养殖工艺范文

养殖工艺范文（精选5篇）

养殖工艺 第1篇

1 现代母猪现行养殖工艺的评价

从目前规模化猪场母猪的养殖工艺来看，多数猪场实施的是工厂化形式的母猪定位饲养，即限位栏养殖，这种看似高效、便于流水作业生产管理的养殖方式，实质上完全违背了猪的生物学特性要求。由于母猪长期生活在固定的、狭小的空间内，缺乏运动与猪的基本行为的表现，致使猪只出现了一系列反常行为与病变，诸如空嚼、咬栏、过度饮水;便秘、滞产;胃溃疡、心脏病等，后果即是母猪异常病变增多、生产性能下降、淘汰率高、利用年限缩短，导致实施应用这种工艺的养殖企业并没有收到预想的效果。

2 现代母猪福利养殖工艺的成功探索

为了在饲养中真正体现五大养殖福利，即“有适当饮食的生理福利，有适当居所的环境福利，减少伤病的卫生福利，自由表达天性的行为福利，减少焦虑、恐惧情绪的心理福利”，进而充分挖掘母猪的优秀生产潜能，业内相关人士结合多年的养殖经验，通过创新设计与饲养方法的转变，成功地开展了多种母猪福利养殖模式的探索。

2.1“庄氏”饲养法

该种养殖模式是由庄庆士研究员根据多年的养猪实践经验创立的，在此方法中，母猪自后备猪时期即开始调教，实行小群体(4～5头)饲养，栏内吃住，每天定时3次舍外合群(20～30头)放便。这种方法既符合猪的群体生活习性的要求，又保持了舍内的清洁、干燥，比较适合于北方冬季门窗紧闭的饲养管理条件和母猪小群体饲养(相对数量限制)的养殖企业应用。

2.2“康乐”饲养法

该种养殖模式是由辽宁省丹东市种畜场研究人员经过多年的研究实践创立的，在此方法中，将母猪的吃(食堂)、住(卧区)、拉(厕所)实行了分区管理，即舍内阴面为食堂、阳面为卧区、舍外活动区为厕所，25头母猪一个分区，限位饲喂，活动区设拱棚，夏季设遮阳网，冬季覆膜。这种模式比较适合于猪舍设计规划不受场地面积限制和相对建筑成本较低的地区推广应用。

3 现代母猪福利养殖工艺的创新设计

在综合考虑了多种母猪福利养殖生产工艺设计后，结合实际生产中猪舍的建设投资、猪舍的利用率、饲养人员的管理方便性和母猪饲养环境的舒适性需要等情况，充分吸收各种设计中的优点进行组合，笔者提出了规模化猪场母猪适度群养、半限位饲喂、舍外运动放便的饲养工艺。

3.1 双列半散养母猪舍平面设计图（见图1)

3.2 双列半散养母猪舍剖面设计图（见图2)

3.3 设计说明

(1)猪舍长62 m，宽11.2 m，面积694.4 m2(舍内实有)，舍内中央为饲喂通道，两侧为猪栏，并有门与舍外运动放便场相通，全舍可饲养母猪200头。

(2)猪栏。舍内设有8个猪栏，每栏长15 m，宽5 m，高1.0 m。

(3)限位栏：猪栏内设有长0.7 m、宽0.6 m的半限位栏25个或设计成3～4个全限位，其余为半限位栏。

(4)运动场。舍外前、后分设运动放便场，每个猪栏对应一个，大小与猪栏相同即可。

(5)拱形棚。在舍外运动放便场上方搭建拱形棚，冬季覆盖塑料薄膜，夏季南侧覆盖遮阳网即可。

3.4 应用管理

夏季猪只可自由出入于舍内外;冬季(寒区)实行舍内吃、住，舍外放便;为增加猪的饱腹感和粗纤维的摄入可在舍内两栏的隔墙上加设饲草架。

3.5 适用范围

比较适合于北方地区的规模化猪场使用，尤其是设计中采用的加设运动场与拱形棚的方法，即可满足冬季舍外放便的需要又有利于寒区猪舍的保暖。

4 结语

养殖工艺 第2篇

介绍了氨吹脱-A2/O工艺处理高浓度养殖废水的工程实例.运行结果表明,CODCr的平均去除率为97.4%,NH3-N去除率为91.9%,出水的各项指标均符合<畜禽养殖业污染物排放标准>.该工艺具有剩余污泥少,耐冲击负荷能力强,难降解有机物去除效率高等优点.

