Tecnologia Mecanizada e Equipamentos para Aquicultura Ecológica de Recirculação em Lagoas
A aquicultura ecológica com recirculação em lagos, comumente conhecida como criação de "peixes de canal", é um modelo de aquicultura de alta-densidade que envolve a construção de canais de água para dividir o lago em uma zona de piscicultura e uma zona de purificação de água, utilizando equipamento mecânico para promover o fluxo de água. O condado de Pei, localizado às margens do Lago Weishan com recursos hídricos abundantes, é um local natural para a aquicultura de água doce. O município possui 40.900 mu de viveiros de peixes de alto-padrão, incluindo 1.200 mu dedicados à aquicultura ecológica de recirculação de tanques, com área de canal de água de 10.450 m². As principais espécies de aquicultura incluem o robalo, a carpa herbívora e a carpa cruciana, com uma produção anual de aproximadamente 2.100 toneladas. Devido à sua alta densidade populacional, facilidade de manejo, produtos aquáticos de alta-qualidade e benefícios econômicos, a área dedicada à aquicultura ecológica de recirculação em tanques está se expandindo ano após ano. No final de 2024, o condado de Pei contava com 486 conjuntos de equipamentos mecânicos para a piscicultura ecológica com recirculação de água doce, atingindo um nível de mecanização abrangente de 87,5%.
I. Aplicação e Análise de Tecnologia e Equipamentos Mecanizados
A aquicultura ecológica com recirculação de lagos integra tecnologias e equipamentos mecanizados para aeração, alimentação, monitoramento da qualidade da água, remoção de resíduos de peixes, colheita e dragagem. Esta análise é baseada no exemplo da Fazenda Familiar de Agricultura Aquática Runwo do Condado de Pei, que tem uma área de lagoa de 103 mu e emprega o modelo de aquicultura ecológica de recirculação de lagoa. A quinta dispõe actualmente de 8 canais de água com uma área total de 880 m², principalmente de cultivo de largemouth bass.
1. Tecnologia e equipamentos de aeração mecanizada
A zona de aquicultura em sistemas de recirculação ecológica de tanques representa apenas 2–5% da superfície total da água, com uma densidade populacional aproximadamente 21,2 vezes superior à da agricultura convencional em tanques. Por exemplo, um canal de água de 220 m³ armazena 33.881 largemouth bass, atingindo uma densidade de 80,5 kg/m³. Assim, a aeração mecanizada é crítica.
A Fazenda Familiar de Agricultura Aquática Runwo do Condado de Pei equipa cada canal de água (5 m de largura, 22 m de comprimento, 2,5 m de profundidade, com 2 m de profundidade de água) com um aerador de-elevação pneumática de 2,2 kW. Quatro canais de água compartilham uma bomba de ar vórtice de 3 kW com vários nano-tubos de aeração. A zona de purificação de 101,7 mu está equipada com um aerador de impulso de 1,5 kW, três aeradores de roda de pás de 3 kW e três aeradores a jato de 3 kW, formando um sistema fechado de circulação de água.
Os testes confirmam que essa configuração de aeração atende às necessidades da agricultura-de alta densidade. O aerador-air lift não apenas fornece oxigenação, mas também empurra a água, renovando continuamente a água nos canais e despejando resíduos de peixes e alimentos residuais na área de coleta de resíduos. Nano-tubos de aeração, dispostos ao longo do fundo dos canais, garantem bolhas finas para melhor dissolução do oxigênio, mantendo os níveis de oxigênio nas camadas inferiores da água. Os aeradores a jato na zona de purificação melhoram a oxigenação, promovem a troca vertical de água, melhoram a qualidade da água e impulsionam a circulação da água. As plantas aquáticas e os peixes que filtram-purificam ainda mais a água.
A ação combinada desses arejadores mantém um nível de oxigênio dissolvido (OD) acima de 6 mg/L, garantindo ótima qualidade da água. Os protocolos operacionais incluem:
- Aeradores-de transporte aéreo: Baixo fluxo nos estágios iniciais (0,1–0,3 m/s), operando 24 horas durante os estágios médio-a-final (exceto durante a alimentação).
- Dispositivos de nano-aeração: operação frequente nos estágios médio-a{1}}final para manter o DO em 6–8 mg/L.
- Aeradores a jato: Funcionamento das 5h às 17h, folga à noite.
A maioria das fazendas no condado de Pei usa uma combinação de aeradores com controles automatizados baseados no monitoramento da qualidade da água, estabelecendo limites superiores e inferiores de OD para iniciar/parar automaticamente os aeradores. Isso garante níveis de OD acima de 6 mg/L, chegando a mais de 7 mg/L durante a alimentação, essencial para a aquicultura com recirculação de alta-densidade.
2. Tecnologia e equipamentos mecanizados de monitoramento da qualidade da água
Um sistema automatizado de controle de oxigenação do lago monitora parâmetros importantes como OD, temperatura e pH. O sistema consiste em um controlador automático de oxigenação, sensores de água e um cliente móvel. Ele permite monitoramento-em tempo real, alertas móveis e controle automatizado do aerador com base em limites predefinidos de OD.
As vantagens incluem mão de obra reduzida, alta precisão e economia de energia. Uma desvantagem é a obstrução do sensor, exigindo limpeza semanal para manter a precisão.
