Gemechaniseerde technologie en uitrusting voor ecologische recirculerende aquacultuur in vijvers
Ecologische recirculerende aquacultuur in vijvers, beter bekend als 'raceway fish'-kweek, is een aquacultuurmodel met hoge -dichtheid waarbij waterkanalen worden aangelegd om de vijver te verdelen in een viskweekzone en een waterzuiveringszone, waarbij gebruik wordt gemaakt van mechanische apparatuur om de waterstroom te bevorderen. Pei County, gelegen aan de oevers van het Weishan-meer met overvloedige watervoorraden, is een natuurgebied voor zoetwateraquacultuur. De provincie heeft 40.900 mu aan hoge- visvijvers, waaronder 1.200 mu gewijd aan ecologische recirculerende aquacultuur in vijvers, met een waterkanaaloppervlak van 10.450 m². De belangrijkste aquacultuursoorten zijn onder meer largemouth bass, graskarper en kroeskarper, met een jaarlijkse productie van ongeveer 2.100 ton. Vanwege de hoge bezettingsdichtheid, het gemakkelijke beheer, de hoge-kwaliteit van aquatische producten en de economische voordelen, breidt het gebied dat gewijd is aan ecologische recirculerende aquacultuur in vijvers jaar na jaar uit. Eind 2024 beschikte Pei County over 486 sets mechanische uitrusting voor de ecologische recirculerende zoetwaterviskwekerij, waarmee een alomvattend mechanisatieniveau van 87,5% werd bereikt.
I. Toepassing en analyse van gemechaniseerde technologie en apparatuur
De ecologische recirculerende aquacultuur van vijvers integreert gemechaniseerde technologieën en apparatuur voor beluchting, voeding, monitoring van de waterkwaliteit, verwijdering van visafval, oogsten en baggeren. Deze analyse is gebaseerd op het voorbeeld van Pei County Runwo Aquatic Farming Family Farm, dat een vijveroppervlak heeft van 103 mu en gebruik maakt van het ecologische recirculerende aquacultuurmodel van de vijver. De boerderij beschikt momenteel over 8 waterkanalen met een totale oppervlakte van 880 m², waar voornamelijk largemouth bass wordt gekweekt.
1. Gemechaniseerde beluchtingstechnologie en apparatuur
De aquacultuurzone in ecologische recirculatiesystemen van vijvers beslaat slechts 2 à 5% van het totale wateroppervlak, met een bezettingsdichtheid die ongeveer 21,2 keer zo groot is als die van conventionele vijverlandbouw. Een waterkanaal van 220 m³ herbergt bijvoorbeeld 33.881 largemouth bassen, waarmee een dichtheid van 80,5 kg/m³ wordt bereikt. Gemechaniseerde beluchting is dus van cruciaal belang.
Pei County Runwo Aquatic Farming Family Farm rust elk waterkanaal (5 m breed, 22 m lang, 2,5 m diep, met 2 m waterdiepte) uit met een lucht-luchtliftbeluchter van 2,2 kW. Vier waterkanalen delen één vortex-luchtpomp van 3 kW met meerdere nano-beluchtingsbuizen. De zuiveringszone van 101,7 mu is uitgerust met een stroombeluchter van 1,5 kW, drie schoepenwielbeluchters van 3 kW en drie straalbeluchters van 3 kW, die een gesloten watercirculatiesysteem vormen.
Proeven bevestigen dat deze beluchtingsopstelling voldoet aan de behoeften van landbouw met hoge-dichtheid. De lucht-liftbeluchter zorgt niet alleen voor zuurstofvoorziening, maar stuwt ook water, waarbij het water in de kanalen voortdurend wordt vernieuwd en visafval en restvoer naar de afvalverzamelplaats wordt gespoeld. Nano-beluchtingsbuizen, gerangschikt langs de bodem van de kanalen, zorgen voor fijne belletjes voor een betere zuurstofoplossing, waardoor het zuurstofniveau in de lagere waterlagen op peil blijft. Straalbeluchters in de zuiveringszone verbeteren de oxygenatie, bevorderen de verticale wateruitwisseling, verbeteren de waterkwaliteit en stimuleren de watercirculatie. Waterplanten en filter-vissen zuiveren het water verder.
