Поиск по сайту

Переводчик сайта

Блюда из семги

ГЛАВА 2. Разведение и выращивание рыбы в установках с замкнутым циклом водообеспечения

Преимущества, устройство и принцип работы установок с замкнутым циклом водообеспечения

В настоящее время основную часть рыбы выращивают в прудах, где земля является естественной основой производства, важнейшим элементом биологического процесса. В индустриальном рыбоводстве (садки, бассейны) естественные свойства земли как элемента самого производства утрачивают свое значение. Кроме того, выращивание рыбы в прудах, садках, бассейнах зависит от внешних факторов среды. Производство рыбы в прудах требует достаточно больших расходов воды – до 30 тыс. м3, а в бассейнах – до 10 тыс. м3 на 1 т рыбы.

При выращивании рыбы в бассейнах при плотности 100 кг/м3 и более возникает необходимость ее очистки перед сбросом в водоемы. Все это приводит к тому, что лимитирующими факторами в увеличе- нии производства рыбы выступают земля, вода и окружающая среда.

Новым направлением в индустриальном рыбоводстве становится выращивание рыбы в условиях с замкнутым циклом водообеспечения (УЗВ), представляющее принципиально новую форму связи между производством рыбы и окружающей средой. В УЗВ вода, выходящая из рыбоводных емкостей, проходит очистку, насыщается кислородом и возвращается обратно. При этом лимитирующие факторы производст- ва рыбы утрачивают свое значение. Остается один фактор – корма со- ответствующего качества.

Выращивание рыбы в УЗВ по сравнению с традиционными метода- ми рыбоводства имеет следующие преимущества (Апостол и др., 1985):

– обеспечивает круглогодичное производство; – обеспечивает значительную рыбопродуктивность (от 0,3 до 1 т/м3 в год) при затратах воды от 0,1 до 0,2 тыс. м3 в год на 1 т;

– сводит до минимума потери комбикормов, поддается механи- зации вплоть до полной автоматизации всех процессов;

– позволяет создавать как крупные рыбоводные комплексы, так и отдельные установки, которые могут быть использованы в условиях любых производств в виде подсобных хозяйств для получения товар- ной рыбной продукции;

– производство находится непосредственно в местах потребле- ния, что исключает транспортные расходы на большие расстояния.

Кроме того, отходы выращивания рыбы из УЗВ можно улавливать и использовать в виде удобрений или дополнительных компонентов корма, а не выбрасывать, как обычно, в канализацию или в водоемы, что способ- ствует их постоянной эвтрофикации. Таким образом, эксплуатация УЗВ открывает путь к безотходному производству рыбной продукции.

Именно эти предпосылки вызвали в последнее время интерес во всем мире к выращиванию рыбы в УЗВ.

В УЗВ, как правило, входят рыбоводные емкости, устройства для очистки и аэрации воды, кормораздатчики, приборы для контроля и управления параметрами качества воды. В случае, когда источник под- питываемой воды не отвечает рыбоводным требованиям, вводится блок водоподготовки.

Рыбоводные емкости в УЗВ несколько отличаются от традицион- ных горизонтальных бассейнов, уровень воды в которых обычно устанавливается на высоте 80–100 см. Для более рационального использо- вания объемов помещений, удобств обслуживания следует использо- вать силосы – цилиндрические бассейны диаметром 1,5–2 и высотой 2–3 м с конусным основанием. В таких бассейнах практически весь корм потребляется рыбой, полнее используется растворенный в воде кислород, улучшается процесс самоочистки.

Очистка воды в УЗВ. Основным устройством в установке замкну- того водообеспечения является блок очистки воды, который служит для удаления из оборотной воды взвесей (остатки корма, экскременты рыбы, отработанный ил и биопленка), растворенных метаболитов рыб.

Принцип действия блоков очистки, его конструктивные особенно- сти зависят от положенного в его основу метода очистки. Большинство применяемых методов можно разделить на четыре группы: 1) физиче- ские; 2) химические; 3) физико-химические; 4) биологические. Наибо- лее эффективным оказался биологический метод. Принципиально этот метод реализуется в двух направлениях: в качестве блока биологической очистки используются аэротенки и биофильтры, где рабочим элементом являются соответственно взвешенный ил и прикрепленная биопленка. Основной недостаток аэротенков – их большие габариты. После рыбо- водных бассейнов, с точки зрения водоочистки, вода выходит условно чистой. Получить необходимую концентрацию ила в аэротенках слож- но, поэтому для нормальной работы установки на базе аэротенка его объем должен превышать объем рыбоводных емкостей в 7–10 раз.

Широко известны следующие типы биофильтров: 1) капельные; 2) погружные; 3) вертикальные; 4) с вращающимися дисками.

В капельных биофильтрах вода поступает сверху и под действием силы тяжести проходит через него с такой скоростью, что не покрыва- ет наполнитель, хотя все внутренние части фильтра остаются постоян- но смоченными. Крупные капельные фильтры оборудованы вращаю- щимися устройствами, которые равномерно распределяют воду над наполнителем (гравий, ракушечник). Капельные фильтры могут раз- мещаться в несколько ярусов (полочный биофильтр).

