移动式太阳能增氧机、水质调控机应用效果试验

    邵泽轩+陈敬+韩馥竹+贾景瑞+黄金义

    

    

    

    渔业是对能源、资源高度依赖和对环境生态影响较大的行业，渔业节能减排是指在渔业生产过程中节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。在节能减排已然成为全民行动的大形势下，作为水产行业，也在大力推行新的节能减排的养殖模式和应用一些节能减排的新设备。

    移动式太阳能增氧机和水质调控机的应用是降低水产养殖过程中能耗的一个关键措施。现选用同等养殖条件的池塘进行应用效果试验，报告如下。

    1 试验池塘及设备

    1.1 试验池塘

    试验地点：冀州市兴冀渔业养殖有限责任公司。

    试验池塘2个，对照池塘2个，基本情况相同，均为东西走向，底质为沙壤土，单池面积均为0.67 hm2，平均水深1.5 m，水源为符合渔业水质标准的湖水，养殖品种为鲢、鳙和草鱼。

    1.2 移动式太阳能增氧机

    1.2.1 组成 太阳能动力组件；移动增氧装置；行走装置。

    1.2.2 工作原理 自然状态下，池塘水体中的溶解氧主要来源于藻类光合作用和风浪作用，风吹到水面产生的风浪增氧约占10%，水体中浮游植物和藻类光合作用释放的氧气约占90%。太阳能移动式增氧机一是通过机械扰动的方式产生波浪，加快液面更新，增加空气和水体的接触面积，二是促进池塘上下水流的交换，充分利用浮游植物和藻类光合作用释放的氧气，改善池塘水体溶氧环境。

    1.2.3 主要特点 一是节能环保：利用太阳能作为能源，不需要外接电源，增氧装置利用自身动力围绕旋转中心旋转，在池塘水体中运行面积大、运行时间长，增强了池塘自身的自净能力，具有生态调控的功能，有利于池塘物质循环和水质改善。二是上下水流交换量大：最大水体扰动量为1 254.4 m3/h，扰水动力效率2 613.3 m3/（kw·h）。三是造浪功能强：一方面通过扰动水面加速氧气由空气向水体转移；另一方面，养殖水体上下循环使富氧水体和缺氧水体对流，促进溶氧平衡。

    1.3 太阳能水质调控机

    1.3.1 组成 太阳能水质调控机由太阳能动力装置、底质提升装置和水面行走装置组成。

    1.3.2 工作原理 太阳能水质调控机以太阳能为动力，在太阳光照充足条件下，可将池塘底泥表层的絮状污泥和有益菌团提升到水体表层，达到降低底泥沉积，促进有机物分解和营养盐释放，肥水调水，有效促进水层交换增氧，改善水质，增加产出等效果。

    1.3.3 主要特点 一是节能环保：不需要外接电源，利用太阳能将池塘底泥表面的絮状污泥提升到表层水体，无需上扬到水体表面，耗能小；能在水面自由行走，作业面积超过池塘面积的60%。二是作业时间久：只要光照强度达到设计要求，设备就启动运行；夜间不作业，减少水体溶解氧消耗。

    2 试验设计与方法

    2.1 移动式太阳能增氧机使用效果对比

    2.1.1 池塘设置 对照塘1#和试验塘1#均配有功率3 kW的传统式增氧机2台，试验塘1#还配有功率0.4 kW的太阳能增氧机3台。试验塘太阳能增氧机设定为自动运转，传统式增氧机供应急时使用；对照塘使用传统式增氧机。

    2.1.2 鱼种放养与养殖管理 4月15日试验塘和对照塘均放养鲢、鳙和草鱼12 500尾。其中：草鱼8 500尾，151 g/尾；鲢魚1 800尾，158 g/尾；鳙鱼2 200尾，150 g/尾。两池塘采取同样的投喂及日常管理方式，试验为期4个月，至8月15日结束。

