Nov model intenzivnega recirkulacijskega ribogojstva
1. Uvod:
Za sodoben model recirkulacijskih sistemov akvakulture (RAS) je značilno čiščenje in ponovna uporaba odpadne vode iz ribogojstva z opremo za čiščenje vode. Je multidisciplinarni sistem, ki združuje načela iz zoologije, strojništva, okoljskega inženiringa, tehnologije računalniškega krmiljenja in gradbeništva. Ta inovativna oblika intenzivnega ribogojstva predstavlja zbliževanje napredne tehnologije in trajnostnih praks.
2. Pregled razvoja:
Vzpon RAS v tujini
Koncept tovarni-recirkulacijske akvakulture izvira iz šestdesetih let 20. stoletja v razvitih evropskih državah. Njegove temeljne tehnologije so izhajale iz celinskih morskih akvarijev, inteligentnih akvarijskih sistemov in visoke{3}}toka-z modeli gojenja rib.
Razvoj RAS je napredoval skozi tri glavne faze: pred-industrijsko, tovarni-osnovano in industrializirano ribogojstvo. Danes so dosegli številni sistemimehanizacija, avtomatizacija, informatizacija in inteligentno upravljanje, ki označuje prehod na sodobno znanstveno upravljanje ribištva.
Na podlagi izvajanja okvirne direktive EU o vodah je RAS postal prednostna naloga nacionalne politike v več evropskih in ameriških državah, pa tudi ključni poudarek v trajnostnem razvoju njihovih ribogojnih industrij.
Tehnične značilnosti in raznolikost vrst v Evropi
Pionir zgodnjega razvoja RAS v Evropi je bilNizozemska in Danska, ki se osredotoča predvsem na sladkovodne vrste, kot so afriški somi, postrvi in jegulje:
♢Nizozemski sistemi RAS: običajno v zaprtih prostorih in v-zanki, optimizirano za proizvodnjo afriškega soma in jegulje.
♢Danski sistemi RAS: pol{0}}zaprti sistemi na prostem, ki se večinoma uporabljajo za gojenje postrvi.
Z razvojem tehnologij RAS in vse večjo pozornostjo industrije in vlade,raznolikost gojenih vrstse je močno razširil. Trenutno pogoste vrste, ki se gojijo v RAS, vključujejo:
Atlantski losos, tilapija, jegulja, postrv, romb, afriški som, morska plošča in kozice - skupaj več kot ducat sort.
Obseg uvedbe in industrijska integracija
Od leta 2014 več kot360 RAS-objekti za ribogojstvoje bil ustanovljen po vsejZDA in Evropa. Med temi,Norveška in Kanadaso priznani kot svetovni voditelji v RAS zagojenje lososa.
Od leta 1985 do 2000 se je proizvodna zmogljivost tipične evropske ribogojnice za mladice lososa (v smislu biomase) povečala za približno20-krat. Na Škotskem proizvodnja mladic lososaod leta 1996 do 2006 podvojila, ki dosega letno proizvodnjo več kot150.000 mladic lososov.
Velike multinacionalne ribogojne korporacije vSeverozahodna Evropa, Kanada in Čileso nenehno pridobivali manjša podjetja, ki tvorijospecializirane in vertikalno integrirane skupine. Na primer, podjetja vŠkotska, Norveška in Nizozemskazdaj račun zaveč kot 85%svetovne proizvodnje lososa.
Industrijska zrelost in reprezentativna podjetja
V Evropi vse več podjetij uporablja zaprto RAS tehnologijo za pridelavo sadik in polno-kmetovanje. Reprezentativna podjetja vključujejo:
♢Bluewater Flatfish Farm (UK)
♢France Turbot SAS (Francija)
♢Ecomares Marifarm GmbH (Nemčija)
Ta podjetja se usmerjajo k specializaciji in-razvoju velikega obsega ter postopoma oblikujejo celovito industrijsko verigo, ki zajema:
Proizvodnja opreme → Sistemska integracija → Komercialna uvedba.
Ta industrijski razvoj je postavil trdne temelje za globalizacijo recirkulacijskega ribogojstva kottrajnostno, visoko{0}}tehnološko in učinkovitoribogojni model.