作 者：孙群荣 徐彬彬 张雁峰 Sun Qun-rong Xu Bin-bin Zhang yan-feng  作者单位：浙江省浦江县环境监测站,浦江,322200 刊 名：给水排水  ISTIC PKU英文刊名：WATER & WASTEWATER ENGINEERING 年，卷(期)： 31(3) 分类号： 关键词：氨吹脱   A2/O工艺   养殖废水  

浅析养殖废水中的UASB工艺 第3篇

根据《规模畜禽养殖场污染防治最佳可行性技术指南 (试行) 》, UASB工艺属于规模畜禽养殖场污染防治推荐污水治理工艺, 在河南规模化养殖场得到广泛的应用。

UASB (Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket) 的英文缩写名叫上流式厌氧污泥床反应器, 是一种处理污水的厌氧生物方法, 又叫升流式厌氧污泥床, 是荷兰学者GLettinga等人在20世纪70年代初开发的。

1 UASB处理机理

UASB由污泥反应区、气液固三相分离器和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥, 具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触, 污泥中的微生物分解污水中的有机物, 把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出, 微小气泡在上升过程中, 不断合并, 逐渐形成较大的气泡, 在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器, 沼气碰到分离器下部的反射板时, 折向反射板的四周, 然后穿过水层进入气室, 集中在气室沼气, 用导管导出, 固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区, 污水中的污泥发生絮凝, 颗粒逐渐增大, 并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内, 使反应区内积累大量的污泥, 与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出, 然后排出污泥床。

UASB反应器运行的3个重要的前提是: (1) 反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥; (2) 出产气和进水形成良好的自然搅拌作用; (3) 设计合理的三相分离器, 能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内。

2 UASB优势

UASB反应器是目前各种厌氧处理工艺中所能达到的处理负荷最高的高浓度有机废水处理装置, 他之所以有如此高的处理能力是因为在反应器内以甲烷菌为主体的厌氧微生物形成了粒径为1~5mm的颗粒泥。即污泥的颗粒化是UASB的基本特征, 颗粒污泥能够长期保持其形态上的稳定性及良好的沉降性能, UASB反应器和其他厌氧处理装置一样, 在实际运行中必须对有关的操作和运转条件加以严格地控制, UASB反应器的运行过程中, 影响污泥颗粒化及处理效能的因素很多, 总的来讲, UASB反应器的工艺运行主要受接种污泥的性质及数量、进水水质, 有机基质浓度及种类、营养比、悬浮团体含量、有毒有害物质、反应器的工艺条件处理负荷, 包括水力负荷、污泥负荷和有机负荷反应器温度、p H值与碱度、挥发酸含量) 等的影响。

3 废水在UASB主要经过4个阶段

水解阶段是复杂的非溶解性聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。高分子有机物因相对分子量大, 不能透过细胞膜, 因此不可被细菌直接利用。它们首先在细菌胞外酶的水解作用下分解为小分子物质。例如纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖, 淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖, 蛋白质被蛋白酶水解为短肤与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。

发酵阶段, 在此过程中水解阶段产生的小分子化合物在发酵细菌的作用下转化为更为简单的以挥发性脂肪酸为主的末端产物, 并分泌到细胞外。因此, 这一过程也称为酸化阶段。这一阶段的末端产物主要有挥发性脂肪酸, 醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨和硫化氢等。与此同时, 酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质。

产乙酸阶段中发酵阶段的末端产物在产乙酸阶段进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。较高级的脂肪酸遵循氧化机理进行生物降解。在其降解过程发酵酸化阶段的末端产物在产乙酸阶段被产氢产乙酸菌转化为乙酸、氢气和二氧化碳等产物。

产甲烷阶段由被总称为甲烷菌的有机群体参与完成的, 在甲烷生产过程中包含着两个甲烷菌群体, 一个群体称为乙酸分裂甲烷菌, 可将乙酸盐分裂成为甲烷和二氧化碳, 第二个群体称为氢利用甲烷菌, 可用氢作为电子供体及CO2作为电子受体产生甲烷。在厌氧过程中被称为乙酸菌的细菌也可利用CO2氧化氢产生乙酸。但是乙酸会被转化为甲烷, 所以这种反应的影响是极小的。在厌氧消化过程中产生的甲烷, 其中有约72%甲烷是由乙酸盐转化形成的。

4 温度是影响UASB生物处理工艺的重要因素

其影响主要表现为通过对厌氧微生物细胞内某些酶的活性的影响导致影响微生物的生长速率和微生物对废水的处理效率, 这样就会影响到UASB处理工艺中厌氧污泥的产量、有机物的去除速度、UASB处理负荷和影响有机物在生化反应中的作用机理和某些中间产物的形成以及各种物质在水中的溶解度, 从而可能会影响到沼气的产量和成分以及影响剩余污泥的成分和性状。

人们通常根据微生物的最宜生存条件将它们分成低温菌、中温菌和高温菌3种, 各种菌的温度范围分别为低温菌10℃-30℃ (最适温度20℃) 、中温菌30℃-40℃ (最适温度35℃) 、高温菌50℃-60℃ (最适温度55℃) 。利用适合在这三个温度区生长的厌氧菌进行厌氧消化处理的系统分别称为低温消化、中温消化和高温消化。当处于低温和中温、中温和高温之间的过渡区时, 反应速率低于二者的相应值, 可见厌氧消化反应与温度之间的关系是不连续的。根据实际的调试来看必须保证温度在15℃以上才可以达到处理的效果, 低于15℃导致UASB处理效果较低。一般温度在35℃左右时可以达到较好的处理效果。

养殖废水的处理目前的研究没有达到市政污水比较成熟的程度, 这其中对UASB的应用方面存在了比较大的差异, 一般的污水处理把UASB作为一个处理的构筑物, 主要作用在于对高分子有机物的降解, 为后续的处理单元创造条件, 但在养殖废水中UASB不仅仅具备传统污水处理的作用, 还具备产沼气的功能。

摘要：本文通过分析养殖废水的特点, 分析了养殖废水中的UASB工艺的处理机理、优势、阶段和温度对UASB工艺的影响。

关键词：UASB,养殖废水,工艺

参考文献

[1]李晓亭.养殖废水处理研究与应用[D].南昌:南昌大学研究生, 2010.

养殖工艺 第4篇

1 舍饲规模化养羊场规划布局

舍饲规模化养羊场应坚持分区建设和管理的原则, 按生产区、管理与生活区、隔离区三个功能区布局, 羊场周边建围墙和防疫沟。做到布局合理, 结构紧凑, 方便管理, 生产区平面布局见图1。

2 舍饲养羊工程工艺配套技术

2.1 羊舍建筑要求

羊舍设施应满足羊喜干燥、忌潮湿、怕闷热的生物学特性, 建筑时应结合当地气候特点, 综合考虑夏季降温和冬季保温问题, 福建地区采用高床楼式羊舍建筑方案比较适宜。

2.2 羊舍外型结构设计

针对南方高温高湿气候条件设计了适用福建地区的通风屋 (带通风帽) 羊舍外型结构。同时, 针对南方高温时间长, 羊舍屋层面首次采用复合新型材料———环保型双面铝箔高效隔热瓦, 可显著降低羊舍室内温度, 确定羊群安全渡夏。

2.3 羊舍设计与建造工艺参数

羊舍设计为双列式, 每幢羊舍6 000~10 000 cm, 每间羊舍长宽为400 cm×300 cm, 通道为300 cm, 羊床高度为50~60 cm, 羊舍檐高360 cm, 坡度为18°。羊舍饲喂通道为300 cm, 饲喂通道高出羊床18~20 cm。靠近过道两则的围栏边设置有左右两边喂食槽, 宽16~18 cm, 喂食槽与过道中间线有3~4°的缓坡, 采用自动发料机投喂。每个羊舍外墙内安装高约25 cm和60 cm的自动饮水器, 安装高55 cm左右盛装微量元素营养砖的四方盒。

羊床建筑用材应就地取材, 充分利用当地资源, 节约投资成本。羊床离地面50~60 cm, 采用竹片制成漏缝地板, 每片规格为60 cm×100 cm。选用中上部毛竹片为佳, 每片竹片厚2 cm、宽3 cm, 把2片毛竹片合并用10 mm钢筋打眼穿过, 两边用螺母固定, 钢筋间距为20 cm, 竹片和竹片当中用塑料水管隔开形成漏缝间距, 间距依羊大小而定, 小羊间距1~1.5 cm, 大羊1.5~2 cm。羊床下方安装自动刮粪机。

2.4 羊舍面积建筑工艺参数

羊舍面积建筑设计依饲养规模和羊群结构决定, 根据工艺要求, 羊场生产建筑配置包括公羊舍、妊娠母羊舍、待配母羊舍、育成舍、育肥舍、后备舍、诱情人工授精舍等;羊舍面积大小应根据羊的饲养阶段和数量而定, 羊只所需面积见表1。

m2·只-1

2.5 牧草青贮池建筑工艺参数

牧草青贮池建筑面积依养羊场的饲养规模而设计, 以每年8个月时间羊群需要量进行设计。见表2。

3 舍饲养羊应解决的关键问题

3.1 选择适合于舍饲饲养的优良品种

舍饲规模化养羊应选择成熟早、生长快、繁殖率高、适应性强、可常年发情的品种。清流县是福建省首次引进湖羊进行试验、示范饲养的地区, 经过4年多的试验统计资料分析, 该品种具有繁殖率高、四季发情、性成熟早、生长发育快、泌乳量高、保姆性强、适应性强、习惯舍饲、适于人工喂养等优点, 是福建省舍饲规模化养殖的首选品种。

3.2 湖羊对福建闽西北气候适应性较强

湖羊引入地与原产地气候状况差异较大, 主要表现为极端气温 (低温或高温) 和高湿。跟踪调查结果表明, 湖羊可适应高湿、低温等气候环境, 但不适应超过30℃高温气候环境。当气温超过30℃时, 湖羊产生一定程度的热应激反应。因此, 夏天炎热气候只要采取有效的防暑降温措施, 湖羊完全可适应类似福建省清流县及其周边地区的气候环境[1]。

3.3 建立优良的基础母羊群

舍饲规模化养羊要求高质、高产、高效益, 建立优良的基础母羊群是提高养羊效益最关键的技术环节[2]。为此, 选择品质优良公羊、母羊为扩繁基础, 运用现代生物技术 (采用人工授精技术) 培育优良的基础母羊群。

4 舍饲养羊生产工艺流程及配套技术

4.1 舍饲养羊养殖周期内的生产工艺流程

养殖周期内的生产工艺流程可按照羊群不同生产阶段即种公羊、待配母羊、妊娠母羊、哺乳母羊、哺乳羔羊、后备母羊、育肥羔羊等方面进行有针对性地饲养管理, 见图2。

4.2 湖羊舍饲主要生产工艺参数

(见表3)

4.3 自然配种与人工授精相结合, 实施有计划繁殖, 达到全进全出科学饲养周期

为充分利用湖羊常年发情的特点, 采用1年2胎或2年3胎的生产模式, 实行有计划繁殖。

4.3.1实施自然配种技术

养殖规模小、技术人员相对薄弱的养殖企业采用自然配种方式繁殖羊群。首先选择体况健壮、精力充沛、毛色有光泽、背平直、胸深广、个头较大、臀部长并斜翘、睾丸发育良好、大小适中、左右对称的公羊为种公羊, 让公母羊直接交配, 公母比例为1∶30~35;将公羊放入发情母羊圈内或将发情母羊放入公羊圈内, 15 d左右可受孕。

4.3.2实施人工授精技术

养殖规模较大及技术力量强的养殖企业宜采用人工授精的方式繁殖羊群, 人工授精技术充分利用优质公羊的生产性能, 减少养殖公羊数量, 降低养殖成本, 提高养殖效益。人工授精要正确掌握时间, 要求第一次授配后8~10 h内再重复配种一次, 可利于提高受胎率和产羔率, 实施人工授精技术的养殖场公母比例为1∶250~350。

4.4 饲喂技术

根据当地农作物秸秆及农副产品下脚料可利用的饲料资源优势, 选择适口性好、多样化、易消化的饲料资源进行科学配比, 形成相对稳定的饲料配方, 最大限度发挥当地饲料资源优势, 降低养殖成本, 提高养殖效益, 确保营养全面和均衡, 以满足羊只生长发育、繁殖、增重对营养物质的要求, 见表4。

%

1) 采用勤添少喂、先粗后精的原则。每天饲喂2次, 分别是8:00—9:00, 16:30—17:30。为避免羊群拥挤, 投喂第一份饲料一定要少、快、稳, 待前一份饲料吃剩20%时再投下一份。同时, 根据羊群生长发育需要应长期保持微量元素营养砖供给。

2) 加强饮水设施的管理, 确保水槽长期始终保持有清洁水。羊舍内安装高低自动饮水器, 让羊群自由饮水。

3) 加强羊舍环境卫生管理。为满足采光、冬季保温排湿、夏季防暑降温及排除舍内污浊空气等需要, 根据气候变化随时将舍体左右两侧设置由驱动装置控制的遮阳挡风用的帆布打开与关闭;启用自动刮粪机清理羊床下方的粪便, 并保持羊舍内干燥。

4) 定期修蹄及剪毛。湖羊成年后蹄甲变长, 影响其站立和行走, 严重者将引发蹄病, 因此要定期修蹄, 修蹄时先用修蹄剪刀将过长的蹄尖剪掉, 再将蹄底边缘修好。湖羊耐冷不耐热, 夏季来临前 (4—5月份) 应将湖羊的被毛剪掉, 以利于散热[3]。

4.5 全力抓好疫病防控技术

舍饲规模化养羊对疫病防控要坚持“养重于防, 防重于治”的原则。科学选址, 合理布置。严格按功能区布局建设, 建筑符合工艺和防疫要求, 净污分道, 设置隔离带、防疫沟等, 以切断病原的传播途径。强化饲养管理, 责任落实到人头。在管理上要做到“三勤六净”, 即勤添草、勤清粪、勤打扫, 场净、路净、圈舍净、饲槽净、用具净、羊体净。强化预防消毒, 对羊舍、用具、机械设备等用不同的消毒药进行定期消毒, 每7 d至少消毒一次。建立规范的免疫程序和防疫制度。每年在剪毛后集中药浴一次, 定期驱虫、预防接种[2]。

参考文献

[1]魏国桢, 应建翔, 江斌, 等.湖羊在福建省清流县的适应性观察[J].黑龙江畜牧兽医, 2014 (06下) :46-47.

[2]臧强, 李保明, 施正香, 等.规模化舍饲养羊新工艺 (上) [J].农业知识, 2004 (12) :6-8.

养殖工艺 第5篇

目前,商业化大规模的封闭循环水养殖主要是养殖耐高密度养殖条件的经济鱼类和名贵鱼类。淡水封闭循环水养殖模式已成功商业化养殖的品种有:罗非鱼(Tilapia sp.),北极红点鲑(Salvelinus alpinus),大西洋鲑(Salmo salar),鲟鱼(Acipenser sp.),鳗鲡(Anguilla sp.)等鱼类。海水养殖品种有:大菱鲆(Scophthalmus maximus),牙鲆(Paralichthys olivaceus),半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis Günther),海鲈(Dicentrarchus labrax),石斑鱼(Epinephelus sp.)等鱼类。不同鱼类对鱼池构建、生物过滤、物理过滤等水处理工艺配置的要求不同。依据不同鱼类的生活习性、水体流态以及水处理工艺特性,本文将循环水养殖系统分为常规游泳性鱼类、鲆鲽类、鲑鳟类、鳗鲡类等四大类,分别阐述不同类型的养殖系统工艺,总结系统工艺流程设计特点及其理论,从而为系统设计提供技术参考。

1 四种典型的RAS工艺

1.1 常规游泳性鱼类RAS工艺

常规游泳性鱼类主要指罗非鱼、鲈鱼、鲷科鱼类、石斑鱼等常规养殖品种,其生活习性要求水体流速适中、沿池逆流或顺流游动。鱼池多用双排水结构的中小型鱼池,直径2~6 m,多个养殖池共用一套水处理系统。海水系统常用泡沫分离/气浮水处理工艺。

鲷科鱼类(Sparidae)在欧洲大多是采用封闭循环水的模式养殖。Tal等[3]设计了小型海水RAS(图1)。从硝化反应水处理系统分离出来的有机颗粒物产生的H2S被用来产生自养的反硝化反应降解硝酸盐,残余的颗粒则转化为沼气或者CO2。在海水环境中,该移动床生物滤器的氨氮降解速率可达0.6 g/(m2·d),系统中的氨氮始终保持<0.8 mg/L。该系统的特点是在进行好氧硝化作用的同时,将厌氧反硝化工艺与厌氧氨氧化工艺结合,在将污泥分离、沉淀和集中处理后,再进入反硝化反应器产生沼气。该系统鲷鱼的养殖密度可达50 kg/m3。

挪威AKVA公司的RAS(图2)采用独特的拆分回路设计,生物过滤支路采用多级生物滤器(高比表面积、低能耗),充分进行硝化反应去除氨氮等物质,同时可去除CO2,提高生物过滤的效率。养殖池进水一部分通过锥式溶氧器增氧,一部分通过大水量低扬程的轴流泵直接进入养殖池。CO2去除池通过负压吸气方式去除CO2,并采用内置通风设备提高去除率,同时有利于纯氧的高效溶解。提高水体循环量可增大含低溶解氧的养殖池排水量。该系统特点是:采用多级生物过滤旁路设计,系统信息处理、自动化控制水平较高;缺点是没有采用泡沫分离处理技术,微小颗粒悬浮物的去除主要依靠生物过滤池的沉淀澄清和物理截留作用。该系统适于多种常规游泳性鱼类养殖。

1.2 鲆鲽类RAS工艺

鲆鲽类生活习性是底栖,喜欢潜伏于池底。不同于常规游泳性鱼类,养殖池的构建力求水浅,水体交换均匀,以促进污物排出和溶解氧分布均匀。常规双排水装置的固液分离效果较差,主要通过泡沫分离器实现固液分离。

浅水跑道式RAS[4](图3):养殖池规格为5.0 m×0.8 m×0.4 m,水深约0.04 m,流速约4.7 cm/s,水体循环速率为17次/h。养殖池进水口设一布水板,出水口设V型挡板促进排污。该系统采用填充柱曝气生物滤器进行生物过滤,同时起到脱气和曝气作用。机械过滤使用快速砂滤去除180μm以上的颗粒有机物,结合文丘里射水器的泡沫分离器进一步去除小颗粒有机物,同时添加臭氧杀菌并改善水质。该系统特点是:将循环水处理与浅水跑道式养殖池工艺相结合,水体和鱼体分布均匀,减少水体循环量,降低水泵能耗,提高养殖密度。缺点是:砂滤效果不稳定导致生物过滤效率低,水质总氨氮浓度较高(11.95mg/L),没有二氧化碳去除装置。该系统养殖规格为5.6 g大菱鲆,平均池底覆盖率达到262%,养殖密度约8 kg/m2。

挪威水科学研究所(NIVA)最近研究花狼鳚(Anarhichas minor Olafsen)在浅水跑道式循环水系统中的养殖技术,养殖密度达到惊人的600 kg/m3。花狼鳚孵化需要1 000℃·h的有效积温,孵化后可立即投喂颗粒配合饲料。该品种在水温5℃条件下养殖,3年后达到5 kg的上市规格[5]。

1.3 鲑鳟类RAS工艺

鲑鳟类大多属溯河洄游性鱼类,生活特性是沿池壁逆流游动。成鱼多采用大中型鱼池,直径8~15 m,池深2~3 m,鱼池普遍使用双排水装置,采用多进口推流技术促进排污,一般一个鱼池采用一套水处理系统。生物过滤使用高效稳定的流化砂床,杀菌多使用臭氧杀菌。

北极红点鲑RAS[6](图4):养殖水体约300m3,水体循环速率为2次/h,约60%的水体进入Cyclo BioTM[7]流化砂床经生物处理再进入脱气/曝气池,其余40%的水体直接进入脱气/曝气池。养殖池底部排污经“康奈尔”双排水系统[8]进入微滤机过滤,微滤机反冲洗出来的固体颗粒物经沉淀浓缩和曝气氧化塘处理后进入人工湿地,实现污泥零排放。该系统还采用致冷机将水温控制在13℃左右。臭氧在低压溶氧器中的添加大大有助于水质的改善。该系统的特点是养殖池底部排水不再进入水体循环,仅有60%的水体经流化砂床进行生物处理。该系统每年可生产200 t规格为1.3 kg的北极红点鲑。该系统底部排污也可由漩涡分离器替代微滤机过滤环节进行固液分离。

大西洋鲑幼鱼淡水RAS[9](图5):养殖池采用“康奈尔”双排水系统。占总水体40%的底部排水经过漩涡分离器后,再经微滤机过滤进入沉淀池,而60%的中心管排水直接进入沉淀池。沉淀池作用是补充新水、储水和沉淀。其中补充水是由井水经臭氧杀菌再加热调温,加入沉淀池,再经流化砂床处理,最后进行脱气和低压溶氧器增氧后进入养殖池。每个循环排放4%~5%的水量。该系统特点是仅40%的水体经微滤机机械过滤,其余直接进入生物过滤环节。该系统幼鲑养殖密度可达20 kg/m3。

1.4 鳗鲡类RAS工艺

鳗鲡是降河性洄游鱼类,属无鳞鱼类,喜欢流水,且体表多粘液,排氨量较大。鱼池多用中小型双排水结构鱼池,物理过滤采用盘式微滤机以实现固液分离,生物过滤采用多级生物过滤器形式以充分去除氨氮,同时兼具一定的物理截留和沉淀有机物作用。

丹麦Stensgrdenleopdrt公司欧洲鳗鲡RAS工艺流程[10](图6):通过自然水流进入盘式过滤器可减轻残饵粪便等颗粒有机物的破碎程度,从而提高去除能力。生物过滤采用浸没式生物滤器去除氨氮,滴滤池在脱气的同时也具有生物过滤的作用。该系统特点是在浸没式生物滤器后设反硝化支路,反硝化反应器上层清水回流至泵池;采用盘式过滤器过滤颗粒有机物。其中仅40%的水体通过锥式溶氧器来增氧,其余60%的水体经紫外杀菌器杀灭细菌和病毒后回流到养殖池。

丹麦Billund公司欧洲鳗鲡RAS[5](图7):水体循环速率为2次/h,约30%的循环水量进行紫外处理,盘式微滤机有自动反冲洗功能,每2周人工清洗一次。经小型转鼓式微滤机处理后,污水进入600 m3的沉淀池,上层溢流水进入土池,应用于农田灌溉。该系统特点是在盘式过滤器后还设一个小型转鼓式微滤机进一步去除颗粒悬浮物,设3级生物滤器,移动床生物滤器顶端装排气扇去除二氧化碳,在移动床生物滤器后设反硝化支路。该系统小规格欧洲鳗鲡养殖密度可达60kg/m3,成鳗密度可达250 kg/m3。

2 国外RAS工艺特征

2.1 工艺流程多样化

不同的养殖对象和养殖规格,所采用的养殖模式大相径庭。由于养殖对象种类繁多,各种鱼类对水温、溶解氧、盐度、水流等都要求不同,分泌物、排泄物等代谢产物不同,从而使得每个养殖系统都不相同,呈现出多样性。同时,每个养殖系统都是针对某一特定养殖品种在特定阶段设置的最佳培育场所,具有一定的专一性。

2.2 养殖装备标准化

RAS工艺流程设计理论基本成熟,具体形式各不相同,水处理设备各式各样,但关键水处理工艺技术(如机械过滤、生物过滤、杀菌、增氧、脱气等)大同小异。微滤机、紫外杀菌器、臭氧杀菌器、泡沫分离器、砂滤罐、流化砂床等关键设备的设计、生产和制造等技术已相对成熟,各个型号也已基本成形,呈现出产品标准化的倾向。

2.3 操作管理规范化

循环水系统设备繁多,操作较为复杂,涉及到调温(空调或锅炉)、杀菌(紫外或臭氧)、物理过滤(微滤机、泡沫分离器、气浮)、增氧、电控等各个方面,对操作人员有一定的技能要求。国外循环水养殖系统的设备操作、使用、管理等有专人管理使用,各个设备严格按照使用说明定期维护保养。制定科学、明确、规范的生产操作流程,对于系统效率的提高起着重要的作用。

2.4 海水和淡水RAS具有较大的区别

淡水系统的特点有:pH值波动大,碱度调控非常重要,生物过滤和臭氧杀菌效果好,淡水排污可用作植物的肥料,可与人工湿地综合处理结合等;缺点是泡沫分离效果差,微小颗粒悬浮物的去除在水处理中是个棘手难题。海水系统的特点是:泡沫分离去除悬浮物效果好,pH值相对较稳定;缺点是臭氧杀菌会产生次溴化物带来二次污染、海水排污处理难度大、对设备耐腐蚀性要求高、生物过滤效果差等。

