工廠化海水養(yǎng)殖系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計與實現(xiàn)路徑研究

林四清

[摘 要]工廠化養(yǎng)殖是如今養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的一大趨勢，如何做到節(jié)能減排、合理利用資源成為亟待解決的一大問題。本文以工廠化養(yǎng)殖中的海水養(yǎng)殖系統(tǒng)為例，從設(shè)計原理的適用性、可靠性、經(jīng)濟環(huán)保性三個方面分別論述了循環(huán)海水養(yǎng)殖系統(tǒng)對于節(jié)能減排養(yǎng)殖的重要作用，同時對海水養(yǎng)殖系統(tǒng)流程的創(chuàng)新進行深入探討，通過節(jié)約資源、保護環(huán)境的相關(guān)舉措，最終實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的最終目標

[關(guān)鍵詞]工廠化養(yǎng)殖 節(jié)能減排 循環(huán)海水養(yǎng)殖系統(tǒng)

中圖分類號：S959 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）12-0034-01

1 前言

現(xiàn)如今，循環(huán)海水養(yǎng)殖已成為養(yǎng)殖系統(tǒng)中不可或缺的一部分。循環(huán)海水養(yǎng)殖要想實現(xiàn)節(jié)能減排、合理利用資源的目標，就必須堅持以工業(yè)化為指導(dǎo)，努力建立以海洋養(yǎng)殖為核心的大產(chǎn)業(yè)。堅持節(jié)能創(chuàng)新、鼓勵創(chuàng)新型技術(shù)發(fā)展是建成循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)需要堅持的一項重要原則，在養(yǎng)殖工廠基礎(chǔ)設(shè)施中運用節(jié)能創(chuàng)新技術(shù)，不僅可以降低能耗，還是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的大規(guī)模推廣的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

2 海水養(yǎng)殖系統(tǒng)的適用性

海水養(yǎng)殖系統(tǒng)的適用性包括四個方面：（1）設(shè)計養(yǎng)殖池時應(yīng)盡量滿足養(yǎng)殖對象的生物學(xué)需求，例如光照時間、飼料投放量、養(yǎng)殖池的形狀大小等等；（2）設(shè)備操作簡單，根據(jù)中國從業(yè)者的平均水平甚至低于平均水平設(shè)置管理系統(tǒng)，以便減少因操作不當(dāng)而造成的損失；（3）設(shè)備應(yīng)盡量使用不易損的材料制作，或者材料損壞時做到更換簡便；（4）海水養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)盡量多的考慮不同種生物的需求，以達到更換養(yǎng)殖對象時可以減少對養(yǎng)殖池的修改程度，縮減使用費用的目的。

3 海水養(yǎng)殖系統(tǒng)的可靠性

海水養(yǎng)殖系統(tǒng)的可靠性包括三個方面。首先是穩(wěn)定性方面，一個工廠要想贏獲更多的利潤，最重要的就是要保證整個工作系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少易損元件的損壞率，最重要機械用件加大保護力度；其次是考慮到水養(yǎng)殖工作系統(tǒng)周圍的環(huán)境，要做到原件器械耐水、耐蝕、耐低溫；最后在重要的器械上要安裝應(yīng)急、報警部件，設(shè)備出現(xiàn)緊急故障時能做到自動報警，避免對工作人員造成傷害。

4 海水養(yǎng)殖系統(tǒng)的經(jīng)濟環(huán)保性

養(yǎng)殖開始之初，就應(yīng)該根據(jù)自身的條件考慮是否適合海水養(yǎng)殖，一般而言，海水養(yǎng)殖適用于以個體或家庭為單位的小規(guī)模養(yǎng)殖。建造溫室時可以從構(gòu)造方面節(jié)約成本，例如鋼屋架與混凝土結(jié)合，牢固而節(jié)能；采用低壓排水道，材料費和安裝費都能降到最少。除此之外，系統(tǒng)運行時的費用也應(yīng)降到最低，依據(jù)地形設(shè)計水流，選用低能耗、堅固耐用的設(shè)備材料。

5 海水養(yǎng)殖系統(tǒng)流程創(chuàng)新

如何降低海水處理過程的資本及耗能，一直以來都是海水養(yǎng)殖工廠力爭做到節(jié)能減排工作的重點。而采用循環(huán)水處理恰恰能解決這個問題。物理過濾、化學(xué)過濾、殺菌消毒、水質(zhì)調(diào)整四個環(huán)節(jié)相輔相成，工廠化海水養(yǎng)殖系統(tǒng)能遵循這一模式來處理養(yǎng)殖水源，就能合理利用水資源，起到節(jié)能減排的作用。

