Меню

Устройство установок замкнутого водоснабжения

Чертёж мини-УЗВ своими руками из доступных материалов

Потребность человечества в морепродуктах растёт вместе с населением, а ценные виды рыб находятся на пределе максимально возможного улова. Традиционное рыбоводство требует избытка водных ресурсов. Растущее загрязнение мирового океана сказывается на качестве даров моря. Всё это способствуют популярности УЗВ (установок замкнутого водоснабжения), позволяющих выращивать экологически чистую рыбу в небольшом количестве воды.

УЗВ, позволяющие выращивать экологически чистую рыбу, набирают все большую популярность

Принцип работы УЗВ

В качестве системы жизнеобеспечения водных организмов в рециркуляционных аквакультурах незаменимы установки замкнутого водоснабжения, позволяющие использовать ежедневно не менее 90% восстановленной после жизнедеятельности рыб воды.

Как правило, УЗВ предназначены для интенсивных аквакультур с высокой продуктивностью на единицу объёма воды.

Верхний предел плотности рыбы в УЗВ на основе атмосферного воздуха составляет около 50 грамм на литр воды. В установках с использованием жидкого кислорода этот показатель может быть выше. Содержание такого количества живой рыбы в столь ограниченном объёме воды требует качественного проектирования и исполнения УЗВ. Как правило, рыба умирает от перенаселения, потому что:

  • задохнулась;
  • отравилась азотистыми отходами собственной жизнедеятельности.

УЗВ предназначены для активных аквакультур

Соответственно, верно функционирующая система циркуляции должна достаточно аэрировать воду, добавляя в неё кислород, и, наоборот, выводить диоксид углерода и аммиак.

Последний рыба выделяет в качестве продукта катаболизма белка. Для того чтобы эти процессы производились эффективно, необходимо предварительно отделять твёрдые экскременты и остатки корма.

Если Вам понравилось видео — поделись с друзьями:

  1. Удаление твёрдых отходов.
  2. Газовый обмен.
  3. Денитрификация.

Последние два могут проводиться одновременно или в любой последовательности. Восстановление воды невозможно эффективно провести в самом аквариуме. Жидкость необходимо изымать для очистки и возвращать обратно, перемещая её с помощью насосов.

Устройство УЗВ может отличаться деталями от указанного на схеме

Устройство УЗВ от изображённого на схеме может отличаться наличием дополнительных модулей: фильтров, насосов, обеззараживателей, блока регулировки кислотности, нагревателей, кислородного генератора, измельчителей, автоматики, отстойников и т. п. Крупные фермы наращиваются умножением однотипных блоков. Основные преимущества систем рециркуляционной аквакультуры перед искусственными прудами и водоёмами:

  • не наносят ущерб окружающей среде;
  • дают возможность полного управления производственными процессами;
  • позволяют круглогодично выращивать рыбу;
  • не зависят от природных факторов;
  • помогают осуществлять полный контроль заболеваний;
  • работают в зонах экстремальных климатических условий.

Если Вам понравилось видео — поделись с друзьями:

Проектирование замкнутых аквакультур

В действующей системе все компоненты должны работать слаженно, иначе её продуктивность будет ограничена производительностью самого слабого блока.

Например, нет смысла в мощном нитрификаторе, если за его работой не успевает модуль газообмена. Прогноз нагрузок на каждый узел — единственно верный способ проектирования компонентов.

Правильной точкой отсчёта будет количество рыбы, планируемое к выращиванию. Этот показатель поможет разобраться с необходимым объёмом пищи, что, в свою очередь, позволит рассчитать, сколько кислорода понадобится для метаболизма этого корма. Другие вычисления дадут мощность установки для аэрации и т. п. Косвенные и прямые расчёты продолжают до тех пор, пока не будет разработан проект системы, теоретически поддерживающий предполагаемую нагрузку без избыточных мощностей каждого из блоков.

Точкой отсчета в сборке УЗВ является планируемое количество рыбы

Непромышленные УЗВ для выращивания рыбы своими руками для домашних хозяйств могут проектироваться на основании иных начальных условий. Доступность материалов и наличие свободного места в этом случае важнее производительности. Компоненты для таких систем могут изготавливаться из самых различных материалов, но должны быть обязательно инертными и не вступать в реакцию с водой. Оцинкованные и медные трубы для инсталляции в этом случае непригодны, так как могут быть токсичны по отношению к обитателям системы. Установка замкнутого водоснабжения для выращивания рыбы, исполненная из пластиковых ёмкостей, труб и фитингов — идеальный вариант.

Стеклопластиковые или полиэтиленовые резервуары химически нейтральны, легко чистятся и стерилизуются. Круглые ёмкости обладают преимуществом в сравнении с квадратными. Оно заключается в способности таких сосудов к самоочистке: если воду напорно подавать в радиальный аквариум под углом, то установится круговое движение.

Слив, организованный в центре, позволяет отходам и остаткам корма самостоятельно уходить в отверстие.

