1.Yfirlit yfir endurnýtandi fiskeldiskerfi (RAS)
(1) Eiginleikar endurrásar fiskeldiskerfa
Recirculating fiskeldiskerfi (RAS) eru nýtt fiskeldislíkan sem þróað er á grundvelli öflugs fiskeldis, sem einkennist af endurrás og endurnýtingu eldisvatns. Auk kostanna við hefðbundið fiskeldi, býður RAS verulegan ávinning í skólphreinsun, minnkun vatnsnotkunar og lágmarkslosun frárennslis. Með bjartsýni hönnun vatnsveitukerfisins og samræmdum rekstri margra aðstöðu og tækja, gerir RAS kleift að endurvinna allt ræktunarvatnsrúmmálið. Í samanburði við hefðbundið öflugt fiskeldi eru þau betri hvað varðar orkunýtni til að stjórna hitastigi, draga úr umhverfismengun og koma í veg fyrir og stjórna sjúkdómum.
RAS krefst samþættrar notkunar alhliða setts af vatnshreinsunar- og meðferðaraðstöðu. Ferlishönnun þeirra felur í sér beitingu margra greina og iðnaðartækni, þar á meðal vökvafræði, líffræði, vélaverkfræði, rafeindatækni, efnafræði og sjálfvirkni upplýsingatækni. Vel-hannað RAS getur náð fullri stjórn á vatnsgæðabreytum eins og hitastigi, uppleystu súrefni og næringarefnum, og undir öllum kringumstæðum er hægt að endurnýta meira en 90% af kerfisvatninu með endurrás.
(2) Kjarni og kostir RAS
Kjarninn í endurnýtingu fiskeldiskerfa (RAS) liggur í því að styðja og hagræða fiskeldisframleiðslu með iðnvæddum og nútímavæddum aðferðum. Með því að virkja fulla-ferlastjórnun á vatnsumhverfinu getur RAS að hluta sigrast á ytri takmörkunum eins og hitastigi, vatnsframboði og plássi, og þannig náð-samfelldri framleiðslu- árið um kring. Þetta gerir ráð fyrir búskap utan-árstíðar og þrefaldri markaðssókn, sem veitir framleiðendum samkeppnisforskot og meiri efnahagslega ávöxtun.
(3) Framleiðsluhagkvæmni og auðlindanotkun
Framúrskarandi framleiðsluárangur RAS er nátengdur mjög stjórnanlegum og-auðlindaskilvirkum eiginleikum þess. Miðað við hverja-einingu-vatns er afrakstur vatnaafurða í RAS 3–5 sinnum meiri en hefðbundið rennsli-í gegnum öflugt fiskeldi og 8–10 sinnum meiri en í tjörnfiskeldi, á meðan lifun eykst um meira en 10%. Ennfremur minnkar notkun dýralyfja og efnafræðilegra efna um nærri 60%. Þessar yfirgripsmiklu endurbætur á frammistöðuvísum tryggja bæði efnahagslegan og vistfræðilegan ávinning af RAS.
(4) Vatnsmeðferð og kerfissamþætting
Í RAS fer ræktunarvatn í gegnum röð meðferða, þar á meðal líkamlega síun, líffræðilega hreinsun, dauðhreinsun og sótthreinsun, afgasun og súrefnislosun, sem gerir kleift að endurnýta vatnið að fullu eða að hluta. Á sama tíma er hægt að samþætta hagræðingu á ræktunarumhverfinu með sjálfvirkum búnaði eins og sjálfvirkum fóðrari, sem gerir sjálfvirkni og skynsamlegri stjórnun kleift.
(5) Tæknilegar undirstöður og helstu eiginleikar
RAS samþættir háþróaða tækni frá fiskiverkfræði, vélrænum búnaði, nýjum {{0}vistvænum efnum, örvistfræðilegri reglugerð og stafrænni stjórnun. Vegna fullkomlega stjórnaðs framleiðsluumhverfis, sem er fyrir lágmarksáhrifum af ytri aðstæðum, sýnir RAS umtalsverða kosti, þar á meðal vatns- og landvernd, minni orkuþörf fyrir hitastýringu, stöðugar eldisaðstæður, hraðari vaxtarhraði, mikill stofnþéttleiki og framleiðsla á -vistvænum,-mengunarlausum vörum. Sem slík er litið á RAS sem "vænlegasta fiskeldislíkan og fjárfestingarstefnu 21. aldarinnar."