De gecombineerde werking van deze beluchters zorgt ervoor dat het opgeloste zuurstofniveau (DO) boven de 6 mg/l blijft, waardoor een optimale waterkwaliteit wordt gegarandeerd. Operationele protocollen omvatten:
- Lucht-liftbeluchters: Lage stroming in de vroege stadia (0,1–0,3 m/s), 24 uur actief in de midden- tot- late stadia (behalve tijdens het voeren).
- Nano-beluchtingsapparaten: Frequente operatie in het midden van de -tot- late stadia om de DO op 6–8 mg/l te houden.
- Straalbeluchters: Werkt van 5:00 tot 17:00 uur, 's nachts uitgeschakeld.
De meeste boerderijen in Pei County gebruiken een combinatie van beluchters met geautomatiseerde controles op basis van waterkwaliteitsmonitoring, waarbij bovenste en onderste DO-limieten worden ingesteld om beluchters automatisch te starten/stoppen. Dit zorgt voor DO-niveaus boven de 6 mg/l en bereikt meer dan 7 mg/l tijdens het voeren, wat essentieel is voor recirculerende aquacultuur met hoge dichtheid.
2. Gemechaniseerde technologie en apparatuur voor monitoring van de waterkwaliteit
Een geautomatiseerd vijveroxygenatiecontrolesysteem bewaakt belangrijke parameters zoals DO, temperatuur en pH. Het systeem bestaat uit een automatische oxygenatiecontroller, watersensoren en een mobiele client. Het maakt realtime monitoring, mobiele waarschuwingen en geautomatiseerde beluchtingsregeling mogelijk op basis van vooraf ingestelde DO-limieten.
Voordelen zijn onder meer minder arbeid, hoge precisie en energiebesparing. Een nadeel is sensorvervuiling, waardoor wekelijkse reiniging nodig is om de nauwkeurigheid te behouden.
Installatierichtlijnen:
- Plaats sensoren in gebieden met weinig-zuurstof (bijvoorbeeld benedenwinds).
- Bevestig de sondes verticaal, met de waterlijn 2-3 cm onder de uitlaat, 5-20 m van de beluchters.
- Stel DO-limieten in op basis van de soort; voor largemouth bass, ondergrens op 5 mg/l, bovengrens op 8 mg/l.
3. Gemechaniseerde voedingstechnologie en apparatuur
Elk waterkanaal is uitgerust met één intelligente feeder van 60 kg. Deze feeders maken beheer op afstand via mobiele telefoons mogelijk en bieden nauwkeurig wegen, getimed voeren, automatische uitschakeling wanneer ze leeg zijn, datalogging en foutwaarschuwingen. Ze kunnen worden geïntegreerd met slimme monitoring om het voer- en visgedrag te observeren.
Om smalle kanalen mogelijk te maken, zijn zijpanelen toegevoegd om de voerspreiding te verkleinen, waardoor wordt voorkomen dat het voer de kanaalgrenzen overschrijdt.
De dagelijkse voerhoeveelheden worden bepaald per soort, groeifase, seizoen en weer, verdeeld over 3 à 4 getimede voedingen. Gemechaniseerd voeren vermindert arbeid, minimaliseert verspilling, verbetert het voergebruik, verlaagt de kosten en vermindert schadelijke bacteriën en gassen, waardoor 10-15% wordt bespaard in vergelijking met handmatig voeren.
4. Gemechaniseerde technologie en apparatuur voor de behandeling van visafval
Voor elke 5 tot 8 waterkanalen wordt één afvalverzameltank geïnstalleerd, elk uitgerust met een zuigsysteem bestaande uit een tractiesysteem, een geleidingssysteem voor de beweging van de kabel, een onderwatervacuüm, een automatisch controlesysteem, pijpleidingen en elektrische pompen. Dit systeem verzamelt en voert visafval en restvoer in één handeling af.
