熊 晶
(國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心,廣東 廣州 511363)
網箱養殖是水產養殖的重要生產方式之一。我國自1973年引進網箱養魚技術之后,基于投資少、產量高、可機動、見效快等特點,將網箱養殖技術廣泛應用于池塘、湖泊、水庫、河道、近海等各類水域中。但是,長時間采用網箱養魚常也存在一些問題。在此背景下,通過去除網衣附著污損生物和網箱底部沉積的有機物,實現網箱清污的目的,成為當前采用網箱進行水產養殖過程中的必要技術環節。目前,對網箱的清污方式主要包括人工定期換網法、機械清洗法和藥物清潔法。由于人工定期換網法對勞動強度要求較高,而藥物清潔法對養殖生物以及水體又可能存在一定危害,因此,機械清潔法及新型清潔方法成為當前該領域的研究熱點。本文主要介紹了網箱清污過程中機械清潔法以及新型清潔的相關方法,以期為網箱清污提供技術支持和參考。
刷式清潔設備是當前該領域的研究重點,主要分為人工操縱清洗、自動清洗兩大類。
人工操縱的刷式清潔設備通常包括手柄和清潔刷,由人工潛水握持手柄對網箱進行清洗。例如,專利CN101402092A公開了一種網衣清洗機,其手柄與刷體之間設有水下電機,刷體由水下電機驅動旋轉,用以減輕勞動強度,刷體包括內刷和外刷,內刷和外刷反向旋轉,避免網衣絞入刷體。專利CN101036912A公開了一種用于養殖網箱的便攜式水下洗網裝置,其手柄與刷體之間設有葉輪,由高壓水泵驅動葉輪轉動繼而驅動刷體轉動,實現刷體的移動式清洗。
自動清洗設備可以被電力、浮力、波浪能或風能等外力驅動,實現全自動清洗,不需要人工參與。自動設備或配置在網箱上,或離體自動工作。例如,專利CN204317271U公開了一種易于清理的養殖網箱,在圓筒形網箱外側設置一刮擦環,刮擦環內側設刷毛與網衣接觸,刮擦環通過電機驅動實現上下運動,對網箱側壁進行自動刷動。專利CN107486450A公開了一種用于圓形浮式網箱的橡膠充氣式自動清洗裝置,網箱內吊裝有一橡膠圓環,橡膠圓環外側設有一圈刷毛與網箱內壁接觸,橡膠圓環內可充氣或抽氣,實現圓環的上浮或下沉,從而達到自動清洗的效果。專利CN101375674A公開了一種方形框架式潮浪水下自動清洗網箱的裝置,包括海上浮動式網箱,網箱內部加裝一套與網箱形狀尺寸基本相同比重較小的方形框架,方向框架外側設刷體,框架下設沉子,裝置依靠潮汐的變化和海浪的上下起伏在重力和浮力之間相互轉換,實現對網箱做上下運動,達到對網箱的清洗。
沖式清潔設備與刷式清潔設備的主要區別在于噴頭替代刷體,通過高壓水沖刷實現網衣的清潔,也可分為人工操縱清洗、自動清洗兩大類。其中,自動清洗的驅動方式相對單一,主要由電力驅動。專利CN204544919U公開了一種銀鯧網箱養殖用網衣清理工具,包括噴頭、水管、潛水泵、手柄,由人工握持手柄對網衣進行高壓水沖洗。專利CN107127200A公開了一種轉盤式洗網機,包括清洗單元、驅動單元和吊掛件,清洗單元包括若干個轉盤,轉盤每個轉盤設置有高壓噴嘴,吊掛件通過繩索被人員移動操作,用于將清洗單元送至水下。專利CN110326571A公開了一種便于清洗的魚類養殖設備,在網箱外圍設置多組可上下滑動的清洗組件,清洗組件上設若干噴淋盤,由噴淋盤對網箱進行沖洗。在部分專利中,噴頭與刷體共同設置在裝置中,對網衣進行沖洗和刷除的雙重清洗。例如,專利CN104798703A公開了一種深海抗風浪網箱網衣清洗裝置,網箱外圍設置可浮動軌道,軌道上安裝有清洗噴頭的清洗滑車,清洗噴頭上設有刷體,可同時進行高壓水沖洗和刷洗。
