лечение рыбы в узв

Обогащение воды кислородом является одной из первоочередных задач в рыбоводческих хозяйствах. Традиционно для этого применялись баллоны со сжатым газом, но в последнее время в рыбоводстве все чаще используются кислородные концентраторы Армед – аппараты, относящиеся к категории медицинского оборудования.

Потребность рыб в кислороде

Присутствие в воде растворенного кислорода является одним из главных условий для обитания в ней живых существ. В природных водоемах насыщение воды этим газом происходит в результате контакта водной поверхности с атмосферным воздухом. В рыбоводстве условия содержания рыб таковы, что плотность их посадки составляет 40-120 кг/куб. м, поэтому естественной аэрации для обеспечения их нормального существования не хватает.

Потребность рыб в определенной концентрации кислорода зависит от их числа в единице объема, количества применяемого корма, температуры воды и пр. Холодноводным видам необходимо по 0,3-0,5 кг кислорода на каждый кг корма. В теплых водах при использовании биофильтра, бактерии которого также потребляют кислород, нужда в этом газе увеличивается до 1 кг на каждый кг корма.

Поскольку кислород необходим не только для дыхания, но и нормального функционирования кишечного тракта рыб, то во время кормления они потребляют его повышенное количество. Например, при его концентрации в воде 12% в первые же минуты после кормления может произойти падение его процентного содержания до 7-8%.

Концентрация 7-8% является нормальной, не вызывающей стресса у мальков и взрослых особей, при которой они хорошо растут и не болеют, но более низкие показатели могут привести к возникновению проблем – плохой усвояемости корма, стрессу. Поэтому при обеспечении кислородом необходимо ориентироваться на показатели его концентрации именно после начала кормления, когда она проседает и может снизиться до значений, приводящих к плохому усвоению корма и стрессу и, как следствие – повышенной заболеваемости и замедленному росту рыб.

Кислородный минимум также определяется видом рыб, так, например, тилапию можно выращивать при таких концентрациях кислорода, при которых лосось и форель не смогут прожить даже несколько минут. Но даже если необходимый жизненный минимум для данного вида рыб обеспечивается, содержание кислорода менее 4-6 мг/л приводит к замедлению их роста.

Методы насыщения воды кислородом

Раньше для обогащения воды кислородом использовали аэраторы, продувающие водный объем мелкими пузырьками воздуха. Поверхность контакта воды с воздухом при аэрации значительно увеличивается, за счет чего концентрация растворенного кислорода возрастает. Это позволяет достигнуть посадки рыб до 40 кг/куб. м, однако более высоких показателей при аэрации достичь не удается, поскольку при этом процессе вода обогащается также другими газами – азотом и углекислотой, а их процентное содержание в воде лимитировано.

Для увеличения продуктивности рыбоводства на смену аэраторам пришли баллоны со сжатым или сжиженным кислородом. Использование кислородной смеси позволило повысить растворимость этого газа в воде в пять раз по сравнению с аэрацией атмосферным воздухом – до 48,1 мг/л. А если газ подается под повышенным давлением (2 атм), то этот показатель увеличивается еще вдвое – до 97 мг/л. Если использование аэрации позволяет содержать рыб с плотностью посадки 40 кг/куб. м, то применение чистого кислорода дает возможность увеличить плотность посадки до 120 кг/куб. м.

Однако баллонный газ обходится сравнительно дорого, за счет чего себестоимость продукции рыбоводства возрастает. Поэтому в последние десятилетия в этой отрасли все чаще стали использовать кислородные концентраторы – аппараты, выделяющие кислород из воздуха и подающие его под давлением.

Принцип работы концентратора кислорода

Это устройство представляет собой агрегат, состоящий из безмасляного компрессора, нагнетающего воздух из окружающей среды, и двух цилиндров, заполненных фильтрами из мелкодисперстных шариков цеолита. Это вещество обладает свойством поглощать влагу, а при повышении давления приобретает способность впитывать азот и прочие газы, пропуская кислород.

Нагнетаемый воздух направляется в один из цилиндров с цеолитом, проходя через который очищается от азота и углекислого газа и проходит в накопитель через клапан, препятствующий обратному потоку. Оттуда кислородная смесь подается на выход. Ее подача корректируется с помощью регулятора потока. Увлажнение необходимо только для дыхания, при использовании этих аппаратов в рыбоводстве увлажнитель рекомендуется снять. В выходящей из агрегата газовой смеси содержится 90-95% кислорода.

Небольшая часть кислородной смеси из накопителя отводится через специальный канал во второй цилиндр с цеолитом, очищает фильтр от десорбированных газов и выбрасывается наружу через однонаправленный клапан. Следующая порция воздуха подается компрессором в очищенный цилиндр, а тот, что был задействован в первом полуцикле, очищается небольшим количеством отфильтрованного кислорода из накопителя. Таким образом работают попеременно оба цилиндра.

