Technologie et équipement mécanisés pour l'aquaculture écologique à recirculation en étang
L'aquaculture écologique en recirculation en étang, communément appelée « élevage de poissons de raceway », est un modèle d'aquaculture à haute densité qui implique la construction de canaux d'eau pour diviser l'étang en une zone de pisciculture et une zone de purification de l'eau, en utilisant des équipements mécaniques pour favoriser l'écoulement de l'eau. Le comté de Pei, situé sur les rives du lac Weishan et doté d'abondantes ressources en eau, est un site naturel pour l'aquaculture en eau douce. Le comté dispose de 40 900 mu d'étangs piscicoles de haut niveau-, dont 1 200 mu dédiés à l'aquaculture écologique en recirculation en étang, avec une superficie de canal d'eau de 10 450 m². Les principales espèces aquacoles comprennent l'achigan à grande bouche, la carpe herbivore et le carassin, avec une production annuelle d'environ 2 100 tonnes. En raison de sa densité de peuplement élevée, de sa facilité de gestion, de ses produits aquatiques de haute qualité et de ses avantages économiques, la superficie consacrée à l'aquaculture écologique en recirculation en étang s'étend d'année en année. À la fin de 2024, le comté de Pei disposait de 486 ensembles d'équipements mécaniques pour la pisciculture écologique en eau douce à recirculation, atteignant un niveau de mécanisation globale de 87,5 %.
I. Application et analyse de la technologie et des équipements mécanisés
L'aquaculture écologique en recirculation en étang intègre des technologies et des équipements mécanisés pour l'aération, l'alimentation, la surveillance de la qualité de l'eau, l'élimination des déchets de poisson, la récolte et le dragage. Cette analyse est basée sur l'exemple de la ferme familiale d'agriculture aquatique Runwo du comté de Pei, qui a une superficie d'étang de 103 mu et utilise le modèle d'aquaculture écologique en recirculation d'étang. La ferme dispose actuellement de 8 canaux d'eau d'une superficie totale de 880 m², destinés principalement à l'élevage d'achigan à grande bouche.
1. Technologie et équipement d'aération mécanisée
La zone aquacole dans les systèmes de recirculation écologique en étang ne représente que 2 à 5 % de la surface totale de l’eau, avec une densité de peuplement environ 21,2 fois supérieure à celle de l’élevage en étang conventionnel. Par exemple, un canal d'eau de 220 m³ stocke 33 881 achigans à grande bouche, atteignant une densité de 80,5 kg/m³. L’aération mécanisée est donc essentielle.
La ferme familiale d'agriculture aquatique Runwo du comté de Pei équipe chaque canal d'eau (5 m de large, 22 m de long, 2,5 m de profondeur, avec 2 m de profondeur d'eau) d'un aérateur à air-de levage de 2,2 kW. Quatre canaux d'eau partagent une pompe à air vortex de 3 kW avec plusieurs nano-tubes d'aération. La zone de purification de 101,7 mu est équipée d'un aérateur à montée subite de 1,5 kW, de trois aérateurs à roue à aubes de 3 kW et de trois aérateurs à jet de 3 kW, formant un système de circulation d'eau fermé.
Les essais confirment que cette configuration d'aération répond aux besoins de l'agriculture à haute densité-. L'aérateur à air-fournit non seulement l'oxygénation, mais pousse également l'eau, renouvelant continuellement l'eau dans les canaux et évacuant les déchets de poisson et les aliments résiduels dans la zone de collecte des déchets. Des nano-tubes d'aération, disposés au fond des canaux, assurent de fines bulles pour une meilleure dissolution de l'oxygène, maintenant les niveaux d'oxygène dans les couches d'eau inférieures. Les aérateurs à jet dans la zone de purification améliorent l'oxygénation, favorisent l'échange vertical d'eau, améliorent la qualité de l'eau et favorisent la circulation de l'eau. Les plantes aquatiques et les poissons filtrés-purifient davantage l'eau.
L'action combinée de ces aérateurs maintient un niveau d'oxygène dissous (OD) supérieur à 6 mg/L, garantissant une qualité d'eau optimale. Les protocoles opérationnels comprennent :
- Aérateurs-de levage d'air : Faible débit aux premiers stades (0,1–0,3 m/s), fonctionnant 24 heures du milieu-à-stades tardifs (sauf pendant l'alimentation).
- Nano-dispositifs d'aération : Opération fréquente aux stades intermédiaires-à-avancés pour maintenir l'OD à 6–8 mg/L.
- Aérateurs à jet: Fonctionne de 5h00 à 17h00, hors la nuit.
La plupart des fermes du comté de Pei utilisent une combinaison d'aérateurs avec des commandes automatisées basées sur la surveillance de la qualité de l'eau, fixant des limites supérieures et inférieures d'OD pour démarrer/arrêter automatiquement les aérateurs. Cela garantit des niveaux d'OD supérieurs à 6 mg/L, atteignant plus de 7 mg/L pendant l'alimentation, ce qui est essentiel pour l'aquaculture en recirculation à haute-densité.
2. Technologie et équipement mécanisés de surveillance de la qualité de l’eau
Un système automatisé de contrôle de l’oxygénation du bassin surveille les paramètres clés tels que l’OD, la température et le pH. Le système se compose d'un contrôleur d'oxygénation automatique, de capteurs d'eau et d'un client mobile. Il permet une surveillance en temps réel-, des alertes mobiles et un contrôle automatisé de l'aérateur basé sur des limites d'OD prédéfinies.
Les avantages incluent une main d’œuvre réduite, une haute précision et des économies d’énergie. Un inconvénient est l’encrassement du capteur, qui nécessite un nettoyage hebdomadaire pour maintenir la précision.
