據Intrafish 2015年10月刊報道,2015年2月一篇以,“藍色革命:快速發展的水處理方式將為養殖業帶來72億美元的產值”為題的文章指出隨著水產養殖業年均8.3%的增長,循環水養殖也在過去15年里得到一定程度的發展。
循環水養殖設備和技術在過去15年內得到了一定程度的發展,但力度遠遠不夠 ,統計數據顯示,截至2015年中國循環水養殖產量占總產量的6%,在美國及歐洲,循環水養殖產量占二者總產量的12%。文章預測到2030年,水產養殖將滿足全球魚類總需求的62%,其中養殖產量的40%將由先進的循環水養殖提供。這表示到2030年污水處理產業的產值也將從現在的72億美元上升到133億美元。
文章作者Abhirabh Basu表示,在未來中國將成為循環水養殖經濟高產水產品的主要使用者,同時歐洲扮演角色更多地被看作利用循環水養殖海洋魚類。而由于在室外開放式養殖引發環境問題上的爭論愈演愈烈,北美(美國、加拿大為主)被輿論認為會朝著高效、安全循環水陸基養殖的方向發展。據了解,目前北歐一些國家的研究機構如丹麥技術大學(Denmark Technical University)正在使用歐洲最大規模的循環水養殖系統在提高養殖效率,減少環境影響方面做研究。
循環水養殖的優勢與特點
“循環水養殖的最大優勢是為養殖魚類提供穩定、可控的環境條件,包括溫度、氧含量、pH及其他水質指標。相應地,這會提升魚類體質、生長速度、飼料轉化率、單位產量,減少突發疾病,降低漁藥的使用。”Akva Group(全球最大的循環水設備供應商之一)陸基養殖業務總監Jacob Bergnballe說。“由于不受地理因素限制,任何區域都可以建立循環水養殖場,并且利用在養殖廢水處理上的優勢,相較于傳統池塘養殖循環水系統可以減少80%的養殖用水”,Jacob補充說。
相關資料顯示,循環水系統最大的特點即體現在水處理方面,養殖污水過濾主要分為5部分:機械過濾,過濾掉直徑超過50微米的固體顆粒;生物過濾,過濾掉有機物和氨;超微過濾,過濾掉直徑在2-50微米之間的懸浮顆粒;UV過濾,殺死細菌及寄生蟲;CO2過濾,除掉多余二氧化碳、氮和硫化物。
不過目前多數的循環水系統尚且只可以再利用90%的養殖用水,剩余10%需要補充。而隨著科技進展,部分最新的循環水系統能夠實現“0排放”,無論是淡水還是海水養殖只需要考慮蒸發損失來補水即可。
Basu預測隨著循環水技術不斷的革新與發展,傳統技術無法保證水質能夠提供超高密度養魚所需要的條件,水產養殖業對其的依賴將會更加明顯。“出于產業對創新的要求,傳統養殖方法勢必是過時的,因此這也致使諸多污水處理公司紛紛涉足循環水養殖這片藍海。”他舉例,Veolia的子公司Kruger Kaldnes已經開始將其優良的移動生物膜技術應用于水產養殖;新興技術公司BioGill致力于開發垂直膜過濾工藝;BioFishency公司的一體化即插即用設備也已經初具規模。
傳統養殖難以企及的育苗成果
Bergnballe認為當前循環水養殖對于育苗過程優勢十分明顯,可以從繁育環節最初即為魚苗提供最優良的生長環境。“據我了解,全球范圍內很多采用循環水技術魚苗和標粗的養殖場發展非常迅速”,他說“不只是單純地講技術,而是在時間、效率等方面都為育苗創造一個最好的條件,這樣魚體在生長過程遇到的風險就會降到最低。在三文魚產業中,我們已經見證了很多在循環水養殖系統中標粗的三文魚在放回深海網箱養殖之前的非常具有活力且體態勻稱。”
相關人士介紹,相比于美國、俄羅斯、加拿大以及北歐的海水養殖,實驗證明往往陸基淡水養殖應用循環水更有優勢。但在實際情況中,這一實驗結論還需要長期市場實踐來證明。但并不能因為成本高、商業飼養規模所要求的操作難,就認為使用循環水養殖技術不會成功。
真實的情況是循環水養殖的成本會隨著技術的提升養殖規模的逐漸擴大而降低,并且循環水養殖對于當下很多人討論的“未來漁場”建設至關重要。專家建議,循環水養殖系統搭建在大城市周邊,這使城市大規模人口從生產第一線就可以獲得足夠多的新鮮水產品。而且這樣的舉措也會使水產品的運輸成本降低,從而整個養殖產業鏈即從育苗到消費者餐桌的開支都會減少。
“在石斑魚和鯛魚養殖產業中,循環水系統的應用明顯正在升溫;在三文魚養殖的整個產業鏈中,循環水的應用已經十分普遍;在中東,循環水養殖開始應用到鯛魚、石斑魚和澳洲肺魚養殖中。而在中國,我們需要將循環水系統的規模擴大、成本減少從而使大規模的羅非魚養殖更有效率利潤更大。”Bergnballe說。
以Akva為代表的循環水設備供應商目前正在尋找新方法提高循環水系統的效率降低設備費用以期率先掌握循環水養殖的尖端技術,成為該領域專家。
全新養殖模式需要全新配方飼料
以往在多數循環水養殖體系里使用的飼料和傳統網箱或池塘養殖應用的商業飼料相比沒有或者說只有很少的調整,所以目前部分飼料廠家正在開發更加稠密的循環水養殖專用飼料。資料顯示,這類飼料的開發工作漸漸成為企業研發任務的重要組成。
EWOS研發部高級科學家Louise Buttle解釋,循環水專用飼料一般要求有更高的氨基酸含量、高品質原料帶來的易消化性、更加吸引魚類攝食的飼料風味。BioMar執行副總裁Niels Alsted在近期一場研討會上指出生產循環水養殖配方飼料的主要方向,他說:“為了滿足優化魚體生長和利于水體過濾設備工作兩方面的要求,配方飼料的原料理應將成分變化降低到最小幅度,但是由于當下原材料市場的不穩定性致使配方飼料的成分經常有頻繁的變動。所以我覺得,飼料企業應該加強在魚粉替代物領域上的研究,研究不應該僅僅基于營養層面,并且要考慮到飼料對于過濾設備和水質的影響。”
BioMar最新的循環水專用飼料已經大幅減少了飼料總氮和有機物含量,這使得魚類排泄物和食物殘渣更容易被除掉。反過來這樣也使得魚類生長情況更好、生物過濾效率更高、養殖規模和產量更大。
到2015年,循環水養殖已經在水產養殖的歷史進程中發展了近30年,但是對于大規模商業養殖尤其是海水魚類來說其技術仍然處在發展的初級階段。不過隨著全球人口增長,人類的可持續發展需要足夠的魚類優質蛋白。所以這種潛在商機將推動更多的投資用于科技研發,可以說隨著技術的突破,工廠化循環水養殖無疑會改變水產養殖的未來。
作者:Nicki Holmyard 翻譯:孫旭東