Mechanizovaná technológia a vybavenie pre rybníkovú ekologickú recirkulačnú akvakultúru
Ekologická recirkulačná akvakultúra v rybníku, bežne známa ako chov rýb na obežnej dráhe, je model akvakultúry s vysokou-hustotou, ktorý zahŕňa vybudovanie vodných kanálov na rozdelenie rybníka na zónu chovu rýb a zónu na čistenie vody pomocou mechanického zariadenia na podporu prietoku vody. Okres Pei, ktorý sa nachádza na brehu jazera Weishan s bohatými vodnými zdrojmi, je prírodným miestom pre sladkovodnú akvakultúru. Okres má 40 900 mi vysoko-štandardných rybníkov, vrátane 1 200 mj určených na ekologickú recirkulačnú akvakultúru v rybníkoch, s plochou vodného kanála 10 450 m². Medzi hlavné akvakultúrne druhy patrí zubáč veľkoústy, amur a karas s ročnou produkciou približne 2 100 ton. Oblasť venovaná rybníkovej ekologickej recirkulačnej akvakultúre sa vďaka svojej vysokej hustote chovu, jednoduchému riadeniu,{14}vysokej{14}}kvalitným vodným produktom a ekonomickým výhodám z roka na rok rozširuje. Ku koncu roku 2024 mala okres Pei 486 súprav mechanických zariadení na ekologický chov sladkovodných rýb s recirkuláciou, čím sa dosiahla úroveň komplexnej mechanizácie 87,5 %.
I. Aplikácia a analýza mechanizovanej techniky a zariadení
Rybníková ekologická recirkulačná akvakultúra integruje mechanizované technológie a zariadenia na prevzdušňovanie, kŕmenie, monitorovanie kvality vody, odstraňovanie rybieho odpadu, výlov a bagrovanie. Táto analýza je založená na príklade rodinnej farmy Pei County Runwo Aquatic Farming, ktorá má rozlohu rybníka 103 mu a využíva rybníkový ekologický recirkulačný model akvakultúry. Farma má v súčasnosti 8 vodných kanálov s celkovou rozlohou 880 m², kde sa chová predovšetkým zubáč veľkoústy.
1. Technológia a vybavenie mechanizovaného prevzdušňovania
Zóna akvakultúry v rybničných ekologických recirkulačných systémoch predstavuje len 2–5 % celkovej vodnej plochy s hustotou zástavby približne 21,2-krát väčšou ako pri konvenčnom rybníkárstve. Napríklad vodný kanál s objemom 220 m³ obsahuje 33 881 ostriežov, pričom hustota dosahuje 80,5 kg/m³. Mechanizované prevzdušňovanie je teda kritické.
Rodinná farma Pei County Runwo Aquatic Farming vybavuje každý vodný kanál (šírka 5 m, dĺžka 22 m, hĺbka 2,5 m, hĺbka vody 2 m) jedným vzduchovým-prevzdušňovačom s výkonom 2,2 kW. Štyri vodné kanály zdieľajú jedno 3 kW vírivé vzduchové čerpadlo s viacerými nano-prevzdušňovacími trubicami. Zóna čistenia 101,7 mu je vybavená jedným 1,5 kW nárazovým prevzdušňovačom, tromi 3 kW lopatkovými prevzdušňovačmi a tromi 3 kW prúdovými prevzdušňovačmi, ktoré tvoria uzavretý systém cirkulácie vody.
Skúšky potvrdzujú, že toto nastavenie prevzdušňovania spĺňa potreby-poľnohospodárstva s vysokou hustotou. Vzduchový-prevzdušňovač poskytuje nielen okysličovanie, ale aj tlačí vodu, pričom neustále obnovuje vodu v kanáloch a preplachuje rybí odpad a zvyškové krmivo do oblasti zberu odpadu. Nano{4}}prevzdušňovacie trubice, usporiadané pozdĺž spodnej časti kanálov, zaisťujú jemné bublinky pre lepšie rozpúšťanie kyslíka a udržiavajú hladinu kyslíka v spodných vrstvách vody. Tryskové prevzdušňovače v čistiacej zóne zlepšujú okysličovanie, podporujú vertikálnu výmenu vody, zlepšujú kvalitu vody a poháňajú cirkuláciu vody. Vodné rastliny a filtračné-ryby ešte viac čistia vodu.
