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内陆淡水-低盐度0换水工厂化养虾的设施设计(养殖池-缓冲混合池-紫外灯-微滤机池-循环水泵-生化池-回到养殖池)-管道设备布局-配套功率-循环水养虾用电总成本

2024/5/18 9:50:24   文章来源:强微生物科技   作者:钟启平   浏览次数:52607
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(抖音号zhongqipingqw99)加抖音,可观看强微养虾基地试验日记

2024年5月修订

只讲内地淡水模拟半咸水循环水工厂化养虾(必须循环水工艺)
不包括海水工厂化养虾;海水絮团工厂化的勿入(除非采用循环水的)

强微淡水低盐度0换水(循环水)工厂化养虾的概念和设施设备
      工厂化循环水水产养殖概念指:小水体(30~500立方米以内),并符合以下特征:

一、 养殖池中:有“集污推水+收污锅中锅+吸虾壳和死虾”等装置:

     1、有形成旋涡水流的推水器集污装置+回流水切线导入养殖池:推水器是用2米黑色纳米管缠在一截110PVC管内壁制成(可以自己制作,本文后面有介绍推水器的结构视频),利用气提导流原理,把推水器装在池子四周沿逆时针方向安排推水,一个50立方米的养殖池安装3个即可;另外从生化池回流到养殖池的水流设计成逆时针切线流入,也是形成逆时针旋涡水流的主要推动力;

     2、池子是大锅形底(倾角8度以上)+ 小锅中锅(如鱼马桶或其他形式)收集粪污虾壳死虾残饵等:配合前面的推水装置形成的逆时针旋涡水流,把粪污-虾壳-可能的死虾-有机碎屑等,向中间旋转推送,收集到池子最中间的锅中锅内沉积,非常短暂的贮存在这里,能通过锅中锅缝隙的粪污-碎屑-残饵马上被虹吸效应吸走(进入微滤机过滤),不能通过锅中锅缝隙的“虾壳和死虾”则被“吸虾壳死虾装置”吸到池边篮框中,被工人分拣走了;      

     3、养殖后期有自动收集虾壳和死虾的装置(制作视频详见本文后面):可以自己制作这个装置,非常简单;
     原理:虾壳和死虾被逆时针旋涡水流卷到排污口中间,因为隔离网或鱼马桶缝隙阻隔不能出去,通过安装在养殖池的收虾壳装置吸上来,此装置插在锅中锅这里的是一个管罩,留2.5厘米高的锯齿缝隙让虾壳和死虾进入,通过气提原理经横躺在池底的一根PVC管吸到池边上方的篮框内,再人工捞走(并分离可能吸上来的活虾),在养虾后期需要工人每2小时巡视1次,一天N次不断收集捞走,要勤快。

标苗池的布置(点击小图可看大图)

养成池的布置(点击小图可看大图)

二、养殖池外:有循环水装备有“拔管排空+紫外杀菌+微滤机系统+循环水泵+生化池+管道系统”等装置

     1、有拔管排污排空设施(50立方米的养殖池底排110PVC管即可):用于定期拔管排点污,以及用于收虾时,将虾池排空,以方便收虾;

     2、有紫外灯:装在生化池前后都可以:方便处理绿弧菌时使用,50立方米的池子需要360瓦(3根120瓦灯管)即可,如果是装在停留时间达30秒以上的缓冲池中,配置的功率可以减少3倍,例如可装在下面微滤机介绍中的“缓冲混合池”内,一般很少用到紫外灯。

     3、缓冲混合池+循环水流量控制立管+微滤机池+微滤机(按从养殖池过来的顺序排列):
    以1拖4(4个50立方米池)的养成虾系统为例来介绍:养成虾池中间的底排污水,夹带虾粪和残饵通过锅中锅的缝隙,流入地埋排污PVC管,每个养成池分别单独通过地下的100mmPVC排污管(4个养成池就有4根独立的PVC管)导流出来,通过虹吸效应,自动流入一个很小的“缓冲混合池”(4个养成池的排污水在这里汇合到一起,最后流入微滤机中过滤),在这个缓冲池中设置4根切口PVC立管(100mm管),用来控制循环水流量,PVC立管上切口位置越低,则和养成虾池的水面落差越大,水压力差就越大,所以循环水流量也就越大,可以做几套不同切口位置的PVC立管备用,需要改变循环水流量时,就更换一套不同切口的PVC管即可(如下图);
     1拖4的概念:一套微滤机(加生化池加紫外灯)建议最多带动4个养殖池,即1拖4系统;

