Mechanizovaná technologie a zařízení pro rybniční ekologickou recirkulační akvakulturu
Ekologická recirkulační akvakultura v jezírku, běžně známá jako chov ryb na oběžných drahách, je model akvakultury s vysokou-hustotou, který zahrnuje vybudování vodních kanálů, které rozdělí jezírko na zónu chovu ryb a zónu čištění vody, přičemž se k podpoře proudění vody používá mechanické zařízení. Okres Pei, který se nachází na břehu jezera Weishan s bohatými vodními zdroji, je přírodním místem pro sladkovodní akvakulturu. Okres má 40 900 mil-rybníků s vysokým standardem, včetně 1 200 mil. rybníků určených pro ekologickou recirkulační akvakulturu s vodním kanálem o rozloze 10 450 m². Mezi hlavní akvakulturní druhy patří tolstolobik, amur a karas s roční produkcí přibližně 2 100 tun. Oblast věnovaná ekologické recirkulační akvakultuře v rybnících se rok od roku rozšiřuje díky vysoké hustotě osazení, snadnému řízení,-kvalitním produktům z vodních organismů a ekonomickým výhodám. Do konce roku 2024 měl okres Pei 486 sad mechanických zařízení pro ekologický chov sladkovodních ryb s recirkulací a dosáhl tak komplexní úrovně mechanizace 87,5 %.
I. Aplikace a analýza mechanizované techniky a zařízení
Rybniční ekologická recirkulační akvakultura integruje mechanizované technologie a zařízení pro provzdušňování, krmení, sledování kvality vody, odstraňování rybího odpadu, sběr a bagrování. Tato analýza je založena na příkladu rodinné farmy Pei County Runwo Aquatic Farming, která má rozlohu rybníka 103 mu a využívá model rybníkové ekologické recirkulační akvakultury. Farma má v současné době 8 vodních kanálů o celkové ploše 880 m², kde se chovají především okouni tolstolobi.
1. Technologie a zařízení mechanizovaného provzdušňování
Zóna akvakultury v rybničních ekologických recirkulačních systémech představuje pouze 2–5 % celkové vodní plochy, přičemž hustota obsádky je přibližně 21,2krát vyšší než u konvenčního rybníkářství. Například vodní kanál o objemu 220 m³ obsahuje 33 881 okounů velkoústý a dosahuje hustoty 80,5 kg/m³. Mechanizované provzdušňování je tedy kritické.
Rodinná farma Pei County Runwo Aquatic Farming vybavuje každý vodní kanál (5 m široký, 22 m dlouhý, 2,5 m hluboký, s hloubkou vody 2 m) jedním vzduchovým -provzdušňovačem o výkonu 2,2 kW. Čtyři vodní kanály sdílejí jedno 3 kW vířivé vzduchové čerpadlo s několika nano{8}}provzdušňovacími trubicemi. Čistící zóna 101,7 mu je vybavena jedním 1,5 kW nárazovým provzdušňovačem, třemi 3 kW lopatkovými provzdušňovači a třemi 3 kW proudovými provzdušňovači, které tvoří uzavřený systém cirkulace vody.
Zkoušky potvrzují, že toto nastavení provzdušňování vyhovuje potřebám-zemědělství s vysokou hustotou. Vzduchový -provzdušňovač nejen zajišťuje okysličování, ale také tlačí vodu, průběžně obnovuje vodu v kanálech a proplachuje rybí odpad a zbytkové krmivo do prostoru sběru odpadu. Nano-provzdušňovací trubice uspořádané podél dna kanálků zajišťují jemné bublinky pro lepší rozpouštění kyslíku a udržují hladinu kyslíku ve spodních vrstvách vody. Tryskové provzdušňovače v čistící zóně zlepšují okysličení, podporují vertikální výměnu vody, zlepšují kvalitu vody a podporují cirkulaci vody. Vodní rostliny a filtr{7}}krmící ryby vodu dále čistí.
Kombinované působení těchto provzdušňovačů udržuje hladinu rozpuštěného kyslíku (DO) nad 6 mg/l, což zajišťuje optimální kvalitu vody. Mezi operační protokoly patří:
- Vzduchové-provzdušňovače: Nízký průtok v raných fázích (0,1–0,3 m/s), provoz 24 hodin během středních-až{4}}pozdních fází (kromě krmení).
- Nano{0}}provzdušňovací zařízení: Častý provoz v polovině-až{1}}pozdních fází k udržení DO na 6–8 mg/l.
- Tryskové provzdušňovače: Provoz od 5:00 do 17:00, v noci vypnuto.
Většina farem v okrese Pei používá kombinaci provzdušňovačů s automatickým ovládáním založeným na monitorování kvality vody, nastavení horních a dolních limitů DO pro automatické spuštění/zastavení provzdušňovačů. To zajišťuje hladiny DO nad 6 mg/l, které během krmení dosahují přes 7 mg/l, což je nezbytné pro recirkulační akvakulturu s vysokou-hustotou.
2. Technologie a vybavení mechanizovaného monitorování kvality vody
Automatizovaný řídicí systém okysličování jezírka monitoruje klíčové parametry, jako je DO, teplota a pH. Systém se skládá z automatického regulátoru okysličení, vodních senzorů a mobilního klienta. Umožňuje sledování v reálném čase{2}}, mobilní upozornění a automatické řízení provzdušňovače na základě přednastavených limitů DO.
Mezi výhody patří snížená pracnost, vysoká přesnost a úspora energie. Nevýhodou je znečištění snímače, které vyžaduje týdenní čištění pro zachování přesnosti.