Trenutno stanje razvoja opreme za recirkulacijski sistem ribogojstva (RAS) v tujini
1. Močna industrijska podlaga, ki omogoča napredno RAS opremo
Zanašajoč se na svojo visoko razvito industrijsko infrastrukturo, so tuje države dosegle pomemben napredek pri raziskavah in razvoju ključne opreme za recirkulacijske sisteme akvakulture (RAS). Učinkovitost in zanesljivost osrednjih kmetijskih obratov v teh državah sta med najboljšimi na svetu, saj podpirata popolno-avtomatizacijo procesov in učinkovito sistemsko integracijo.
2. Vodilni mednarodni proizvajalci opreme RAS
Več svetovnih podjetij je v ospredju proizvodnje RAS objektov, vsako se osredotoča na različne komponente v proizvodni verigi ribogojstva:
♢ Skupina AKVA (Norveška):
Specializirano za razvoj in proizvodnjo celotne ribogojne opreme za celoten življenjski cikel -, vključno z vzrejo, gojenjem-rib, nabiranjem in predelavo, kot tudi velikih-lovil za gojenje na morju.
♢VAKI Aquaculture Systems (Islandija):
Osredotoča se na podporno opremo za dejavnosti na kmetiji, kot so črpalke za ribe, stroji za sortiranje in avtomatski podajalniki.
♢HYDROTECH (Švedska):
Znan po proizvodnji visoko{0}}kakovostnih mikro-bobnastih filtrov, ki so kritični pri čiščenju vode in odstranjevanju trdnih odpadkov v napravah RAS.
3. Inteligentni sistemi krmljenja v svetovnem ospredju
Na področju tehnologije avtomatiziranega krmljenja je več podjetij razvilo mednarodno vodilne sisteme, ki izboljšujejo učinkovitost krmljenja in zmanjšujejo količino odpadkov:
♢Fishtalk-Nadzor skupine AKVA (Norveška):
Pametna platforma za upravljanje hranjenja, ki vključuje spremljanje podatkov, optimizacijo strategije hranjenja in zaznavanje okolja.
♢Feedmaster podjetja ETI (ZDA):
Napreden sistem za nadzor hranjenja, prilagojen za natančno ribogojstvo.
♢Roboti za hranjenje, ki jih je razvil ArvoTec (Finska):
Ti roboti omogočajo avtomatizirano, programabilno in vrsto-specifično hranjenje, kar izboljšuje natančnost in delovno učinkovitost.
Razvoj raznolikih modelov RAS za ribe, kozice, alge, školjke in morske kumare
Kitajska je že vzpostavila zrelo in razširljivo tehnologijo RAS in sistem opreme za ribogojstvo rib in kozic.
Poleg tega so bile izvedene pomembne raziskave in industrijska praksa pri gojenju mikroalg, školjk in morskih kumar:
- ali gojenje enoceličnih alg, pa tudi proizvodnja sadik školjk in morskih kumar, je bil razvit zrel tehnološki sistem RAS.
- TheInštitut za oceanologijo Kitajske akademije znanostije razvil -cevne fotobioreaktorje z zaprto zanko za-gojenje Haematococcus pluvialis v velikem obsegu in vzpostavil celoten procesni sistem za ekstrakcijo astaksantina iz te alge.
- Vzhodnokitajska univerza za znanost in tehnologijosprejel "heterotrofno-redčenje-fotoinduciran neprekinjen postopek gojenja" za gojenje klorele z visoko-gototo-v tovarniškem merilu, ki obravnava težave, kot so nizka gostota celic, slaba stopnja rasti, nizka produktivnost, visoki stroški nabiranja in nedosledna kakovost izdelkov, ki jo opazimo pri tradicionalnih fotoavtotrofnih metodah.
Za pridelavo sadik školjk in morskih kumar:
- Tehnologije so razmeroma zrele in se uporabljajo v velikem obsegu.
- Vendar industrija še vedno primarno sprejema-modele tovarniškega kmetovanja z nizko stopnjo mehanizacije in avtomatizacije.
- Obstaja še precej prostora za izboljšave v smislu posodabljanja objektov in nadgradnje modela kmetovanja.
Mednarodna vprašanja v industriji recirkulacijskega ribogojnega sistema (RAS).