Kombinované pôsobenie týchto prevzdušňovačov udržuje hladinu rozpusteného kyslíka (DO) nad 6 mg/l, čím zabezpečuje optimálnu kvalitu vody. Operačné protokoly zahŕňajú:
- Vzduchové-prevzdušňovače: Nízky prietok v počiatočných štádiách (0,1 – 0,3 m/s), prevádzka 24 hodín v stredných-až{4}}neskorých štádiách (okrem kŕmenia).
- Nano{0}}prevzdušňovacie zariadenia: Častá operácia v polovici{0}}až{1}}neskorých štádií na udržanie DO na úrovni 6–8 mg/l.
- Tryskové prevzdušňovače: Prevádzka od 5:00 do 17:00, v noci vypnuté.
Väčšina fariem v okrese Pei používa kombináciu prevzdušňovačov s automatickým ovládaním založeným na monitorovaní kvality vody, nastavením horných a dolných limitov DO na automatické spustenie/zastavenie prevzdušňovačov. To zaisťuje hladiny DO nad 6 mg/l, ktoré počas kŕmenia dosahujú viac ako 7 mg/l, čo je nevyhnutné pre recirkulačnú akvakultúru s vysokou-hustotou.
2. Technológia a vybavenie mechanizovaného monitorovania kvality vody
Automatizovaný systém riadenia okysličovania jazierka monitoruje kľúčové parametre ako DO, teplota a pH. Systém pozostáva z automatického regulátora okysličovania, vodných senzorov a mobilného klienta. Umožňuje monitorovanie-v reálnom čase, mobilné upozornenia a automatické ovládanie prevzdušňovača na základe vopred nastavených limitov DO.
Medzi výhody patrí znížená prácnosť, vysoká presnosť a úspora energie. Nevýhodou je znečistenie snímača, ktoré si vyžaduje týždenné čistenie, aby sa zachovala presnosť.
Pokyny na inštaláciu:
- Umiestnite senzory do oblastí s-nízkym kyslíkom (napr. v smere vetra).
- Sondy upevnite vertikálne, s čiarou ponoru 2–3 cm pod výstupom, 5–20 m od prevzdušňovačov.
- Stanovte limity DO podľa druhu; pre zubáča veľkoústeho spodná hranica 5 mg/l, horná hranica 8 mg/l.
3. Technológia a vybavenie mechanizovaného kŕmenia
Každý vodný kanál je vybavený jedným 60 kg inteligentným podávačom. Tieto podávače umožňujú vzdialenú správu cez mobilné telefóny, ponúkajú presné váženie, časované podávanie, automatické vypnutie pri vyprázdnení, zaznamenávanie údajov a upozornenia na chyby. Môžu sa integrovať s inteligentným monitorovaním na sledovanie kŕmenia a správania rýb.
Na prispôsobenie sa úzkym kanálom sú pridané bočné panely, aby sa znížilo šírenie krmiva, čím sa zabráni tomu, aby krmivo prekročilo hranice kanálov.
Denné množstvo krmiva je určené druhom, rastovým štádiom, ročným obdobím a počasím, rozdelené do 3-4 časovaných kŕmení. Mechanizované kŕmenie znižuje prácnosť, minimalizuje odpad, zlepšuje využitie krmiva, znižuje náklady a znižuje škodlivé baktérie a plyny, čím ušetrí 10–15 % v porovnaní s ručným kŕmením.
4. Technológia a vybavenie mechanizovaného spracovania rybieho odpadu
Na každých 5–8 vodných kanálov je inštalovaná jedna zberná nádrž na odpad, pričom každý je vybavený sacím systémom obsahujúcim trakčný systém, systém pohybu vodiaceho lana, podvodný vysávač, automatický riadiaci systém, potrubia a elektrické čerpadlá. Tento systém zhromažďuje a vypúšťa rybí odpad a zvyškové krmivo v jednej operácii.