Pokyny pro instalaci:
- Umístěte senzory do oblastí s nízkým{0}}kyslíkem (např. po větru).
- Sondy upevněte svisle, s vodoryskou 2–3 cm pod výstupem, 5–20 m od provzdušňovačů.
- Stanovte limity DO podle druhu; pro okouna tolstolobika spodní limit 5 mg/l, horní limit 8 mg/l.
3. Technologie a zařízení mechanizovaného krmení
Každý vodní kanál je vybaven jedním inteligentním podavačem o hmotnosti 60 kg. Tyto podavače umožňují vzdálenou správu prostřednictvím mobilních telefonů, nabízejí přesné vážení, časované podávání, automatické vypnutí při vyprázdnění, protokolování dat a upozornění na poruchy. Mohou se integrovat s inteligentním monitorováním pro sledování krmení a chování ryb.
Aby se přizpůsobily úzkým kanálům, jsou přidány boční panely, aby se snížilo šíření krmiva a zabránilo se tomu, aby krmivo překročilo hranice kanálů.
Denní množství krmiva závisí na druhu, fázi růstu, ročním období a počasí, rozdělené do 3–4 časovaných krmení. Mechanizované krmení snižuje pracnost, minimalizuje plýtvání, zlepšuje využití krmiva, snižuje náklady a omezuje škodlivé bakterie a plyny, což ve srovnání s ručním krmením ušetří 10–15 %.
4. Technologie a vybavení mechanizovaného zpracování rybího odpadu
Na každých 5–8 vodních kanálů je instalována jedna sběrná nádrž na odpad, každý je vybaven sacím systémem zahrnujícím trakční systém, systém pohybu vodicích lan, podvodní vakuum, automatický řídicí systém, potrubí a elektrická čerpadla. Tento systém shromažďuje a vypouští rybí odpad a zbytkové krmivo v jedné operaci.
Odpad je poháněn vzduchovými-provzdušňovači a je tlačen do sběrné nádrže a čerpán na rýžová pole jako hnojivo-, což je ručně nemožné.
Provozní poznámky:
- Mezi podvodním vakuem a dnem nádrže udržujte mezeru 25 cm.
- Čistěte 1,5 hodiny po krmení.
- Pravidelně čistěte vysavač, abyste zabránili ucpání.
5. Technologie bagrování
Bagrování zahrnuje dvě oblasti:
- Vodní kanály: Vyprázdněte a dezinfikujte oxidem chloričitým nebo nehašeným vápnem.
- Zóna čištění: Bagrování velkými buldozery, když hloubka bahna přesáhne 15 cm, každých 3–5 let.
Buldozery účinně odstraňují bahno na nové půdě s produktivitou 10krát vyšší než u sacích bagrů a 50krát vyšší než u ručního bagrování.
6. Schéma přiřazování zařízení
Pei County vyvinula schéma přizpůsobení strojů pro ekologickou recirkulační akvakulturu rybníků, aby byla zajištěna optimální kvalita vody a okysličení.Tabulka 1nastiňuje schéma zařízení pro vodní plochu 100 mu s 8 kanály.
II. Srovnávací analýza: Ekologická recirkulační akvakultura vs. konvenční rybníková mechanizovaná akvakultura
1. Efektivita akvakultury
Ekologická recirkulační akvakultura nabízí vyšší hustotu osazení, lepší kontrolu kvality vody, lepší využití krmiva, snížení pracnosti, udržitelnost životního prostředí, nižší rizika a vyšší ekonomickou návratnost. Konkrétní srovnání jsou podrobně popsána vTabulka 2.
2. Ekonomické přínosy
Integrovaná mechanizace snižuje rizika, práci a náklady a zároveň zvyšuje efektivitu, hustotu a výnos. Například rodinná farma Pei County Runwo Aquatic Farming dosahuje průměrného výnosu 1 573,4 kg/mu (tloušť: 1 306,3 kg/mu; tolstolobik: 267,1 kg/mu). To představuje nárůst o 294,3 kg/mu u okouna tolstolobičného a 16,4 kg/mu u stříbřitého a tolstolobika ve srovnání s konvenčními rybníky, s dodatečným ziskem 7 553 yuanů/mu. Podrobnosti jsou uvedeny vTabulka 3.
III. Problémy a doporučení
1. Problémy
Podavače: Minimální rozpětí podávání přesahuje šířku kanálu, což způsobuje křížové{0}}krmení a plýtvání. Runwo Farm modifikované 60 kg vibrační podavače s nastavitelnými přepážkami pro ovládání rozmetání krmiva, čímž se problém vyřešil.
Tryskové provzdušňovače: Nedostatečné okysličení a průtok. Technici je vylepšili o:
Výměna jednoho vstřikovače za tři vstřikovače.
Přidání vířivého vzduchového čerpadla k přívodu vzduchu.
Tato vylepšení zvýšila hladiny DO, průtok vody a rychlost, což zajistilo dodávku čerstvé vody do zemědělské zóny.
2. Doporučení
Podavače: Výrobci by měli začlenit nastavitelné přepážky, aby se přizpůsobily různým šířkám kanálů.
Tryskové provzdušňovače: Výrobci by měli:
Zvyšte výkon motoru nasávání vzduchu pro větší proudění vzduchu.
Vyvíjejte modely s více{0}}vstřikovači, abyste zvýšili kapacitu průtoku vody a zajistili nepřetržitý přísun vody bohaté na kyslík-do zemědělských oblastí.