下图中点击小图可看大图

一拖四结构的养成虾池:即一套“生化池+生滤机+循环水泵”带动四个养成虾池串联起来使用

标苗池一般是一拖一的如下

4个养成虾池单独用4根100mmPVC管导流出来

缓冲混合池:4根切口立管控制循环水量,可人工检测水流量

“缓冲混合池”后面就进入微滤机过滤

装在缓冲混合池中的紫外灯,右边进入微滤机中过滤

    最终4个养成虾池的水在“缓冲混合池”中汇合,并流入微滤机中过滤
    注意养成虾池中的水一定是自流进入”缓冲混合池“中的,而不是通过水泵打入微滤机(因为这会打碎虾粪,造成后面微滤机过滤困难);
     微滤机是下沉式的:座在专门的微滤机池子中;选型要大:例如1比1的微滤机,即养殖池是200方,就选型200吨/时的微滤机,通过调节进入微滤机的循环水阀门来控制水量,或者微滤机前面有“缓冲混合池”的,则在这缓冲池中分别来自各养成池的独立PVC管切口的高低来调节循环水量,一般来说:无论养虾前中后期,控制循环水量为5-6小时循环1次即可;
    微滤机安装要正确养殖池水是自流入微滤机,前面不得用水泵抽水(避免打碎粪便)
滤机坐于微滤机水池中,没有“缓冲混合池”和控制循环水流量切口立管的,则微滤机中间进水口位置要低于养殖池水面40厘米以上,以保证足够的水压和流量(通过进入微滤机前的总阀门来控制水流量),或如果有“缓冲混合池”的就用PVC立管切口高低来调节(更好):
    至于虾粪和残饵,则用外源淡水进行自动反冲洗排掉(微滤机是全自动反冲洗的),夹带虾粪和残饵的反冲洗水,经过收集管道进入室外沉淀池另行处理即可(后面环保措施中介绍);
     微滤机是24小时过滤循环,只在人工喂料时暂时停止1-1.5小时一次(标苗阶段是这样);如果有自动投料机的(一般用于养成虾阶段),一次只投料50克的那种,几分钟1投1次料,一天200多餐,则饲料还没有被旋涡水卷到中间,这么少的饲料就会被对虾吃完,如此则可以24小时不停的开着循环水和过滤(对水质的控制效果是非常好的,百且料肉比肯定在1比1以内。

