我国是海洋大国,海洋渔业是我国粮食安全保障体系的重要组成部分。多年来,我国以海水养殖为重点的海洋渔业迅猛发展,网箱养殖是我国海洋渔业生产重要组成部分。目前,全国网箱总数超过200万只,其中深水网箱约1万多只。养殖产量的大幅增加对捕捞、起运提出了新的要求,当成鱼销售时,必须适时地把活鱼起捕上来,并保持较高的成活率,因此, 需要快速高效的机械化起捕,提高养殖管理水平[1-4]。
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$ Z% v+ e/ ~7 e1 ]" C网箱起捕模式分析( V& p2 J. \, u1 X" b" t6 r- s5 c
由于网箱结构和养殖环境不同,采用的集鱼与起捕方式也各不相同。目前,国内网箱养殖鱼类的起捕有吊杆起捕、吸鱼泵起捕、螺旋提升机起捕等几种方式。: O1 T: x( B( u+ M, L# q1 l
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0 d* L" V5 \/ ^6 p, @0 t2 S% T吊杆起捕
7 W; p9 E' }$ ?吊杆起捕是国内网箱养殖最主要的起捕方式,近岸普通网箱一般规格较小,起捕时通过人力将网衣底部抬起,用网兜抄鱼,通过简易电动提升机将鱼提升后转运到起捕船上,进行运输销售。该方法 适宜养殖面积小、密度高的网箱,其应用较广,但需耗费较大的人力。深水网箱周长为40~80m,由于规格较大,主要通过捕捞船上安装的吊机将网箱内的网衣吊起聚集鱼群,然后用网袋将成鱼吊起转运到起捕船上,进一步提高起鱼效率,降低劳动强度。( Z, b' p5 k$ @9 J0 k6 H) z0 [
以周长80m 的HDPE圆形网箱养殖的6万尾活鱼起捕为例,捕捞船靠近网箱,固定好船只后船上吊机将网兜沉到网箱里,从网箱中兜起活鱼提升至水面并倒入捕捞船船舱,整个网箱起捕过程50min就可以完成。根据需要船舱可以用碎冰冷藏或用水活鱼运输,保持成鱼的鲜活度,靠岸后,运输车和起重机用提鱼筒将船舱内的成鱼转移到运输车上,然后分销到不同的地点。1 ]9 I/ N$ g* B+ j* S( k1 v
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" _6 ~- R8 M4 ^: B0 l吸鱼泵起捕
8 r3 {1 v) _; I+ a" H吸鱼泵从20世纪50年代开始发展至今,种类繁多、产品规格各异,成为水产养殖和海洋捕捞中渔获物起捕、传输的主要工具,吸鱼泵的使用实现了渔获提升的机械化、自动化作业,减少人为因素对生产过程的影响。目前,网箱起捕用吸鱼泵主要有3种结构形式,即离心式、射流式和真空式。离心式吸鱼泵的优点是工作效率高,缺点是对泵的结构形式有特殊要求,且由于叶轮端部的机械切割作用导致鱼类损伤率高,目前主要用于渔船装载的渔获物的起捕或码头转运,而在网箱起捕方面,仅应用于起捕1kg 以下的成鱼,不适合用于起捕较大规格的活鱼。射流式吸鱼泵的优点是无运动部件,结构简单,缺点是能耗高、效率低,也不适合用于输送较大规格活鱼的场合。真空式吸鱼泵也无运动部件,结构简单,工作效率较高,能耗较低,对鱼体无损伤,适合输送较大规格的活鱼,因而在全球范围内得到了广泛使用。
4 n9 |: m" C" R' K3 ]+ F. z2 q3 |作业过程中,将真空吸鱼泵安装在起捕船上,起捕前通过人工或机械辅助进行聚网,提高鱼的密度从而方便吸鱼,聚网后将吸鱼软管放入网衣内。根据作业过程,真空式吸鱼泵又分为间歇式和连续式两种。间歇式吸鱼泵的工作原理是吸鱼时吸鱼阀门、排鱼阀门和保护阀门关闭,通过水环式真空泵对罐式集鱼筒抽气,当罐体达到一定真空度后,吸鱼阀打开,鱼水混合液吸入集鱼筒,随后吸鱼阀关闭,排鱼阀打开,鱼水分离后活鱼进入船舱。连续式吸鱼泵是在间歇式结构的基础上增加一个相同规格的集鱼筒,两个集鱼筒交替进行抽气、吸鱼和排鱼,实现成鱼连续起捕,使网箱起捕效率大大提高。3 Q8 q5 o# R1 J' B& I4 q( h! l. A