Если Вам понравилось видео — поделись с друзьями:

Простейшая самодельная установка

Из элементов, доступных в любом строительном магазине, и с помощью инструментов домашнего мастера можно за несколько часов изготовить мини-УЗВ своими руками. Чертёж установки из недорогих компонентов:

УЗВ можно собрать из недорогих материалов своими руками

Основа системы — две бочки, желательно предназначенные для пищевых целей. Одна из них служит аквариумом для рыбы, из нижней части которого при помощи насоса вода перемещается в пластиковое ведро, вмонтированное в верхнюю часть второй бочки. Оно является ёмкостью для механического фильтра, отделяющего остатки корма и твёрдые фекалии. Механически очищенная жидкость через стояк попадает на дно биофильтра для переработки азотистых отходов, а затем снова попадает в аквариум по возвратной трубе.

Подбор сантехнических компонентов зависит от максимальной мощности насоса, производительность которого можно регулировать шаровым краном на перегонном трубопроводе.

Механические фильтры можно сделать из хозяйственных губок или мебельного поролона. В качестве денитрификатора лучше использовать специальную плавающую биозагрузку для УЗВ. Воздушный компрессор низкого давления, нагнетающий воздух на дно аквариума, послужит аэратором.

Технические и биологические основы рециркуляционных аквакультур хорошо изучены. Накопленный опыт позволяет проектировать и изготавливать УЗВ любой сложности и масштабов. Единственный ограничивающий фактор, препятствующий бурному развитию замкнутых систем рыбоводства — экономика. Рыба из УЗВ дороже пойманной в открытом водоёме. Самые успешные рециркуляционные аквакультуры производят дорогие морепродукты для нишевых рынков или расположены в экстремальных климатических зонах. Эта технология пока не позволяет накормить весь мир, но её вклад в улучшение экологии водных бассейнов трудно переоценить.

Если Вам понравилось видео — поделись с друзьями:

источник

УЗВ для выращивания рыбы своими руками: оборудование для аквафермы, схемы для выращивания – установка замкнутого водоснабжения, бассейн и биозагрузка

Принцип работы УЗВ

В качестве системы жизнеобеспечения водных организмов в рециркуляционных аквакультурах незаменимы установки замкнутого водоснабжения, позволяющие использовать ежедневно не менее 90% восстановленной после жизнедеятельности рыб воды.

Как правило, УЗВ предназначены для интенсивных аквакультур с высокой продуктивностью на единицу объёма воды.

Верхний предел плотности рыбы в УЗВ на основе атмосферного воздуха составляет около 50 грамм на литр воды. В установках с использованием жидкого кислорода этот показатель может быть выше. Содержание такого количества живой рыбы в столь ограниченном объёме воды требует качественного проектирования и исполнения УЗВ. Как правило, рыба умирает от перенаселения, потому что:

  • задохнулась;
  • отравилась азотистыми отходами собственной жизнедеятельности.


УЗВ предназначены для активных аквакультур

Соответственно, верно функционирующая система циркуляции должна достаточно аэрировать воду, добавляя в неё кислород, и, наоборот, выводить диоксид углерода и аммиак.

Последний рыба выделяет в качестве продукта катаболизма белка. Для того чтобы эти процессы производились эффективно, необходимо предварительно отделять твёрдые экскременты и остатки корма.

Таким образом, восстановление воды включает в себя три процесса:

  1. Удаление твёрдых отходов.
  2. Газовый обмен.
  3. Денитрификация.

Последние два могут проводиться одновременно или в любой последовательности. Восстановление воды невозможно эффективно провести в самом аквариуме. Жидкость необходимо изымать для очистки и возвращать обратно, перемещая её с помощью насосов.


Устройство УЗВ может отличаться деталями от указанного на схеме

Устройство УЗВ от изображённого на схеме может отличаться наличием дополнительных модулей: фильтров, насосов, обеззараживателей, блока регулировки кислотности, нагревателей, кислородного генератора, измельчителей, автоматики, отстойников и т. п. Крупные фермы наращиваются умножением однотипных блоков. Основные преимущества систем рециркуляционной аквакультуры перед искусственными прудами и водоёмами:

  • не наносят ущерб окружающей среде;
  • дают возможность полного управления производственными процессами;
  • позволяют круглогодично выращивать рыбу;
  • не зависят от природных факторов;
  • помогают осуществлять полный контроль заболеваний;
  • работают в зонах экстремальных климатических условий.

Некоторые рекомендации по строительству и установке

  • Если в установке отсутствует устройство насыщения кислородом, то следует поддерживать необходимое количество поголовья для правильного развития. При наличии оксидного приспособления эта функция не так важна.
  • Поскольку в замкнутом пространстве бассейна пищу взять негде, то организация питания важный этап в выращивании рыбы. Если, например, ее будет много, то она будет влиять на прозрачность толщи воды, разлагаться и приносить неудобство при дальнейшем развитии. Поэтому следует придерживаться рекомендованных усредненных норм, чтобы избежать этих последствий.

Проектирование замкнутых аквакультур

В действующей системе все компоненты должны работать слаженно, иначе её продуктивность будет ограничена производительностью самого слабого блока.

Например, нет смысла в мощном нитрификаторе, если за его работой не успевает модуль газообмена. Прогноз нагрузок на каждый узел — единственно верный способ проектирования компонентов.