1. Visoki stroški gradnje in poraba energije so glavni izzivi pri modelih RAS
Glede na povezane raziskave tovarniški-sistemi akvakulture porabijo več energije (elektrike in goriva) in povzročijo višje stroške gradnje v primerjavi s tradicionalnimi modeli akvakulture. Ti dejavniki predstavljajo največje izzive za trajnostni razvoj RAS. Čeprav RAS uporablja intenzivne proizvodne sisteme, ki znatno zmanjšajo porabo vode in zemlje, visoka poraba energije poveča operativne stroške in prispeva k možnim okoljskim in energetskim vplivom, povezanim z uporabo fosilnih goriv.
Da bi dosegli gospodarsko in okoljsko trajnost, je nujno najti ravnovesje med porabo vode, odvajanjem odpadkov, porabo energije in učinkovitostjo proizvodnje.
Zato bodo raziskave o-varčevanju z energijo in tehnologijami-zmanjševanja emisij v objektih RAS, skupaj z razvojem zelenih in učinkovitih novih tehnologij in opreme, ključno osredotočeno področje za prihodnji napredek industrije RAS.
2. Težave z boleznijo ovirajo zdrav razvoj RAS
Izbruhi bolezni so eden najbolj kritičnih dejavnikov, ki vplivajo na zdrav razvoj-akvakulture v tovarnah. Infekcijska lososova anemija (ISA), ki jo povzroča virus ISA, je huda virusna bolezen. Njegov vpliv je povzročil močan upad proizvodnje atlantskega lososa v Čilu v letih 2009–2010. Druga večja bolezen v svetovnem gojenju lososa je sindrom mladic šarenke (RTFS), ki ga povzroča hladno{5}}vodna bakterija Flavobacterium psychrophilum.
Ta po Gramu-negativna bakterija povzroča nekrozo v vranici, jetrih in ledvicah okužene šarenke, kar povzroči anoreksijo in nenormalno plavanje. Bolezen ima visoko stopnjo umrljivosti mladic lososa in povzroča znatne letne izgube.
V ribogojstvu kozic so težave z boleznimi še hujše od tistih, ki prizadenejo ribe. Pogoste bolezni kozic vključujejo bolezen belih peg (WSD), bolezen rumene glave (YHD) in številne druge. Te bolezni še naprej povzročajo težave industriji gojenja kozic RAS in so postale glavne ovire za njen zdrav razvoj.
Obeti: na poti k učinkovitemu, inteligentnemu in natančnemu ribogojstvu
Učinkovito, inteligentno in natančno kmetovanje predstavlja ključno smer za prihodnji zeleni razvoj kitajske ribogojne industrije. Ta razvoj bo vključeval preboje v raziskavah in razvoju ribogojstva IoT, inteligentnih nadzornih sistemov, tehnologij velikih podatkov, robotike in pametne opreme, povezane s sistemi recirkulacije ribogojstva (RAS), zasnovanimi v skladu z biološkimi značilnostmi gojenih vrst.
Skupaj je cilj teh napredkov zgraditi inteligentne ribogojnice brez posadke-na kopnem-v tovarni.
S hitrim napredkom senzorjev za spremljanje kakovosti vode v gospodinjstvih, inteligentne obdelave informacij in platform IoT postaja uporaba inteligentnih tehnologij v-tovarniškem ribogojstvu vse bolj izvedljiva. Vendar pa je treba poudariti, da je resnično inteligentno ribogojstvo mogoče uresničiti le s prvim temeljitim preučevanjem in razumevanjem:
- fiziološke razmere in vedenjske značilnosti gojene vrste;
- njihovi vzorci rasti in energetski proračuni;
- dinamika kakovosti vode v procesu kmetovanja;
- in mehanizmi okoljske ureditve.
Samo na tej podlagi lahko učinkovito integriramo zbiranje in analizo velikih podatkov-na podlagi interneta stvari, da zgradimo sistem strokovnega upravljanja ribogojstva,-ki združuje spremljanje zdravja in vrednotenje gojenih organizmov, upravljanje procesa gojenja, nadzor kakovosti vode in delovanje opreme. To bo bistveno za doseganje ciljev pametnega ribogojstva.