     4、有低扬程低功率大流量潜水泵4台(电费消耗约为0.19元/斤虾)
      这是推动整个循环水系统运转的唯一水动力所在,安装在微滤机池中,即安装在下沉式微滤机旁边
      ⑴ 以我们宜春强微试验基地为例:
     是1拖4养成池(约180方养殖水体,即4个7米直径圆池水深1.1米只有45方水/池):
     我们安装了3台800瓦功率-扬程7米-实测流量为30吨/时的潜水泵;关于水泵的开启频率,工人测量结果为:潜水泵每隔1.5分钟会启动1次,开1分钟后停止,即每2.5分钟开启了1分钟,1/2.5=0.4,即有40%时间是开启的,一天就是24*0.4=9.6小时开启的;
      工人在“循环水流量控制切口立管”处测量得到循环水量为36吨/小时(每1根切口立管出水量为9吨/小时,4根一共36吨/小时),即我们一共180立方养殖水体,每180/36=5,即每5小时循环1次;
     在养虾后期用上自动投料机后,一天会24小时不停的开循环水,一天的循环水量为36*24=864方水,3台水泵一天只开启9.6小时,则3台水泵每小时抽水量为864/9.6=90吨/小时,除以3,得到每台水泵抽水量为30吨/小时,这和前面工人测量的流量是一致的;
     ⑵ 关于水泵的选型(假设是一拖四模式:4个50立方米养殖池,共用一套微滤机+水泵+生化池)
     则一般安装4台这种水泵(其中1台备用),安装于微滤机池中,水泵的选型又要考虑以下两种情况(按生化池高度的不同而定):
    ① 生化池高度1.5米以内的选型:装4台扬程5米-功率500瓦-实测流量为30吨/时(其中1台备用);
    ② 生化池高度2.5米高的选型:装4台扬程7米-功率800瓦-实测流量为30吨/时(其中1台备用);
     ⑶ 计算循环水泵的电力消耗成本(结果是0.19元/斤虾)
     以我们宜春强微示范基地为例,3台800瓦的水泵,在养虾后期负荷最大时,如前所述,一天启动9.6小时,则养虾后期一天的消耗电力为3*0.8*9.6=23度电/天,这是4个养成池的消耗,那么1个养成池的消耗除以4为5.76度电/天,因为我们的循环水量是养虾无论前中后期,都是5小时循环1次,所以,这个电力消耗每天都是固定的;
     标苗期35天:一天开循环水时间为16.5小时(有7.5小时是吃料时间不开循环水),则标苗期一天的循环水泵电力消耗为5.76*16.5/24=4度电,标苗期35天,即为35*4=140度电,将来1个标苗池分到4个养成池,所以,合到每1个养成池的电力消耗除以4为35度电;
     养成期60天:电力消耗为5.76*60=345度电;
     以上两样相加得到1个养成池-养虾全程循环水泵的电力消耗为35+345=380度电;
     以云南四川电费0.5元/度为例,成本是380*0.5=190元/池。以产量20斤/立方米,即1000斤/池计算,合到每斤虾的循环水泵的电力成本为190/1000=0.19元/斤虾

座于微滤机水池中的低扬程大流量水泵

低扬程低功率大流量潜水泵把过滤后的水抽到生化池

     5、有生化池(生化池的电力消耗成本为0.5元/斤虾):
     多年经验表明,生化池占养殖池体积的至少20%(例如养殖水体是1000立方米的,则生化池总体积为200立方米),就足以应对养殖全程的氨氮/亚盐的处理;
     生化池中放K5填料,在生化池占养殖池20%的情况下,一般要求每立方米生化池水体中放K5填料50公斤即可满足处理氨氮/亚盐的要求;有两种情况需要注意,如下:
     一种是:如果您的生化池水深只有1.5米以内的,则K5填料可以增加到80公斤/立方米也能曝气翻滚均匀(因为水浅则水压小,罗茨风机曝气更顺畅),则您的生化池可以只占养殖池的12.5%就够了,可以节省生化池的建筑面积和成本。
     一种是:如果您的生化池水深有1.5-2.5米深的,则K5填料只能放到50公斤/立方米,那很显然,生化池必须占养殖池的20%或以上;
     关于曝气功率要求:
     在每立方米生化池放K5填料50公斤的情况下,每立方米生化池功率要求在50瓦以上;而在每立方米生化池放K5填料80公斤的情况下,每立方米生化池要求配置功率70瓦以上;
     关于曝气盘:在生化池底部位置放置纳米曝气管盘进行曝气,曝气盘可以用钢条做成盘状,在上面缠绕黑色纳米管(一个盘可缠7米长),然后用尼龙绳子捆好(方便将来扯上来维修),放到生化池最底部,均匀布置多个曝气盘,保证无死角曝气,保证所有的K5能均匀的翻滚:
     下面以一个50立方米养虾池来计算生化池的电力消耗:按20%配置生化池就需要10立方米生化池,按50瓦/立方米功率配置就需要500瓦功率,生化池是24小时不停止的,所以,一天的电力消耗为0.5*24=12度电:
      养成阶段60天就要720度电,标苗阶段35天要420度电,但标苗池将来会分到4个养成池,所以还要除以4为105度电,这样一个50方养虾池,一造虾下来,生化池耗电为720+105=825度,按云南四川等农电0.5元/度算为412元,以产量20斤/方,一个50方池产量1000斤计算,合到每斤虾的生化池成本为0.412元/斤,当然,没有养虾时的间隙衔接阶段也在曝气,可以取整数算成0.5元/斤虾的生化池电力成本。

