（环境工程专业优秀论文）高效工厂化养殖的循环水处理新技术研究.pdf

摘硅 摘要 工厂化养殖在我国水产养殖业占有很重要地位 它是农业现代化的发展趋势 而工 厂化养殖系统的关键是循环水处理系统 工厂化养殖循环水处理的特性与处理是相对较 新的研究领域 工厂化养殖用水的处理不同于高浓度污水处理 也有别于自来水厂和饮 用水的深度处理 它是介于上述二者之间的低浓度处理类型 其处理技术和袈备有自身 的特殊性 除处理氨氮 亚硝酸盐 硝酸盐外 对鱼类所需的水中溶解氧 适宜温度 病 害防治等都要求与水处理工艺相适应与配套 而且由于受投入产出比的限制 对设备及 构筑物的经济性 可控性 稳定性 体积都有不同于其他行业的特殊要求 所以循环水 处理系统的设计应与整套养殖计划管理作为一个整体来考虑 最关键的是考虑到系统的 经济性 这其中包括设备及构筑物的造价 运行成本 占地 管理简易性等 简单来说 就是降低成本提高效益 这是养殖单位最关心的问题 目前常用的工j 化养殖循环水处理系统配置包括沉淀池 曝气池 生物滤池 过滤 器 消毒装置 增氧设备 这种常用的工艺可以有效地去除养殖污水中的氨氮 亚硝酸 盐氮 悬浮物等有害物质并使之达到养殖回用的目的 但是流程较长 构筑物较多 占 地大 造价较高 运行费用较高 所以在讲究效益的工厂化养殖中增加了成本负担 仍 须改进 本方案就是基于降低设备及构筑物的造价及运行成本的目的而在原有的处理工 艺上做出的改进设计 新方案设计的工艺为 薜殖池卜阳滤池卜卜一体化增氧净化装置卜 杀菌一出水回流养殖池 工艺中的一体化增氧净化装置内的工艺 送水管一射流器增氧一曝气室一滤料膨胀室一上微孑l 网一多级配滤料形成的生物 滤床一下微孔网一净化出水管 新工艺中的创新点是 用一体化增氧净化装置 个设备替代原来的曝气池 生物滤 池 过滤池 增氧三个流程 用效率高 能耗低的射流器替代前曝气池与后增氧两个单 元 射流器增加的大量溶解氧满足了生物滤池好氧处理的条件 去除有机物 氨氮 亚 硝酸盐氮等的杂质 不须在生物滤池前设置曝气池 同时处理后水的溶解氧义能够满足 鱼类生长的需求 不须再在回流前增氧 一体化增氧净化装置选用的滤料粒径极小 粒 径为0 0 6 o 2 r a m 好氧生物反应成熟后在滤料表面形成的致密生物膜可有效地吸附 凝聚 截留杂质 所以无须在生物滤池后设置过滤池 一体化增氧净化装置前置设计了 负压增氧的射流器 进水中混合了大量空气 并且水和气充分混合 成为冲沈强度较大 的气水反冲洗 这样反冲彻底 电耗水耗减少 新工艺中用一体化净化装置代替了原来的曝气池 生物滤池 过滤池 增氧这四个 设备及构筑物 简化了工艺流程 降低造价及运行成本 管理也得以简化 华南理t 大学工程坝l 学位论殳 整个工厂化养殖循环水处理新工艺覃要试验过程从2 0 0 4 年5 月到6 月 实际养殖 时洲为4 5 天 从试验的水处理效果看 该工艺对有机物 氨氮 亚硝酸盐氮 悬浮物等的处理效 果较为理想 系统射流器的增氧效果也较好 出水d 0 是5 9 7 9 m g l 较为稳定 能 满足鱼类对溶氧的需求 出水n h 一n 足0 2 l o 6 3 m g l 系统稳定时的平均去除率是 9 5 6 n o n 是0 1 0 o 2 6 m g l 系统稳定时的平均去除率是9 0 1 而山水c o d 是 1 1 6 2 m g l 2 6 3 2 m g l 系统稳定时的平均去除率是6 6 4 这三种养殖水中的主要污染 物质的处理效果较好 表明系统中的好氧生物反应进行彻底 达到了处理的目的 出水 p h 值始终稳定在7 0 7 9 范围内 适合鱼类生长 从成本及效益分析 在相似养殖密度 相同鱼种的条件下 新工艺产鱼的单位成本 比传统工厂养殖循环水系统的单位成本降低了1 2 1 7 从整体结果来看 这里设计的工厂化养殖循环水处理新工艺达到了降低造价 降低 运行成本 提高养殖效益的目的 适宜推广使用 迸一步稳定维持良好的水质 降低养 殖成本 提高经济效益可从更多方面考虑 选用高价值养殖品种 把大水面分隔开来并 且铺设独立的给排水系统避免鱼病发生时蔓延流行 实施系统的自动化控制及水质监 控 使工业化养鱼更加可靠稳定 