前不久，由中科院海洋所實驗海洋生物學重點實驗室研究員孫建明牽頭的“全封閉工廠化循環水養殖凡納濱對蝦技術研究與示范”項目召開驗收會。孫建明告訴筆者：“我們充分發揮‘產、學、研’相結合的優勢，歷時一年半，攻克了矩形養殖池高效集污、死蝦及蝦殼自動收集、生物氧化塔量化設計與過程調控等難題，通過工藝技術和設備的創制與改進，實現了凡納濱對蝦全封閉循環水養殖技術的新突破。”

建立工業化循環水養殖新思路

數據顯示，2012年我國凡納濱對蝦養殖達到高峰，但自2013年開始持續下滑，2014年以來，我國對蝦養殖成功率出現問題，如占養殖總量80%以上的南方主產區連續三年發生大面積病害，每年我國需進口蝦產品100萬噸。孫建明表示，我國對蝦養殖業由于受氣候變化、蝦苗質量、病害等因素的制約，“基本是靠天吃飯，養殖產量無穩定的提升空間”。

面對這樣的情況，孫建明開始探索一條全封閉工廠化循環水養殖對蝦的路徑。“工業化循環水養蝦是利用工業化手段，人為控制池內水環境，為對蝦創造一個較好的生存、生長和生活條件，全程可控的工業化循環水養殖是一個新的思路和發展方向。”孫建明表示。

從2017年5月開始，孫建明和團隊成員利用實驗生態學原理，對廢棄的海參育苗車間進行了循環水改造，建立了人工可控的循環水對蝦養殖生態系統。

攻克對蝦養殖和水處理技術難題

利用循環水養魚，孫建明積累了二十余年的經驗。在項目開展過程中，他發現對蝦養殖有著獨特性。孫建明說：“一是在養殖過程中，對蝦每天大量蛻皮會造成池內回水和排污系統堵塞；二是對蝦養殖投飼料量大，約是同等養魚量的4倍，產生的污物多，水處理系統負載較高；三是對蝦個體較小，不耐水流沖擊，所需水流速度要小，不利于排污。”針對這些問題，項目組開始進行技術改造，第一步就是要把污物聚積到特定區域。

孫建明告訴筆者，相較魚類循環水養殖中所采用的八角池或圓形池，目前養對蝦的長方形水泥池無法通過養殖池進水的推流力量產生渦漩水流，使污物集聚。“因此我們在長方形池四角曝氣，養殖池的四角形成氣暮，減少死角對旋轉水流的阻力與摩擦力，同時通過上升氣泡形成的上升水流和池壁的反作用力，使池水定向流動，在池內形成旋轉的水流，帶動水體中的顆粒沉降至池底中心，形成長條形沉積帶，這樣就讓污物聚集到了特定區域。”孫建明說。

2017年11月，團隊養出了第一茬對蝦，但是產量和效果卻不盡如人意。“循環水養蝦為了防止蝦逃逸，一般會在回水口處加設防逃網，但對蝦的大量脫皮會嚴重堵塞回水口，使養殖水無法循環。之前一直都靠人工潛水到養殖池進行更換，但這不是長久之計。”孫建明表示。

經過多次實驗，研究團隊決定采用“改堵為疏”技術，研制出一款“蝦皮、死蝦和污物排除”設備。他們將池底的回水管口改成長條形，開口寬度可以根據蝦體大小進行調整，能讓蝦皮通過。與此同時，他們在池內上層設置集污槽，槽內設有防蝦逃逸框，框的網孔大小可以調整，養殖戶可以定期將“漏網之蝦”撈回池內。

在傳統循環水養殖中，回水流速恒定導致排污效果不好。如果加強排污效果就需要加大進水量，這不但耗費能源，也加大了系統各種設備的負載。據此，團隊提出了“自動間歇式回水技術”，加大池內水位與排水口的位差，形成短時間內大量回水，加大排水口的吸力。

孫建明表示，該項技術可根據養殖過程的實時情況，利用計算機來智能控制排水間隔和排水時長，達到快速清污的目的。

為了降低水體濁度，團隊又提出了變流式循環水養殖技術，通過變頻器控制循環泵流量，在不同的養殖階段和池水不同濁度時采用不同的循環量。

“變流循環水養殖技術與間歇式回水技術的聯動，不但能實時清除池內的顆粒有機物，還能節約能源，從源頭降低氨氮和亞硝酸鹽的產生，保證養殖水的水質。”孫建明說。

新技術市場前景廣闊

在實施項目過程中，研究團隊對676立方米水體的老舊閑置養殖車間進行了改造。經過92天的養殖，他們得到了一個喜人的結果：對蝦平均體長達10.19厘米，平均單產為12.92公斤/立方米，餌料系數1.01。

孫建明解釋道：“餌料系數1.01就意味著投喂一斤飼料對蝦就能長一斤肉，這大大超過了目前國際標準。”

在我國北方地區，有傳統養殖車間1400萬平方米以上，這些養殖車間有近1/3以上處于閑置或半閑置狀態，正在運行的養殖車間所采用的養殖工藝多為流水或換水方式，已經成為目前我國環境整治的重點行業。但是，這個項目保留了原有廠房和養殖池，與新建循環水養殖車間相比，為企業節省了2/3投資。

孫建明還為筆者算了一筆賬：以養殖水體364立方米（每套）為例，每套改造費用為39.37萬元人民幣，單茬可產蝦4367千克；以售價46元/千克計算，產值為20萬元，每年生產5茬，總產值將達到100萬元；利潤率以50%計算，每年利潤總額可達50萬元。這就意味著當年投資不但能收回投資費用，而且略有盈余。

“未來，我們將進一步提升工程量化設計水平，達到標準化、智能化。同時著手建立行業規范，建立示范點，開辦養殖培訓班，為對蝦養殖做好技術服務，使水產養殖業得到可持續發展。”孫建明表示。