生化池全貌

    6、管道布局设计
     工厂化循环水养虾,整体上要求管道布局要最简单化,避免复杂化,少拐弯,管道尽量直径小一些,同时尽量保证管道中的水在未运行时能排尽,而没有残留水,象下面这根从生化池回到养成池的PVC管道,一拖四(一套微滤机+生化池,管4个50立方米养成池的),这根PVC管直径200mm,分到4个养成池,管道布置上是悬空的;去年这根管道的布置,我们是先往下铺到地面,再过去到4个养成池边上,再立一根管上来进入养成池中,成为一种U字型布置(造成底部永远有残留水和有机质沉淀在管道最低位),且我们以前用的这根主管是315mm直径的(造成管道中水流速度极为缓慢,容易沉淀有机质污染),所以,造成去年我们在处理绿弧菌时,无论用市场上任何最先进最新的产品去处理,花费上万元,也无法处理系统中残留的绿弧菌,养虾就不可能成功;
      至于从养成池底部排污口出来,到微滤机这段管道,则宜采用4个养成池单独用100mmPVC管,单独到微滤机前的一个“缓冲混合池”中进行汇总,再进入微滤机中,具体看本文前面的图文介绍;这一段管段,不可避免的要布置成U字型,即出水位置很低(在养成池地埋地下),到微滤机这里又要往上走,形成一种U字型布置,但不要紧,一是管道要小,二是在进“缓冲混合池”之前的地下,装一个三通,方便用水老鼠清洗设备,对整条管道进行冲洗,定期进行冲洗即可,例如10天1次。

从生化池回流到养成池的管道要悬空安装,从而不留残留有机质在管内

三、增氧系统的配置,增氧装置有两种如下: 

     1、第一种是罗茨风机增氧(落伍了):布局如下:
     一是在池子中间放置1-2圈纳米曝气管送风(专门是喂料时开的):一般做成长宽2米的正方形围绕着排污口;一般用于分餐喂料法的养虾池,例如整个标苗期(2段法标苗35天,3段法标苗25天),以及分苗到养成池的头10-20天等,肯定是分餐喂料(1天至少5餐),喂料时开这个增氧,开启时的气流可将饲料往圆池边上推,防止过早到中间排污口排掉了,但缺点是会产虾粪打散(恰好喂料时虾粪最多哦);
     增氧功率设置:养虾第一个月10瓦/立方米,第二个月15瓦/立方米,第三个月25瓦/立方米;但和下面的增氧器不是同时开的(下面的是不喂料时开);
     二是在虾池四周均匀 设置3-5个推水器送风(专门是不喂料时开的):推水器的结构本文后面有图有视频,每个推水器推水方向都为逆时针(和生化池沿池切线回流到虾池的水流方向一致),致力形成逆时针旋涡水流,每个推水器配置功率50瓦/个,喂料时不开,吃完料后开启,目的是形成旋涡水流推水。
     三是在虾池边缘四周绕一圈黑色纳米曝气管(专门是不喂料时开的):和上面的推水器一起在不喂料时开启用;增氧功率设置:养虾第一个月10瓦/立方米,第二个月15瓦/立方米,第三个月25瓦/立方米;

标苗池中的增氧布局(实际上到了标苗25天后溶氧略有不足,最好有纯氧陶瓷曝气辅助)

