王萬冠 趙海濤 許欣 徐曉林 王曉璇
摘?要:東營市現代農業示范區規劃布局了水產養殖集聚區,引進了三個工廠化循環水養殖項目,文章分別就其尾水處理技術進行了簡單介紹和分析。其中,東營尚牧農業科技有限公司和闊海水產科技有限公司采用生態濕地凈化技術,并且實現養殖水多級利用;東營正大水產有限公司則采用RAS循環水養殖技術,自動化程度高,具有節水節地的優點。
關鍵詞:東營;工廠化水產養殖;尾水處理
南美白對蝦具有耐鹽度廣、生長速度快、不善動、無需潛伏泥沙等特點,非常適宜工廠化養殖[1]。工廠化養殖模式不僅能實現對蝦高密度、集約化養殖,還具有產量高、效益好等優點,并且克服了傳統池塘養殖模式占地廣、受氣候制約等的缺點[2]。近年來,隨著生態環保理念的深入,工廠化養殖模式逐漸成為對蝦養殖新趨勢,工廠化養殖規模也越來越大,據相關統計數據,2019年東營市南美白對蝦工廠化養殖面積發展到30萬m2。但傳統的池塘養殖和粗放的工廠化養殖導致大量的殘餌和糞便排入水體,致使養殖水域環境惡化,嚴重制約了對蝦養殖業綠色健康發展。2018年,《渤海綜合治理攻堅戰行動計劃》[3]明確要求推進海水池塘和工廠化養殖升級改造。2020年,農業農村部、山東省農業農村廳相繼出臺文件要求推進水產養殖業綠色健康發展,集成示范養殖尾水處理技術模式,實現養殖尾水資源化綜合利用或達標排放。根據上級文件精神要求,東營市政府積極推進現代漁業綠色生態發展,要求全面實施對蝦工廠化養殖尾水處理項目,確保尾水達標排放或循環利用。
根據國家水產行業標準,水產養殖排放尾水水質必須符合《淡水池塘養殖水排放標準》(SC/T 9101-2007)和《海水養殖水排放要求》(SC/T 9103-2007)。
現選取東營市現代農業示范區三個工廠化南美白對蝦養殖項目,分別就其尾水處理技術進行簡要介紹和分析。
1?三種工廠化水產養殖尾水處理模式介紹
1.1?牧漁歸陸上海洋牧場項目
該項目由東營尚牧農業科技有限公司(鯤瑛(上海)生物科技有限公司全資子公司)投資建設,主要建設南美白對蝦生態養殖和育苗基地、對蝦加工廠以及體驗式銷售和休閑旅游基地。項目占地面積155.3 hm2,設施化養殖面積70.5 hm2,達產后預計年產無抗對蝦萬噸以上。
該項目采用“ECNI全生態養殖系統”,通過“養殖三階處理-養殖水監控及調節-養殖出水回用-養殖尾水凈化”等生態級養殖用水處理,養殖過程中不使用抗生素、激素、消毒劑,保障養殖水水質指標、營養指標和有益菌活性指標,實現經濟效益和社會效益雙豐收[4]。
養殖中的水處理過程如圖1所示,主要是利用生態系統調控原理,以生態技術對養殖水環境的菌相、藻相、營養構成等進行三階處理。養殖原水首先通過一級處理池的物理過濾和生物抑菌處理,再進入二級處理池進行益生菌活化與增殖,促進有益微生物菌群增殖,分解水中污染物,例如糞便、殘餌等,同時配合生態飼料的養殖技術,通過營養免疫飼喂,促進動物消化能力和免疫力提升,改善動物體質,提高動物抗病、抗逆、抗應激的能力[5]。
三級處理池的排水口通過管道分別與一級處理池和尾水處理池連通,底部設有漏斗形顆粒物收集裝置用以回收固體殘渣。養殖水經三級處理池固液分離預處理后排入沉淀池進行二次處理,然后進入尾水處理池,尾水處理池包括表面流和潛流濕地裝置以及尾水水質監測系統,表面流和潛流濕地裝置用于進行降磷、降氮等的生物處理過程,再經水質水質監測系統監測達標后排放,并進行重復利用。
1.2?闊海1 000 t海水魚蝦智慧養殖項目
該項目由東營市闊海水產科技有限公司投資建設,主要建設循環水養殖車間、種苗及藻類培養車間,配套生物安全實驗室、水質檢測實驗室、原水處理系統、人工濕地尾水處理系統。項目占地34 hm2,工廠化養殖車間24 960 m2,養殖南美對蝦、半滑舌鰨、石斑魚,投產后預計年產1 000 t海水魚蝦。
該項目秉持生態環保的技術理念,依托自主研發的AI人工智能養殖系統和生態濕地修復技術,在賦能智慧工業化水產養殖的同時,沉淀人工濕地及濕地修復技術,為工業化水產養殖及池塘養殖提供濕地修復材料,實現養殖用水的循環使用和達標排放,帶動水產養殖業轉型升級[6]。
尾水處理過程如圖2所示,采用人工濕地技術,養殖尾水經預處理后,首先通過貝類凈化通道,利用貝類的濾食和富集特性去除懸浮顆粒、有機質、藻類和重金屬等;然后進入人工濕地尾水池,通過在人工濕地上建立水生態系統,利用內基質、植物、微生物等協同作用,通過物理、化學、生物三重作用將懸浮物、可溶性有害物質和氣體從水體中排出或轉化為無害物質,達到尾水凈化的目的[7]。
1.3?正大水產大蝦養殖項目
該項目由東營正大水產有限公司(隸屬于世界500強企業卜蜂(國際)投資有限公司)投資建設,主要建設南美白對蝦的水產設備及設施開發、種苗繁殖、大蝦養殖基地示范以及飼料營養研發,并配套污水處理設施。項目一期占地約3.3 hm2,建成后預計年產540 t大蝦。
該項目采用RAS循環水養殖技術進行集約化、設施化、高密度養殖,產量穩定,成活率高,且環保高效。并且,正大集團針對蝦類養殖研發了各類生物制品,讓其參與養殖池的生態循環,一方面可改善水體質量,清除有機廢物;另一方面可抑制、排斥病原微生物的繁殖生長,達到防治病害的目的,為南美白對蝦的生長創造優越的成長環境,確保養殖的成功率。
尾水處理過程如圖3所示,養殖尾水首先通過鼓式固液分離裝置進行固體物質去除,特別是蝦類的蛻殼;然后進入反硝化裝置對水體進行無害化處理;通過無害化處理后進入消毒環節,通過紫外線、超濾及臭氧對循環水體進行消殺;隨后進入生物濾池,通過培養益生菌,分解、去除養殖水體中的有害物質(如亞硝酸鹽、氨氮、有機物、二氧化碳等);最后對水體進行純氧增氧,水質溶氧活化后重新循環利用。尾水處理單元需進行反沖洗,清理截留雜質,以便保證裝置持續穩定運行。
2?三種尾水處理技術對比分析
工廠化循環水養殖中,養殖用水的調控調節與尾水處理最為關鍵,同時要選用優質苗種,選擇營養均衡、消化吸收率高、質量穩定的優質對蝦配合飼料,并堅持觀察蝦的健康狀況,隨時調整投喂量,還要注意養殖池增氧[8]。
上述介紹的三種水處理技術中,前兩種模式都采用了生態濕地凈化技術,并且上一級排水為下一級繼續利用,提高了利用效率,增加了養殖效益。第三種模式采用的RAS循環水技術,自動化程度高,并且具有節地節水、提質增產的優勢。
其中,尚牧公司采用的ECNI全生態養殖技術具有科學、穩定、可量化、好管理的特點,具有非常強的推廣性。該技術可以實現穩定可控的成活率,并且養殖過程完全無藥殘,口感和產品品質得到提升。此外,采用ECNI技術可以顯著降低循環水頻率,節約傳統養殖不可避免的藥物費用,通過電費和藥費的節約降低總養殖成本。
闊海公司采用的人工濕地水處理技術主要針對養殖尾水達標排放或循環利用的問題,以現有池塘為基礎進行人工濕地改造,進行養殖尾水處理,工程造價低,易于管理維護。而且人工濕地生態池內還可套養適宜的經濟生物,如東營本土原產的濕地植物(大葉藻等)、濕地生物苗種(文蛤、長牡蠣等),在增加經濟效益的同時,推動東營本土生物種質資源保護。
正大水產引入的陸基零換水工廠化集約式養殖模式,采用正大集團培育的優質對蝦種苗,年可產蝦7批,大大提高了養殖生產率。同時,項目遵循“減量化、資源化、再利用”循環經濟理念,采用RAS循環水利用和設施化養殖技術,既實現了糞污等養殖廢棄物的資源化利用,提高資源利用效率,又凈化了水體,進行循環利用,還能節約土地,1萬t蝦相比傳統養蝦可節約土地1 333 hm2。
3?結論
目前對蝦養殖仍較傳統,設施化、集約化程度低,養殖尾水隨意排放,既對環境造成不利影響,也不利于資源的有效利用。為引導對蝦養殖業的轉型升級、提高對蝦養殖水平,應探索一些“設施裝備良好、模式技術先進、生態環境優良、規范標準生產、管理制度完善、產品質量安全、示范輻射突出”的生態養殖模式,打造一批符合本地產業實際,有特色、效果好、可復制推廣的養殖尾水治理技術模式,推動水產養殖業綠色可持續發展[9]。
同時,養殖場的目的是盈利,水產養殖中要考慮自身養殖成本,尾水處理時就應根據現場實際情況,做好水質監控,分析產生的原因,在符合相關標準的前提下,選擇合適的尾水處理技術,對癥施策,實現養殖尾水達標排放或多級循環利用,促進經濟效益和社會效益雙豐收。
參考文獻:
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[2] 靳明建,王超.如東縣四種南美白對蝦養殖尾水處理模式的比較[J].河北漁業,2019(11):17-19.
[3] 生態環境部,發展改革委,自然資源部.渤海綜合治理攻堅戰行動計劃[Z].2018-11-30.
[4] 李虹豆. 安全食品產業生態圈發展模式分析:基于鯤瑛生物的案例研究[J]. 上海商業, 2017(12):22-24.
[5] 王強,王豐毅,李延發.一種養殖水質調控系統的制作方法:13581797[P].2018-01-30.
[6] 單喜雙,肖自東,全萌,等.利用人工濕地處理水產養殖廢水[J].農業與技術,2017(14):253-254.
[7] 陳獻稿,黃世明,石建高.水產養殖尾水處理技術現狀及其開發利用[J].溫州農業科技,2016(3):11-16.
[8] 劉金明,王金山,苑春亭,等.北方地區南美白對蝦工廠化養殖技術[J].河北漁業,2004(4):25-26.
[9] 農業農村部辦公廳.關于實施2020年水產綠色健康養殖“五大行動”的通知[Z].2020-03-30.