关键词 循环水处理系统 工厂化养殖 一体化增氧净化装置 i i 知识水坝 pologoogle为您整理 摘要 a b s t r a c t i n d u s t r i a lf i s hf a r m i n go c c u p i e sa ni m p o r t a n tp l a c ei no u rc o u n t r y sa q u a c u l t u r e i t i st h et r e n d so fa g r i c u l t u r em o d e r n i z a t i o n a n dt h ek e yp r o b l e mi sr e c y c l i n gw a t e r t r e a t m e n t t h ec h a r a c t e r i s t i co fr e c y c l i n gw a t e rt r e a t m e n ti sar e l a t i v en e wa r e ao f r e s e a r c h i ti sd e f e r e n tf r o mt r e a t m e n to fh i g hc o n c e n t r a t i o ns e w a g ea n dm u n i c i p a l w a t e rt r e a t m e n t i ti sat y p eo fl o wc o n c e n t r a t i o ns e w a g et r e a t m e n tb e t w e e nt h o s e t h es p e c i a lt e c h n o l o g ya n de q u i p m e n tr e q u i r ef i s hn e e d so fd i s s o l v e do x y g e n p r e f e r e n c et e m p e r a t u r e d i s e a s ec o n t r o le x c e p tr e m o v a lo fo r g a n i cn i t r o g e n a m m o n i a n i t r o g e n n i t r i t en i t r o g e n n i t r a t en i t r o g e n w a t e rr e c y c l i n gs y s t e mo ff i s hf a r m i n g r e s t r i c t e db yi n p u to u t p u tr a t i o sh a ss p e c i a lr e q u i r e m e n to fe c o n o m i c s c o n t r o l l a b i l i t y s t a b i l i t yo ne q u i p m e n t sa n dw o r k s b e c a u s eo ft h a tt h ed e s i g no fw a t e rr e c y c l i n g s y s t e ms h o u l db ec o n s i d e rt o g e t h e rw i t hc u l t u r ep l a na saw h o l e t h em o s ti m p o r t a n t i se c o n o m i c so fs y s t e mw h i c hi n c l u d e se q u i p m e n ta n dw o r k sc o s t o p e r a t i n gc o s t l a n d e a s ym a n a g e m e n t e t c r e d u c i n gt r e a t m e n tc o s ta n di m p r o v i n gf a r m i n gp r o f i ti s w h a ta q u a c