【重大引领性技术】受控式集装箱循环水绿色高效养殖技术集成示范

(一)技术概述

受控式集装箱循环水绿色高效养殖技术,创新性地采用定制标准集装箱为养殖载体,应用“分区养殖、异位处理”新技术工艺,把养殖对象集中在箱内集约化养殖,通过应用高新技术有效地控制养殖环境和养殖过程,将传统水产养殖从自然空间里“解放”出来,实现养殖尾水生态循环利用、达标排放,并显著提升水产品质量品质,是推进水产养殖工业化发展的一种有效模式。该技术是由我国企业自主研发,具有节地节水、生态环保、质量安全、集约智能等优点,在引领渔业绿色发展、转型升级、产业扶贫中应用前景广泛。经中国科学院院士桂建芳等权威专家评价认为,技术成果为国内外首创,达到国际先进水平。

(二)技术要点

1. 技术原理

构建“养殖箱体-池塘”一体化循环水养殖系统。工业化设计定型20英尺陆基推水标准集装箱体(长6.3米×宽2.4米×高2.6米),将养殖箱体安装在池塘边,从池塘抽取上层高氧水,注入养殖箱体内仿生态流水养殖,养殖尾水返回池塘进行生态净水,池塘功能转变为生态净化池。针对养殖品种和水质环境要求,综合应用循环推水、生物净水、流水养鱼、精准投喂、鱼病防控、集污排污、水质在线监测、物联网智能管理等技术,实现有效精准控制养殖环境和养殖过程。每套养殖箱体可容纳水体25立方米,养殖产能相当于2亩传统池塘的产能,具有养殖集约化程度高、抵御自然能力强、产品安全可控等特点。



图1 受控式集装箱循环水绿色高效养殖技术原理图

2. 配套关键技术

1)循环水系统标准化构建技术。以实现尾水生态处理和达标排放为目标,集成开发集装箱循环水系统构建技术及配套关键设备。

2)适养品种筛选及驯养技术。筛选出适宜箱式养殖的水产品种,进行驯化养殖。验证生长速度、成活率、饲料转化系数、出肉率、抗病性、抗逆性、品质等性能,确立适宜品种。

3)箱式生态高效养殖技术。以生态高效为目标,集成高效养殖技术规范,实施水、种、饲、增氧机等关键技术和设备配套,要求单位水体生产率在20-40千克/立方米。

4)物联网精准控制技术。构建智能可控健康养殖系统。高能低氮环保饲料、三级生命通道供氧保障、物联网智能监控,实现控水、控苗、控料、控菌、控藻,养殖智能精准化水平大幅提升。

5)便捷化捕捞技术。利用向养殖箱通入200ppm浓度的二氧化碳,使养殖对象处于麻醉状态,从出鱼口均匀排出,实现无创出鱼。

6)池塘生物净水技术。根据水质情况向池塘投放芽孢杆菌以及滤食性鱼类维持池塘水质的稳定性。

7)粪污集中收集及处理技术。构建高效集污和尾水生态化处理耦合系统,通过箱内“斜面环流集污”和箱外“固液分离”,实现固体粪污收集率达90%以上,粪污生态处理并资源化利用。通过三级生态净化池塘和好氧反硝化新工艺,经济高效去除水中氨氮,实现尾水循环利用、达标排放。

8)病害生态防治技术。通过抽取生态池塘上层富氧水、进水臭氧杀菌、科学调温预防病害、分箱隔离防止病 原扩散等措施,减少养殖病害,养殖用药较传统池塘养殖减少 90%以上。

9)水产品质量安全和品质控制技术。建立绿色生产标准体系通过仿生环流,提升产品的肉质口感;通过生态池蓝藻抑制技术,有效去除土腥味;配套水产品贮运保鲜和品质控制技术,开发相关加工食品,实现提质增效。

10)池塘休闲化和景观化改造技术。以提升产品展示、生产体验、文化呈现、休闲娱乐等功能为目标,选择和搭配适宜的池塘生态基质、植物、水体、水生动物、微生物群落,进行生态系统构建,提升池塘休闲和景观的功能,促进产业绿色发展。

3. 技术优势

1)节地节水。集装箱占地面积小,可移动,在相同养殖产量下,较传统养殖可节约土地资源75%-98%和水资源50%-70%。建立基于物联网的精准养殖系统,提升养殖精准化、信息化水平,提升资源利用效率。

2)生态环保。实施集中收集残饵鱼粪并转变为肥料,养殖尾水生态处理、达标排放。生产过程与生态农业、休闲渔业等相结合,实现清洁生产。
3)品质可控。养殖环境可控、病害发生少,用药少。养殖对象逆水运动,脂肪少,内质弹性好,无土腥味。

4)集约智能。单个箱体年产量最高可达4吨,每亩池塘可配套养殖箱体3-7个,实现工业化生产。创新智能化、标准化、精准化养殖体系,实现操作便捷化,降低劳动强度,显著提高养殖效率。在相同产量下较传统池塘养殖节省人力50%以上,提高饲料效率6%-7%,提高成活率8%-10%。



图2 受控式集装箱循环水绿色高效养殖示意图

集成示范任务

1. 打造高标准示范展示基地建设

在广西和安徽,建立技术示范展示基地2个。示范基地主要提升内容:一是优化集装箱循环水系统。结合基地现有设施和实际需求,对循环用水系统及配套设施设备升级改造,提升水资源的利用效率。二是优化养殖尾水处理和监测系统。优化养殖粪便残饵高效收集、粪污生态处理及资源化利用系统,开展尾水监测及水质检测。三是开展休闲化景观化改造。通过规划设计和完善相关制度,拓展集装箱养殖的休闲文化和科普体验功能,建立休闲展示区开展产品展示、文化展示、生产体验等活动。同时,依托示范展示基地,开展受控式集装箱循环水养殖技术示范。



图3 受控式集装箱循环水绿色高效养殖现场图

2. 制定标准化的一揽子推广应用方案

在示范基地设立一定面积对照区,组织开展示范模式与传统模式的养殖性能与综合效益对比分析。制定技术性能和效益评价指标体系和方法标准。组建项目测产验收工作组和专家组,根据对照试验和测产验收的数据,评估模式在节能减排、提质增效、质量安全、尾水处理等方面的技术性能,分析相关经济、生态和社会效益。以评估结果和数据为依托,从循环水系统构建及景观化、生态健康养殖技术、质量安全和品质控制、尾水处理及预测预警等四个方面,对配套关键技术进行熟化和标准化提升,构建模式的技术标准体系,并制定分区域一揽子推广应用方案。

3. 构建新型示范推广应用工作机制

由全国水产技术推广总站牵头,以中国集装箱式水产养殖技术创新联盟为依托,重点组织中国水产学会、集装箱养殖技术研发单位和示范省份开展示范工作。发挥中国水产学会专家平台作用,整合推广、企业、研究院所和高校等相关人才,建立跨行业、全产业链的专家组。建立中国水产学会技术创新示范基地,加强示范基地技术指导和人才培养,加强示范基地的宣传展示、技术集成、培训实践和机制创新功能,逐步构建以成果奖励为引导的技术成果转化应用新机制;建立以市场为导向的政产学研推用“六位一体”协同推广新机制。

4. 组织现场观摩交流和集中宣传活动

拟于2020年一季度在安徽或广西举办现场观摩交流活动,邀请适宜地区各级渔业管理、技术服务单位,以及新型经营主体、养殖大户等广泛参加。及时总结项目实施中取得的好成效、好经验、好人物,通过网络、电视、报纸等途径开展宣传,扩大项目影响,营造良好的社会氛围。(出处:中国农业技术推广)