Максимальная производительность первых кислородных концентраторов не превышала 5 л/мин., и только в 2000 году появились аппараты, которые при тех же габаритах могли выдавать 10 л/мин. Изначально эти приборы предназначались для нужд медицины. Но вскоре их возможности были по достоинству оценены промышленниками, и начали выпускаться промышленные кислородные концентраторы, имеющие большее давление на выходе и более широкий диапазон мощностей.

Промышленные установки используются на различных производствах, а для нужд рыбоводческих хозяйств чаще применяются кислородные концентраторы медицинского назначения, например Nidek Mark 5 Nuvo 8, поскольку они имеют подходящие характеристики и сравнительно невысокую стоимость. Профессиональный высокопроизводительный концентратор высокого давления Армед LF-H-10A с подачей кислорода до 15 литров в минуту и давлением до 4 атм.

Требования к кислородным концентраторам

Для нужд рыбоводства подойдут концентраторы, способные выдавать в минуту не менее 5-10 литров кислорода. Желательно, чтобы они имели регулятор мощности для установления требуемой производительности, ведь в рыбоводческих хозяйствах потребность в кислороде постоянно меняется в зависимости от вида рыб, сезонов, объемов производства и других факторов.

Еще одна важная техническая характеристика – давление кислородной смеси на выходе. Распределительная система кислорода включает в себя трубопровод, обратный клапан, конус и отходящие от него шланги, которые опускаются на дно емкостей для содержания рыб и присоединяются к распылителям, образующим мелкодисперсные пузырьки газа. Чтобы кислород смог продавить толщу воды, он должен подаваться под достаточным давлением, иначе система не будет работать. Нормальная работоспособность кислородных концентраторов в условиях рыбоводческих хозяйств обеспечивается при максимальном давлении кислорода на выходе не менее 1 атм.

Чтобы исключить перебои в работе и скачки напряжения, концентратор кислорода должен подключаться через источник бесперебойного питания. На случай длительных отключений электроэнергии необходимо иметь генератор. Для периодической подачи кислородной смеси используют таймер. Кислородные концентраторы могут работать в паре с озонаторами.

Скидка 12% Концентратор кислорода LF-H-10A. Ваш купон: OXYFISH
*Копируйте код купона и введите код в корзине, при оформлении заказа.
** Предложение действительно до 31.12.2019г.

Armed LF-H-10A (О2=93%,15 литров в мин., 4 атм.)

Источник

Разведение рыбы в УЗВ: главное о главном

Рыбный бизнес России, сделал за последние 5-10 лет значительное движение вперед, и связано это движение с повсеместным распространением и применением систем УЗВ. Разберемся что это за установка, как она работает, для чего и что будет в результате. Как говорится: итак, коротко о главном.

УЗВ для рыбы – система замкнутого водоснабжения, которая предназначена для создания оптимальных условий, необходимых для выращивания и разведения рыбы. Водная среда, при этом, размещается в полипропиленовых бассейнах и емкостях различной формы и размеров.

Из чего состоит комплектация УЗВ?

Схема УЗВ для рыбы.

Система, после изучения, становится достаточно понятной. Важным элементом УЗВ, являются сами емкости для рыбы. Выделяют:

Из чего исполнены лучшие емкости для рыбы?

Чем наполнить чаши бассейнов, друг мой?

Повторюсь, что рыбный бизнес, при грамотном формировании – рог изобилия, за него можно и бокал поднять, ну а после и подумать чем чашу наполнить. А статистика такова:

Кстати, что касается последнего, то эксперты советуют, при создании УЗВ начать с разведения карпа и его семейства всем новичкам. Речь идет о белом амуре, толстолобике и т.д. Это оправдано, и не так сложно, как осетровые, НО все же, если уверены в себе и знаете, что делаете, то никто вам не советчик.

Ну и подвести идеи дополнительного дохода можно чертой профессионального маркетинга, ведь именно он может сделать из любого продукта «супер продукт». Думаю понимаете.

Чтобы рыбное хозяйство длительное время показывало результаты успешности, оно должно быть успешным изначально, а сделать его таковым уже на этапе создания может Полимерсервис – компания, которая знает все о системах УЗВ и даже больше. Если вы желаете купить УЗВ для рыбы, обращайтесь, будем рады помочь!

Источник

Лечение рыбы в узв

Строгие экологические ограничения, направленные на минимизацию загрязнений от рыбоводных заводов и аквакультурных хозяйств в странах Северной Европы послужили стимулом к быстрому технологическому развитию установок замкнутого водоснабжения (УЗВ). Кроме того, рециркуляция воды обеспечивает более высокое и стабильное производство продукции аквакультуры с меньшим риском возникновения болезней, а также лучшие возможности для контроля параметров, влияющих на рост, в инкубационных цехах. Развитие данных технологий находится в полном соответствии с принципами Кодекса ведения ответственного рыболовства ФАО и должно приветствоваться. Настоящее руководство по аквакультуре в УЗВ является дополнением усилий Субрегионального бюро ФАО по Центральной и Восточной Европе, направленных на развитие экологически устойчивой аквакультуры.