Правильной точкой отсчёта будет количество рыбы, планируемое к выращиванию. Этот показатель поможет разобраться с необходимым объёмом пищи, что, в свою очередь, позволит рассчитать, сколько кислорода понадобится для метаболизма этого корма. Другие вычисления дадут мощность установки для аэрации и т. п. Косвенные и прямые расчёты продолжают до тех пор, пока не будет разработан проект системы, теоретически поддерживающий предполагаемую нагрузку без избыточных мощностей каждого из блоков.

Читайте также:  Фильтр гейзер официальный установка


Точкой отсчета в сборке УЗВ является планируемое количество рыбы

Непромышленные УЗВ для выращивания рыбы своими руками для домашних хозяйств могут проектироваться на основании иных начальных условий. Доступность материалов и наличие свободного места в этом случае важнее производительности. Компоненты для таких систем могут изготавливаться из самых различных материалов, но должны быть обязательно инертными и не вступать в реакцию с водой. Оцинкованные и медные трубы для инсталляции в этом случае непригодны, так как могут быть токсичны по отношению к обитателям системы. Установка замкнутого водоснабжения для выращивания рыбы, исполненная из пластиковых ёмкостей, труб и фитингов — идеальный вариант.

Стеклопластиковые или полиэтиленовые резервуары химически нейтральны, легко чистятся и стерилизуются. Круглые ёмкости обладают преимуществом в сравнении с квадратными. Оно заключается в способности таких сосудов к самоочистке: если воду напорно подавать в радиальный аквариум под углом, то установится круговое движение.

Слив, организованный в центре, позволяет отходам и остаткам корма самостоятельно уходить в отверстие.

Схема оборудования для выращивания и разведения рыбы, инструкция по применению

Чтобы иметь представление своей будущей рыбной фермы, можно посмотреть ее на схеме проекта:


Схема оборудования для выращивания форели

Простейшая самодельная установка

Из элементов, доступных в любом строительном магазине, и с помощью инструментов домашнего мастера можно за несколько часов изготовить мини-УЗВ своими руками. Чертёж установки из недорогих компонентов:


УЗВ можно собрать из недорогих материалов своими руками

Основа системы — две бочки, желательно предназначенные для пищевых целей. Одна из них служит аквариумом для рыбы, из нижней части которого при помощи насоса вода перемещается в пластиковое ведро, вмонтированное в верхнюю часть второй бочки. Оно является ёмкостью для механического фильтра, отделяющего остатки корма и твёрдые фекалии. Механически очищенная жидкость через стояк попадает на дно биофильтра для переработки азотистых отходов, а затем снова попадает в аквариум по возвратной трубе.

Подбор сантехнических компонентов зависит от максимальной мощности насоса, производительность которого можно регулировать шаровым краном на перегонном трубопроводе.


Подбор элементов УЗВ зависит от технических условий помещения

Механические фильтры можно сделать из хозяйственных губок или мебельного поролона. В качестве денитрификатора лучше использовать специальную плавающую биозагрузку для УЗВ. Воздушный компрессор низкого давления, нагнетающий воздух на дно аквариума, послужит аэратором.

Технические и биологические основы рециркуляционных аквакультур хорошо изучены. Накопленный опыт позволяет проектировать и изготавливать УЗВ любой сложности и масштабов. Единственный ограничивающий фактор, препятствующий бурному развитию замкнутых систем рыбоводства — экономика. Рыба из УЗВ дороже пойманной в открытом водоёме. Самые успешные рециркуляционные аквакультуры производят дорогие морепродукты для нишевых рынков или расположены в экстремальных климатических зонах. Эта технология пока не позволяет накормить весь мир, но её вклад в улучшение экологии водных бассейнов трудно переоценить.

Устройство для рыборазведения своими руками

В отличии от технологии выращивания шампиньонов в домашних условиях с которым справится и новичок, рыбное фермерское хозяйство – это многоуровневый комплекс механизмов, емкостей и всевозможных технических устройств, из которых можно выделить:

  • Полипропиленовые бассейны разных объемов.
  • Емкости для аккумуляции икры для выращивания мальков.
  • Технические элементы для подачи, очистки и сброса отработанной воды. К ним относят:
    • комплект механической очистки от крупных фракций с опцией дегазации;
    • биологическое очистное оборудование на основе применения ультрафиолетовых лучей;
    • оксидный генератор кислорода.
  • Комплексное оборудование для очистки толщи воды, в который входит барабанный фильтр, поплавковый элемент включения/отключения устройства, запорное приспособление для сброса отработанных фракций.
  • Дегазаторное устройство для деактивации перенасыщением азотистых соединений с обустройством редуктора, обеспечивающего нормальное давление в водяном слое.
  • Биологический реактор для проведения стерилизации представлен специальной емкостью, наполненную кварцевым песком, куда заселяются аэробные микроорганизмы для деактивации соединений нитритов и азота от жизнедеятельности поголовья.
  • Устройство для производства оксидных соединений (насыщение кислородом).
  • Технические средства нагнетания и отвода воды – насосы разной мощности.
  • Биологические фильтровальные установки, в основе которых применяют аэробные микроорганизмы для деактивации вредных соединений в воде.
  • Комплексные переключатели поплавкового типа с разного рода датчиками следит за правильной работой всей системы жизнеобеспечения.
  • Электросиловое оборудование комплексного вида, устанавливаемого на заземленных щитах.

На видео – рекомендации по установки УЗВ:

Типы бассейнов для УЗВ

Рисунок 2. Типы бассейнов для УЗВ: овальный, круглый и прямоугольный

Шкала оценок бассейнов УЗВ (по пятибальной шкале):

Проект системы

Рециркуляционные системы применяются там, где воды недостаточно для «вымывания» загрязнений из бассейнов с рыбой. Благодаря узлу очистки, в мини УЗВ достигается «удаление» аммония и других загрязнений, также как и в проточной системе.

Ключом успешного производства в рециркуляционной системе является использование экономически эффективных узлов обработки воды. Она вовлекает процессы удаления твердых загрязнений, окисления аммония и нитрита, аэрации и оксигенации воды (Рисунок 1). Далее следует описание отдельных процессов обработки воды, на которые необходимо обратить внимание при использовании мини УЗВ в аквакультуре.

Твердые частицы

Основными компонентами аквакультурных кормов являются белки, углеводы, жиры, зола и вода. Часть корма, не усвоенная рыбами, выделяется в виде органических загрязнений (частицы фекалий). Эти частицы, в совокупности с несъеденным кормом, расщепляются бактериями, снижают концентрацию кислорода и приводят к выделению аммония. С целью минимизации их влияния на качество воды, необходимо удалять их настолько быстро, насколько это возможно. Загрязнения можно разделить на четыре категории: осаждаемые, взвешенные, плавучие и растворенные. В рециркуляционной системе первые два типа вызывают особые опасения, тогда как другие два становятся проблемой только при очень слабом водообмене.

Осаждаемые частицы

Обычно контролировать концентрацию осаждаемых частиц проще других категорий, и их нужно выводить как можно скорее. К этому типу загрязнений относятся частицы, которые в спокойных условиях оседают в течение одного часа. Их можно удалить путем осаждения в цилиндрическом бассейне (где они накапливаются на дне в центре), либо их переводят во взвешенное состояние путем постоянного перемешивания и затем удаляют с помощью фильтра или емкости отстойника. Процесс осаждения можно улучшить добавлением блока изогнутых наклоненных труб (трубчатый отстойник) внутрь отстойника для снижения турбуленции потока и его равномерного распределения.

Взвешенные частицы

С точки зрения рыбоводов, различие между осаждаемыми и взвешенными частицами только одно. Последние, в спокойных условиях, не оседают в толще воды через час, и не могут быть удалены в процессе осаждения. Не всегда этот тип загрязнений фильтруется правильно. Если оставить взвесь в воде, то она существенно снизит количество рыбы, которое можно вырастить. Взвешенные частицы разрушают жабры рыб. Самый популярный метод удаления этих загрязнений заключается в механической фильтрации. Распространены два типа фильтров: сетчатый и с гранулированным наполнителем (песочный или гранулы).

Всплывающие и растворенные частицы

Тонкодисперсные взвешенные частицы (диаметром менее 30 мкм) являются основной частью взвеси в УЗВ. Они повышают потребление кислорода и разрушают жабры рыб. Кроме того, растворенные органические частицы (белки) могут внести большой вклад в потребление кислорода.

Тонкодисперсные и растворенные частицы нельзя удалить осаждением и механической фильтрацией. Для этой цели применяется пенное фракционирование (протеиновый скиммер). Процесс фракционирования заключается в введении пузырьков воздуха на дно узкого столба воды. Поднимаясь, на границе воды/воздуха они создают пену. Затем пена удаляется из колонки фракционирования в емкость сбора загрязнений. Концентрация частиц в этой емкости может быть в 5 раз выше, чем в культуральном бассейне. Эффективность пенного фракционирования зависит от свойств воды (концентрации соли, температуры, pH и т.д..), но сам процесс существенно снижает мутность и кислородное потребление системы.

Общий аммонийный азот (TAN) состоит из двух фракций, неионизированного аммония (NH3) и ионизированного аммония (NH4+) и продуктов белкового метаболизма. TAN выделяется через жабры рыб и продуцируется бактериями, которые разлагают органические частицы в воде. Неионизированная форма чрезвычайно токсична для рыб. Доля TAN в неионизированной форме зависит от pH и температуры воды. При pH 7.0 большинство TAN находится в ионизированной форме, тогда как при pH 8.0 – преобладающей становится неионизированная форма. Хотя летальная концентрация аммонийного азота для многих видов не установлена, его эффекты в сублетальной концентрации известны. Важнейшим из них является замедление роста. Как правило, концентрация неионизированного аммония не должна превышать 0.05 мг/л.