u l t u r ec o m p a n i e sa r ec o n c e ma b o u tm o s t t h ec o m m o n l yu s e dr e c y c l i n gw a t e rs y s t e mc o n f i g u r a t i o no fi n d u s t r i a lf i s h f a r m i n ga tp r e s e n ti n c l u d es e d i m e n t a t i o nt a n k a e r a t i o nb a s i n b i o f i l t e r f i l t e rt a n k d i s i n f e c t i o np l a n t a e r a t o r t h i su s u a lp r o c e s sc a n e f f e c t i v e l yr e m o v ea m m o n i a n i t r o g e n n i t r i t en i t r o g e n s u s p e n d e ds u b s t a n c eo fc u l t u r es e w a g ea n dm a k ei tt ob e r e u s e b u tt h ep r o b l e mi sl o n gp r o c e s s al o to fc o n f i g u r a t i o n l a r g ep l a c ea n dh i g h c o s tw h i c hc a na d dt ot h ec u l t u r ec o m p a n i e s b u 州e n s ot h et e c h n o l o g i c a lp r o c e s s n e e dt ob ei m p r o v e d t h i sd e s i g nw h i c hw a sc o n s i d e r e dw i t hr e d u c i n ge q u i p m e n tc o s t a n do p e r a t i n gc o s ti si m p r o v e m e n to nt h eb a s i so fc o m m o nt e c h n o l o g y n e wt e c h n o l o g i c a lp r o c e s si sg i v e nb e l o w 匦五圃一叵面圃一匝五巫五面面面囵委亟亘画圃 一d i s i n f e c t i o n w a t e rf l o wb a c ki n t of a r m i n gp o n d t h ep r o c e s so fi n t e g r a t e de q u i p m e n to fa e r a t e dp u r i f i c a t i o ni sg i v e nb e l o w d e l i v e r yp i p e e j e c t o r a e r a t i o nc h a m b e r f i l t e re x p a n s i o nc h a m b e r u p p e rm i l l i p o r es t r a i n e r b a c t e r i ab 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t h t h ep a r t i c l ed i a m e t e ro f f i l t e rm a t e r i a lc h o s e nb yi n t e g r a t e de q u i p m e n ti se x t r e m e l ys m a l l p a r t i c l ed i a m e t e r f r o m0 0 6 0 2 m m s oi tc a nf o m lad