Ввиду необходимости обеспечения мирового населения качественной и здоровой рыбной продукцией, аквакультура, которая уже сейчас является одним из наиболее быстроразвивающихся сельскохозяйственно-продовольственных секторов, имеет большой потенциал к будущему развитию. Мировые промысловые уловы достигли своего пика в 2006 г. на уровне около 90 миллионов тонн, тогда как производство аквакультурной продукции по-прежнему растет со скоростью около шести процентов в год, при мировом объеме производства почти 52 миллиона тонн.

Повышенное внимание к устойчивости, потребительскому спросу, продовольственной безопасности и экономической эффективности в аквакультурном производстве требует постоянного развития новых производственных технологий. Как правило, аквакультура влияет на окружающую среду, но современные методы рециркуляции значительно снижают данное экологическое воздействие по сравнению с традиционными способами рыбоводства. Таким образом, установки замкнутого водоснабжения имеют два непосредственных преимущества: экономическую эффективность и меньшее влияние на окружающую среду.

В данном проекте находятся способы преобразования традиционных методов рыбоводства в аквакультуру с использованием УЗВ. Оно также содержит советы рыбоводам, как избежать опасностей на этом пути.

Оглавление

Введение. Биотехнология рыборазведения в установке замкнутого водоснабжения.
Установка замкнутого водоснабжения « шаг за шагом».
Комплектация УЗВ:

Введение. Биотехнология рыборазведения в установке замкнутого водоснабжения

Аквакультура в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ), по сути, является технологией для выращивания рыб или других водных организмов с повторным использованием воды для целей производства. Данная технология основана на применении механических и биологических фильтров.

УЗВ используются в широком спектре производственных единиц: от огромных промышленных предприятий, производящих много тонн рыбы в год, до небольших специализированных систем, используемых для пополнения запасов или для спасения исчезающих видов.

Иллюстрация 1. Фотография крытой УЗВ.

С экологической точки зрения, меньшее количество используемой в УЗВ воды, бесспорно, является благоприятным, поскольку во многих регионах вода превратилась в ограниченный ресурс. Благодаря меньшему потреблению воды, удаление продуктов жизнедеятельности рыб также становится более легким и дешевым, так как объем сбрасываемой воды намного меньше такового, сбрасываемого традиционными рыбными хозяйствами. Поэтому аквакультура в УЗВ может считаться наиболее экологическим методом производства рыбы на коммерчески жизнеспособном уровне.

Иллюстрация 2. Фотография УЗВ под открытым небом.

Наиболее интересным, однако, является то, что ограниченное использование воды также дает большие преимущества с точки зрения продукции рыбного хозяйства.

В УЗВ эти внешние факторы исключаются либо полностью, либо частично в зависимости от степени рециркуляции и конструкции установки.

Рециркуляция позволяет рыбоводам полностью контролировать все производственные параметры и навыки рыбовода в управлении УЗВ становятся не менее важными, чем его способность к уходу за рыбой.

Контроль таких параметров, как температура воды, уровня кислорода или даже дневной свет, обеспечивают стабильные и оптимальные условия для рыб, что в свою очередь приводит к меньшему стрессу и лучшему росту. Результатом подобных стабильных условий становится постоянный и предсказуемый рост, позволяющий рыбоводу точно прогнозировать, когда рыба достигнет определённого этапа развития или размера.

Иллюстрация 3. Некоторые параметры, влияющие на рост и здоровье рыб.

Важнейшим преимуществом этого является возможность составления точного производственного плана и прогнозирование точного времени, когда рыба будет готова к реализации. Это оказывает благоприятное влияние на общее управление хозяйством и улучшает способность рыбоводов к конкурентоспособной реализации рыбы.

Использование рециркуляционных технологий в рыбоводстве имеет еще много других преимуществ, которые будут рассмотрены в последующих главах. Однако одним из важнейших из таких преимуществ, о котором следует упомянуть уже сейчас, является аспект заболеваний. В УЗВ воздействие патогенов значительно снижено, поскольку попадание в установку инвазионных заболеваний из окружающей среды сведено к минимуму вследствие ограниченного использования воды.

В обычных условиях вода для рыбоводства берется из реки, озера или моря, что, естественно, повышает риск внесения заболеваний. В УЗВ, благодаря ограниченному потреблению воды, вода обычно берется из скважины, дренажной системы или ключа, где риск заболеваний минимален. Фактически, во многих УЗВ совсем нет проблем с заболеваниями, поэтому использование лекарственных средств значительно снижено, что благотворно влияет как на производство, так и на окружающую среду.