Температура (°C)
pH 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
7.0 .0013 .0016 .0018 .0022 .0025 .0029 .0034 .0039 .0046 .0052 .0060 .0069 .0080
7.2 .0021 .0025 .0029 .0034 .0040 .0046 .0054 .0062 .0072 .0083 .0096 .0110 .0126
7.4 .0034 .0040 .0046 .0054 .0063 .0073 .0085 .0098 .0114 .0131 .0150 .0173 .0198
7.6 .0053 .0063 .0073 .0086 .0100 .0116 .0134 .0155 .0179 .0206 .0236 .0271 .0310
7.8 .0084 .0099 .0116 .0135 .0157 .0182 .0211 .0244 .0281 .0322 .0370 .0423 .0482
8.0 .0133 .0156 .0182 .0212 .0247 .0286 .0330 .0381 .0438 .0502 .0574 .0654 .0743
8.2 .0210 .0245 .0286 .0332 .0385 .0445 .0514 .0590 .0676 .0772 .0880 .0998 .1129
8.4 .0328 .0383 .0445 .0517 .0597 .0688 .0790 .0904 .1031 .1171 .1326 .1495 .1678
8.6 .0510 .0593 .0688 .0795 .0914 .1048 .1197 .1361 .1541 .1737 .1950 .2178 .2422
8.8 .0785 .0909 .1048 .1204 .1376 .1566 .1773 .1998 .2241 .2500 .2774 .3062 .3362
9.0 .1190 .1368 .1565 .1782 .2018 .2273 .2546 .2836 .3140 .3456 .3783 .4116 .4453
9.2 .1763 .2008 .2273 .2558 .2861 .3180 .3512 .3855 .4204 .4557 .4909 .5258 .5599
9.4 .2533 .2847 .3180 .3526 .3884 .4249 .4618 .4985 .5348 .5702 .6045 .6373 .6685
9.6 .3496 .3868 .4249 .4633 .5016 .5394 .5762 .6117 .6456 .6777 .7078 .7358 .7617
9.8 .4600 .5000 .5394 .5778 .6147 .6499 .6831 .7140 .7428 .7692 .7933 .8153 .8351
10.0 .5745 .6131 .6498 .6844 .7166 .7463 .7735 .7983 .8207 .8408 .8588 .8749 .8892
10.2 .6815 .7152 .7463 .7746 .8003 .8234 .8441 .8625 .8788 .8933 .9060 .9173 .9271
Читайте также:  Целевая установка на преддипломную практику

Доля токсичной (неионизированной) формы NH3 в растворе при различных значениях кислотности и температуры среды

Нитрит (NO2—) является продуктом окисления аммония. Нитрифицирующие бактерии (Nitrosomonas) используют аммоний в качестве источника энергии для роста. Как побочный продукт их активности образуется нитрит. Эти бактерии лежат в основе биологической фильтрации. Они растут на поверхности наполнителя фильтра и, в некоторой степени, на других компонентах рециркуляционной системы, включая трубы, клапаны, бассейн, стенки и т.д.. Хотя нитрит не так токсичен для рыб, как неионизированный аммоний, он все равно опасен и должен выводиться из системы. Его концентрация не должна превышать 0.5 мг/л в течение длительного времени. К счастью, бактерии рода Nitrobacter, также находящиеся в биологическом фильтре, используют нитрит как источник энергии, и переводят его в нитрат.

Нитраты мало волнуют рыбоводов. Исследования показали, что гидробионты устойчивы к чрезвычайно высоким концентрациям нитратов (более 100 мг/л) в воде. Обычно в системе такие значения не достигаются. Нитрат вымывается в ходе обслуживания (сливание осадка или обратная промывка фильтра), либо утилизируется в процессе денитрификации, которая протекает на компонентах системы, например, в отстойнике. Денитрификация, преимущественно, обусловлена метаболизмом анаэробных бактерий, которые продуцируют газообразный азот из нитрата. В ходе аэрации азот выходит в атмосферу.

Контроль азотсодержащих соединений

Контроль концентрации неионизированного азота (NH3) в бассейне является приоритетной задачей в цикле обработки воды. Для сохранения безопасной концентрации, аммоний должен быть «удален» в количестве, эквивалентном образовавшемуся. В ходе биологической фильтрации субстрат с большой площадью поверхности обеспечивает место для прикрепления и роста бактерий. Обычно в качестве субстрата (биозагрузки) используются гравий, песок, пластиковые шарики, пластиковые кольца и пластины. Структура субстрата и характер его взаимодействия с грязной водой определяют эффективность фильтра.

Технология рециркуляции применяется часто тогда, когда недостаточно воды для вымывания загрязнений из культуральной емкости. В большинстве случаев, проточная система имеет водообмен 380 литров в минуту для поддержания культуры в одной емкости. С помощью рециркуляции воды через узел очистки, который «удаляет» аммоний, удается достичь производительности, аналогичной протоке.

Прототип небольшой системы

Проект рециркуляционной системы, используемой в образовательных целях, должен принимать во внимание ряд требований. Первостепенным является учет того, что управлять ей будет низкоквалифицированный персонал. В связи с этим, система должна прощать некоторые ошибки оператора. Для её реализации каждый компонент рассчитан на сверхнормированную производительность или емкость. Это не означает, что система будет сложной и автоматизированной. Напротив, студенты вовлекаются в учебный процесс для получения навыков работы с аквакультурой, поэтому желательна ручная работа и забота о системе.

Во многих случаях, она должна работать «в одиночку», с минимальным вовлечением посторонних физических мощностей. Кроме того, для её установки, комнату или лабораторию не нужно модифицировать и ломать. Установка должна работать тихо.

