(二)资源化利用
在鱼类养殖过程中,饵料中5%~30%的磷被鱼利用,16%~26%溶解在水中,51%~59%以颗粒态存在;杨逸萍等[8]报道人工投饵输入虾池的N占总输入N的90%左右,其中仅19%转化为虾体内的N,其余大部分(62%~68%)积累于虾池底部淤泥中,此外尚有8%~12%以悬浮颗粒氮、溶解有机氮、溶解无机氮等形式存在于水中;据报道贻贝(Mytilusedulis)每年每克干重贻贝产生的粪便量为1.76g干重物,其中含碳0.13g、氮0.0017g和磷0.00026g[9]。
可见,海水养殖过程中产生的固体废弃物,如残饵、粪便等都含有很多的营养成分,处理不妥善不仅会导致近岸海域生态系统失衡、赤潮频发、病害滋生、产量严重锐减等不良后果,而且是对资源的浪费。所以,固体废弃物的有效管理对保证养殖水质和减少环境污染是至关重要的,对其的资源化利用主要是直接施肥和堆肥[10]。
1、直接施肥
直接施肥是水产养殖固体废弃物资源化利用的重要方面。由于水产养殖固体废弃物中N、P等营养盐含量高,能被植物有效吸收利用,有的国家曾通过喷灌或浓缩后施肥的形式对水产养殖固体废弃物加以利用。直接施肥简单方便,但须考虑固体废弃物中可能含有病原体、重金属、其他污染物质和气味等问题,不过经过适当的净化处理,可以很好地用作农田、绿地或无土栽培等的肥料。
2、堆肥
堆肥是水产养殖固体废弃物资源化利用的有效手段。堆肥即利用微生物将固体废弃物分解转化成为更稳定,更安全的有机物形式,可减少污泥体积,控制病原体等有害物质,并可改善团肥力,耕作性能和保水能力。
(三)水产养殖固体废弃物减量化利用
固体废弃物的有效管理对保证养殖水质和减少环境污染是至关重要的。
对于开放式水产养殖系统而言,养殖规模过大、养殖密度过高是造成自身污染主要原因,因此,控制固体污染物产生负荷的有效方法是对养殖区域科学规划,不断优化养殖结构,并合理确定养殖容量,将养殖密度控制在养殖水体承载能力以内,减少养殖污染物的过渡积累。提高饵料质量、增加饵料转化率,是实现水产养殖固体废弃物减量化的根本措施。据统计,饵料系数增加30%,固体废弃物产生负荷将增大3倍以上,高质量的饵料和科学管理能减少50%的固体废弃物污染。
由此可见,这种水产养殖模式不但能保证水产养殖固体废弃物减量化与资源化利用养殖生物的优质、速生环境,而且能节省大量水、能资源,并实现废弃物的综合利用,减少环境污染。
三、水产品加工产生的固体废弃物及其处理方法
水产品加工业作为食品工业的重要组成部分,在促进农村产业结构调整、农民增收、国民膳食结构优化和农产品出口创汇等方面发挥着极其重要的作用。我国水产品产量连续十八年位居世界首位,随着水产品产量的逐年增加,水产品加工业得到了快速的发展。然而水产加工的过程中不免产生鱼鳞、鱼皮、内脏、虾头、虾壳、贝壳等废弃物,而这些废弃物中仍含有大量蛋白质、高度不饱和脂肪酸、有机钙、甲壳素等多种营养成分和活性物质,丢弃它们不仅会产生严重的环境问题,还会给人们带来健康问题,更是对资源的严重浪费。因此,对水产加工废弃物的综合利用越来越得到重视。本文主要介绍虾和贝类加工废弃物的综合利用。
(一)虾加工废弃物的综合利用
虾壳、虾头具有较高的营养价值,含有粗蛋白30%~36%、粗脂肪7.78%、钙6.94%、磷0.87%、甲壳素17.69%[11],是廉价的可再生资源。虾头经水解可制成营养丰富、具有保健功能的调味品,又可作虾味食品的添加剂;虾壳可提取或制成虾青素、蛋白质、甲壳素、壳聚糖、氨基葡萄糖盐酸盐等[12]。虾加工後废弃物主要就虾头、虾壳,其综合利用如下:
1、饲料
利用虾类废弃物直接煮沸、烘干后磨成虾粉,或在PH3.6、50℃下进行自家消化4小时后制得虾溶浆,将此添加基本饲料中以饲养淡水虾,结果添加组之虾体重分别为未添加组之1.2倍与1.4倍,效果良好,但其利用层次与经济价值仍不高。
2、蛋白质的提取与利用
龙虾加工中有约占虾重85%[13]左右的大量虾头、虾壳被废弃,每年全国的龙虾加工废弃物达7万吨,造成了巨大的资源浪费和环境污染[14,15]。以龙虾加工废弃物为原料加工龙虾蛋白粉。通过单因素试验获取脱脂最优艺参数为[16]:环己烷为脱脂剂、脱脂温度60℃、脱脂时间60min、液料比5:1;通过单因素与正交试验获取超声波辅助碱法提取蛋白质最优工艺参数为:超声波处理时间10min、碱液浓度0.8%、提取温度70℃、提取时间30min、液料比5:1,此条件下蛋白质提取率为78.6%。
3、甲壳素的提取与利用
甲壳素已在轻工、食品、医药、化妆品、农业等领域广泛应用,如在罗非鱼饲料中添加0.5~1.0%壳聚糖,能降低饲料系数,提高饲料的蛋白效率[18];在水产养殖水体中适当的壳聚糖浓度有利于净化水质[19],近年也扩大到环保行业作为污水处理的絮凝剂[20];同时甲壳素具有防治高血压高血脂、治疗糖尿病、调节人体免疫功能等生理作用。虾青素具有抑制肿瘤发生、增强免疫力、清除体内自由基等多方面生理作用,对紫外线引起的皮肤癌有很好治疗效果,对糖尿病引起的眼病也有较好防治作用,在保健品、医药等方面具有广阔的应用前景。