Аквакультура – занятие не для всех. Она требует знаний, правильного использования ресурсов, упорства и, иногда, стальных нервов. Переход с традиционного рыбоводства на УЗВ облегчает многие процессы, однако, в то же время, требует новых и бoльших навыков. Для достижения успехов в этой в передовой отрасли аквакультуры необходимы образование и практика. Настоящее руководство было написано с этой целью.

Установка замкнутого водоснабжения «шаг за шагом».

Чтобы удалять отходы, выделяемые рыбами, и добавлять кислород для поддержания жизни и здоровья рыб, воду в УЗВ необходимо постоянно очищать. УЗВ, по сути, является довольно простой системой. От водостока рыбоводных бассейнов вода поступает в механический фильтр, оттуда в биологический фильтр, затем она аэрируется, из нее удаляется углекислый газ, после чего она снова подается в рыбоводные бассейны. Это основной принцип рециркуляции.

Иллюстрация 4. Изображение принципа УЗВ. Основная система очистки воды состоит из механической фильтрации, биологической очистки и аэрации/дегазации. В зависимости от потребностей можно также добавить другие установки, например, для обогащения кислородом или УФ-дезинфекции.

К данной системе можно добавить ряд других элементов, например, оксигенацию с использованием чистого кислорода, дезинфекцию с помощью ультрафиолетового излучения или озона, автоматическую регуляцию уровня pH, теплообмен, систему денитрификации и т.д., в зависимости от конкретных потребностей.

Рыбы на рыбном хозяйстве должны получать корм по нескольку раз в день. Корм съедается и переваривается ими и используется в обмене веществ, обеспечивая энергию и питательные вещества для роста и других физиологических процессов.

Иллюстрация 5. Результатом потребления кормов и кислорода является рост рыб и выделение отходов.

Кислород (O2) поступает через жабры и необходим для производства энергии и расщепления белков, тогда как углекислый газ (CO2) и аммиак (NH3) производятся как отходы. Непереваренный корм выделяется в воду в форме экскрементов, называемых также взвешенными веществами (ВВ) и органическим веществом. Углекислый газ и аммиак выделяются в воду через жабры. Итак, рыбы потребляют кислород и корма, в результате чего вода в системе загрязняется экскрементами, углекислым газом и аммиаком.

В УЗВ рекомендуется использовать только сухие корма. Необходимо избегать применения сорной рыбы в любой форме, поскольку она сильно загрязняет систему и значительно повышает вероятность заражения различными заболеваниями. Использование сухих кормов является безопасным и их преимущество также заключается в том, что их состав точно соответствует биологическим потребностям рыб.

Сухие корма вносятся в форме гранул различного размера, подходящих для любого этапа развития рыб, а ингредиенты сухих кормов могут комбинироваться различным образом, что позволяет разрабатывать специализированные корма: стартовые, продукционные, для ремонтно-маточного стада и т.д. 10

В УЗВ благоприятным является высокий коэффициент использования кормов, поскольку он сводит к минимуму количество выделяемых отходов, что, в свою очередь, снижает нагрузку на водоочистные системы. В профессионально управляемой системе все выдаваемые корма съедаются, что сводит количество несъеденного корма к минимуму.

Иллюстрация 6.

Кормовой коэффициент (КК), показывающий, сколько килограммов кормов Вы используете на каждый килограмм произведенной Вами рыбы, улучшается, и рыбовод получает больший выход продукции и меньшее воздействие на систему фильтрации. Несъеденный корм означает лишнюю трату денег и приводит к излишней нагрузке на систему фильтрации. Следует отметить, что существуют корма, особенно подходящие для использования в УЗВ. Состав подобных кормов направлен на максимизацию усвоения протеинов и, соответственно, сведения к минимуму выделения аммиака в воду. 11

Комплектация УЗВ

Рыбоводные бассейны

Условия в рыбоводных бассейнах, как качество воды, так и конструкция бассейнов, должны соответствовать потребностям рыб. Правильный выбор конструкции бассейнов, то есть размера и формы, глубины воды, способности к самоочищению и т.д., может иметь значительное влияние на эффективность выращивания объектов рыбоводства. Если рыбы ведут донный образ жизни, наиболее важной является площадь поверхности, а глубина воды и скорость течения могут быть снижены.

Иллюстрация 7. Различные конструкции бассейнов имеют различные свойства и преимущества. Шкала оценок по пятибалльной шкале, где 5 – лучше всего.

В круглом бассейне или квадратном вследствие гидравлических закономерностей и гравитационных сил, время пребывания органических частиц является относительно коротким, порядка нескольких минут, и зависит от размера бассейна. Весь водяной столб в бассейне вращается вокруг центра. Вертикальный водозабор с установкой для горизонтального регулирования является эффективным средством для контроля течения в подобных бассейнах. В прямоугольном бассейне не могут быть созданы гравитационные силы для обеспечения течения, а гидравлика не имеет положительного эффекта на удаление частиц.

С другой стороны, если рыбоводный бассейн эффективно зарыблен, способность бассейна данного типа к самоочищению зависит в большей мере от активности рыб, чем от конструкции бассейна. Во всех типах бассейнов уклон дна не влияет на способность к самоочищению, но при спуске бассейна он помогает полностью спустить воду.

Контроль и регуляция уровней кислорода в круглых бассейнах или других подобных конструкциях осуществляются относительно просто, поскольку водяной столб постоянно перемешивается, вследствие чего содержание кислорода является практически одинаковым во всем бассейне. Это означает, что очень легко, в зависимости от ситуации, повысить или понизить уровень кислорода в бассейне, поскольку воздействия добавленного кислорода почти сразу будут зарегистрированы оксиметром в бассейне.

Иллюстрация 8. Круглый тип бассейна.

Водостоки бассейнов должны быть сконструированы так, чтобы они обеспечивали оптимальное удаление частиц отходов, и должны снабжаться решетками с подходящим размером отверстий. Удаление погибших рыб во время ежедневного обслуживания также должно быть простым.

Бассейны могут быть снабжены сигнализацией понижения уровня воды, оксиметрами для контроля уровня кислорода и сигнализацией его понижения, а также аварийной оксигенацией.

Механическая фильтрация

Как показывает опыт, механическая фильтрация воды, вытекающей из рыбоводных бассейнов, является единственным практичным методом удаления органических отходов. Сегодня почти все хозяйства, использующие УЗВ, фильтруют воду, вытекающую из бассейнов, с помощью так называемого «микросита», снабженного фильтровальной тканью с размером пор 40–100 микрон. Барабанный фильтр, несомненно, является наиболее широко используемым типом микросит. Его конструкция обеспечивает мягкое удаление частиц.

Функционирование барабанного фильтра:

1. Фильтруемая вода поступает в барабан.
2. Вода профильтровывается через фильтровальные элементы барабана. Движущей силой фильтрации является разница уровней воды внутри и вне барабана.
3. Твердые частицы задерживаются на фильтровальных элементах и поднимаются к зоне обратной промывки вследствие вращения фильтра.
4. Вода распыляется из промывочных форсунок, расположенных с внешней стороны фильтровальных элементов. Удаленное органическое вещество вымывается из фильтровальных элементов на шламовый поддон.
5. Шлам вытекает самотеком вместе с водой из фильтра и удаляется с рыбного хозяйства для внешней очистки сточной воды.

Иллюстрация 9. Барабанный фильтр.

Фильтрация с использованием микросит имеет следующие преимущества:
• Снижение органической нагрузки биофильтра.
• Повышение прозрачности воды вследствие удаления из нее
органических частиц.
• Улучшение условий нитрификации, поскольку биофильтр не забивается.
• Стабилизирующее воздействие на процессы биофильтрации. 15

Биологическая очистка

Механический фильтр не удаляет все органические вещества, самые мелкие частицы проходят сквозь него так же, как и растворенные вещества, такие как фосфат или азот. Фосфат является инертным веществом без токсичных эффектов, но азот в форме свободного аммиака (NH3) токсичен и должен быть преобразован в биофильтре в безвредный нитрат.

Разложение органического вещества и аммиака является биологическим процессом, при помощи бактерий в биофильтре. Гетеротрофные бактерии окисляют органическое вещество, потребляя кислород и производя углекислый газ, аммиак и шлам. Нитрифицирующие бактерии преобразуют аммиак в нитрит, а затем в нитрат.

Эффективность биофильтрации зависит, главным образом, от следующих факторов:
• Температуры воды в системе.
• Уровня pH в системе.

Для достижения приемлемой скорости нитрификации температура воды должна быть в пределах 10–35°C (оптимально около 30°C), a уровень pH – между 7 и 8. Температура воды чаще всего зависит от выращиваемого вида и, соответственно, устанавливается не так, чтобы обеспечить наиболее
оптимальную скорость нитрификации, а для обеспечения оптимальных уровней роста рыбы. Тем не менее, важно регулировать pH согласно эффективности биофильтра, поскольку малые уровни pH снижают эффективность биофильтрации. Таким образом, для достижения высокой скорости бактериальной нитрификации, pH должен удерживаться выше 7.

С другой стороны, более высокий pH приводит к постоянно растущему количеству свободного аммиака (NH3), что увеличивает токсичный эффект. Итак, необходимо найти равновесие между этими двумя противоположными целями.

Иллюстрация 10: Равновесие между аммиаком (NH3) и аммонием (NH4+) при температуре 20°C. При значениях pH ниже 7 токсичный аммиак отсутствует, но, по мере увеличения pH, его уровень быстро растет.