Directives d'installation :
- Placez les capteurs dans des zones à faible-oxygène (par exemple, sous le vent).
- Fixer les sondes verticalement, avec la ligne de flottaison à 2 à 3 cm sous la sortie, à 5 à 20 m des aérateurs.
- Fixer des limites d'OD en fonction des espèces ; pour l'achigan à grande bouche, limite inférieure à 5 mg/L, limite supérieure à 8 mg/L.
3. Technologie et équipement d'alimentation mécanisée
Chaque canal d'eau est équipé d'un distributeur intelligent de 60 kg. Ces distributeurs permettent une gestion à distance via des téléphones mobiles, offrant un pesage précis, une alimentation programmée, un arrêt automatique lorsqu'il est vide, un enregistrement des données et des alertes de panne. Ils peuvent s’intégrer à une surveillance intelligente pour observer l’alimentation et le comportement des poissons.
Pour s'adapter aux canaux étroits, des panneaux latéraux sont ajoutés pour réduire la propagation de l'alimentation, empêchant ainsi l'alimentation de dépasser les limites du canal.
Les quantités quotidiennes de nourriture sont déterminées par l’espèce, le stade de croissance, la saison et les conditions météorologiques, divisées en 3 à 4 repas programmés. L'alimentation mécanisée réduit le travail, minimise les déchets, améliore l'utilisation des aliments, réduit les coûts et réduit les bactéries et les gaz nocifs, économisant ainsi 10 à 15 % par rapport à l'alimentation manuelle.
4. Technologie et équipement mécanisés de traitement des déchets de poisson
Un réservoir de collecte des déchets est installé pour 5 à 8 canaux d'eau, chacun équipé d'un système d'aspiration comprenant un système de traction, un système de mouvement de câble de guidage, un aspirateur sous-marin, un système de contrôle automatique, des canalisations et des pompes électriques. Ce système collecte et évacue les déchets de poisson et les aliments résiduels en une seule opération.
Alimentés par des-aérateurs pneumatiques, les déchets sont poussés vers le réservoir de collecte et pompés vers les rizières comme engrais-une tâche impossible manuellement.
Notes opérationnelles :
- Maintenez un espace de 25 cm entre l'aspirateur sous-marin et le fond du réservoir.
- Nettoyer 1,5 heures après le repas.
- Nettoyez régulièrement l'aspirateur pour éviter tout colmatage.
5. Technologie de dragage
Le dragage concerne deux domaines :
- Canaux d'eau : Vidés et désinfectés au dioxyde de chlore ou à la chaux vive.
- Zone de purification : draguée avec de grands bulldozers lorsque la profondeur du limon dépasse 15 cm, tous les 3 à 5 ans.
Les bulldozers éliminent efficacement le limon jusqu'au nouveau sol, avec une productivité 10 fois supérieure à celle des dragues suceuses et 50 fois supérieure à celle du dragage manuel.
6. Schéma de correspondance des équipements
Le comté de Pei a développé un système d'adaptation des machines pour l'aquaculture écologique en recirculation en étang afin de garantir une qualité et une oxygénation optimales de l'eau.Tableau 1décrit le schéma d'équipement pour une zone d'eau de 100 mu avec 8 canaux.
II. Analyse comparative : aquaculture écologique en recirculation par rapport à l'aquaculture mécanisée en étang conventionnel
1. Efficacité de l’aquaculture
L'aquaculture écologique en recirculation offre une densité de peuplement plus élevée, un meilleur contrôle de la qualité de l'eau, une meilleure utilisation des aliments, une main d'œuvre réduite, une durabilité environnementale, des risques moindres et des rendements économiques plus élevés. Des comparaisons spécifiques sont détaillées dansTableau 2.
2. Avantages économiques
La mécanisation intégrée réduit les risques, la main-d'œuvre et les coûts tout en augmentant l'efficacité, la densité et le rendement. Par exemple, la ferme familiale Runwo Aquatic Farming Family Farm du comté de Pei atteint un rendement moyen de 1 573,4 kg/mu (achigan à grande bouche : 1 306,3 kg/mu ; carpes argentées et à grosse tête : 267,1 kg/mu). Cela représente une augmentation de 294,3 kg/mu pour l'achigan à grande bouche et de 16,4 kg/mu pour la carpe argentée et à grosse tête par rapport aux étangs conventionnels, avec un bénéfice supplémentaire de 7 553 yuans/mu. Les détails sont affichés dansTableau 3.
III. Problèmes et recommandations
1. Problèmes
Mangeoires : La répartition minimale de l'alimentation dépasse la largeur du canal, provoquant une alimentation croisée-et du gaspillage. Runwo Farm a modifié les mangeoires vibrantes de 60 kg avec des déflecteurs réglables pour contrôler la propagation de l'alimentation, résolvant ainsi le problème.
Aérateurs à jet: Oxygénation et débit insuffisants. Les techniciens les ont améliorés en :
Remplacement de l'injecteur unique par trois injecteurs.
Ajout d'une pompe à air vortex à l'entrée d'air.
Ces améliorations ont augmenté les niveaux d'OD, le débit d'eau et la vitesse, garantissant ainsi un approvisionnement en eau douce à la zone agricole.
2. Recommandations
Mangeoires: Les fabricants doivent intégrer des déflecteurs réglables pour s'adapter aux différentes largeurs de canaux.
Aérateurs à jet: Les fabricants devraient :
Augmentez la puissance du moteur d’admission d’air pour un plus grand débit d’air.
Développez des modèles multi-injecteurs pour améliorer la capacité de débit d'eau, garantissant ainsi un approvisionnement continu en eau riche en oxygène-aux zones agricoles.