e n s eb i o f i l mo nt h es u r f a c eo ff i l t e rw h i c hc a n e f f e c t i v e l ya d s o r b c o n c e n t r a t ea n di n t e r c e p ti m p u r i t i e s t h ee j e c t o ra d s o r b sal o t o f a i ra n dm a k e st h ea i ra n dw a t e rm i xt o g e t h e ri n t e n s i v e l y s oi tm a k e st h eb a c k f l u s h i n g o fe q u i p m e n tb e c o m em o s ts t r o n ga n de f f i c i e n tb a c k f l u s h i n gw h i c hc a ns a v e e l e c t r i c i t ya n dw a t e r n e wd e s i g nh e r es i m p l i f i e st h ep r o c e s s r e d u c et h ee q u i p m e n ta n do p e r a t i n gc o s t a n dm a k et h em a n a g e m e n te a s y t h i se x p e r i m e n tp e r i o do fn e wa q u a c u l t u r ew a t e rr e c y c l i n gt e c h n o l o g yw a sf r o 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工业化养鱼 集约化养殖等 工厂化养殖是集 士建工程 污水处理 机械电子 化学 生物 自动控制和经济学等现代科技于一体 在半封闭或全封闭条件下 对养殖生产全过程的水质 水温 投饵 防疫 吸污 污水 处理等实行人工或自动化管理 同时 对养殖品种的营养 生长过程等进行全面豁控 使其可以在高密度养殖条件下 始终维持最佳生理 生态条件 从而达到健康 快速生 长 营养合理以及最大限度地提高单位水体产量和质量目的 并且不产生环境污染的一 种高效商业化的养殖模式 工厂化养殖方式主要以循环流水水产养殖为主 按照水的使用方式 水产养殖系统 大体可归纳成三类 天然系统 半封闭系统和封闭系统 在天然水体中进行的生产为天 然系统 半封闭系统是让天然系统的水流过系统并且在系统内加以改善 便直接送回天 然水体 水只在系统内使用一次 水在系统内不加以更换或隔很长时间才更换一次的系 统称为封闭系统 系统采用一种或多种净化技术达到水的循环利用 因此也称为循环流 水水产养殖系统 这种系统由于不断向养鱼池中注入循环处理过的水 输送溶解氧 并 带走鱼类代谢废物 粪便及残饵 使池水始终能保持较高的溶解氧和清新的水质 从而 可以大幅度地提高放养密度 并通过强化投饵使鱼类快速生长 缩短养殖周期 达到高 产的目的 从可持续发展角度来说 循环流水水产养殖是革新的必由之路 由于工厂化养殖是在传统的粗放型养殖基础上逐步改进 发展起来的一种高投入 高产出 高效益的养殖模式 所以它在目前以养殖为主的我囤水产业中占有非常重要的 地位 我国渔业是大农业的重要组成部分 是国民经济的一个产业部门 改革开放以来 我国渔业在以养殖为主的方针指导下 在政策 科技和资金等诸多因素的推动下 取得 了举世瞩目的快速发展 水产品总产量己跃居世界首位 水产养殖业迅猛发展 目前我 国水产养殖产量已占水产品总量的6 2 水产品总产量从1 9 7 8 年的4 6 5 万吨到2 0 0 3 年 的4 6 9 0 万吨 占世界水产养殖总产量的8 0 以上 1 我国水产养殖业发展迅速除了因 为改革丌放确定了正确的发展策略及政策外 还有一个重要因素就是科技进步对养殖业 所起的促进作用 工厂化水产养殖是随着科学技术的进步而发展起来的一种新的养殖方式 