刮式清潔設備在畜禽圈舍清潔領域較為常見,在網箱清潔領域研究較少,主要是由于網箱本身的柔性以及在水中的不固定性,導致刮式清潔設備很難貼附于網衣上,對網衣上的附著物進行有效刮除。因此,刮式清潔設備多為人工手動清潔工具,多對網箱上的浮管框架等固體表面進行清潔。例如,專利CN203675857U公開了一種滲水網箱框架生物附著物海上清理裝置,包括主板,主板上四角設有孔洞,孔洞上方傾斜設置焊接板,人工握持裝置緊貼管壁,通過焊接板刮除管壁上的附著物。
吸式清潔設備是通過吸管將污物抽離出網箱。專利CN208273911U公開了一種適用于水族缸或小型網箱的半自動清潔裝置,包括小推車、過濾箱、排水泵以及吸污管,吸污管對網箱內污物進行吸出,再通過過濾箱過濾后由排水泵排出。專利CN109794479A公開了一種網箱清污系統,包括網箱浮臺、吸頭和泵,吸頭通過水平控位纜機和垂直纜機共同作用吊掛在網箱底部,對網箱底部污物進行吸除。專利WO2010040171A公開了一種原地進行水下網清潔的裝置,包括滑動機架、驅動裝置、浮力裝置和推進裝置、真空系統和真空軟管,利用推進裝置將滑動機架緊貼于網衣表面,利用真空系統和真空軟管吸水從而使得粘附的海藻和其他污物從網上被拉起吸入管中。吸式清潔設備對剛沉積和附著的污物具有較好的吸除效果,而對頑固附著在網箱上的污物清除效果不佳。
生物除污裝置,是利用雜食性或濾食性魚類吃網箱上附著的污損生物,對網箱進行清理。專利CN102144589A公開了一種環保型網箱養魚方法,在外層網箱內套裝一個或一個以上的內網箱,內網箱內放養吃食性魚類,外層網箱與內層網箱之間的空隙放養雜食性和(或)濾食性魚類,雜食性或濾食性魚類以吃食性魚類的殘餌和排泄物及網眼上的附著污損生物為食。專利CN102144598A公開了一種清理海水魚類養殖網箱污損生物的方法,在海水魚養殖網箱中開始投放魚苗時,混養5%比例的綠鰭馬面鲀,綠鰭馬面鲀以網箱網衣上的污損生物為食,基本上能夠完全清除網衣上的污損生物。利用雜食性或濾食性魚類啃食污損生物對網箱進行清理,是一種節能環保省時省力的除污方式。
防附著技術主要是通過防止污物沉積或防止污損生物在網箱上附著來保持網箱清潔。專利CN107439447A公開了一種可以防止海生物附著的海水養殖網箱,網箱外圍設置氣泡管,氣泡管連接高壓氣泵,氣泡管噴出的氣泡與網衣接觸,阻止海生物附著在網衣上。專利CN108401954A公開了一種可旋轉海魚養殖網箱的水下漁網清潔方法,通過平行于海平面的旋轉軸旋轉養殖網箱,來解決水下網衣附著污損生物的問題。專利CN207185650U公開了一種深遠海環保網箱,網箱本體上設有旋轉式清潔單元,可收集沉積在網箱底部的殘餌糞便以及死魚,避免沉積物堵塞網眼。專利CN111280103A公開了一種新型低溫管式自清潔網箱,網衣由適用于液氮或液氧傳輸的中空導管材料編制而成,通過液氮或液氧對污損生物迅速冷凍,達到防附著的目的。
網箱是常見的水產養殖工具。網箱極易在網衣上附著污損生物,不僅造成網箱的壽命降低,也會給養殖、管理帶來不利影響。上述技術可清除各類水域中網箱上的污損生物,為網箱養殖提供基本保障。未來需要在減少污損生物附著、提高清污效率、節能環保等方面開展網箱清污技術優化,將成為該領域技術水平進一步提升的重要突破點。