Фильтрация воды (в бассейнах, УЗВ и т. д.) и ее многократное использование рыбоводными хозяйствами. Часть1. Рециркуляция и ее компоненты
О компании Hydrotech
Данная статья – это разработка биологов шведской фирмы "Хайдротек АБ", которая является ведущей компанией в области технологий фильтрации. Мы хотели бы проинформировать своих клиентов о том, как наши фильтры могут быть приспособлены и применены в качестве интегрированной части систем для многократного использования, а также для целей очистки на производственных линиях в хозяйствах, чтобы улучшить качество воды.
Компания "Хайдротек АБ" была основана в 1984 году и с этого времени является лидером в области технологий фильтрации воды микросетчатыми фильтрами на рыбоводных хозяйствах. Первым фильтром, который был разработан для фильтрации с помощью микросетчатого фильтра, был треугольный фильтр, продажи которого составили 1500 штук. После этого компания "Хайдротек" разработала барабанные фильтры, а недавно внедрила новую разработку – дисковый фильтр. Этот широкий ассортимент фильтров покрывает конкретные потребности каждого рыбоводного хозяйства. Составив эту статью, мы надеемся, что люди, заинтересованные в разведении рыбы в рыбоводных хозяйствах, смогут узнать что-то новое о многократном использовании воды и, таким образом, избежать многих ошибок, так как успехи наших клиентов важны для нас и для бизнеса в целом.
Тем не менее, компания "Хайдротек АБ" не несет ответственность за ту классификацию систем, которая была основана на положениях данной статьи. Содержащаяся в ней информация должна рассматриваться как общие направления. Без нашего предварительного письменного согласия текст или изображения из этой статьи копировать запрещено.
Определение рециркуляции
Традиционное рыбоводное хозяйство с прудами и резервуарами имеет впускной и выпускной каналы. Вода используется несколько раз, или же это просто проточная система. Если вода очищается для улучшения её качества и используется снова, то это считается системой многократного использования или рециркуляции. Тем не менее, если дать определение рециркуляционной системе в аквакультуре (РСА) довольно просто, то более сложным делом является обозначить то, как оценить саму технологию этой системы. Целью данной статьи является дать описание технологий очистки воды, используемых в сооружениях аквакультуры, с особым акцентом на микрофильтрации.
Часто дают следующее определение:
Степень рециркуляции: (1 – A ÷ (A+C)) X 100 = % рециркуляции
На практике, если, например, в систему добавляют 10 л/сек свежей воды и 90 л/сек рециркулируется, то в результате степень рециркуляции составляет 90%. Для увеличения рециркуляции воды можно применять широкий ассортимент оборудования, как это можно видеть на рисунке ниже:
Высокая степень рециркуляции не является достаточной мерой касательно производительности любой РСА. Например, если большой объем воды рециркулируется с очень низкой плотностью посадки рыбы, то эту воду можно рециркулировать без какой-либо очистки. Соответственно, это выглядит очень эффективным, если брать традиционное определение рециркуляции. Типичная закрытая система будет иметь степень рециркуляции более 99%. В качестве добавления к оценке закрытых систем рекомендуется более продуманный дизайн и коэффициент стоимостного соотношения:
м3 свежей воды на кг корма, добавляемого в систему
Этот коэффициент даст больше информации о техническом уровне системы. Типичный диапазон закрытых систем: 20-500 л свежей воды на кг корма, добавляемого в систему.
Компоненты системы рециркуляции
Водная среда должна удовлетворять потребностям культивируемых в хозяйстве организмов, как относительно качества воды, так и по своим физическим свойствам. Широко распространены вырытые в грунте пруды, в основном, из-за рентабельности их строительства.
Разводимая уже более 100 лет, радужная форель хорошо адаптирована для интенсивного производства в искусственных условиях. В начале этого века кормление форели было редким, и естественные источники питания составляли большую часть их диеты. Ранее разведение форели в условиях аквакультуры основывалось на низкой плотности рыбы. Там, где преобладали естественные условия с мягким грунтом, сохранялась прудовая система. В настоящее время достижения в области технологии питания и оборудования позволяют форелевым хозяйствам увеличить плотность посадки рыбы и повысить эффективность. За последние 20 лет получила развитие более «индустриальная» форма искусственного разведения рыбы, особенно разведение лосося в Норвегии, угря в Голландии, Дании, на Тайване и других странах юго-восточной Азии. Если не брать в учет форель и канального сома, тилапия и полосатый окунь являются преимущественными видами искусственного разведения в США, где ключевыми факторами являются:
-
Виды рыбы высокой ценности - Свежая рыба, поставляемая на рынок
- Высокая производительность на м2
- Производство независимо от источника воды
Многократное использование воды является неизбежным следствием, если необходимо выполнять вышеуказанные требования. Необходимо продумать конструкцию бассейнов для удовлетворения потребностей рыбы. Свойства самоочистки, факторы стоимости и пространства это только несколько критериев для определения оптимального выбора. Существуют несколько базовых конструкций:
Существуют и другие типы конструкций, но вышеприведенные являются более практичными и широкораспространенными.