其主要特 点是 高投入 高产出 短周期 这种养殖方式具有易于人为控制 节地 节水 劳动 力需求少 生产率高 产品更符合食用卫生标准的特点 因此适宜在缺地 缺水 鱼品 价格高 饲料丰富的地区广泛实施1 3 华南理t 大学工程坝 l 学位论文 1 1 2 工厂化养殖的重要性 1 12 1 优点 工厂化养殖具有产量高 养殖周期短 饲料系数低 劳动生产率高 节能节水等的 优点 是中国乃至世界养殖业发展的主导方向 1 节水 养殖水循环使用 使得水耗降低 用水量减少 单位出产的耗水量降低 对水资源 的要求低 2 污染少 养殖污水经过循环处理回用 排放的废水废物大大减少 少量的废水废物经过系统 的集中可以处理成优良肥料 合理灌溉良田 变废为宝 养殖系统对环境所造成的压力 降到最低 3 省地 由于实现了高密度养殖 所以养殖占地少 对土地资源的要求低 工厂化养鱼除了 产量高 污染少外 还可以极大提高土地的利用率和劳动生产率 特别适合土地不足的 地区发展 是合理利用土地资源的好途径 4 投药少 通过循环处理的手段不断去除水中对鱼有害的污染物并且不断补充溶解氧 使得鱼 的生长环境始终稳定在洁净良好的状态 满足了鱼健康生长的需求 患病的几率减少 所以投药减少 5 绿色食品 肉质佳 6 效率高 由于养殖密度高 环境可控性加强 所以鱼类生长速度快 生长周期短 饲料系数 低 单位产量大 所以养殖效率大大提高 1 工厂化养殖除了具有以上诸多优点外 还有不受外界气候的影响 可实现常年生产 1 1 2 2 工厂化养殖是环保趋势 发展经济趋势 目前我国养殖业的发展面临新的形势和新的挑战 一方面 根据农业部的渔业发展 九五 规划和2 0 1 0 年设想目标 我国水产业又面临一次新的跃升 占据水产业一半 产值的养殖业将承担重任 另一方面 鉴于我国水资源的紧缺现状 水产养殖业亟待真 正纳入 可持续发展 的总体战略 如果不与资源和环境相协调将难以为继 近年来 鱼类赖以生存的江河 湖泊和浅海等水体环境受到越来越严重的污染 危害了鱼类的生 存 致使渔业资源日趋衰退 从自然界中捕获到的名 特 优水产品的数量f 1 益减少 因食用含有毒素的鱼 贝类而使人致病 死亡的事件越来越多 人类食用天然水产品的 安全感 f 受到冲击 另一方面 传统养殖业中大量养殖污水的排放 又加剧了环境污染 使得发展传统养鱼业与控制环境的矛盾f 1 益突出 因此 发展节水型无害化的工厂化养 第一章绪论 殖技术是解决水资源短缺 减少环境污染问题的战略方向 在渔业发展中 传统的养殖模式曾对我国水产品产量的快速增长起了重大作用 但 随着农业现代化的发展和环保问题的突出 传统的养殖模式在生产实践中存在的种种弊 端己日益突出 具体表现在以下几方面 1 基础设施简陋 陈旧 经济基础脆弱 传统养殖企业缺乏现代化 高层次养殖生产所必需的物质条件和综合经营规模 导 致经济效益低下 养殖单位缺乏技术储备 无技术改造和扩大再生产资会 只能维持现 状 在市场竞争中处于劣势 2 效益低 传统养殖单位效益大幅度滑坡 工厂化养鱼因为集生物 机械 化学 电子等多门 学科于一体 技术含量高 自动化水平高 其产品产量高 档次高 所以能大大地提高 经济效益 3 占用土地 水资源多 8 0 年代以来 在全球范围内 以陆地为基础的传统农业 f 面临着日益加剧的人口膨 胀 水土资源紧张和气候条件恶化等三大危机 今后粮食不足特别是动物食品不足的矛 盾将特别突出 同时 世界范围内出现的水荒以及相当多的水源不同程度的污染 使得 农业产业结构进行调整 发展节水型渔业势在必行 但是 目前多数养殖模式足以消耗 资源 牺牲环境为代价 传统养殖是以增加养殖面积 增加水资源来获得产量的养殖方式 其落后性和局限 性明显 鱼产量的增加很大程度上依靠增加养殖面积来实现 渔农争地的矛盾f i 益突出 我国水资源严重缺乏 有限的水资源又受到工业 三废 和化肥农药等的污染 我国人 口稠密地区的水域绝大部分都富营养化 自1 9 9 7 年以来 我国海域多次发生规模巨大 毒性极强的赤潮 给我国的海水养殖业造成巨大的损失 养殖水域污染日趋严重 可利 用的水资源越来越少 因此继续以增加养殖面积来扩大再生产 以消耗土地 