(6) Þróun og umsókn í Kína
Hingað til hafa meira en 900 stór-RAS verið hönnuð og smíðuð í Kína, sem spannar helstu strandhéruð og innanlandssvæði, jafnvel til Xinjiang. Þessi kerfi, sem ná yfir bæði sjávar- og ferskvatnsforrit, hafa verið markaðssett með góðum árangri, uppfylla væntanleg framleiðslumarkmið og sýna framúrskarandi rekstrarárangur. Framleiðsluaðferðir staðfesta að RAS skilar ekki aðeins yfirburða framleiðni og umhverfislegum ávinningi, heldur nær einnig verulega lægri framleiðslukostnaði á hverja uppskerueiningu samanborið við önnur fiskeldislíkön.
2. Lykilferlar og tækni endurrásar fiskeldiskerfa (RAS)
Recirculating fiskeldiskerfi (RAS) nýta mikið iðnaðarverkfræðibúnað og tækni. Venjulega samanstanda þau af vinnslueiningum og aðstöðu til að fjarlægja fastar agnir; fjarlæging svifagna og leysanlegra lífrænna efna; brotthvarf eitraðra og skaðlegra leysanlegra ólífrænna salta eins og ammoníak og nítrít; sýklaeftirlit; fjarlæging koltvísýrings úr umbrotum ræktaðra lífvera og örvera; súrefnisuppbót; og hitastýring. Tæknilegir ferlar sem um ræðir eru meðal annars hitaeinangrun og hitastýring, fjarlæging fastra agna, fjarlægingu leysanlegs ólífræns köfnunarefnis og fosfórs, sótthreinsun og dauðhreinsun, auk súrefnisgjafar.
(1) Iðnaðarvæddir og ákafir framleiðslueiginleikar
RAS eykur enn ákafa eiginleika fiskeldis í iðnaði, býður upp á mikla framleiðsluhagkvæmni og lítið landnám á sama tíma og sigrast á takmörkunum lands og vatnsauðlinda. Sem mikil-inntak, mikil-framleiðsla, hár-þéttleiki og-hagkvæmur búskaparlíkan, er RAS í takt við yfirmarkmið Kína um vistfræðilega siðmenningu og sjálfbæra þróunarstefnu.
(2) Vistfræðileg og stefnumótandi þýðing
Með miklum, skilvirkum,-orkusparnaði,-minnkandi losun og umhverfisvænum eiginleikum hefur RAS orðið mikilvæg leið til að umbreyta og uppfæra fiskeldi í Kína í átt að lítilli-kolefnis- og grænni þróun. Í nokkur ár samfleytt hefur RAS verið skráð af landbúnaðar- og dreifbýlisráðuneyti Kína sem mikilvæg fiskeldistækni sem mælt er með.
(3) Núverandi þróun og þróun
Sem stendur hefur þetta líkan hlotið víðtæka viðurkenningu frá bæði fræðimönnum og iðnaði í Kína. Umfang nýrrar kerfisbyggingar og heildareldisgeta hefur aukist jafnt og þétt á undanförnum árum, sem gerir RAS að einni af helstu framtíðarþróunarþróun fiskeldisiðnaðar í Kína.
3.Yfirlit yfir rannsóknir og iðnvæðingu á endurnýtandi fiskeldiskerfum (RAS)
(1)Alþjóðlegar rannsóknir og iðnvæðing
Snemma rannsóknir og þróun
Elsta rafræna fiskeldiskerfið (RAS) kom fram í Japan á fimmta áratugnum. Í kjölfarið hófu mörg lönd rannsóknir á vatnsmeðferð og fiskeldistækni fyrir RAS. Upphaflega voru þessar rannsóknir byggðar á skólphreinsunarferlum sveitarfélaga og kerfum í fiskabúr-stíl (með ræktunarþéttleika aðeins 0,16–0,48 kg/m³). Hins vegar tóku slíkar aðferðir ekki til einstakra krafna fiskeldis í atvinnuskyni-sérstaklega hvað varðar kerfiskostnað, auðlindanotkun, hlutfallið milli ræktunar- og hreinsunarvatnsmagns og burðargetu kerfisins (venjulega 50–300 kg/m³). Þess vegna urðu rannsóknir á mörgum áföllum, neyddu mikið magn af auðlindum og gekk hægt.
