主题：工厂化养虾碳源的用量到底要多少，每平方增氧功率到底要多大？

    以内地淡水循环水养虾工艺，50平方米养殖池为例，最大增氧需求是在出虾阶段，假设以10公斤/平方米（20斤/平方米）的产量规划为例来计算；
     也就是假设在出虾阶段，存虾量为10公斤/平方米，则一个50平方米的池子存虾量为500公斤，每天喂料量以2.8%为例，每天的投料量为14公斤/池，为例来说明需要多少碳源和增氧功率，以及计算的方法。

宜春强微生物科技有限公司工厂化养虾试验基地之一（航拍）

1、工厂化养虾碳源需求量和饲料的关系（结论是60%的关系左右）
     工厂化养虾池本身也是一个生化处理池的，主要还是强微好氧反硝化作用池（脱硝基氮为主，如亚硝酸和硝酸盐），而硝化细菌的硝化作用，一般需要附着物，粘附在填料上才能进行高效硝化作用（脱氨氮，有氧转化成硝基氮），所以，为了更好的效果，最好还要建设一个装满生物填料的生化池（硝化池），养殖池中的水不断抽入生化池，进行硝化作用，再返回到养殖池，在生化池前，最好再加装一个微滤机（后面再带一个蛋白分离器更好），进行过滤除残饵和粪便颗粒物，减少硝化池和养殖池的压力；这就是内地淡水养虾的循环水养虾工艺；

     碳源的需求主要是以下两个方面：
     一是：强微好氧反硝化作用将硝基氮转化成氮气对碳源的需求；
     二是：池水中其他异养细菌繁殖对碳源的需求；
    下面分别介绍和计算这两项对碳源的需求量；

⑴ 反硝化作用需要的碳源理论用量（结论是占饲料量的30%左右）：
     碳源的需求量，首先是好氧反硝化作用脱硝基氮用的，所以，先得计算出一天内，这50平方米养虾池中，氨氮的产生量，和氨氮经过硝化作用后产生的硝基氮的量；下面以出虾阶段碳源需求，为计算的时间点：
     出虾阶段每天投料14公斤为例：假设每天投入的饲料有70%进入水体（只有30%的饲料氮被对虾吸收利用），假设饲料蛋白含量为42%，则进入水体的蛋白质为14*70%*42%=4.116公斤蛋白，蛋白质中含氮量为16%，则进入水体中的氮量为4116克*16%=658克；
     以内地淡水养虾，采用循环水处理工艺为例加以说明：
     先假设微滤机和蛋白分离器都忽略他们过滤和分离蛋白的效果，假设也没有藻类的吸氮和固碳作用的帮助：即假设全部进入水体的氮为658克氮；
     则经过硝化作用后，转化成亚硝酸盐（注意：长期坚持用强微的“强微工厂化脱氮菌”和“强微好氧反硝化脱亚菌”的，一般不会硝化到硝酸盐的地步，而在亚硝酸盐时就反硝化作用变成氮气了），则一共产生亚硝酸根为658*47/14=2209克的亚硝酸根（其中亚硝酸分子量47，氮原子量14）；
     理论上反硝化作用脱除1克亚硝酸根，需要消耗BOD（这里特指碳源）2克，则需要BOD为2209*2=4418克；
     假设碳源为淀粉和白糖类和乙酸钠等，假设1克这类碳源的产生的BOD（耗氧量）为1.1克，则需要碳源4418/1.1=4016克；
     即理论上计算，出虾阶段每天需要投入的碳源为4016克，占14公斤饲料量的28.57%，这只是用于反硝化脱硝基氮的碳源用量；

⑵ 池水中异养细菌消耗的碳源
     再加上池水中其他异养细菌的碳源消耗量（乳酸菌和其他低耗氧芽孢杆菌类，以及好氧反硝化细菌本身也是异养细菌，也需要碳源维持生长繁殖），我们高菌相工厂化养虾，这一块的消耗碳源的量也是很大的，具体多少，以我们长期实践经验，也需要饲料量的30%左右；

⑶ 综合以上两基碳源需求量：养殖池每天投入的碳源总量大概是饲料量的60%；
     以上两相相加，碳源的消耗量为饲料量的60%；
     则50平方米养殖池，出虾阶段，池中存虾量为500公斤时，一天投料14公斤时，一天需要的碳源量为14*60%=8.4公斤；
     建议碳源的组成为：白糖+可溶性玉米淀粉（最好能发酵处理）+醋酸钠，等三种组合；平均价格在4.5元/公斤(2.2元/斤)，假设一斤饲料长一斤虾，则碳源的消耗量为0.6斤，每生产一斤对虾，碳源的使用成本为0.6*2.2=1.32元/斤对虾；

2、出虾阶段存虾10公斤/平方米时需要的曝气功率理论值
     以50平方米养殖池为例来计算，即出虾阶段，存虾量为500公斤时，需要的耗氧量（公斤氧/天/池）；

     一般有以下几个方面需要消耗溶氧；
     一是每天投入的碳源所消耗的BOD耗氧量；
     二是每天抽入的饲料量所消耗的BOD耗氧量；
     三是对虾正常生命活动时消耗的耗氧量；
     四是将进入水体中的氨氮进行自养硝化作用需要的耗氧量（将氨氮转化成亚硝酸，这一过程基本不需要碳源配合的）；
     至于好氧反硝化作用（将亚硝酸转化所氮气）也需要消耗溶氧，但实际上好氧反硝化细菌只是在进行自我繁殖时，本身繁殖的需要，已经算在第一项（即每天投入碳源所需要的耗氧量中去了）；