Diretrizes de instalação:
- Coloque os sensores em áreas com baixo-oxigênio (por exemplo, na direção do vento).
- Fixe as sondas verticalmente, com a linha d'água 2–3 cm abaixo da saída, 5–20 m dos arejadores.
- Definir limites de OD de acordo com a espécie; para largemouth bass, limite inferior de 5 mg/L, limite superior de 8 mg/L.
3. Tecnologia e equipamentos de alimentação mecanizada
Cada canal de água está equipado com um alimentador inteligente de 60 kg. Esses alimentadores permitem o gerenciamento remoto por meio de telefones celulares, oferecendo pesagem precisa, alimentação cronometrada, desligamento automático quando vazios, registro de dados e alertas de falhas. Eles podem ser integrados ao monitoramento inteligente para observar a alimentação e o comportamento dos peixes.
Para acomodar canais estreitos, são adicionados painéis laterais para reduzir a distribuição da alimentação, evitando que a alimentação exceda os limites do canal.
As quantidades diárias de ração são determinadas por espécie, estágio de crescimento, estação e clima, divididas em 3 a 4 refeições cronometradas. A alimentação mecanizada reduz o trabalho, minimiza o desperdício, melhora a utilização da ração, reduz custos e reduz bactérias e gases nocivos, economizando 10–15% em comparação com a alimentação manual.
4. Tecnologia e equipamento mecanizado para tratamento de resíduos de peixes
Um tanque de coleta de resíduos é instalado para cada 5 a 8 canais de água, cada um equipado com um sistema de sucção composto por sistema de tração, sistema de movimentação de corda guia, vácuo subaquático, sistema de controle automático, tubulações e bombas elétricas. Este sistema coleta e descarrega resíduos de peixes e alimentos residuais em uma única operação.
Impulsionados por aeradores-de transporte aéreo, os resíduos são empurrados para o tanque de coleta e bombeados para os campos de arroz como fertilizante,-uma tarefa impossível manualmente.
Notas operacionais:
- Mantenha um espaço de 25 cm entre o vácuo subaquático e o fundo do tanque.
- Limpe 1,5 horas após a alimentação.
- Limpe regularmente o aspirador para evitar entupimentos.
5. Tecnologia de Dragagem
A dragagem envolve duas áreas:
- Canais de água: Esvaziados e desinfetados com dióxido de cloro ou cal virgem.
- Zona de purificação: Dragada com grandes escavadeiras quando a profundidade do lodo excede 15 cm, a cada 3–5 anos.
As escavadeiras removem com eficiência o lodo até o solo novo, com produtividade 10 vezes maior que a das dragas de sucção e 50 vezes maior que a da dragagem manual.
6. Esquema de correspondência de equipamentos
O condado de Pei desenvolveu um esquema de correspondência de máquinas para a aquicultura de recirculação ecológica em lagos para garantir a qualidade e oxigenação ideais da água.Tabela 1descreve o esquema de equipamentos para uma área de água de 100 mu com 8 canais.
II. Análise Comparativa: Aquicultura Ecológica de Recirculação vs. Aquicultura Mecanizada em Lagoa Convencional
1. Eficácia da Aquicultura
A aquicultura ecológica com recirculação oferece maior densidade populacional, melhor controle da qualidade da água, melhor utilização dos alimentos, redução da mão de obra, sustentabilidade ambiental, menores riscos e maiores retornos econômicos. Comparações específicas são detalhadas emTabela 2.
2. Benefícios Econômicos
A mecanização integrada reduz riscos, mão de obra e custos, ao mesmo tempo que aumenta a eficiência, a densidade e o rendimento. Por exemplo, a Fazenda Familiar de Agricultura Aquática Runwo do Condado de Pei atinge um rendimento médio de 1.573,4 kg/mu (robalo: 1.306,3 kg/mu; carpa prateada e cabeçuda: 267,1 kg/mu). Isto representa um aumento de 294,3 kg/mu para o largemouth bass e 16,4 kg/mu para a carpa prateada e cabeçuda em comparação com os lagos convencionais, com um lucro adicional de 7.553 yuan/mu. Os detalhes são mostrados emTabela 3.
III. Problemas e recomendações
1. Problemas
Alimentadores: a distribuição mínima de alimentação excede a largura do canal, causando-alimentação cruzada e desperdício. A Runwo Farm modificou alimentadores vibratórios de 60 kg com defletores ajustáveis para controlar a distribuição da alimentação, resolvendo o problema.
Aeradores a jato: Oxigenação e fluxo insuficientes. Os técnicos os aprimoraram:
Substituindo o injetor único por três injetores.
Adicionando uma bomba de ar vórtice à entrada de ar.
Essas melhorias aumentaram os níveis de OD, o fluxo de água e a velocidade, garantindo o abastecimento de água doce para a zona agrícola.
2. Recomendações
Alimentadores: Os fabricantes devem incorporar defletores ajustáveis para se adaptarem a diferentes larguras de canal.
Aeradores a jato: Os fabricantes devem:
Aumente a potência do motor de entrada de ar para maior fluxo de ar.
Desenvolva modelos de-múltiplos injetores para melhorar a capacidade de fluxo de água, garantindo um fornecimento contínuo de água-rica em oxigênio para as zonas agrícolas.