    2.1.3 数据采集 每15天取水样测定溶氧、氨氮等水质指标；每月打样测量养殖鱼类体长、体重；试验结束时统计鱼类产量。

    2.2 太阳能水质调控机使用效果对比

    2.2.1 池塘设置 试验池塘2#配有功率0.2 kW的水质调控机3台；对照池塘2#没有配备。

    2.1.2 鱼种放养与养殖管理 4月15日试验塘和对照塘均放养鲢、鳙和草鱼14 000尾。其中：草鱼9 500尾，142 g/尾；鲢鱼1 800尾，153 g/尾；鳙鱼2 700尾，161 g/尾。两池塘采取同样的投喂及日常管理方式，试验为期4个月，至8月15日结束。

    2.1.3 数据采集 每15天取水样测定溶氧、pH值、氨氮等水质指标；每月随机打样测量养殖鱼类体长、体重；试验结束时统计鱼类产量。

    3 结果与分析

    3.1 结果

    3.1.1 移动式太阳能增氧机 根据试验设计，采集水质数据做曲线，见图1-图2。

    养殖周期结束，试验组与对照组鱼类产量对比见下图3。

    经过一个养殖周期的试验对比，试验塘比对照塘草鱼产量高11%，鲢鳙鱼产量高10%左右。试验塘鱼苗体长和体重增长速度均大于对照塘，试验池塘鱼苗体长每月增长速度平均在8～10 cm/尾之间，而对照池塘在7～8.5 cm/尾之间；试验池塘鱼苗体重每月增长速度在280～320 g/尾之间，而对照池塘在240～290 g/尾之间；溶氧在夏季高温季节略低，保持在4～5 mg/L之间，其中试验池塘溶氧值均高于对照池塘；这说明移动增氧机的运用让水质得到一个良性循环，通过增氧促进藻类生长，藻类的繁殖通过光合作用产生更多氧气。通过增氧机扰动，尤其在高温天气下水温明显降低；氨氮也明显降低。

    3.1.2 太阳能水质调控机 根据试验设计情况，采集数据做曲线，见图4-图5。

    养殖周期结束，试验组与对照组鱼类产量对比见图6。

    根据产量对比，试验塘草鱼净产量要高于对照塘7.6%，鲢、鳙鱼产量高出12%，试验池塘相比对照池塘增长迅速。在高温季节，试验塘溶氧能达到较理想值，约5 mg/L，氨氮低于对照塘，保持在0.04～0.05 mg/L之间； 试验塘水质好于对照塘。

    3.2 成本分析

    3.2.1 移动式太阳能增氧机 本次试验在池塘条件基本相同情况下进行，在养殖过程中，苗种投入、饲料使用、人工费用支出等基本相同，只有增氧机在电费使用上存在差异。只使用传统式增氧机的对照塘用电费为2 432.21元，配有移动式太阳能增氧机的试验塘用电费为1 410.68元。由于试验塘在阳光充足的白天使用移动式太阳能增氧机，因此不需要电费支出，晚上或阴天情况下还需使用传统式增氧机，因此产生电费。成本支出的减少，大大提高了养殖收益。

    3.2.2 水质调控机 在养殖条件基本相同情况下，整个养殖周期中，试验塘与对照塘相比，水质调节剂及相关药品的投入上存在差异，试验塘水质调节剂和药品费用支出为312.45元，对照塘为1 086.78元。水质调控机的使用，有效改善了水质，因此也减少了鱼类相关疾病的发生，节约了药品投入，降低了成本。

    4 讨论

    通过以上试验说明，移动式太阳能增氧机和水质调控机都有增产增效的功能。两种设备同时使用能减少水质投入品，降低疾病发生率，减少药物费用支出，降低成本。提升池塘养殖环境，大大提高鱼群成活率。由于利用太阳能，为养殖户节省了30%电费，降低了养殖成本，从而提高了收益。

    但也有局限性，只能在阳光充足的白天使用，夜间仍需用传统增氧机供氧。建议安装蓄电池装置，在阴天和夜间也可正常使用。在节能减排成为全民行动的今天，移动式太阳能增氧机和水质调控机是可以大力推行的新设备，是值得推广应用的。