Рекомендуемая точка находится между pH 7,0 и pH 7,5.

Значение pH в водоочистной системе определяется следующими основными факторами:
• Углекислый газ (CO2), произведённый рыбами и за счет биологической активности в активности в биофильтре.
• Кислота, произведенная в ходе процесса нитрификации. CO2 удаляется с помощью аэрации воды, причём на данном этапе также происходит дегазация. Этот процесс может осуществляться различными способами, как описано далее в настоящей главе.

В процессе нитрификации образуется кислота (H+), понижающая уровень pH. Стабилизация pH требует добавления какого-либо основания. С этой целью к воде добавляется известь, гидроксид натрия или другое основание. Рыбы выделяют смесь аммиака и аммония (общий аммонийный азот (TAN) = аммоний (NH4+) + аммиак (NH3)); основную часть этих выделений составляет аммиак. Однако количество аммиака в воде зависит от значения pH, как видно по иллюстрации, показывающей равновесие между аммиаком (NH3) и аммонием (NH4+).

Иллюстрация 11. Соотношение между измеренным pH и количеством TAN, которое может быть разложено в биофильтре, исходя из концентрации токсичного аммиака 0,02 мг/л.

Как правило, аммиак токсичен для рыб при уровнях выше 0,02 мг/л. Иллюстрация показывает максимальные допустимые концентрации TAN, при которых уровень аммиака остается ниже 0,02 мг/л. Хотя более низкие значения pH сводят к минимуму опасность превышения токсичного уровня аммиака 0,02 мг/л, для большей эффективности работы биофильтра рыбоводам рекомендуется достичь, как минимум, уровня pH = 7.

Как видно по иллюстрации, в таком случае общая допустимая концентрация TAN значительно снижается. Нитрит (NO2-) образуется в промежуточном этапе процесса нитрификации и токсичен для рыб при уровнях выше 2 мг/л. Если рыбы, содержащиеся в УЗВ, хватают воздух, несмотря на подходящую концентрацию кислорода, причиной может быть высокая концентрация нитрита.

При высоких концентрациях нитрит попадает через жабры в кровь рыб, где препятствует поглощению кислорода. Если добавить в воду соль, даже при настолько низкой концентрации, как 0,3‰, поглощение нитрита блокируется. Нитрат является конечным продуктом процесса нитрификации и, хотя и считается безвредным, кажется, что его высокие уровни (выше чем 100 мг/л) отрицательно сказываются на росте и эффективности кормления. Если подпитка свежей водой в системе минимальна, нитрат накапливается и может достичь непозволительно высоких уровней. Одним из методов избежания его аккумуляции является увеличение обмена свежей воды, посредством которого высокая концентрация разбавляется до более низкого и безвредного уровня.

С другой стороны, основной идеей в рециркуляции является экономия воды. В некоторых случаях экономия воды является важнейшей целью. В таких условиях концентрация нитрата может быть снижена путем денитрификации. В нормальных условиях потребление воды, превышающее 300 литров на килограмм использованного корма, является достаточным, чтобы разбавить нитрат. Если Вы используете меньше чем 300 литров воды на килограмм внесенного корма, Вам стоит рассмотреть возможность использования денитрификации.

Наиболее распространенные денитрифицирующие бактерии называются Pseudomonas. Денитрификация – это анаэробный (протекающий без кислорода) процесс, восстанавливающий нитрат до атмосферного азота. По сути, этот процесс удаляет азот из воды в атмосферу, тем самым снижая нагрузку азота на окружающую среду. Для процесса необходим источник органики (углерода), например, древесный спирт (метанол), который может быть добавлен в денитрификационную камеру. На практике денитрификация каждого килограмма нитрата (NO3-N) требует 2,5 кг метанола.

Денитрификационная камера чаще всего бывает снабжена заполнителем для биофильтрации с проектным временем пребывания 2–4 часа.

Расход воды должен контролироваться так, чтобы концентрация кислорода у водостока составляла около 1 мг/л. Если содержание кислорода полностью истощается, начинает производиться в больших количествах сероводород (H2S), являющийся исключительно токсичным для рыб, а также дурно пахнущим (запах тухлых яиц).

В итоге производятся большие объемы шлама, ввиду чего необходима обратная промывка блока, которая производится, как правило, раз в неделю.

В биофильтрах обычно используется пластмассовый заполнитель с большой площадью поверхности на единицу объема биофильтра. Бактерии растут на заполнителе, образуя тонкую пленку и, таким образом, занимая очень большую площадь. В хорошо спроектированном биофильтре площадь поверхности на единицу объема должна быть как можно больше, однако биофильтр не должен быть наполнен слишком плотно, чтобы не забиться органическим веществом в процессе эксплуатации.

Поэтому важно иметь высокий процент свободного пространства, через которое может протекать вода, а также хорошее течение через биофильтр и подходящую процедуру обратной промывки.

Иллюстрация 12. Биофильтры с плавающей и неподвижной загрузкой.

Подобные процедуры обратной промывки должны применяться через подходящие промежутки времени, раз в неделю или месяц, в зависимости от нагрузки на фильтр. Сжатый воздух используется для создания в фильтре турбуленции, отрывающей органический материал от наполнителя. Во время промывки вода отключается от биофильтра. Грязная вода сливается из биофильтра и удаляется перед его повторным подключением к системе.

Биофильтры УЗВ могут быть спроектированы как фильтры с плавающей или неподвижной загрузкой. Все биофильтры, используемые сегодня в рециркуляции, при эксплуатации полностью погружены в воду. В фильтрах с неподвижной загрузкой пластмассовый заполнитель закреплен и не движется. Вода протекает через него ламинарным потоком и соприкасается с бактериальной пленкой.

В фильтрах с плавающей загрузкой пластмассовый заполнитель движется в воде, находящейся внутри биофильтра, за счет течения, созданного нагнетаемым внутрь воздухом. Из-за постоянного движения заполнителя фильтры с плавающей загрузкой могут быть наполнены плотнее, чем фильтры с неподвижной загрузкой, благодаря чему достигается более высокая скорость оборота воды на единицу объема биофильтра. Однако в скорости оборота воды на единицу площади фильтра нет существенных различий, так как эффективность бактериальной пленки в двух типах фильтра более или менее одинакова.

С другой стороны, фильтры с неподвижной загрузкой удаляют также мелкие органические частицы, поскольку те пристают к бактериальной пленке. Поэтому фильтры с неподвижной загрузкой также функционируют как блоки для тонкой механической фильтрации, удаляющие органический материал микроскопического размера и очищающие воду очень эффективно.

В фильтрах с плавающей загрузкой невозможно достичь подобного эффекта, поскольку постоянная турбуленция воды не позволяет частицам задерживаться на поверхности.

В любой системе могут использоваться обе системы фильтрации. Они также могут комбинироваться, используя плавающую загрузку для экономии места, а неподвижную – для использования эффекта задерживания частиц на поверхности. Существуют различные решения конечной конструкции систем биофильтрации, в зависимости от размера хозяйства, объектов рыбоводства, размера рыб и т.д.

Дегазация, аэрация и зачистка

Перед возвращением воды в рыбоводные бассейны необходимо удалить из нее скопившиеся газы. Этот процесс дегазации осуществляется либо путем аэрации воды, либо методом, который часто называют зачисткой. В воде в наибольшей концентрации содержится углекислый газ от дыхания рыб и бактерий из биофильтра, а также присутствует свободный азот (N2). Накопление углекислого газа и азота отрицательно влияет на здоровье и рост рыб. В анаэробных условиях может производиться сероводород, особенно в системах с морской водой. Этот газ исключительно токсичен для рыб, даже в малых концентрациях, поэтому, если в системе производится сероводород, рыба гибнет.

Иллюстрация 13. Фотография капельного фильтра, обернутого синей пластмассовой пленкой для избежания брызг на полу.

Такой процесс аэрации/зачистки также называют процессом CO2-зачистки. Как правило, заполнитель в капельном фильтре обычно бывает того же самого типа, который используется в биофильтрах с неподвижным заполнителем.

Оксигенация

Процесс аэрации добавляет в воду некоторое количество кислорода посредством простого обмена газов в воде и воздухе, зависящего от насыщенности воды кислородом. В состоянии равновесия насыщенность воды кислородом составляет 100%. Когда вода проходит через рыбоводные бассейны, содержание кислорода понижается, обычно до 70%, а в биофильтре оно становится еще ниже. Как правило, аэрация этой воды повышает насыщенность приблизительно до 90%; в некоторых системах можно достичь 100%.

Иллюстрация 14. Кислородный конус и оксигенатор шахтного типа (Waterflow: Течение воды; In: Приток; Out: Отток; 6 m: 6 м).

Однако, в поступающей воде часто предпочтительнее иметь насыщенность кислородом, превышающую 100%, чтобы количество доступного кислорода было достаточным для высокого и стабильного темпа роста рыбы. Для достижения более высоких уровней насыщенности требуется система оксигенации, использующая чистый кислород.

Чистый кислород часто подается в бассейны в форме жидкого кислорода, но также может производиться в хозяйстве с помощью генератора кислорода. Есть несколько методов получения перенасыщенной воды с содержанием кислорода, превышающим 200-300 %. Обычно используются кислородные конусы или оксигенаторы шахтного типа. Принцип является одинаковым. Вода и чистый кислород смешиваются под давлением, которое обеспечивает переход кислорода в воду. В кислородном конусе давление обеспечивается насосом, обычно создающим в конусе давление около 1,4 бар. Подача воды в конус под напором потребляет много кислорода. В оксигенаторах шахтного типа напор достигается путем углубления в землю трубы в форме петли, например, на глубину 6 метров, и подачи кислорода в нижней точке этой петли. Давление вышерасположенного водяного столба, в данном случае, 0,6 бар, обеспечивает переход кислорода в воду.

Регуляция уровня pH

В процессе нитрификации в биофильтре образуется кислота,
и значения pH понижаются. Для удержания pH на стабильном уровне к воде следует добавить основание.
Некоторые системы содержат установки для известкования, добавляющие в систему по каплям известковую воду и, таким образом, стабилизирующие pH. Другой возможностью является система автоматической дозировки, регулируемая pH-метром с импульсом обратной связи к насосу-дозатору. В этой системе желательно использовать гидроксид натрия (NaOH), поскольку он более прост в обращении, что облегчает эксплуатацию системы. Обращение с кислотами или основаниями требует осторожности от всех, поскольку они могут причинить тяжелые ожоги глаз и кожи.

При обращении с химическими веществами необходимо принимать меры предосторожности и надевать очки и перчатки.

Теплообмен

Поддержание оптимальной температуры воды в системе выращивания является важнейшей задачей, поскольку скорость роста рыб напрямую связана с температурой воды. Использование поступающей в систему воды является относительно простым методом ежедневной регуляции температуры. В крытой УЗВ, расположенной внутри теплоизолированного здания, в воде постепенно накапливается тепло, поскольку из метаболизма рыб и бактериальной активности в биофильтре освобождается энергия в форме тепла. Также происходит накопление тепла от трения в насосах и использования других установок. Поэтому высокие температуры в системе являются частой проблемой интенсивных УЗВ. Температура легко может регулироваться путем изменения количества прохладной свежей воды, поступающей в систему.

В холодных климатических условиях зимой чаще всего бывает достаточным простое отопление с использованием масляного котла, соединенного с теплообменником для подогрева рециркулируемой воды. Потребление энергии для данного типа отопления, главным образом, зависит от количества используемой прохладной воды, поступающей в систему, и ее температуры, хотя здание также теряет некоторое количество тепла. В некоторых случаях также может быть установлен тепловой рекуператор, содержащий пластинчатый теплообменник из титана.

Отработанная вода УЗВ, проходя через пластинчатый теплообменник, используется для нагревания (или охлаждения) поступающей в систему воды. Система регулируется посредством датчика температуры воды,
соединенного с блоком контроля температуры, который управляет работой титанового пластинчатого теплообменника.

Насосы

Для циркуляции производственной воды используются различные типы насосов. Перекачивание воды требует электричества, и для сведения эксплуатационных расходов к минимуму важно, чтобы высота подачи воды была малой, а насосы – эффективными и правильно установленными.

По возможности, подъем воды должен происходить только один раз за рециркуляционный цикл, после чего вода течет самотеком через всю систему обратно в приёмник насоса. Насосы чаще всего размещаются перед системами биофильтрации и дегазации, так как процесс водоподготовки начинается здесь. В любом случае, они должны располагаться после механического фильтра, чтобы не разбивать твердые частицы, сбрасываемые из рыбоводных бассейнов.

Иллюстрация 15. Пример, показывающий использование различных типов насосов. Насосы высокого давления (центробежные насосы) используются для подачи меньших объемов воды на большую высоту, а насосы низкого давления (осевые насосы) – для подачи больших объемов воды на меньшую высоту. (Flow [m3/hour]: Расход [м3/час]; Lifting height [m]: Высота подачи [м]; Centrifugal: Центробежный; Axial – small propeller: Осевой с малым пропеллером; Axial – large propeller: Осевой с большим пропеллером).

Общая высота подачи насоса рассчитывается как сумма фактической высоты подачи и потерь напора в прямых участках и изгибах труб, а также в других частях системы. Это также называется скоростным напором. Если, перед проходом через дегазатор, вода перекачивается через погружной биофильтр, следует также учитывать противодавление от биофильтра. Сегодня в большинстве систем общая высота подачи воды составляет менее 2 метров, из-за чего наиболее эффективным является использование насосов низкого давления. Однако для процесса растворения чистого кислорода в производственной воде требуются центробежные насосы, поскольку они способны создать необходимое высокое давление в конусах.

Поступающая вода

Вода, используемая для рециркуляции, должна, по мере возможности, происходить из источника, свободного от болезнетворных агентов, либо должна стерилизоваться перед поступлением в систему. В большинстве случаев лучше использовать воду из скважины, колодца или другого похожего источника вместо воды, поступающей непосредственно из реки, озера или моря. Если необходимо установить систему очистки поступающей воды, она обычно состоит из песочного фильтра для микрофильтрации и УФ-или озоновой системы дезинфекции.

Источник