3 RAS工艺流程设计发展趋势

欧洲2009年封闭循环水养殖水产品产量约25 000 t,鱼苗产量约1.5亿尾[11]。随着环保政策、市场需求以及水资源制约等因素的推动,荷兰几乎全部的水产养殖都采用封闭循环水养殖模式[11]。丹麦环保政策要求淡水养殖中的污水排放必须用于农业肥料[5]。在美国,虹鳟鱼类几乎都是由封闭循环水系统养殖的。在欧洲国家,鳗鲡完全采用封闭循环水系统养殖。其中大菱鲆、牙鲆以及大西洋鲑幼鱼在欧洲几乎都是由封闭循环水系统养殖[12]。

总结最近国外封闭循环水养殖系统工艺流程模式的研究发展趋势,简要归纳如下:

浅水多层跑道式RAS 适用于鲆鲽类、花狼鳚等底栖性鱼类。特点是水浅(0.07~0.25 m)、多层、超高密度(池底覆盖率200%~300%)、单位面积高产量、自清洗排污等。随着水深变浅、流速提高,鱼池水流死区减少,形成紊流和栓流,可大大提高水体混合效率、利用效率以及污物去除效率。通过减小水体循环量可降低水泵能耗,提高养殖效益。在挪威和冰岛,花狼鳚通常采用该养殖模式[13]。封闭循环水技术与浅水跑道池养殖技术的结合,在保证生长率的同时能有更高的养殖密度。

大型鱼池RAS 适用于鲟鱼、军曹鱼、鲑鳟类亲鱼等大型游泳性鱼类。特点是:单池水量大(直径约12~25 m3,深约1.7~3.0 m),系统水体循环量大,一般单池即构成一个养殖系统。其设计思路是通过提高水体总量和循环速率以保持优良水质,同时避免台风、赤潮、水体污染等自然灾害造成影响。多采用轴流泵、双排水、进水推流或气提泵推流技术,改善水体流态,促进残饵粪便及时排出,同时维持一定的流速满足游泳性鱼类的生理需求。随着养殖池的增大增深,水体流态发生显著变化,集污、排污、推流技术显得非常重要,从而对系统管路设计、水体分流分路、土建施工等提出较高的要求。当池型为长方形时,可考虑与混流跑道式养殖模式(Mixed-Cell Raceway)[14]设计技术相结合,提高水体交换及混合效率,保持良好水质。

集成高效藻塘(海水)或人工湿地(淡水)RAS 适用于海鲈、罗非鱼、虾等。法国集成高效藻塘的海水循环水养殖系统[15]工艺流程为:养殖池—颗粒收集器—机械过滤—泵池—紫外杀菌—生物过滤—脱气—增氧,部分水经紫外杀菌后进入高效藻塘(有石莼、浒苔等)再回流至机械过滤,形成一个旁路。高效藻塘在循环水养殖系统中的集成应用可替代反硝化支路,实现零排放。系统优点是:大型藻类易收获,可产生氧气并维持较高的pH值,藻类可作为水产动物的食物;缺点是藻类生长具有季节性。ZachritzⅡ等[16]仅采用澄清池、潜流式湿地和气提增氧技术构建简易商业化循环水系统,罗非鱼养殖密度可达35 kg/m3。将藻塘或人工湿地作为水处理单元应用于循环水养殖系统,可增加单位面积产量,提高养殖效益,促进常规养殖模式的升级。

循环水养殖水处理技术最新进展随着循环水技术(如反硝化反应器、污泥浓缩技术和臭氧处理技术)的发展使得RAS用水量、污水排放和能源利用都进一步得到降低。其中,上流式污泥反硝化反应器(USBR)已成功应用于中试规模封闭循环水养殖[17];带式过滤机和土工编织袋的技术发展可有效解决污泥浓缩脱水问题[11];臭氧和紫外杀菌的联用具有很好的灭菌效果[18];通过开发超低水头损失的生物过滤技术以降低系统能耗[5];应用生物絮凝技术培养生物饵料以提高氮的利用效率,罗非鱼养殖密度可达50 kg/m3[19]。