水资源来 换取产量显然是不现实的 4 养殖水域的二次污染十分严重 养殖水体中含污量相当大 鱼每天排泄的污物量亦很大 以生物耗氧量b o d 计算 每公斤鲤每天排污量为3 5 克 鳟为1 5 克 鱼类排出的氮中一半是氨 每公斤罗非鱼 每天排氨5 7 0 毫克 每公斤鲤鱼每天排氨3 0 0 毫克 1 一般认为水产养殖污水的排放不 如其他污染严重 但现在养殖污水排放量剧增 对水环境造成的影响己引起广泛重视 养殖污水中富含氮 磷等营养物质 直接排入环境中 会造成水体富营养化 引发赤潮 污染水体 还造成水资源和能源的大量浪费 由于残饵和鱼类代谢物不能及时清除而沉 积水底 导致水体缺氧 水质恶化 特别是在鱼贝类生长旺盛的季节 排泄率相当高 严重污染水体环境 目前 西欧各国已禁止在内陆发展三网养鱼 欧美一些国家还制定 华南理 t 大学t 程烦j 学位论文 了法规 鱼虾池内的水必须处理达标后刭请 排放 我国对养殖污水的排放 尚无相应的 政策法规 养鱼污水还是随便排放 但养殖污水对环境造成的危害已引起有关方面的重 视 工厂化养鱼通过循环水处理系统 去除养殖污水中各种有害物质后 回流鱼池反复 使用 大大减少了污水对环境的污染 与传统粗放型养殖模式相比 工厂化养殖具有明显的优势 工厂化养殖通过循环用 水和污水处理 实现了高密度养殖和水资源的节约 是一种环保型 节水型 高产值的 养殖模式 发展工厂化养殖是可持续性渔业发展的必然要求 是产业化的有效途径 j 厂化养鱼正在全球形成蓬勃发展的产业 引起世界范围的重视 这是一个跨行业 跨世 纪的产业 鉴于我国人口多 耕地少 水资源缺乏 因此开发具有占地面积小 用水量 少 污染少 效益好 效率高等优点的新型养殖模式 以代替传统的粗放型养殖方式势 在必行 工厂化养殖的发展有利于我国水产养殖业科技进步和产业升级 足我国水产养 殖业发展的必然趋势 1 1 3 国内外工厂化养殖的现状 1 1 3 1 国外 目前美国 丹麦 挪威 日本 德国 澳大利亚等发达国家的工厂化养殖已经发展 得很成熟 并且取得了很大的经济效益 国外工厂化养鱼最早起步于六十年代初的同本 很快欧美也相继开展研究和实践 但由于初期的工j 一化养鱼技术不完善 成本很高 因 而这项技术仅用于苗种生产 七十年代以后 欧美各国对养鱼污水排放提出严格的排放 标准 加上海洋捕捞的不景气 从而大大促进了工厂化养鱼的进程 八十年代以后 由 于电脑技术广泛用于工厂化养殖 极大地提高了工厂化养鱼的自动化水平 全价配合饲 料的应用 既大大提高了单产 又减轻了水处理的压力 循环水设备 增氧系统 灭菌 系统 控温系统等的研制成功 为工厂化养鱼成为成熟的可控制渔业提供了条件 受到 各国的广泛关注 把渔业从依靠自然资源 周期长 风险大的行业变成为一个稳定的 安全的 高效益的产业 工厂化养鱼的发展经历了广义上的工厂化养鱼和狭义上工厂化 养鱼的过程 国际上公认为狭义上工厂化养鱼是工厂化养鱼的发展方向 即封闭循环式 流水养鱼 其主要特点是水要回收 经沉淀 过滤 净化 调温 增氧灭菌等再循环利 用 在养殖设施 饲料配方 水质净化 增氧调温 自动投饲等均可以采用计算机控制 自动化水平高 美国的工厂化养殖6 0 7 0 年代已经迅速发展 主要以利用冷流水养殖鳟和大规模 工厂化养殖条纹鲈和黑斑石首鱼为主 工厂化养鱼已被美国政府列为 十大最佳投资项 目之一 美国密西西比州海水养殖研究所的太阳能循环养殖系统 冬天供给足够的热 量 使水温保持在2 0 以上 保证了鱼类生长的需要 1 美国可口可乐公司在夏威夷 建造的对虾养殖工厂投资2 5 0 0 万美元 可供应全州对虾消费量的 半 独联体政府为加 4 第一章绪论 速生物工程的工业化进程 拟建造7 2 个大型工业化养鱼工厂 总产量达1 0 0 万吨 已建成 的基辅养鱼工厂年产经济鱼类1 5 0 0 吨 美国夏威夷考那的自然能源试验厂 利用海洋 表层水 2 0 米 2 6 和深层水 6 0 0 米 6 温差发电 为鲍龟 厂提供热源 保 持1 5 适温 使鱼的生长速度较以前快了一倍 日本的工厂化养鱼业很发达 尤其对真鲷 牙鲆等品种的工厂化育苗和养殖技术同 益成熟 产量稳定 效益显著 同本从6 0 