Общий макет

Модель системы с рециркуляцией воды рассчитана на кормление до 90 килограммов рыбы, независимо от числа особей или конфигурации бассейнов. Узел очистки воды и другие компоненты принимают во внимание все описанные выше аспекты (Рисунок 1). Она состоит из 4 основных компонентов, бассейна для удаления твердых частиц, бассейна для нитрификации и двух бассейнов с рыбой (Рисунок 2). Кроме того, система имеет воздушный компрессор низкого давления, погружаемый насос 1/5 hp (л.с.), линию доставки и дренажную линию, сигнализацию. В общем, модель занимает более 12 м2 и обходится в 2800$.

Бассейн для удаления твердых частиц

Грязная вода со дна культурального бассейна, под действием силы тяжести, поступает по 1-1/2 дюймовой трубе в один конец бассейна для грубой очистки. Он имеет ширину 90 см, длину — 120 см, высоту — 108 см и скошенное дно (примерно 24 градуса) от задней к передней стенки (Рисунок 3). Как только вода поступает в бассейн, она сталкивается с «верхней» перегородкой и вынуждена двигаться вверх через, поддерживаемую трубой, зону осаждения, состоящую из двух блоков (3см х 3см х 7см) с коммерческим наполнителем (Part #LS42A, Aquatic Ecosystems, lnc.). Как только вода проходит через зону осаждения, тяжелые частицы (несъеденный корм и фекалии) оседают на дно или наполнитель фильтра. Скошенное дно позволяет осадку скапливаться у передней стенки, откуда его можно откачать. Очищенная вода проходит через два выхода, выполненные в виде двух срезанных по верхней стороне труб диаметром 1.5 дюйма. Она просачивается сквозь две вертикальные стенки: из грубого полиэстерового волоконного фильтра, перпендикулярного потоку (Part #PF-2, Aquatic Ecosystems, lnc.), и тонкого полиэстерового волоконного фильтра (Part #PF-1, Aquatic Ecosystems, lnc.), где задерживаются мелкие частицы. Жесткость материала обеспечивают прослаиванием его через две пластины из пластиковой сетки (Part #N1170, Aquatic Ecosystems, lnc.). В вертикальном положении фильтры удерживали направляющие, расположенные по бокам емкости. Они изготовлены из деревянных (1 х 1 дюйм) или U-образных стекловолоконных реек. Вода покидала бассейн фильтр через фитинг на его конце и под действием силы тяжести устремлялась в бассейн для нитрификации.

Бассейн для нитрификации

Бассейн для нитрификации принимает очищенную воду, которая по-прежнему содержит высокую концентрацию аммония. Он служит для снижения аммония и нитрита, перед возвращением воды в культуральный бассейн. Размеры и особенности строения емкости идентичны бассейну для фильтрации твердых частиц, за исключением отсутствия перегородки. Хотя скошенное дно необязательно, оно помогает концентрировать биологические частицы, которые ускользнули от биологической фильтрации. В качестве аппарата для системы был выбран плавучий ротационный биофильтр. Предпочтение отдано ему потому, что он имеет простое строение и обслуживание. Вращение барабана осуществляется потоками воды или воздуха. В данном проекте предусмотрено вращение слабым (8 л/мин) потоком воды от погружаемого насоса. Ротационный биофильтр приобретался в полной комплектации (Part #FFRBC, Aquatic Ecosystems lnc.), однако его конструкционные детали описаны в приложении A. С помощью погружаемого насоса (1/5 л.с.) (Model #2300, Simer Pump Со.) через 1.5 дюймовые ПВХ трубы обработанная вода нагнеталась из бассейна для нитрификации (65-80 л/мин) в бассейн с рыбой.

Линия подачи воды и гидравлическая нагрузка

Поток воды из бассейнов с рыбой под действием силы тяжести направляется в узел очистки. Когда насос в бассейне для нитрификации выключен, вода во всех емкостях достигает «статического уровня». Важно, чтобы верхняя часть бассейнов для обработки воды была эквивалента или больше максимального «статического» уровня воды в системе. Внутренний диаметр дренажа для грязной воды может быть от 1.5 до 2 дюймов. Использование труб большого диаметра приводит к оседанию в них загрязнений. С другой стороны, трубы слишком маленький диаметр снижает поток воды в очистные бассейны, вызывают падение уровня воды ниже операционного минимума (ротационный биофильтр падает на дно). Уровень «динамической воды» (уровень воды при рабочем насосе) в бассейне с рыбой должен быть на 4-6 дюймов выше, чем в очистных бассейнах.

Важно отметить конструктивные детали дренажной линии в мини УЗВ. Все углы при повороте труб имеют тройник фитинг с затычкой на открытом конце. Это позволяет очищать дренажную линию. Трубы необходимо прочищать в случае, когда разница динамических уровней воды (потеря давления) в бассейнах с рыбой и очистных бассейнах станет больше 8-9 дюймов. Обслуживание линии описано в соответствующей главе.

Контроль температуры

Выбор температуры зависит от предпочтений культивируемого вида. Для большинства тепловодных видов идеально подходит диапазон 24-27°C. Примите к сведению, что в водных биологических системах более высокая температура ускоряет наступление катастрофы в случае ошибок. Если температура воздуха соответствует данному диапазону, то дополнительный обогрев не требуется. Тем не менее, если комнатная температура ниже, достаточно аквариумного нагревателя.