⑴ 每天投入的碳源的耗氧量计算
     由前所述，出虾阶段，每天需要碳源8.4公斤，这8.4公斤碳源需要的耗氧量为其所产生的BOD,系数是1.1，即8.4*1.1=9.24公斤氧/天/池；

⑵ 每天投入的饲料产生的BOD的耗氧量
     对虾饲料转化成BOD的系数为1.3，这是因为是蛋白含量高达42%的饲料，蛋白的BOD更高，达到1.5的系数，但其中也有碳水化合物，所以，综合取1.3的系数
     每天投入饲料14公斤，其中有30%被对虾正常生命活动中吸收成虾肉了，剩下的70%即9.8公斤，进入水体，需要直接消耗BOD,所以，这9.8公斤可产生BOD：9.8*1.3=12.74公斤氧/天/池；

⑶ 对虾生命活动所消耗的溶氧
     每1公斤对虾日常耗氧13.6克/天，则50平方米500公斤存虾量，则需要耗氧6.8公斤氧/天；

⑷ 自养硝化作用（将氨氮转化成亚硝酸）消耗的溶氧
     前面讲过了，假设忽略微滤机和蛋白分离器和藻类的帮助作用，则每天进入水体的总氮有658克/池，若全部转化成氨氮（实际上有一部分在粪便阶段就被微滤机过滤掉了，和被蛋白分离器分离掉了，或被藻吸收掉了），这里假设全部变成氨氮，则每天可产生氨氮658*18/14=846克氨氮（其中氨氮分子量18，氮原子量14）；
     从资料查得，每硝化1克氨氮，需要消耗4.6克溶氧，即这里需要消耗溶氧846*4.6=3891克溶氧/天，即每天的硝化作用需要溶氧3.9公斤溶氧/天。

⑸ 总计
     以上四项相加，总计一天需要消耗的溶氧为32.68公斤溶氧/天。

3、50平方米出虾阶段需要的罗茨鼓风机功率计算(结论是34瓦/平方米)
     这里是以出虾水平为10公斤/平方米即500公斤/池,来计算的,如下:
     计算所依据的参数是：每产生1公斤溶氧需要风机耗电1.25度电；
     通过以上计算,出虾阶段,一天需要消耗的溶氧是32.68公斤,则需要耗电32.68*1.25=40.85度电（千瓦时）;
     一天24小时均匀用电和开鼓风机,则需要鼓风机的功率为40.85/24=1.7千瓦；
     若以每平方米需要功率来计算，则除以50，则需要配置的增氧功率为1700/50=34瓦/平方米;
     即如果您是30平方米的池子,则出虾阶段,需要配置30*34=1.02千瓦功率的鼓风机;

4、在生产实践中应该配置的功率
     ⑴ 完善设备硬件：在生产实践中，实际上我们的微滤机和蛋白分离器，不可能不起任何作用，而且实际上有一些工厂化养虾中，还有藻类的帮助脱氨氮；同时在使用碳源时，尽量不要一天一次性投入，而是要分几次投入，并避开喂料时间投入碳源，以免集中耗氧，防止出现意外的缺氧情况；
     ⑵ 使用复合碳源：同时要使用反硝化细菌的高效的碳源，如乙酸钠（反硝化作用只需要碳氮比3左右），而用糖类红糖白糖和淀粉等（反硝化作用碳氮比要达到5以上），所以，多种碳源配合更好；糖类和淀粉碳源也造成异养细菌过旺，以及产生大量膨胀絮团，而乙酸钠形成的絮团则更为坚实和易于沉淀；
     ⑶ 充分利用生化池：扩大生化池面积，既使是使用强微的“强微工厂化脱氮菌”，生化池也最好是占养殖池面积的10%以上，以充分发挥硝化细菌的作用（硝化细菌需要牢牢的附着在生物填料上才能起作用），这样就能减少生态系统中异养细菌的碳源消耗量，从而减少耗氧量，减少异养细菌和自养硝化细菌的竞争；
      如果当您发现：您的碳源用量巨大，比我上面计算的还要大，并且氨氮老是降不了，亚硝酸盐没有问题，大多是生化池面积不够，或没有正常运行生化池，或填料不合理等造成；此时超过一大半的碳源，都用于无谓的异养细菌上面了，这里您就需要改进生化池了，这不仅要以为您节省大量的碳源，还可以节省大量的电费；
     ⑷ 沿海适当采用换水的操作：以上还是以内地淡水养虾，循环水工艺为例，如果您是沿海的海边，采用大换水来解决一些排污和氨氮问题的，则也可以减少功率的配置哦；
     所以，您实际上只需要配置30瓦/平方米就够用了,象这个50平方米的养殖池,则需要配置1.5千瓦的罗茨鼓风机就可以了。
     下表为我推荐的功率配置表（功率配置上大一些更好，至少可在应急时用得上，下表中只是出虾阶段时的最大功率配置，平时用不着这么多功率的），其实增氧电力成本并不高的；

表1：工厂化养虾产量和增氧配置的关系表