     2、第二种是:制氧机(或液体氧)+陶瓷曝气盘+推水器(最新工艺,值得提倡):
     就是纯氧增氧模式,这个模式是最好的,根据我们的经验有如下好处:第一可节省电费三成;第二是可将工厂化养虾的料肉比从常规的1.2降到1.0,省饲料;三是在吃料时只开纯氧陶瓷曝气盘,水体可保持相对静止状态,对虾吃料很干净(轻松找到饲料);四是在吃料时水是静止的,恰好吃料时产生的粪便最多,此时水静止,则粪便没有被打散(很成型),后续开循环水和推水就很容易把粪便收集和过滤掉,从而整个养虾过程的氨氮/亚盐都非常好控制;以50立方米养虾池为例,设备选型和安装如下:
      一是制氧机选型和陶瓷曝气盘选型:每100立方米养殖水体,选型10升/分的制氧机(可用于2个50立方米池),每个50立方米养殖池备用2-4个1.5升/分释放量的陶瓷曝气盘(喂料时只开这2-4个陶瓷曝气盘,不喂料时只开2个陶瓷曝气盘+四周4个风机带动的推水器,推水器配置功率50瓦/个)
     二是罗茨风机选型和推水器选型:一个50立方米的养殖池配置4个推水器,推水器的制作视频本文后面有,推水器的功率配置为为50瓦/个,相当于50立方米养殖池需要风机功率200瓦,10个池的就选择2千瓦的罗茨风机,专门供应推水器用气量;
     喂料时,如前所述,只开2-4个纯氧陶瓷曝气盘(不开推水器),保证水体相对静止,静止水体状态下吃料好处多多;
     吃完料后,开启4个推水器形成旋涡水流,收集粪便到中间排污口,然后只需要开启2个纯氧陶瓷曝气盘就可满足溶氧需求(不吃料时耗氧少);即吃完料后,开4个推水器 + 2个纯氧陶瓷曝气盘,即可;当然,在实践中要经常检测溶氧数据,不够时再增开陶瓷曝气盘。
     缺点是纯氧陶瓷曝气盘容易堵塞,这需要每过7-10天,就拿出来洗漱一次,或多购买一些陶瓷曝气盘备用,清洗时,先更换,再把更换下来的陶瓷曝气盘清洗备用,这需要比较多的维护,但它的优点会盖过这些缺点,例如节省电费,料肉比降低,氨氮/亚盐更好控制,溶氧充足有保障,特别是在吃料时,能保证溶氧7以上,而前面的只用风机增氧的模式在吃料时往往溶氧不能保证;

宜春强微生物科技有限公司工厂化养虾基地的100升/分制氧机

四、准备一个“乳酸菌扩培液”的扩培装置(如图)
   
    “乳酸菌扩培液”鼓励大家使用,成本低,活菌多,可稳定水质,里面有乳酸粪肠球菌+酵母菌+好氧反硝化细菌,扩培方法:取“壮肠QW100”产品250克 + 15-20公斤红糖 + “强微水产苷”250克 + 300公斤水,密封发酵培养2~3天,即可使用,平时密封保存,但最好在20天内用完效果最好,最长保存期建议为30天。
       使用方法:工厂化循环水养虾中,每天早上用20毫升/立方米养殖水体,晚上用20毫升/立方米,直接泼洒于养殖池中;
       使用成本:制作成本大概0.55元/公斤,一个50立方米的养成池一天用2公斤,也就是1.1元/池/天,一批虾下来最多100元(标苗池30天的使用成本要除以4,因为是分到4个养成池),一个池出虾1000斤的话,则合到每斤虾使用扩培液的成本为0.1元/斤;
       “乳酸菌扩培液”的功能:抑制绿弧菌和其他有害细菌、稳定水质氨氮/亚盐,提高抗应激能力,增强体质(特别是酵母含有的特殊B族维生素类),提高硬壳速度(与酵母相关),提高活力,改善肉质风味。

一拖四的养成池系统

点击图片可以看更大更清晰的图(养成虾兼标苗的池,特别是收标粗虾苗坑的设计)

 

五、部分设备设施的详细图解

     盯住后期虾壳、死虾病虾的清除:
     进入后期,一般是60天左右后,人工清理死虾和虾壳是重中之重,必须安装专用的虾壳和死虾收集装置,具体看下图;
    每天都要定期人工收集死虾和虾壳,工人每2小时要巡视1次,一天至少人工收集虾壳和死虾N次以上,以保证系统的干净;


虾壳和死虾收集器

    下面是吸虾壳和死虾装置视频讲解,右边是推水器的结构视频;

自动吸虾壳装置讲解图

推水器和收虾壳设备结构

六、工厂化循环水养虾的用电成本简述
     下面简单的算一下工厂化循环水养虾用电成本:前面已经详解了以下几个:
      假设全部折算为50立方米养成池,产量为1000斤/池(即20斤/立方米产量),云贵川地区电价0.5元/度为准:

      1.推动全场循环水流动的水泵的用电成本为0.19元/斤虾(见前文分析计算)

