濾性材料，以吸附除磷。

五、總結(jié)

工廠化循環(huán)養(yǎng)殖是有效益的。擴(kuò)大養(yǎng)殖面積，做好日常循環(huán)養(yǎng)殖管理工作，不僅經(jīng)濟(jì)效益會(huì)得到提高，養(yǎng)殖出的魚更是市場需求的優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品。