受控式集裝箱循環水綠色生態養殖技術

鐘小慶 吳亞梅 尹立鵬

根據農業農村部科技教育司工作安排，為進一步加快受控式集裝箱循環水綠色生態養殖技術（以下稱集裝箱養殖技術）的集成、熟化以及示范、輻射和推廣，充分發揮現代技術模式在引領漁業綠色轉型升級中的作用，全國水產技術推廣總站（中國水產學會）于2018年12月4日至6日在廣東省佛山市順德區北滘鎮金茂華美達廣場酒店以及廣州市南沙區東涌鎮廣東海洋與水產高科技園兩地隆重舉行了集裝箱養殖技術現場觀摩活動。

在全國改革開放進程中，廣東先行一步，在廣東社會經濟改革開放進程中，農業先行一步，在廣東農業和農村經濟改革開放進程中，漁業率先實現了以市場為導向的綜合經濟體制改革，在該改革開放大潮中得以脫穎而出，獲得長足發展，占據了廣東大農業的制高點。該傳統讓廣東漁業不斷創新和發展獲得了更大的光榮。其中之一就是以董事長舒銳先生為首的觀星農業科技有限公司通過刻苦努力研發推出了集裝箱養殖技術。該成果是一個高技術集成，優化組合，集大成者，高屋建瓴，搶占了行業的最高點，得到全國漁業行業主管部門尤其是全國水產技術推廣總站以及全國漁業行業的高度關注。

一、概述

集裝箱養殖技術將養殖池塘與集裝箱耦合，從養殖池塘中抽取上層高氧水，進入標準集裝箱進行集約化養殖。針對箱養品種特點，綜合集成高效集污、尾水生態處理、質量和品質控制、綠色病害防控、專用環保型飼料、循環推水、生物凈水、物聯網精準控制、便捷化捕撈等關鍵技術，精準控制養殖環境和養殖過程，實現受控式養殖。集裝箱養殖尾水經自流式微濾機固液分離后返回池塘，經過池塘三級生態凈化和臭氧殺菌消毒后再回到集裝箱內循環利用，實現養殖尾水生態治理和循環利用。

整套養殖系統：由快速排污養殖箱體（由集裝箱改造而成）、殺菌系統（臭氧發生器）、水處理系統（微濾機、池塘）、排水系統（液位控制管及后續管道），進水系統（水泵浮臺及水泵），增氧系統（鼓風機），控制系統（水質監測及設備監控箱）及配套池塘等輔助設施組成。

系統運行原理：養殖箱內高密度養殖魚蝦，不斷有池塘新水經過臭氧殺菌流至推水箱中，推水箱中的養殖廢水經微濾機，去除懸浮顆粒流入池塘，養殖水體經過池塘（養殖少量濾食性魚類）的凈化后（池塘主要功能變為濕地生態池，不投料）再被水泵抽回集裝箱，完成一次循環，如此循環往復。該養殖系統已獲得1項專利授權：一種池塘水可循環過濾的整體養殖系統（專利號ZL201621117440.6）。

二、要點

1.排污系統。方形箱便于制造，但不利于箱體排污，方形箱體集污效果不良，同時邊角處難以避免紊流出現。為避免方形箱以上弊端，結合力學模擬報告結果，改變養殖箱體結構，使其底面成1/10坡度，同時在箱體三周增加曝氣管，避免糞便沉積。

2.水處理系統。集污槽中的水體攜帶糞便顆粒流至微濾機中，大粒徑顆粒被收集到微濾機排污管，供蔬菜種植利用。小顆粒隨水流沿中間管溢流出至池塘中。池塘內養殖鰱魚、鳙魚等以浮游生物為食的品種。池塘具有生態處理功能，每畝水域配2組推水箱。微濾機水處理量60m3/h，120目網目，去除直徑大于0.125mm固體顆粒。