      2.生化池部分所用的电力成本为0.50元/斤虾(见前文分析计算)

      3.采用制氧机增氧+推水器的用电成本:结果为0.61元/斤虾(下面为详解)
       制氧机部分以我们宜春强微示范基地为例:
       ⑴ 制氧机耗电962度电:
      我们的制氧机是13.5千瓦,但其中11千瓦是螺杆空压机的,这台空压机在贮气罐压力到了之后,就会停机,我们监测结果是整体运行率65%,即实际运行功率只有13.5*0.65=8.8千瓦;
      目前满负荷水体在运行,一共有675立方米水体(15个45立方的养殖池),这样,合到1个养成池的功率消耗为8.8/15=0.58千瓦/池,24小时都要增氧的,那么一天的用电为0.58*24=14度;
      标苗期35天要除以4(将来分到4个养成池),即14/4*35=122度电;
      养成期60天为14*60=840度;
      标苗池和养成池,养殖一造虾,一共消耗电力122+840=962度电;
      ⑵  推水器耗电248度电:
      每池3台,每台50瓦,即150瓦/池功率,一天的用电为0.15*24=3.6度,同样地,标苗期35天要除以4,即3.6/4*35=31.5度电;养成期60天为3.6*60=216度电,一共是32+216=248度电;
      ⑶ 综合总计:制氧机+推水器用电为:962+248=1210度电;
       以云贵川农电价0.5元/度,则使用成本1210*0.5=605元/池
       以单产1000斤/池计算,合到每斤虾的成本为605/1000=0.61元/斤虾。

     4.紫外灯用电及其他(养虾池中主要是喂料时或收虾时用的纳米曝气管曝气)用电合计0.11元/斤虾(下面为详解)
     ⑴ 紫外灯:紫外灯其实很少开,配置一般为120瓦/池(我们安装于微滤机前的“缓冲混合池”内可节省3倍功率,因为停留时间长有32秒),一天的用电为0.12*24=2.88度电,一造虾最多开10天吧,则用电为28.8度电;
     ⑵ 其他:
     ① 养殖池中的围绕中间长宽2米的纳米曝气管约200瓦功率:只在分餐制喂料时和收虾时才用,喂完料就关闭,,一天喂料5餐,一餐1.5小时,所以,一天才用7.5小时,例如整个标苗期33天都是分餐制(标苗期33天分摊到1个养成池要除以4,约合到一个养成池为12度电),和养成期中没有上自动投料机之前的10天时间是分餐制(这10天一个养成池用电15度),全程合到一个养成池一共全程耗电加起来为12+15=27度电;
     ② 围在池四周边缘半圈的纳米曝气管约150瓦功率:只是标苗池标苗的33天用,只在不喂料时用,一天用16.5小时,标苗池分摊到一个养成池要除以4,计算得大概用电量为21度电;
     ③ 其他办公和生活用电:假设一个虾场办公生活用电为800度(常识),1000立方米水体的养虾场有16个养成池(另外4个标苗池),养成池阶段为90天正好出虾,即3个月的办公生活用电2400度电,合到一个养成池为2400/16=150度电;
     ⑶ 则以上一共有28.8+27+21+150=227度电;乘以0.5元电价,为114元/斤虾,除以产量1000斤/池,则这部分用电成本为0.11元;

     5、合计:有以下几种情况:
      以上四项合计为:0.19+0.50+0.61+0.11=1.41元/斤虾(但前提是单产20斤/立方米,或1000斤/池,以及电价0.50元/度的情况下)
     ⑴ 最好情况下用电成本:产量20斤/方(1000斤/池),电价0.5元/度:以上4项相加:即为1.41元/斤虾;
     ⑵ 中等情况下用电成本:单产只有15斤/立方米(或750斤/池),电价还是0.50元/度时:则成本经计算为1.88元/斤虾; 
     ⑶ 最坏情况下用电成本:单产只有15斤/立方米(或750斤/池),电价却有0.70元/度,则用电成本计算为:2.63元/斤虾;

下图是宜春强微生物科技有限公司老基地(现已废弃),新基地已搬迁到袁州区南庙乡禅农庄园

 


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