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4 [: G& k7 } ^& r+ s8 _* h螺旋提升机起捕# m* R( e5 l# E) M2 v9 {( d
基于阿基米德螺旋线原理的螺旋提升机,主要通过滚筒内的叶片旋转将网箱内的活鱼螺旋提升至渔船船舱。起捕时将渔网抬起聚集鱼群,提高鱼的密度, 螺旋提升机倾斜安装在船侧,下端为进鱼口,放置于网箱鱼群聚集处,上端出鱼口连接盛鱼箱或借助软管通到船舱内。当滚筒开始转动时,鱼在螺旋叶片推力的作用下,沿滚筒轴向移动,提升过程中将水排出,活鱼从螺旋提升机下端传送到装置上端,最终输送到盛鱼箱内。可以根据网箱位置调节螺旋提升机角度,方便起鱼,在整个输送过程中,鱼体不会碰撞损伤,但该设备不适用于起捕较大规格的活鱼。在国内,开展了该设备相关试验应用,效果良好,国外有些工厂化养殖中将该设备用于养殖过程中的分级起捕。- f1 t& Y6 i* u8 f) `
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: `+ N3 ^& C2 I8 N" b; f网箱起捕技术发展
" [% T. Y' _* B/ g8 z1 c目前国内网箱绝大部分是普通网箱,结构简单,造价低廉,投资少,养殖成本较低,起捕方式都是采用人工抄网,吊机或简易卷扬机辅助起吊,起捕操作灵活、便捷,应用最多。深水网箱养殖在我国 起步较晚,虽然近几年深水网箱得到快速发展,但网箱配套设施还不够完善。
- H0 O9 S. A4 Y; N! M, T# }7 r t国内深水网箱起捕主要是通过起捕船上的吊机辅助聚网、吊袋起鱼转运到起捕船上,这种应用模式比较常见,在国外大型网箱 起捕上也有很多应用。在吸鱼泵起捕方面,国内相关研究机构开展了关于射流式、真空式吸鱼泵的研究开发,取得了一定的成果,在工厂化养殖和池塘养殖上已有很多应用。但在网箱起捕应用中还存在一些不足,研制的真空吸鱼泵由于体积较大,吸鱼管道长而笨重,需要配备相应的船只、发电机组及吊拉设备,因此价格比较高,且在海上安装、拖拽操作多有不便,目前只是在个别深水网箱平台进行示范性应用,并未得到产业化推广。而挪威、日本、俄罗斯、美国、丹麦等养殖业发达的国家由于网箱养殖发展较早,吸鱼泵起捕技术比较成熟,应用普遍配套设施完善,拥有专业的起捕船[5-7]。
% s, T. e" `1 M% A2 Z) n5 V% K在国家相关政策的支持下,网箱养殖逐步向深远海方向发展,国内近几年先后研发了大型钢结构网箱、深海渔场以及养殖工船等深远海养殖设施。为了促进海上发展养殖设施,需要机械化、自动化的起捕设备,因此,提高吸鱼泵的工作效率,增加其适用性、便捷性,将会进一步推进吸鱼泵在网箱养殖上的应用[8-9]。 . J. j/ l I3 G+ f# w
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网箱起捕作为养殖流通过程中重要的环节,如何利用机械化作业,降低劳动强度,提高工作效率, 实现渔业生产安全、高效,成为亟须解决的问题。 ) @/ a; ^2 @( M6 [: D% I
(1)提高自动化、智能化控制水平,借助监测、 反馈设备,自动调节集鱼筒内真空度、流量等关键参数,提高起捕效率,减小鱼体损伤,保证鱼体鲜度和品质。 ( o U" l P! v5 K# a
(2)提升起捕设备集成化、一体化水平,使海上起捕作业快捷、灵活,维护方便。 3 ]: _" r# x' h8 W9 p; ^6 D
(3)增强通用性、多用性,针对网箱养殖模式以及捕捞生产作业的特点,区别设计适合不同模式的个性化配套属具,实现活鱼的起捕、传输、分级、分 类、计数和称重等功能。
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