Viðurkenning á dýnamískum eiginleikum
Snemma rannsóknir gleymdu einnig mikilvægu einkenni RAS: kraftmikið eðli þess. Framleiðslu- og niðurbrotshraði efnaskiptaúrgangs fiska verður að ná kraftmiklu jafnvægi til að kerfið haldist stöðugt og heilbrigt. Um miðjan -1980, með auknum skilningi á vatnsgæðabreytum-eins og pH, uppleystu súrefni (DO), heildarköfnunarefni (TN), nítrat (NO₃⁻), lífefnafræðileg súrefnisþörf (BOD) og efnafræðileg súrefnisþörf (COD) - og breytimynstur þeirra í fiskeldisvatni, voru þessar kraftmiklu breytingar samþættar í kerfishönnun smám saman. Til dæmis er hægt að leiðrétta súrefnisskort hratt með loftun, en viðbrögð nítrandi baktería við hækkandi styrk ammoníaks eru oft verulega á eftir. Þannig varð dýpri þekking á samverkandi takmarkandi þáttum sífellt mikilvægari fyrir skilvirka kerfishönnun og rekstur.
Áskoranir í fyrstu æfingum
Margir fiskeldisiðkendur höfðu reynslu af flæði-í gegnum öflug kerfi en skorti þekkingu á RAS-rekstri. Þess vegna tókst þeim oft ekki að stjórna þéttleika, fóðrunarmagni, fóðrunartíðni og vatnsgæðastjórnun, sem leiddi til ójafnvægis í vatnsrennsli kerfisins og hringrás efnis og olli að lokum rekstrarbilun. Þessi skortur á vísindalegum skilningi og stjórnunarreynslu endurspeglaðist í þéttleika ræktunar: RAS á rannsóknarstofu-kvarða náði venjulega aðeins 10–42 kg/m³, en RAS á fyrstu viðskiptalegum -kvarða var haldið niður í 6,7–7,9 kg/m³. Eftir meira en hálfrar aldar tækniframfarir-þar á meðal hagræðingu ferla, loftun og súrefnisgjöf (td notkun fljótandi súrefnis), sjálfvirka fóðrun og val á hentugum tegundum-hafa nútíma RAS sigrast á mörgum takmarkandi þáttum og geta nú staðið undir miklum ræktunarþéttleika upp á 50–300 kg/m³.
Iðnaðarvöxtur og tækninýjungar
Þar sem hefðbundið fiskeldi í tjörnum stóð frammi fyrir stöðnun vegna samkeppni á landi og umhverfisálagi, varð RAS í Evrópu og Norður-Ameríku fyrir miklum vexti á milli níunda og tíunda áratugarins. Þessari iðnaðarþenslu fylgdu tæknilegar endurbætur, þar á meðal notkun á þrýstisíu og ó-þrýstingssíu fyrir stór svifefni, ósonhreinsun til sótthreinsunar og niðurbrots lífrænna efna og þróun margra líffræðilegra sía eins og sía á kafi, síur sem renna, síur sem snúa fram og til baka, síur sem snúast, líffræðilegar snertingar með snúningi, lífrænum snertiflötum, loftfirrðar denitrification einingar. Með þessum framförum þroskaðist RAS smám saman og fór í viðskiptalega umsókn.
Mál Bandaríkjanna
Bandaríkin hafa haldið leiðandi stöðu bæði í grunnrannsóknum og hagnýtum RAS rannsóknum, sem ná yfir svið eins og næringu og lífeðlisfræði tegunda sem eru í mikilli ræktun, forvarnir gegn sjúkdómum og vatnsmeðferðartækni. Lykilatriði í US RAS er mikil sjálfvirkni og vélvæðing þeirra í vatnsgæðaeftirliti. Tölvu-aðstoð kerfi stjórna sjálfkrafa uppleystu súrefni, pH, leiðni, grugg og ammoníakmagni, sem og umhverfisaðstæðum eins og hitastigi, raka og ljósstyrk. Með því að nýta háþróaðan iðnaðargrundvöll sinn, hafa Bandaríkin víða tekið upp hátæknibúnað fyrir súrefnisgjöf, líffræðilega hreinsun, fjarlægingu á föstu efni, flokkun og uppskeru. Til dæmis, tilrauna-RAS sem þróað var af Center of Marine Biotechnology við háskólann í Maryland inniheldur loftfirrt meðferðarferli, sem líkist mjög kerfum sem hannað er af Aquatec-Solutions í Danmörku.
