Tecnología y equipos mecanizados para la acuicultura con recirculación ecológica en estanques
La acuicultura ecológica con recirculación en estanques, comúnmente conocida como cultivo de "peces en canal", es un modelo de acuicultura de alta-densidad que implica la construcción de canales de agua para dividir el estanque en una zona de piscicultura y una zona de purificación de agua, utilizando equipos mecánicos para promover el flujo de agua. El condado de Pei, ubicado a orillas del lago Weishan con abundantes recursos hídricos, es un sitio natural para la acuicultura de agua dulce. El condado tiene 40.900 mu de estanques piscícolas de alto nivel-, incluidos 1.200 mu dedicados a la acuicultura de recirculación ecológica en estanques, con un área de canal de agua de 10.450 m². Las principales especies acuícolas incluyen la lobina negra, la carpa herbívora y la carpa cruciana, con una producción anual de aproximadamente 2.100 toneladas. Debido a su alta densidad de población, facilidad de manejo, productos acuáticos de alta-calidad y beneficios económicos, el área dedicada a la acuicultura ecológica con recirculación en estanques se está expandiendo año tras año. A finales de 2024, el condado de Pei contaba con 486 equipos mecánicos para la piscicultura ecológica de agua dulce con recirculación, logrando un nivel de mecanización integral del 87,5%.
I. Aplicación y Análisis de Tecnología y Equipos Mecanizados
La acuicultura ecológica con recirculación en estanques integra tecnologías y equipos mecanizados para aireación, alimentación, monitoreo de la calidad del agua, eliminación de desechos de peces, recolección y dragado. Este análisis se basa en el ejemplo de la granja familiar Runwo Aquatic Farming del condado de Pei, que tiene un área de estanque de 103 mu y emplea el modelo de acuicultura de recirculación ecológica en estanques. La finca cuenta actualmente con 8 canales de agua con una superficie total de 880 m², dedicándose principalmente al cultivo de lobina negra.
1. Tecnología y equipos de aireación mecanizada
La zona de acuicultura en sistemas ecológicos de recirculación de estanques representa sólo del 2 al 5% de la superficie total del agua, con una densidad de población aproximadamente 21,2 veces mayor que la de la agricultura en estanques convencional. Por ejemplo, un canal de agua de 220 m³ alberga 33.881 lobinas, alcanzando una densidad de 80,5 kg/m³. Por tanto, la aireación mecanizada es fundamental.
Pei County Runwo Aquatic Farming Family Farm equipa cada canal de agua (5 m de ancho, 22 m de largo, 2,5 m de profundidad, con 2 m de profundidad de agua) con un aireador de elevación de aire- de 2,2 kW. Cuatro canales de agua comparten una bomba de aire vórtice de 3 kW con múltiples nano-tubos de aireación. La zona de purificación de 101,7 mu está equipada con un aireador de sobretensión de 1,5 kW, tres aireadores de paletas de 3 kW y tres aireadores de chorro de 3 kW, formando un sistema cerrado de circulación de agua.
Las pruebas confirman que esta configuración de aireación satisface las necesidades de la agricultura de alta-densidad. El aireador de elevación de aire-no solo proporciona oxigenación, sino que también empuja el agua, renovándola continuamente en los canales y arrojando los desechos de peces y el alimento residual al área de recolección de desechos. Los nano-tubos de aireación, dispuestos a lo largo del fondo de los canales, garantizan burbujas finas para una mejor disolución del oxígeno, manteniendo los niveles de oxígeno en las capas inferiores de agua. Los aireadores de chorro en la zona de purificación mejoran la oxigenación, promueven el intercambio vertical de agua, mejoran la calidad del agua e impulsan la circulación del agua. Las plantas acuáticas y los peces que se alimentan-por filtración purifican aún más el agua.
La acción combinada de estos aireadores mantiene un nivel de oxígeno disuelto (OD) por encima de 6 mg/L, asegurando una calidad óptima del agua. Los protocolos operativos incluyen:
- Aireadores-de elevación por aire: Flujo bajo en las primeras etapas (0,1 a 0,3 m/s), funcionando las 24 horas durante las etapas media-a-última (excepto durante la alimentación).
- Nano-dispositivos de aireación: funcionamiento frecuente en las etapas media-a-final para mantener la OD entre 6 y 8 mg/l.
- Aireadores de chorro: Opera de 5:00 a 17:00, apagado en horario nocturno.
La mayoría de las granjas en el condado de Pei utilizan una combinación de aireadores con controles automatizados basados en el monitoreo de la calidad del agua, estableciendo límites superiores e inferiores de OD para iniciar/detener automáticamente los aireadores. Esto garantiza niveles de OD superiores a 6 mg/L, alcanzando más de 7 mg/L durante la alimentación, esencial para la acuicultura de recirculación de alta-densidad.
2. Tecnología y equipos de monitoreo mecanizado de la calidad del agua
Un sistema automatizado de control de oxigenación del estanque monitorea parámetros clave como OD, temperatura y pH. El sistema consta de un controlador automático de oxigenación, sensores de agua y un cliente móvil. Permite monitoreo-en tiempo real, alertas móviles y control automatizado del aireador basado en límites de OD preestablecidos.
Las ventajas incluyen mano de obra reducida, alta precisión y ahorro de energía. Un inconveniente es la suciedad del sensor, que requiere una limpieza semanal para mantener la precisión.