年代初开始利用发电厂温排水养鱼 现已有 4 0 多家电场和养鱼场同步建设 r 本有许多现代化养龟工厂既是生产厂 又是旅游点和 娱乐场 内设水族馆 观鱼池 钓鱼池 游泳池等多项功能齐全的娱乐设施 情景别致 独特 对游客有很大的吸引力 日本在长崎建成一个大型工业化养鱼设施 车间总睡积 为3 英亩 合1 2 1 4 0 m 2 定员6 2 人 该项投资6 8 0 0 万美元 要求至2 0 1 0 年创造产值3 1 5 亿美元 1 德国的工厂化养鱼规模大且技术设备十分先进 而且在亚 美 非许多国家承建了 养鱼工厂 在我国就承建了3 个 丹麦 法国都是工厂化养鱼先进的国家 丹麦政府对 养鱼排污定出了严格的标准 从而有力地保护了海洋环境 法国将工厂化养鱼列为水产 养殖的主要发展方向 国家作为后盾投资丌发 进行重点研究 丹麦水产研究所研制的 成套养鱼设备己大批出口国外 我国和台湾均引进多套养鳗设备 挪威水产养殖公司设 计的浮动式养殖场配有紫外线辐射处理系统 采用喷射式增氧 完全封闭的水循环系统 计算机控制的投饵系统 每平方米年产可达到3 0 0 4 0 0 公斤 在养殖品种上主要是名 优品种 包括真鲷 虹鳟 大马哈鱼 鲈鱼 鲍 对虾 龙虾 蟹 鳖等二十几种 在 西方国家 融资 保险 治安 信息等都参与支持工业化养鱼 形成了一个新的产业体系 法国 荷兰 加拿大 澳大利亚等还联合组建了d k f 跨国工业化养鱼集团 1 1 3 2 国内 我国的淡水工厂化养鱼是从7 0 年代开始起步的 主要是热电 温排水养殖淡水鱼 冷流水养虹鳟 现在全国已有热电厂温排水养鱼工厂1 0 9 家 国家级罗非鱼良种场1 家 我国的海水工厂化育苗起步于2 0 世纪5 0 年代木 但大规模研究和生产还是7 0 年代末 至今进行的 经过近4 0 年的努力 已取得了瞩目的成绩 全困进行了3 0 多种的鱼类育 苗 象真鲷 黑鲷 牙鲆 河豚 大黄鱼等几种主要经济鱼类的单位年育苗产量超过百 万尾 技术已达到日本的先进水平 五条先进的工厂化育苗设备分别在营口 北戴河 青岛 东山 大砭湾引进 推动了我国海水养殖现代化进程 鲍鱼和海参的工厂化育苗 技术在此期问也得到了迅速的发展 我国的海水工厂化养鱼 尤其是陆地的工厂化养殖 起步较晚 从2 0 世纪8 0 年代中期仅有少数发电厂用温排水养过真鲷 甜 鲆 河豚等少 数鱼类 从8 0 年代末一些地区因为捕捞产量越来越低才由完全的海上捕捞作业方式向 陆上养殖过渡 建立陆地养殖场 开始大规模养殖海水鱼 我国目前北方现行的工厂化养鱼设施设备相当简陋 只有一般的提水动力设备 充 毕南理r 人学工程硕i 学位论文 气泵 沉淀池 调温池 养鱼车间 开放式流水管阀等 前无严密的水处理设施 后无 废水处理设备而直接排放入海 养殖工艺也只有简单的调温 饲料加工 人工投料 一 般性的观察和检测 大部分是靠人工手动操作 处于一种普通流水和温流水养鱼的过渡 形式 属于工厂化养鱼的初级阶段 这种养殖方式的产量低 耗能大 效率低 与先进 国家技术密集型的封闭式循环流水养鱼相比 无论在设备 工艺 产量和效益等方面都 存在着相当大的差距 我国工业化养鱼的热潮起始于2 0 世纪7 0 年代 2 0 多年柬 我国 的工业化养鱼从起步到发展经历了一个逐渐深化和成熟的过程 目前在 l 东 江苏 福 建 厂 东等沿海开放省份都有大面积的应用 1 我国 厂化养鱼仍处在研究和实践的阶段 近二十年来各种单项技术已逐步完善 如计算机控制的自动化技术 饲料营养与配制技术 污水处理技术 采用流水的方式育 苗或养殖技术 其水平尚有待提高 从设施 设备到养殖技术 总体上落后于发达国家 可是国外经验也不能照搬 并不是所有都符合中国国情 工厂化水产养殖业在一些 发达国家如美国 挪威 丹麦 德国等自5 0 年代就兴起 历经半个世纪 技术日臻完善 生产 经营 销售有利可图 主要原因是这些国家的电费相对便宜 养殖生产的品种虽然 单调 大马哈鱼 虹鳟 罗非鱼 鲟鱼等 完全能与市场对接 这与欧美人对水产品的消 费习惯也有很大关系 国内有些省市在9 0 年代术期 全套引进了国外先进的工厂化养殖 设施 每套价格高达2 0 0 0 万元人民币以上 但因耗电量大 设施适用范围专一 