4. Áskoranir og mótvægisráðstafanir fyrir þróun iðnvæddrar endurrásar fiskeldiskerfa (RAS)
(1) Ófullnægjandi samþætting aðstöðu og búnaðar
Þrátt fyrir að vatnsmeðferð, sjálfvirk fóðrun, sótthreinsun og loftræsting í Kína hafi smám saman nálgast alþjóðlegt háþróað stig, er heildarkerfissamþættingin enn ófullnægjandi. Skortur á stórum-fyrirtækjum sem geta framleitt heildarsett af RAS-búnaði hefur aukið byggingarkostnað og flókið, og hindrar þar með hraða framþróun innlends búnaðar.
(2) Þörf fyrir hagræðingu á sérhæfðu fóðri
Sem stendur eru vatnsfóðurblöndur í Kína mjög einsleitar og skortir sérhæft fóður sem er hannað fyrir RAS og sérstakar ræktaðar tegundir. Þetta eykur rekstrarbyrði vatnsmeðferðarkerfa og hefur áhrif á afkomu búskapar. Nauðsynlegt er að þróa tegunda-sérstakt RAS-fóður með vel-jafnvægri næringu, lágum útskolunarhraða og hagstæðum fóðurskiptahlutföllum.
(3) Sjúkdómavarnir og eftirlit krefjast meiri nákvæmni
Mikil-þéttleiki og-hagkvæmur búskapur eykur hættuna á uppkomu sjúkdóma þegar ójafnvægi á sér stað og erfitt er að útrýma sýklum í lokuðum kerfum. Bæta ætti hagræðingu kerfisins til að bæta stuðpúðagetu, en rannsóknir ættu að einbeita sér að lífeðlisfræði fiska, streituviðbrögðum, snemmtækum sjúkdómsvísum og skilvirkum sjúkdóms-viðvörunaraðferðum.
(4) Verulegur þrýstingur á orkunotkun og lækkun kostnaðar
Mikil upphafsfjárfesting og orkunotkun eru óhjákvæmileg áskorun RAS. Innleiða ætti-orkusparnaðarráðstafanir bæði á búnaðar- og kerfisstigi, þar á meðal þróun lág-orkusíur, CO₂ fjarlægingartæki, tækni til meðferðar á affallsvatni og endurnýjanlega orkunotkun eins og sólar-, vind- og vatnsvarmadælur-.
(5) Skortur á stöðlun í rekstri og stjórnun
Eins og er eru engir sameinaðir tæknilegir staðlar eða viðmið fyrir RAS í Kína. Fyrir vikið eru kerfishönnun, stjórnunarhættir og frammistaða búskapar mjög mismunandi og rekstrarbilanir eru algengar. Nauðsynlegt er að koma á stöðluðum tæknilegum ramma fyrir heilbrigt fiskeldi, bæta ferli- og stjórnunarstaðla og efla sýningarverkefni fyrir staðlaða framleiðslu.
(6) Þörf fyrir styrktar grunnrannsóknir
Vísindalegur skilningur á nokkrum þáttum er enn ófullnægjandi, þar á meðal heilsuástand ræktaðra tegunda við háan -þéttleika og sérstök vatnsgæðaskilyrði, byggingarbreytingar á líffilmu við kerfisrekstur, hringrás næringarefna og ákjósanlegar aðferðir til að fjarlægja og skaðlausa meðhöndlun fastra agna. Þessar eyður hindra frekari þróun viðeigandi tækni og búnaðar.
(7) Framtíðarþróunarþróun og tækifæri
Þrátt fyrir þessar áskoranir býður RAS upp á umtalsverða kosti í framleiðsluhagkvæmni, umhverfislegri sjálfbærni og dýravelferð. Sem grænt, vistfræðilegt, hringlaga og skilvirkt búskaparlíkan, er það í takt við alþjóðlega þróun í átt að lítilli-kolefnisþróun. Með nútímavæðingu fiskveiða í Kína, framgangi vistfræðilegrar siðmenningar og hröðun kolefnishlutleysismarkmiða er búist við að RAS fari í nýjan áfanga hraðrar þróunar.