Представленная модель мини УЗВ имеет аквариумный нагреватель мощностью 300 Вт в бассейне механической очистки. Каждый нагреватель (Model #VТ300, aquatic Ecosystem, lnc.) в системе имеет регулируемый термостат. Термостат выставлен на минимальную температуру. Если комнатная температура ниже 24°C, потребуется больше нагревателей.

Читайте также:  Угол для установки корпуса

Культивирование холодноводных видов требует температуры ниже 24°C. Хотя температуру в квартире можно поддерживать на уровне 18°C или ниже, не исключена потребность в охлаждении воды. Аппараты для охлаждения воды стоят дорого и существенно удорожают систему (1000-1600$).

Удаление тонкодисперсных частиц

Тонкодисперсные частицы удаляются с помощью простейшего скиммера аэрлифтного типа (Part #FMS-4, Aquatic Ecosystems, lnc.). Он располагается в одном из бассейнов и аккумулирует обогащенную загрязнениями пену во внешнем контейнере. Так как вода в обоих бассейнах с рыбой смешивается в узле очистки, один скиммер обеспечивает контроль содержания тонкодисперсных частиц во всей системе.

Сигнализация

Вследствие интенсивного ведения культуры и промежутков, когда система остается без присмотра, рекомендуется использовать сигнализацию. В настоящей работе установлена простая сигнализация, связанная с системой автодозвона (Part #А-1, Aquatic Ecosystems, lnc.). Система отслеживает давление на линии подачи воздуха (Part #В601, Aquatic Ecosystems, lnc.), уровень воды в культуральных бассейнах (Part #2Р313, W.W. Grainger, lnc.), температуру воды во всей системе (Part #А-3, Aquatic Ecosystems, lnc.) и скорость водного потока на линии подачи (Part #6940-015, Ryan Herco, lnc.). В случае низкого давления воздуха, уровня воды, температуры, отсутствия циркуляции воды система автодозвона отсылает сообщение тревоги на четыре номера. Реципиент должен подтвердить прием сообщения в течение 30 секунд, либо система отправит сообщение на следующий номер.

Хотя сигнализация необязательна, спокойствие на 24 часа в сутки и 7 дней в неделю обойдется в 400 долларов.

Оборот воды в УЗВ

Под «установками замкнутого водоснабжения» понимают полную регенерацию и использование воды любое количество раз для водоснабжения бассейнов (рыбоводных емкостей).

Рисунок 1. Схема рыбоводческого хозяйства с установками замкнутого водоснабжения (УЗВ) для выращивания рыбы

При этом в УЗВ осуществляется:

  • очистка воды от загрязнений в процессе выращивания рыбы (органика);
  • поддержка надлежащего санитарного состояния воды на безопасном для выращиваемых рыб уровне;
  • восстановление как химического, так и газового режима воды;
  • обеспечивается температура для получения максимального эффекта от выращивания рыбы в УЗВ.

В УЗВ потребность в свежей воде выявляется удаляемыми из УЗВ отходов — рыбоводного осадка, потерями воды на испарение в установке замкнутого водоснабжения, на протечки в оборудовании и на прочие цели, не связанные с качеством воды: заполнение емкостей для транспортировки рыбы и т.п.

На заметку. Обычная потребность УЗВ на пополнение потерь воды — 2-5 процентов за сутки от всего объема воды в системе.

Фото форель в установке замкнутого водоснабжения

Биологическая регенерация воды в УЗВ

При использовании УЗВ для разведения рыбы – осетров, клариевого сома, форели, судака, речного угря или теляпии — основным процессом биологической регенерации по химическому составу воды выступает освобождение воды, оборачиваемой в УЗВ, от основного компонента — соединений азота, который накапливается в системе замкнутого водоснабжения при жизнедеятельности разводимой рыбы в УЗВ.

При аэробной биологической очистке, осуществляется перевод азота органических соединений, содержащихся в УЗВ в не съеденных, растворенных кормах и в виде экскрементов в аммонийный азот, перевод аммонийного азота в неорганической форме, который появляется в процессе разложения загрязнений и выделяемого выращиваемой рыбой через почки, жабры и кожные покровы, в нитритную форму, а после в нитратную.

Этапы превращения азота производятся различными группами микробного населения биологической плёнки оборудования биологической очистки. Это финишный процесс аэробного превращения азотных соединений.

На заметку. Для получения икры в УЗВ целесообразно и лучше всего выращивать бестера, который быстрее созревает для дачи черной икры. Первый раз самка бестера даёт икры не более семи процентов от своего веса, далее выход икры возрастает до 20%! Обычный осётр даёт в два раза меньше черной икры.

Далее превращение нитратов в свободный азот (газ) осуществляется анаэробными бактериями при ограничении поступления кислорода. Этот процесс носит название денитрификация, и выполняется в денитрификаторах. При этом требуется поддержание энергетического питания бактерий подачей в систему этанола и мелассы. Газообразный азот выводится из УЗВ в окружающую атмосферу.

На фото кормление речного угря в УЗВ

Фото содержание маточного стада осетровых в УЗВ

Полносистемная установка замкнутого водоснабжения

Полносистемные УЗВ по выращиванию рыбы не получили распространения в промышленном производстве рыбы, т.к. при процессах денитрификации необходимо соблюдение условий для стабильного использования оборудования УЗВ.

Процессы денитрификации проходят по различным схемам, в подавляющем числе которых происходит образование имеющих резкий запах ядовитых конечных продуктов. Даже при небольшом отклонении от режима работы денитрификаторов в установках замкнутого водоснабжения, эти вещества обычно приводят к гибели всей разводимой рыбы.

Денитрификация сложна в управлении и не даёт полную гарантию по результату работы УЗВ.

Другие замкнутые системы по выращиванию рыбы, в которых отсутствует процесс конечной анаэробной денитрификации оборачиваемой воды, не могут называться УЗВ.

В них процесс переработки азотных соединений завершается на стадии нитратов. Уменьшение их содержания до уровня, безопасного для рыбы, осуществляется путём разбавления за счет поступления в УЗВ проточной воды.

При этом происходит удаление части оборотной воды, имеющей повышенное содержание нитратов.

На фото кормление тиляпии в установке замкнутого водоснабжения

Системы оборотного водоснабжения в УЗВ для выращивания рыбы

Тем не менее, системы оборотного водоснабжения с биологической очисткой воды, которые не имеют денитрификаторов, называют УЗВ.

Общепринято установками замкнутого водоснабжения называть системы, в которых пополнение свежей воды не превышает за сутки уровня в 30 процентов от объема оборотной воды. А связано это с тем, что термин способствует более легкому получению разрешительной документации вводимых проектов с органами власти.

Но нужно понимать принципиальную разницу – в УЗВ для разведения рыбы осуществляется регенерация всей оборотной воды по соединениям азота, а при подпитке устраняются только невозвратные механические потери. Подобные системы функционируютт в бессточном режиме.

В УЗВ по разведению рыбы только с аэробной биологической очисткой превращение азотных соединений заканчивается на стадии нитратов.

Нужно понимать, что в рекламных материалах по УЗВ показатели уровня замены воды на уровне в 5 – 10 процентов в сутки не совсем корректны. Уровень подпитки напрямую зависит от нагрузки установки по внесению кормов, и чем больше эта нагрузка (либо чем выше плотность содержания в УЗВ рыбы), тем нитраты быстрее накапливаются, и тем большая подпитка воды требуется.

Одна система УЗВ может работать как при 5, так и 20 процентов подпитки – всё зависит от нагрузки на неё.

Фото карпов кои, выращиваемых в УЗВ

Показатели продуктивности УЗВ

Продуктивность рыбы в УЗВ

При разведении в УЗВ сибирского (ленского) осётра, радужной форели от начальной массы в 3 грамма за 12 месяцев рыбы достигают массы в 1,5 кг. Для достижения подобного веса при прудовом разведении необходимо 2,5 – 3 года.

При выращивании клариевого (африканского) сома от его зарыбления в УЗВ (масса малька 3 гр) до достижения веса в 1,2 килограмма проходит 6 месяцев, в естественных условиях клариевый сом в нашей стране не растёт.

Речной (европейский) угорь, судак набирают вес в УЗВ от 1 грамма до 350 гр за 1 год.

Разводимая в установках замкнутого водоснабжения тиляпия за год набирает вес 700 грамм.

Виды рыб, которые с успехом выращивают в УЗВ

На заметку. В УЗВ возможно и выращивание такой рыбы, как карп. Из икры за 9 месяцев получают товарного карпа весом в полкило (в пруду карп набирает данную навеску только к 3-м годам).

В УЗВ возможно получать с квадратного метра используемой площади от одного центнера до 1,5 тонн рыбы в год.

Экономическую эффективность работы УЗВ, окупаемость вложений перед созданием рыбоводного предприятия целесообразно просчитать в бизнес-плане .

Дополнительные моменты

Также для выращивания рыбы используется такое оборудование:

  • Ультрафиолетовые лампы. Они необходимы для проведения обеззараживания воды.
  • Оксигенератор. Позволяет насыщать воду требуемым количеством кислорода.
  • Озонатор. Необходим для обеспечения среды проживания озоном.
  • Инкубаторы. Требуются в случаях, когда рыба разводится для икры.
  • Кормушки. Позволяют обеспечивать дозированную подачу питания в требуемое время.

Что понадобится дальше для разведения осетров в УЗВ?

Для небольшого рыбного хозяйства предлагается комплекс для разведения осетра в домашних условиях, весом в 1 тонну по цене 1, 1 млн. руб. , общей площадью 36 кв. м, с 4 емкостями для воды, и потреблением ресурсов с 1, 7 м3 в день.

Если необходимо организовать производство 2 тонн рыбы в год, то можно приобрести комплекс за 1,7 млн. руб. с большим количеством бассейнов.

Для масштабного рыбного хозяйства предлагается модульное оборудование из 8 бассейнов по цене 2,5 млн. руб.

За сравнительно небольшое вложение можно организовать свой прибыльный беспроигрышный бизнес по разведению шиншилл или рыбы, который будет востребован потребителями всегда.

источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *