从2018年10月到2019年底,一套专属珠海白蕉海鲈的养殖尾水处理系统实现了从图纸到生产应用的快速转化。据了解,该系统的核心是池塘养殖片区尾水原位处理模式,由中国水产科学研究院南海水产研究所(以下简称“南海所”)养殖生态团队研究员朱长波及团队成员研发,经处理的养殖尾水能达标排放,对保护环境、加快渔业产业转型升级具有重要意义。
朱长波介绍说,该系统是为珠海白蕉海鲈养殖池塘“量身定制”,同时适用于大多数半咸水养殖品种的尾排水处理。技术团队注重因地制宜实施系统构建,降低建造成本,产业化前景广阔。目前,团队已经启动新的攻关课题,融入更多先进、环保的理念,为珠海海鲈养殖打造升级版的尾水处理系统。
一年建成池塘养殖片区尾水原位处理系统
以2018年广东省级促进经济发展专项资金(现代渔业发展用途)项目“广东白蕉海鲈现代化养殖示范园”为依托,朱长波和团队成员自主设计,在珠海强竞水产养殖有限公司海鲈养殖基地建设了规模化池塘养殖区养殖尾水原位多级生态处理系统1套,投入使用近一年,运作效果良好。该项目由原珠海市海洋农业和水务局、珠海市财政局组织,珠海强竞水产养殖有限公司和南海所负责具体实施,地点位于珠海市斗门区乾务镇福生围,临近珠江鸡啼门入海口。
朱长波告诉记者,随着珠海白蕉海鲈的知名度不断提高,市场需求不断增强,养殖产量随之提升,创下15000斤/亩的高产纪录。然而,生产规模的提升不可避免地带来了尾水排放问题。“为了保持池塘水质清新,养殖海鲈需要进行每月一到两次的大换水,出于环境保护的目的,尾水绿色处理需求凸显。”基于这样的背景,项目提出建设尾水处理系统的要求。由于养殖尾水处理涉及多种工艺,而且海鲈属半咸水品种,国内尚没有太多成熟的处理方法。通过借鉴浙江等省在淡水养殖尾水处理方面有关的成功做法,再针对珠江口的半咸水养殖环境对生物处理环节进行改良,依托养殖区现有的排水河涌体系,朱长波团队创制了一套适用于咸淡水环境的“池塘养殖片区尾水原位处理系统”。在200亩示范养殖池塘区里,尾水处理设施面积约占7%。
“项目的实施时间非常紧迫,一年内要完成方案制定和工程建造。”朱长波等人负责项目整体方案规划、尾排水系统设计及优化技术支持、运行情况跟踪监测与评估等工作。2018年10月,相关工作正式启动,工程主要集中在对尾排水河涌和沟渠的疏浚、整修以及养殖尾水原位多级生态处理系统建设等,对原有的排水沟进行扩宽和加深,最大限度降低建造成本和占用的土地资源。“这样养殖户才有较高的接受度,利于日后的产业化推广。”朱长波补充道,实际上清理的排水渠比计划中的要多,总长750米,宽5~8米。
养殖尾水无机氮含量达一级标准
通过尾水处理系统的建设,一方面,大大改善了养殖环境,让原本杂草丛生的地方变得整洁有序,提高了整体的感官效果;另一方面,也是最根本的目的,实现养殖尾水达标排放。将富含营养物质的尾水处理成可重复利用的养殖用水,当中有什么秘密?
朱长波介绍道,池塘养殖片区尾水原位处理系统的组成包括:沉淀池、生态过滤池、生物浮岛净化池、生物膜净化池、MBBR曝气池等五个净化处理环节,其中,在生物过滤池中投放鲢鱼、鳙鱼等滤食性鱼类2000余尾,生物浮岛净化池的植物覆盖率达60%,可选用西洋菜、空心菜、美人蕉等植物品种。通过养殖尾水原位多级生态处理系统不同模块的效用,依次实现养殖尾水中的泥沙及大颗粒沉淀、小颗粒滤除、无机氮磷吸收、有机质分解、可溶性有机质分离及氨氮的去除,逐级降低尾水有害物质含量,最终实现尾水达标排放或循环使用。
为了评估尾排水处理系统的实际效果,研究团队分别于2018年11月14日、11月22日,在沉淀池上游、沉淀池下游、生态过滤/生物浮岛净化池下游以及MBBR曝气池下游等4个位置进行了水样采集,每个位置取3份样品,进行氮磷等指标的检测。结果显示,水样无机氮和活性磷酸盐含量分别降低49.8%和36.6%以上,化学需氧量和悬浮物浓度分别下降48.8%和66.7%。根据中华人民共和国水产行业标准《海水养殖尾水排放要求》(SC/T 9103-2007),一级海水养殖尾水的无机氮应小于1mg/L,第二批水样中无机氮含量从1.37mg/L降低为0.72mg/L,符合标准。
2019年底,该项目顺利通过验收。验收专家评价道:“该尾水处理系统基于养殖区集中排污渠进行建设,因地制宜,不额外占用养殖空间,成本低,易推广。”
尾水处理能力提升3倍以上
2020年下半年,该养殖基地由珠海粤顺水产养殖有限公司接手经营,并对养殖环保提出了更高要求,因此,建设一套规模更大、功能更完善的养殖尾水处理系统提上日程。2021年3月20日,珠海粤顺公司邀请南海所、中国海洋大学、中国农业大学、宁波大学等国内多家水产科研机构和高校的优势学科团队,共同研发升级版的白蕉海鲈池塘养殖尾水处理系统。
朱长波指出,2018年建设的处理系统规模比较小,有两个不足之处,一是处理能力较低,二是末端缺少生态湿地环节。针对以上问题,研发人员决定设计出一套适用于600亩养殖水面的尾水处理系统,换而言之,新系统将尾水处理能力提升3倍以上。具有做法包括:将700米的生态沟扩展至4000米,在最后一个处理环节增设60亩人工生态湿地等等。朱长波向记者透露,目前正加紧推进新系统的方案设计工作,在进展理想的情况下,新系统在今年夏天就可以动工,预计在今年内完成基础系统建设。
“为了便于推广,我们希望尽量减少尾水系统建立对水产养殖生产的影响,除了降低建造成本,还尽可能多利用原有的基建设施,并且尽可能增加处理系统的经济产出。”朱长波表示,工程对池塘运作没有太大影响,施工期间可照常进行生产。不仅如此,系统具有较高的适用性,未来将加大推广力度,助力水产养殖绿色、高质量发展。
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