而难以为 继 1 2 工厂养殖关键是水处理 1 2 1 水在养殖中的关键作用 工j 一化养殖中 利用高新技术对养殖主要环境因子 包括水质 污水处理 消毒 水温 防病以及投饵等 进行控制 实现高密度养殖和全年或反季节生产 其核心技术 是通过水处理系统来实现养殖水循环利用 循环水系统以水处理方式控制水体的水质 使鱼类生长得以顺利进行 同时大幅减少对水资源的消耗 解决了因养殖污水而产生的 环境问题 工厂化养鱼须有 整套完善的设施 在这当中循环用水的处理工艺设备是最关键 的 因为高密度养殖最首要的是要有好的水环境 1 2 2 影响水质的因素 水质问题会导致水体发臭 鱼类异昧 环境污染 不但造成了环境问题 还降低了 水生生物的经济价值 而且还可能对人类的健康产生影响 但是不同的水产养殖系统向 环境中排放废物的种类和数量也不尽相同 不同养殖系统排放废物成分的质和量的差异 主要与养殖系统的形式和养殖生物的种类有关 影响养殖水质的各种因素 其中废物和 第一章绪论 营养负荷是在水产养殖中最关键的因素 3 大多数水产养殖 尤其是工厂化养殖系统产生 的废物主要是未被摄食的残饵 养殖生物的排泄物和分泌物 化学品和治疗剂 广义的 废物 还包括死亡和濒死的鱼以及逃逸的鱼 病原体等 1 1 2 2 1 气侯 施肥 投饵 投药 施肥量过大 在池中直接沤肥 投饵量过多等 都容易引起水质恶化 形成缺氧 影响鱼的生长 同时给病原体等敌害生物创造了条件 引起鱼的大批死亡 在精养高产的龟池中 获取养鱼高产的过程就是不断地解决水质条件与投饵施肥这 对矛盾的过程 要不断地为鱼类创造一个良好的水体环境 同时又要使鱼类不断得到最 多质优的饵料 而这两者往往不能兼顾 在精养鱼池中 在温度较高的主要生产季节里 大量的投饵施肥会引起水质过肥 极易恶化 若少投饵施肥 则不会取得养鱼高产 所 以在成鱼的饲养过程中 饲养管理的基本要求就是解决好水质与投饵这对主要矛盾 生 产上应保证适量投饵施肥 同时合理地使用增氧机械 及时加注新水等措施 水产养殖过程中产生的废物负荷与饲料质量 饵料配方 饵料生产技术和投喂方式 有关 1 j o h n s e n e t a l 发现 当饲料中的能量增加 脂肪增加2 2 3 0 蛋白质减少4 4 3 8 每生产l k g 大麻哈鱼 氮的排泄量将减少3 5 2 2 9 同时 未被消化的粪便中的氮减 少8 1 1 9 用药不合理 药物残留形成了养殖水质恶化 水质恶化导致病害增多 那么增加用 药量后药效又降低 用药量又要加大的恶性循环 不但增加了养殖成本 效益下降 而 且大量用药对生态环境产生了不良影响 对人类健康带来威胁 因此要加强病害控制 以防为主 防重于治 科学用药 在养殖病害防治过程中 安全用药 减少药物残留 应引起养殖单位的高度重视 在日常生产管理中要注意尽可能降低和控制药残发生 1 2 2 2 养殖密度 放养密度超过养殖系统的负荷 鱼摄食不足 体质差 对疾病的抵抗力弱 容易引 起疾病传播 养殖密度对鱼类的影响可能主要通过2 种方式 1 随着养殖密度的增加水质恶化 溶氧降低 二氧化碳 氨态氮含量上升 水体理化因 子对鱼类直接造成胁迫作用一 2 高密度造成了个体间相互遭遇攻击的机会增加 种群内的 社群胁迫 作用加剧 长 期的慢性应激反应使动物的生理状况发生变化 密度对水体环境的压力随着放养密度的 增加 生物体对水体溶氧的消耗增加 剩余饵料以及动物排泄废物也随之增加 水体中溶 氧降低 二氧化碳 氨态氮增加 1 m e a d e 测定 向水体中投喂l k g 的虹鳟鱼商品饵料 就 会消耗2 0 0 9 水体溶氧 产生2 8 0 9 二氧化碳 并向水中排泄3 0 9 氨 水体理化指标的变 化对生物造成最直接的生理影响 通过调整投饵量 提高投饵技术 增加水体溶氧 去除 水体中的废物 在一定程度上可以减缓密度增加所造成的环境压力 降低动物应激反应 但这也要因物种而异 华南理1 大学工程倾 1 一学位论文 1 2 2 3 鱼的分泌及排泄物 鱼类可排泄或分泌大量的含氮化合物 包括氨 尿素 三甲基胺 肌酸 肌酸酐 蛋白质等 根据被消化的食物 生产l k g 的鱼类生物量估计可产生1 6 2 9 有机物的粪