3.出魚系統。出魚口四周打磨處理，順滑無尖角，養殖品種可順暢滑出箱體，至接魚池中。箱體內部有擋魚板，可實時開關，控制出魚啟停。出魚滑梯可將商品魚接至接魚池中，節省人力。以上組合滿足集裝箱省時省力、快速出魚的使用要求。收獲時，成魚會順水流集中到箱底一側，減少成魚脫離水體時間，降低成魚應激反應，防止魚體皮膚損傷，基本實現無傷害收魚（相比池塘和工廠化養殖此優勢明顯）；在運輸過程中，無傷成魚對環境的耐受能力強，不易發生水霉病。

4.進水系統。箱體水泵利用浮桶抽取池塘中上層的水進入養殖箱體內，中上層的水含氧量高，致病菌少，無土腥味。池塘養殖的致病菌都是兼性厭氧的，均分布在池塘的底部，系統的進水系統可保證養殖箱內發病率低、含氧量高、無土腥味。

5.增氧系統。系統需求進氣量25m3/h，氣壓0.03MP，按并聯箱體數量選配風機規格。進氣管由排空閥、PVC/PPR管連接，增氧系統時刻開啟，箱內配溶氧探頭，箱體內溶氧超過5mg/L，同時增氧系統變頻控制，以適應不同養殖階段、不同養殖品種對流速的不同需求。

2)智能礦井建設的關鍵技術之一是各生產子系統之間的協同控制，而大數據集成分析平臺可以為智能開采提供超前的預警信息，將為智能開采系統的穩定可靠運行提供保障。

6.殺菌系統。系統配備臭氧發生器，最大產生量5g/h。系統中臭氧的應用主要有兩方面：（1）初次加水消毒，初次加水，將臭氧發生器調節至最大臭氧產生量5g/h，系統循環量15m3/h，逐步調節至10m3/h。即可使箱體內臭氧濃度維持在0.33-0.4mg/L。此濃度臭氧殺菌能力強。（2）養殖期間，系統循環量穩定為15m3/h，臭氧添加量2-3g/h，調節水體臭氧濃度為0.1-0.15mg/L的安全消毒濃度。臭氧同時具有去除氨氮、鐵、錳，氧化分解有機物和絮凝作用，降低養殖水體中重金屬毒性及氨氮毒性。

三、特點

1.養殖產品質量安全。水質可控，溫度恒定，逆水運動，肉質緊實，無土腥味，無創傷出魚，耐受力強，可避免運輸環節使用違禁藥物，保障從箱內到餐桌的全程食品質量安全。

2.養殖綜合成本低。（1）捕撈成本。設施化農業，收獲簡單，降低勞動強度，由于陸基推水養殖占地小，區域集中并在箱側設置大口徑的魚獲物收集口，收獲操作簡單。對比傳統池塘養殖的人工捕撈，用工少且對養殖產品的損傷也大大降低，有利于活體運輸和保證質量，還大大節省了人工捕撈費用。（2）飼料成本。提升飼料利用率。在養殖箱里高密度養殖，可集中投喂，精準控制，與傳統池塘養殖相比，可減少全塘灑料產生的浪費，節省了飼料成本。（3）管理成本。一個工人可以看管多個養殖箱。（4）干塘排塘成本。傳統的池塘養殖方式由于魚塘里各種肥料摻渣、魚類糞便、泥沙雜質等日積月累，容易滋生和繁殖各種病原微生物，必須定期排塘、干塘和清淤，而集裝箱養殖可通過干濕分離器集中收集處理糞便，初步固液分離之后的水體會回到池塘中，節省了排塘、干塘的成本。（5）環境成本。陸基推水式池塘內循環，池塘作為生產池，與景觀性農業相結合，池塘尾水零排放。（6）時間成本。因為傳統養殖環境不可控，如高溫、低溫、干塘等造成非養殖時間多，增加了養殖時間成本。