Odpad je poháňaný vzduchovými-prevzdušňovačmi a je tlačený do zbernej nádrže a pumpovaný na ryžové polia ako hnojivo-, čo je manuálne nemožné.
Prevádzkové poznámky:
- Udržujte 25 cm medzeru medzi podvodným vákuom a dnom nádrže.
- Čistite 1,5 hodiny po kŕmení.
- Pravidelne čistite vysávač, aby ste zabránili upchatiu.
5. Technológia bagrovania
Bagrovanie zahŕňa dve oblasti:
- Vodné kanály: Vyprázdnite a dezinfikujte oxidom chloričitým alebo nehaseným vápnom.
- Zóna čistenia: Bagrovanie veľkými buldozérmi, keď hĺbka bahna presiahne 15 cm, každých 3–5 rokov.
Buldozéry efektívne odstraňujú bahno na novej pôde, pričom produktivita je 10-krát vyššia ako u sacích bagrov a 50-krát vyššia ako pri ručnom bagrovaní.
6. Schéma zhody zariadení
Okres Pei vyvinul schému prispôsobenia zariadení pre ekologickú recirkulačnú akvakultúru v rybníkoch, aby sa zabezpečila optimálna kvalita vody a okysličenie.Tabuľka 1načrtáva schému vybavenia pre 100 mu vodnú plochu s 8 kanálmi.
II. Porovnávacia analýza: Ekologická recirkulačná akvakultúra vs. konvenčná rybníková mechanizovaná akvakultúra
1. Efektívnosť akvakultúry
Ekologická recirkulačná akvakultúra ponúka vyššiu hustotu chovu, lepšiu kontrolu kvality vody, lepšie využitie krmiva, zníženú pracovnú silu, udržateľnosť životného prostredia, nižšie riziká a vyššiu ekonomickú návratnosť. Konkrétne porovnania sú podrobne uvedené vTabuľka 2.
2. Ekonomické výhody
Integrovaná mechanizácia znižuje riziká, prácu a náklady a zároveň zvyšuje efektivitu, hustotu a výnos. Napríklad rodinná farma Pei County Runwo Aquatic Farming dosahuje priemernú úrodu 1 573,4 kg/mú (tesák veľkoústy: 1 306,3 kg/mu; striebristý a tolstolobik: 267,1 kg/mu). To predstavuje nárast o 294,3 kg/mú pre zubáča veľkoústeho a 16,4 kg/mú pre striebristého a tolstolobika v porovnaní s bežnými rybníkmi, s dodatočným ziskom 7 553 juanov/mu. Podrobnosti sú uvedené vTabuľka 3.
III. Problémy a odporúčania
1. Problémy
Podávače: Minimálny rozsah podávania presahuje šírku kanála, čo spôsobuje krížové{0}}podávanie a plytvanie. Runwo Farm modifikované 60 kg vibračné podávače s nastaviteľnými usmerňovačmi na ovládanie kŕmenia, čím sa problém vyriešil.
Tryskové prevzdušňovače: Nedostatočné okysličenie a prietok. Technici ich zlepšili:
Výmena jedného vstrekovača za tri vstrekovače.
Pridanie vírivého vzduchového čerpadla k prívodu vzduchu.
Tieto vylepšenia zvýšili hladiny DO, prietok vody a rýchlosť, čím sa zabezpečil prísun čerstvej vody do poľnohospodárskej zóny.
2. Odporúčania
Podávače: Výrobcovia by mali začleniť nastaviteľné usmerňovače, aby sa prispôsobili rôznym šírkam kanálov.
Tryskové prevzdušňovače: Výrobcovia by mali:
Zvýšte výkon motora nasávania vzduchu pre väčší prietok vzduchu.
Vyvíjajte modely s viacerými{0}}injektormi, aby ste zvýšili kapacitu prietoku vody a zaistili nepretržitý prísun vody bohatej na kyslík-do poľnohospodárskych oblastí.