При выборе рыбоводного бассейна необходимо учесть следующее:
-
Вид рыбы, является ли она донной? (такие как, например, угорь и лососевый смолт) или, если это радужная форель, где используется вся толща воды? Для первого типа (и экономических расчетов) используются квадратные метры (м²), а для обозначения объема второго типа водоемов используются кубические метры (м³). -
Наличие свободного места.
-
Функция самоочистки.
-
Регулировка водных потоков и передачи кислорода.
Для расчета свойств бассейнов используйте нижеприведенную таблицу:
Таблица 1. Расчет свойств бассейнов
| Свойства | Круглый резервуар | Квадратный с закругленными углами | Кольцевой |
|---|---|---|---|
| Эффект самоочистки | 5 | 4 | 3 |
| Время осаждения | 5 | 4 | 3 |
| Регулировка кислорода | 5 | 5 | 3 |
| Использование доступного места | 2 | 4 | 5 |
Оценки 1 – 5, 5 – лучшее, 1 – худшее.
Как следует из таблицы, выбрать бассейн, руководствуясь физическими характеристиками, не так легко; необходимо также учесть биологические особенности требуемого вида рыб. Самоочищающиеся бассейны улучшают качество воды и дальнейшая фильтрация воды в бассейнах более эффективна. Органические вещества (измеряются уровнем БПК – биохимической потребности в кислороде), азот и фосфор попадает в воду из экскрементов и гранул кормов всего за несколько минут. Из-за гидравлических характеристик и действия гравитационных сил время задержания частиц в круглом резервуаре составляет 2-3 минуты.
Вертикальный впуск с горизонтальной регулировкой очень эффективен для контроля течения в резервуаре, но скорость подачи не должна превышать 0,3 м/с. Для этого в вертикальной части трубы проделывается несколько отверстий.
Примечание: При установке насоса ниже уровня воды в баке просверлите небольшое отверстие над поверхностью воды, иначе вода может перетекать и бака в резервуар самотеком, что приведет к опустошению бака.
В круглых бассейнах отсутствует импульсная сила, создающая течение, скорость потока в баке рассчитывается просто по скорости потока воды в канале:
Q = A * V
(Q = поток воды, м³/час. A = площадь поперечного сечения, м². V = скорость потока, м/с)
Течение контролируется только посредством закачки дополнительного объема воды в бассейн. Для достижения эффекта самоочистки скорость потока у дна должна быть около 4-5 см/с. Для всех видов бассейнов плотность посадки рыбы очень важна, так как при движении рыбы получается эффект «очистки». Для всех типов бассейнов уклон дна не так важен, обычно рекомендуется 2-5 см/м, но это необходимо преимущественно для слива бассейна.
Некоторые виды рыб являются реофилами (предпочитают течение воды). Исследования показали, что движение вода улучшает их рост и усвоение корма. Некоторые лососевые даже наращивают массу, когда плавают с определенной скоростью, приблизительно на одну длину тела в секунду (в зависимости от размера!), в то время, как другие виды, такие как угорь, являются типичной донной рыбой.
Выпускные каналы бассейнов должны быть спроектированы на оптимальную подачу частиц. Скорость потока воды не должна быть очень высокой (приблизительно 0,3 м/с), а отверстия должны быть достаточно малыми, чтобы не пропускать рыбу.
Данная модель используется преимущественно для угря. В этой конструкции упрощен слив воды из бассейна. Мертвая рыба останется на сетке на поверхности. Данная конструкция обычно монтируется с электромотором и медленно вращающейся щеткой. Размер отверстий для малька угря составляет 0,5 – 1,0 мм. Выпускной канал должен быть самоочищающимся. При большем размере отверстий самоочистка может не понадобиться, а решетку можно установить горизонтально.
Скачать статью полностью в формате pdf