5.1 對養(yǎng)殖環(huán)境的物理過濾

以養(yǎng)魚為例，由于工廠化養(yǎng)殖養(yǎng)魚數(shù)量多而造成的固體廢物量巨大，使得機械過濾環(huán)節(jié)成了整個水循環(huán)系統(tǒng)的重中之重。機械過濾一般由袋式過濾與旋轉(zhuǎn)篩兩種方式結(jié)合。首先使用旋轉(zhuǎn)篩過濾掉廢物中的大顆粒物質(zhì)，再采用袋式過濾法過濾掉小的顆粒物質(zhì)，以此達到更好的過濾廢物池，使整個水循環(huán)有一個良好的開端。

5.2 對養(yǎng)殖環(huán)境的化學(xué)過濾

去除以三態(tài)氮形式存在的有害物質(zhì)是化學(xué)過濾環(huán)節(jié)的主要目的。生物濾池中填充的主要過濾材料有細沙、碎石、生物球等、運用生物膜的原理，達到對于濾料的過濾作用。而其中的主要作用機理是：當(dāng)養(yǎng)殖廢水從濾料間隙流過時，生物膜就會將水中有機物分解成無機物，并將氨氮轉(zhuǎn)化成對魚無害的硝酸鹽等無害物質(zhì)。

5.3 對養(yǎng)殖環(huán)境的殺菌消毒

紫外線消毒器、臭氧發(fā)生器是目前在養(yǎng)殖過程中起到殺菌消毒作用的主要消毒裝置。紫外線消毒方式滅菌效果好、設(shè)備簡單、操作方便、水中無殘留物等優(yōu)點，而臭氧消毒方式具有水中無持久性殘余，不會造成二次污染、反應(yīng)快用量少等優(yōu)點，同樣是目前養(yǎng)殖系統(tǒng)常用的消毒方法。水處理系統(tǒng)建設(shè)中采用臭氧消毒和紫外線消毒聯(lián)合方式，在應(yīng)用過程中存在有臭氧濃度調(diào)節(jié)控制不穩(wěn)定和殘余臭氧無法去除等問題，因此在節(jié)能創(chuàng)新中主要采用紫外線消毒器實現(xiàn)殺菌消毒的功能。

5.4 調(diào)整養(yǎng)殖環(huán)境水質(zhì)

養(yǎng)殖環(huán)境水質(zhì)控制主要由氧氣循環(huán)系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)來負責(zé)，我們可以根據(jù)養(yǎng)殖對象對水質(zhì)的要求適當(dāng)調(diào)整養(yǎng)殖水體水質(zhì)參數(shù)。為了使水體在冬季低溫的環(huán)境中保持穩(wěn)定的狀態(tài)，有利于養(yǎng)殖對象的生長繁殖，我們可以采用鍋爐主動加熱控溫系統(tǒng)，運用鍋爐加熱產(chǎn)生熱蒸汽并經(jīng)過管道系統(tǒng)與養(yǎng)殖水體進行熱交換，以此來維持養(yǎng)殖環(huán)境的整體穩(wěn)定性。

6 結(jié)束語

當(dāng)前，我國大多數(shù)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的水質(zhì)調(diào)控能力較為疲弱，新型養(yǎng)殖技術(shù)的運用情況還比較落后，而且大多數(shù)工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)對于循環(huán)水技術(shù)的應(yīng)用較為少見，且工廠化養(yǎng)殖總體上還處在示范階段，對于節(jié)能創(chuàng)新相關(guān)的工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)研究報道較少。本文通過對水養(yǎng)殖系統(tǒng)的實用性、可靠性、經(jīng)濟環(huán)保性進行了相關(guān)闡述，同時也研究了水養(yǎng)殖系統(tǒng)整個流程的相關(guān)創(chuàng)新節(jié)能措施，為下一步我國養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)在“節(jié)能減排”的政策號召下開展節(jié)能創(chuàng)新與相關(guān)技術(shù)應(yīng)用提供了些許思路。

參考文獻

[1] 趙鵬，李賢，周興海.水工廠化養(yǎng)殖能耗及新能源應(yīng)用調(diào)研分析.《漁業(yè)現(xiàn)代化》.2011年2期.

[2] 黃書培，楊正勇.不同養(yǎng)殖規(guī)模下大菱鲆工廠化養(yǎng)殖經(jīng)濟效益分析.《廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)》.2011年16期.

[3] 宋昌斌，高霄龍，仇登高.工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖 LED 燈具選擇的分析與建議.《照明工程學(xué)報》.2015年1期.

[4] 鄭榮進，孫文君，張建高傅，莉霞，季節(jié)性儲熱的甲魚養(yǎng)殖溫室太陽能供熱系統(tǒng)初探2009 - 2009全國太陽能熱利用行業(yè)年會暨高峰論壇.