水产设施养殖与装备工程研发团队

来源: 发布时间:2016-03-23
团队信息
  
课题组名称:水产设施养殖与装备工程研发团队 课题组网址:
负责人:刘鹰 工作单位:海洋研究所 学科领域:水产养殖
课题组院地合作联络人员 姓 名:李贤 办公电话:0532-82898031 手 机:15063092520 E-mail:lixian@qdio.ac.cn
科技处院地合作联络人员 姓 名:王子峰 办公电话:0532-82898869 手 机:13792871528 E-mail:wangzifeng@qdio.ac.cn
团队介绍
  

水产设施养殖与装备工程研究团队致力于集约化循环水养殖设施装备与福利化养殖机理研究。提出了循环水养殖系统“ARE”设计三原则,创新研发了系列水处理新工艺,填补了产业空白,成功构建了精准型、标准型、简约型三种适宜不同养殖企业需求的海水工业化循环水养殖生产新模式,在国内沿海7个省市得到应用,推广面积达30余万m2,取得良好经济、社会效益。同时初步查明了重要海水生物高密度养殖条件下的生理生态学特征,确定了基于动物福利(Welfare)的循环水养殖关键环境参数,发展了海水工业化养殖新生产体系相关理论,提升工业化循环水健康养殖管理与高效精准生产技术。

主要研究方向包括:

● 水产高效养殖设施装备研发与创新

● 集约化养殖系统生物与环境互作机理

● 蓝色农业精准生产与福利养殖

● 循环水养殖生物行为生态与生长代谢机制

典型转移转化项目案例
  

1. 水产高效养殖设施及装备的研发创制

工业化养殖系统高度依赖设施设备,通过采用先进的水处理技术与生物工程,大量引用前沿技术,最高单产可达100 kg/m3,由于海水养殖和育苗生产具有大农业生产的基本特征,因此,要使技术真正为养殖企业和养殖户接受,必须立足中国国情,研究开发“经济(造价低)、实用(满足生产功能要求)、好用(生产管理方便)”,能够满足不同用户生产需求的设施设备。根据生产需求,面向生产实际,开发了系列具有自主知识产权的海水养殖、育苗专用水处理设施设备,已获得授权的18项发明专利、9项实用新型专利填补了国内空白。建立了能进行水质参数采集、分析、处理和工程控制的基础平台,研发了水质环境的数字化智能管理系统,提出了一种利用计算机视觉技术监测鱼在DO和TAN剧烈波动条件下行为和体色变化新方法,建立了基于计算机视觉和智能管理化的养殖环境信息全面感知、养殖个体行为实时监测、装备工作状态在线监控、现场作业生产智能管理的数字化生产基础体系,相关成果获计算机软件着作权登记3项。


工业化养殖系统典型水处理设备


 
自动投饵系统


2. 海水鱼循环水高效绿色生产体系研究与应用

水产养殖在我国经济发展中具有重要地位,2013年海水养殖产量达1739.25万吨,占世界海水养殖总产量的70%以上。九年来,在国家863计划等项目支持下,围绕重要海水鱼类(石斑鱼、大西洋鲑、鲆鲽鱼类)的工厂化循环水养殖生产体系开展了深入系统研究,取得5项创新成果:(1)提出了循环水养殖系统“ARE”设计原则,系统研究了生物膜种群组成和结构特征,阐述了其变化规律与净化效果关系,发明的新型载体填料耐腐蚀性强、氨氮去除效率高,通过集成创新,创制了载体填料、锥式增氧、高效排污等15项设施设备,促进循环水设施装备全部实现国产化;(2)研发了鲆鲽鱼类生态高值饲料,使养殖水体中有害氮(氨氮+亚硝氮)降低55.2-68.4%、氨氮降低31.5%以上;鱼类消化、免疫机能提高;(3)分离了三种鱼养殖系统的细菌300余株,其中20余株菌株为新分类单元,建立了病害档案与病原库,提出了循环水养殖鱼病生态防治方法,制订了绿色生产技术规范;构建了贝—藻耦合废水处理系统;在水处理系统中耦合大型藻生物反应器单元,对养殖水进行生态修复与循环利用。(4)研发了精准型、标准型、简约型三种循环水养殖系统,设计和首次系统运用了智能化水质在线监控系统和设施设备运行自动管理系统;(5)将上述技术通过综合集成形成生产体系,创新运用于生产,系统造价较国际同类系统降低60%以上,半滑舌鳎、石斑鱼、大西洋鲑鱼的平均养殖承载量分别达到20kg/m2,41.06kg/m3和40kg/m3,较池塘产量提高3-20倍,产品绿色优质,养殖废水处理排放达标,鲆鲽鱼生态高值饲料较国际同类产品降低成本27.3%。成果已在山东、河北、福建、辽宁、上海、天津等省市进行推广应用,面积约30万平方米,促进企业增收5.5亿元,节约水资源量15.5亿m3。


天津海发珍品实业发展有限公司


山东东方海洋科技股份有限公司大西洋鲑养殖基地


3. 贝类高效循环水绿色生产体系研究与应用

牡蛎苗种的工业化循环水高密度养殖是一种节能低排,健康高效的新型育苗模式。团队在深入研究牡蛎幼虫摄食与运动行为学基础上建立了牡蛎苗种高密度循环水养殖设施与工艺,包括一整套适合高密度养殖条件下牡蛎幼虫摄食和生长的养殖设备,以及相应的投喂管理方法。该工艺实现了牡蛎眼点幼虫培育密度在50个/ml以上,与传统的水泥池育苗相比,单位水体的苗种产出数量提高10倍以上,饵料利用效率提高2倍以上,有效降低了水热能损耗超过70%,管理更便捷高效,生产劳动环境得到了有效改善和提高。

该技术创新设计了贝类幼虫高密度循环水培育设施,设备易组装、易清洁、无死角、能耗低、幼虫培育密度高,从理论上揭示了流速和滤鼓面积等参数设定的依据,实现了饵料、海水的封闭循环利用,系统高度可控,水环境稳定性好。目前,该套设施设备已在广西、厦门、烟台等多地进行中试应用推广。


牡蛎幼虫高密度培育设施在厦门中试应用


牡蛎幼虫高密度培育设施在烟台中试应用