Pautas de instalación:
- Coloque los sensores en áreas con poco-oxígeno (por ejemplo, a favor del viento).
- Fijar las sondas verticalmente, con la línea de flotación a 2-3 cm por debajo de la salida, a 5-20 m de los aireadores.
- Establecer límites de OD según especie; para lobina negra, límite inferior de 5 mg/L, límite superior de 8 mg/L.
3. Tecnología y equipos de alimentación mecanizada
Cada canal de agua está equipado con un alimentador inteligente de 60 kg. Estos comederos permiten la gestión remota a través de teléfonos móviles, ofreciendo pesaje preciso, alimentación programada, apagado automático cuando está vacío, registro de datos y alertas de fallos. Pueden integrarse con un monitoreo inteligente para observar la alimentación y el comportamiento de los peces.
Para acomodar canales estrechos, se agregan paneles laterales para reducir la distribución del alimento, evitando que el alimento exceda los límites del canal.
Las cantidades diarias de alimento están determinadas por la especie, la etapa de crecimiento, la estación y el clima, y se dividen en 3 a 4 tomas programadas. La alimentación mecanizada reduce la mano de obra, minimiza el desperdicio, mejora la utilización del alimento, reduce los costos y reduce las bacterias y los gases dañinos, lo que ahorra entre un 10 % y un 15 % en comparación con la alimentación manual.
4. Tecnología y equipos de tratamiento mecanizado de desechos de pescado
Se instala un tanque de recolección de residuos por cada 5 a 8 canales de agua, cada uno equipado con un sistema de succión que comprende un sistema de tracción, un sistema de movimiento de cuerda guía, un vacío submarino, un sistema de control automático, tuberías y bombas eléctricas. Este sistema recolecta y descarga desechos de pescado y alimento residual en una sola operación.
Impulsados por aireadores-de elevación por aire, los desechos se empujan al tanque de recolección y se bombean a los campos de arroz como fertilizante-una tarea imposible manualmente.
Notas operativas:
- Mantenga un espacio de 25 cm entre la aspiradora submarina y el fondo del tanque.
- Limpiar 1,5 horas después de la alimentación.
- Limpie periódicamente la aspiradora para evitar obstrucciones.
5. Tecnología de dragado
El dragado involucra dos áreas:
- Canales de agua: Vaciados y desinfectados con dióxido de cloro o cal viva.
- Zona de purificación: Dragado con grandes topadoras cuando la profundidad del sedimento supera los 15 cm, cada 3 a 5 años.
Las topadoras eliminan eficientemente el sedimento en suelo nuevo, con una productividad 10 veces mayor que la de las dragas de succión y 50 veces mayor que la del dragado manual.
6. Esquema de combinación de equipos
El condado de Pei ha desarrollado un plan de combinación de maquinaria para la acuicultura con recirculación ecológica en estanques para garantizar una calidad y oxigenación óptimas del agua.Tabla 1Describe el esquema de equipamiento para un área de agua de 100 mu con 8 canales.
II. Análisis comparativo: acuicultura con recirculación ecológica versus acuicultura mecanizada en estanques convencionales
1. Efectividad de la acuicultura
La acuicultura ecológica con recirculación ofrece una mayor densidad de población, un mejor control de la calidad del agua, una mejor utilización del alimento, una reducción de la mano de obra, sostenibilidad ambiental, menores riesgos y mayores retornos económicos. Las comparaciones específicas se detallan enTabla 2.
2. Beneficios Económicos
La mecanización integrada reduce los riesgos, la mano de obra y los costos al tiempo que aumenta la eficiencia, la densidad y el rendimiento. Por ejemplo, la granja familiar Runwo Aquatic Farming del condado de Pei logra un rendimiento promedio de 1.573,4 kg/mu (lobina negra: 1.306,3 kg/mu; carpa plateada y cabezona: 267,1 kg/mu). Esto representa un aumento de 294,3 kg/mu para la lobina negra y 16,4 kg/mu para la carpa plateada y cabezona en comparación con los estanques convencionales, con un beneficio adicional de 7.553 yuanes/mu. Los detalles se muestran enTabla 3.
III. Problemas y recomendaciones
1. Asuntos
Comederos: La distribución mínima de alimentación excede el ancho del canal, lo que provoca-alimentación cruzada y desperdicio. Runwo Farm modificó los alimentadores vibratorios de 60 kg con deflectores ajustables para controlar la distribución del alimento, resolviendo el problema.
Aireadores de chorro: Oxigenación y flujo insuficientes. Los técnicos los mejoraron mediante:
Reemplazo del inyector único por tres inyectores.
Agregar una bomba de aire de vórtice a la entrada de aire.
Estas mejoras aumentaron los niveles de OD, el flujo de agua y la velocidad, asegurando un suministro de agua dulce a la zona de cultivo.
2. Recomendaciones
Comederos: Los fabricantes deberían incorporar deflectores ajustables para adaptarse a diferentes anchos de canal.
Aireadores de chorro: Los fabricantes deberían:
Aumente la potencia del motor de entrada de aire para un mayor flujo de aire.
Desarrollar modelos de múltiples-inyectores para mejorar la capacidad de flujo de agua, asegurando un suministro continuo de agua-rica en oxígeno a las zonas agrícolas.