3.養殖風險低。（1）病害可控。由于集裝箱式推水養殖換水量大、水質好，因此，養殖病害發生的幾率相對大大減少。病害情況容易觀察，提前做好病害防控。另外，養殖區域集中，使用許可藥物進行病害防治的用藥量也大大減少，而土塘由于面積大，病害發生難以控制，用藥量大且往往不能達到效果。（2）防災減災能力強。陸基推水養殖可以有效地抵御臺風、洪水、高溫和寒潮。極端環境下，可關閉循環，以保障魚類的生存。養殖箱中有5根納米曝氣管，通過羅茨鼓風機供氣，增氧及推動水流，曝氣管曝氣，整個箱內溶氧量均勻，不會出現缺氧等問題。

4.節地節水。（1）節約土地。集裝箱養殖占地面積小，安裝靈活，移動性強，可最大程度地利用非耕地，減少對土地的深挖破壞。（2）節約水資源。陸基推水式生產過程中，水體始終在箱體和池塘之間循環利用，不存在傳統池塘養殖的清塘、清淤、廢水外排等問題，節約了大量水資源。

5.智能標準。（1）自動化。利用物聯網技術實現全程預警、實時監控，逐步建立起集裝箱養魚基礎數據庫，提高了智能化、科學化管理水平。（2）標準化。從魚苗投放、飼料選擇到配套養殖技術都制定了科學標準和技術操作規程，使苗種標粗、分箱暫養、成魚養殖等環節技術要領一致、可控，模式穩定性好、可復制性強。（3）簡捷化。操作簡單，可控性強，便于管理，運用者經7-10天培訓即能學習掌握技術要領，能夠保證養殖技術不走樣，適合基層養殖人員快速學習應用。

6.綠色生態。集裝箱養殖模式改變了傳統養殖方式，形成了資源集約化發展模式，推動了水產養殖綠色發展。在生產過程中與生態農業、魚菜共生等相結合，通過集中收集養魚殘餌、糞便，當作種植蔬菜的有機肥，變廢為寶，實現清潔生產零污染，有效改善生態環境。

7.促進產業轉型。促進由傳統漁業向生態、生產、生活的景觀漁業等融為一體式發展，促進傳統漁民轉型為令人羨慕的現代產業工人。

四、創新點

1.原始創新受控式集裝箱循環水綠色生態養殖技術。根據水體循環和調控原理不同，創新研發出適用于傳統養殖區與池塘聯動的陸基推水集裝箱式（受控式集裝箱循環水綠色生態養殖技術）水產養殖，實現“分區養殖，異位處理”。

2.發明了水產養殖高效集污及尾水生態化處理耦合系統。去除了養殖水體中90%以上的固體污染物，經過三級生態塘處理，總氮下降70%-80%，COD下降50%-60%，實現了尾水零排放，有效保證養殖水體循環利用。

3.研發了集裝箱專用環保型水產飼料。針對集裝箱內水體溶氧量高、魚類運動量增加、糞便需要盡量成形等特征需求，研發生產出了高能低氮運動型、魚類糞便排放成形的特征魚類專用飼料和添加劑。

4.構建了集裝箱式養殖綠色病害防控體系。針對高密度養殖條件，研究了主養品種的抗病機理。構建了四道養殖病害防控屏障，分別是抽取生態池塘上層富氧水進箱；進水臭氧殺菌；精準調溫預防病害；分箱隔離防止病原擴散。對羅非魚抗鏈球菌免疫機制進行了深入研究，闡明了CD2介導的T細胞激活協同刺激信號途徑作用機制。

5.創新了水產品品質提升及質量保障技術。無創便捷出魚及安全運輸技術，集裝箱式水產養殖出魚損傷小，配合二氧化碳麻醉操作幾乎可達零損傷，大大提高了運輸存活率，避免了藥物的使用，保障了水產品質量安全；土腥味去除技術；集裝箱養殖水產品肉質、口感提升；用互聯網方式追溯。