Aangedreven door lucht-liftbeluchters wordt het afval naar de verzameltank geduwd en als meststof naar de rijstvelden gepompt-een taak die handmatig onmogelijk is.
Operationele opmerkingen:
- Houd een afstand van 25 cm aan tussen de onderwaterstofzuiger en de tankbodem.
- 1,5 uur na het voeren schoonmaken.
- Maak de stofzuiger regelmatig schoon om verstoppingen te voorkomen.
5. Baggertechnologie
Baggeren omvat twee gebieden:
- Waterkanalen: geleegd en gedesinfecteerd met chloordioxide of ongebluste kalk.
- Zuiveringszone: Elke 3 à 5 jaar wordt er met grote bulldozers gebaggerd wanneer de slibdiepte groter is dan 15 cm.
Bulldozers verwijderen slib efficiënt tot nieuwe grond, met een productiviteit die tien keer zo hoog is als die van zuigers en vijftig keer handmatig baggeren.
6. Apparatuurmatchingschema
Pei County heeft een machine-matchingschema ontwikkeld voor de ecologische recirculerende aquacultuur van vijvers om een optimale waterkwaliteit en oxygenatie te garanderen.Tabel 1schetst het uitrustingsplan voor een watergebied van 100 mu met 8 kanalen.
II. Vergelijkende analyse: ecologische recirculerende aquacultuur versus conventionele vijvergemechaniseerde aquacultuur
1. Effectiviteit van de aquacultuur
Ecologische recirculerende aquacultuur biedt een hogere veedichtheid, betere controle van de waterkwaliteit, verbeterd voergebruik, minder arbeid, ecologische duurzaamheid, lagere risico's en een hoger economisch rendement. Specifieke vergelijkingen worden gedetailleerd beschreven inTabel 2.
2. Economische voordelen
Geïntegreerde mechanisatie vermindert risico's, arbeid en kosten en verhoogt tegelijkertijd de efficiëntie, dichtheid en opbrengst. Pei County Runwo Aquatic Farming Family Farm haalt bijvoorbeeld een gemiddelde opbrengst van 1.573,4 kg/mu (grootbekbaars: 1.306,3 kg/mu; zilverkarper en grootkopkarper: 267,1 kg/mu). Dit vertegenwoordigt een stijging van 294,3 kg/mu voor largemouth bass en 16,4 kg/mu voor zilverkarper en grootkopkarper vergeleken met conventionele vijvers, met een extra winst van 7.553 yuan/mu. Details worden getoond inTabel 3.
III. Problemen en aanbevelingen
1. Problemen
Voeders: De minimale voerspreiding overschrijdt de kanaalbreedte, waardoor kruisvoer-en verspilling ontstaat. Runwo Farm heeft de vibrerende voerbakken van 60 kg aangepast met verstelbare schotten om de voerspreiding te regelen, waardoor het probleem is opgelost.
Straalbeluchters: Onvoldoende oxygenatie en doorstroming. Technici hebben deze verbeterd door:
Vervanging van de enkele injector door drie injectoren.
Een vortex-luchtpomp toevoegen aan de luchtinlaat.
Deze verbeteringen verhoogden de DO-niveaus, de waterstroom en de snelheid, waardoor een zoetwatervoorziening naar de landbouwzone werd gewaarborgd.
2. Aanbevelingen
Voeders: Fabrikanten moeten verstelbare schotten inbouwen om zich aan te passen aan verschillende kanaalbreedtes.
Straalbeluchters: Fabrikanten moeten:
Verhoog het vermogen van de luchtinlaatmotor voor een grotere luchtstroom.
Ontwikkel multi{0}}injectormodellen om de waterstroomcapaciteit te vergroten en een continue toevoer van zuurstof-rijk water naar de landbouwgebieden te garanderen.