Погруженные биофильтры по конструкции сходны с фильтрами грубой очистки, однако в них есть среда, на которой развиваются бак- терии. Вода входит с одного конца фильтра, проходит через наполни- тель и выходит с противоположного конца.

В вертикальных фильтрах вода поступает в нижнюю часть, прохо- дит вверх через наполнитель и выходит из верхней части. В этот фильтр может быть встроен фильтр грубой очистки, который располо- жен ниже уровня поступления воды.

Во всех биофильтрах наблюдается тенденция к накапливанию взвешенного вещества по мере того, как масса бактерий отделяется от

стенок и наполнителя. В связи с этим рекомендуется в днище фильтра устраивать сливной клапан, через который по мере необходимости удаляется накопившийся осадок.

В фильтре с вращающимся диском наполнитель перемещается че- рез воду, в то время как в погруженных, капельных и вертикальных фильтрах он неподвижен. Фильтр состоит из большого числа вращаю- щихся пластин, насаженных на общую ось. На этих пластинах разви- ваются бактерии. Попеременное поступление в емкость воды, загряз- ненной продуктами обмена и воздуха, обеспечивает постоянное снабжение бактерий питательными веществами и кислородом.

Задачами блока регенерации воды являются насыщение воды ки- слородом, поддержание заданной температуры и регулирование рН. Для насыщения воды кислородом применяются аэраторы и оксигена- торы. В первом случае используется кислород воздуха, во втором – свободный кислород. Оксигенатор представляет собой вертикальный бак, в который под давлением подается кислород. Сверху поступает вода, которая разбрызгивается или, если оксигенатор с наполнителем, омывает его, собирается в нижней части и подается на выход. Он со- стоит из цилиндра диаметром 1,6 м и высотой 8 м. Поступающая в него вода падает через распределители на решетчатую деревянную насадку, которая дробит воду на мелкие струи. Кислород в оксигенатор подает- ся снизу и распыляется через мелкопористые керамические блоки. Та- кой оксигенатор имеет хорошую эффективность использования кисло- рода – до 96%. При единовременной ихтиомассе в установке, равной 10 т, расходуется 3 м3/ч кислорода.

Насыщенная кислородом вода из оксигенатора поступает в рыбо- водные бассейны из расчета 60–110 м3/ч воды, или 2–4 л/с на 1 т их- тиомассы. На очистку направляется не вся отводимая из бассейнов во- да, а только 20–50%. Остальная вода, минуя очистные сооружения, поступает в приемный бак перед насосами.

Температура воды в установке составляет 22–25oС. Содержание кислорода в воде на выходе в бассейны – 25–30 мг/л, на выходе – не менее 6 мг/л. Удельный расход кислорода составляет 0,04–0,08 мг О

2

/с на 1 кг ихтиомассы. Для поддержания нужной температуры воды ис- пользуют бойлеры или электронагревательные приборы.

Качество воды в установке с замкнутым циклом водоснабжения необходимо контролировать путем отбора проб из выходящей после фильтра воды ежедневно. При ухудшении очистки воды в биофильтре необходимо изменить количество воды, проходящей через него, увели- чить подачу воздуха или кислорода, добавить наполнитель или умень- шить плотность посадки рыбы.

В оборотной воде могут аккумулироваться такие токсичные для рыб вещества, как аммоний (NH4), нитриты (NO2), нитраты (NО3) и др. Наи- большую опасность для рыб представляет собой аммиак (NH3) (табл. 1).

По качеству вода должна соответствовать воде, используемой в прудовых форелевых и карповых хозяйствах, но по азотистым соеди- нениям и количеству взвешенных частиц при рН 6,5–7,5 к ней предъ- являются несколько иные требования (табл. 2).

Для устранения токсических веществ в установки вводят узел де- нитрификации.

В некоторых установках с замкнутым циклом водоснабжения ис- пользуют вторичный отстойник, или осветлитель. По конструкции он не отличается от первичного и предназначен для сбора твердых взвешенных веществ, прошедших через биофильтр. При наличии устройств по очист- ке воды от взвешенных веществ перед биофильтром и после него количе- ство взвешенных частиц в рыбоводных бассейнах не превышает 25 мг/л, что не вызывает ухудшения физиологического состояния рыб.

Добиться удаления нитратов, фосфатов и взвешенных частиц можно включив в систему водные растения. Блок с ними располагают сразу за фильтром или окончательным осветлителем либо помещают их в осветли- тель. Для этого можно использовать водный гиацинт (Eichhornia crassiper) или водяной китайский каштан (Eleocharis dulch). Каждое из этих растений быстро растет и эффективно извлекает из воды различные вещества.

В России разработаны блоки биологической очистки воды произ- водительностью 10, 20 и 80 м3/г оборотной воды. В качестве наполни- теля в них используется перфорированная пленка. Верхняя часть фильтра – орошаемая, нижняя – погружная. Фильтр имеет зоны нитри- фикации и денитрификации. На базе этих фильтров разработаны уста- новки с замкнутым циклом водоиспользования для выращивания поса- дочного материала и товарной рыбы.

Showcases

Background Image

Header Color

:

Content Color

: