Технология управляемого замкнутого водоснабжения | Рыба рыборазведение в УЗВ

Замкнутые рыбоводные установки зародились в США в середине 20 века. Их использование было обосновано американской национальной программой восстановления численности естественных популяций форели в северо-западных штатах США.

Сегодня Установки Замкнутого Водоснабжения (УЗВ) активно используется аквакультурными хозяйствами по всему миру.

Основной задачей УЗВ является искусственное создание среды обитания гидробионтов, обеспечивающей максимальный выход товарной продукции в сокращённые сроки при сохранении качества товара. Кроме того, к такого вида установкам предъявляются требования эффективного использования водных ресурсов — минимальная подпитка, использование оборотной воды.

Круглогодичное выращивание гидробионтов в закрытых аквакультурных фермах исключает режимы зимовки, тем самым интенсифицируется процесс роста. Чем качественней технология, тем лучше среда обитания и, как следствие, выше темпы роста рыбы. Кроме того, качественно очищенная вода позволяет повысить плотность посадки рыбы и более эффективно использовать производственные площади.

Бассейны

Средой обитания гидробионтов в технологической линии являются бассейны с подготовленной водой. Главная задача всего технологического процесса – очистка оборотной воды, поскольку от 95 до 85 % воды, слитой из рыбных бассейнов, возвращается в систему и требует удаления из неё продуктов жизнедеятельности рыб для дальнейшего возврата.

Механическая очистка

Очистка начинается с механической фильтрации. Наиболее эффективные устройства для этой операции – барабанные фильтры, представляющие собой вращающийся в корпусе микросетчатый барабан. Барабан требует периодической промывки отфильтрованной водой, тем самым решается две задачи – очистка барабана от твёрдых, нерастворённых частиц (фекалии рыб, не съеденный корм) и выведение из оборотной системы воды с накопленными вредными веществами (нитраты, сульфаты). Важным моментом при транспортировке воды к механическим фильтрам – создание самотёчной системы. Такая транспортировка не разбивает взвешенные частицы и не растворяет их в воде, тем самым повышая качество механической очистки. Кроме того повышается энергоэффективность линии, за счёт исключения дополнительных насосных групп.

Биологическая очистка

Следующим этапом очистки воды является процесс удаления из воды растворённого азота – биофильтрация. Продукты жизнедеятельности рыб, не съеденный корм вызывают аккумуляцию аммонийного азота в воде, который крайне токсичен для гидробионтов. Решением данной задачи является перевод аммонийного азота в нитраты, концентрация в воде которых может быть в сотни раз выше аммонийного азота без ущерба для живущих в воде рыб. Такая химическая реакция возможна благодаря биоорганизмам – бактериям, живущим на поверхностях биофильтра. Биофильтр представляет собой ёмкость (зачастую бетонную, заглублённую в пол), которая заполнена элементами – биозагрузкой, на поверхностях которой селятся колонии бактерий. Ёмкость биофильтра – биореактор наполняется водой и подвергается аэрации. Воздух создаёт барботажный эффект, что интесифицирует процеес, а также снабжает биофильтр необходимым кислородом. Кроме того, интенсивная аэрация в биофильтре способствует удалению углекислого газа из воды, накапливаемого от дыхания рыб.

Насосное оборудование

Дальнейшая очистка воды осуществляется в потоке, поэтому после биофильтра установлена насосная группа. К бассейну-сумматору, из которого осуществляется забор воды насосами, подведён источник чистой воды. Таким образом, в бассейне-сумматоре осуществляется подпитка чистой водой, в количестве равном удалённой со стоками воды. Обычно эта величина на уровне 5-15 %.

Денитрификация

После биофильтра для ряда видов рыб, в том числе для осетровых, решается вопрос денитрификация. Не смотря на высокие допустимые нормы концентрации нитратов в воде, их количество непрестанно растёт и требует удаление их из системы. Осуществляется это либо за счёт увеличения ежесуточной подпитки либо введением в технологию денитрификатора. Денитрификатор – это тот же биофильтр, только закрытого типа (без доступа кислорода). В денитрификаторе за счёт бактерий идет разложение нитратов на свободный азот. Процесс денитрификации протекает при постоянной подпитке источником углерода. В большинстве случаев это метанол. Все денитрификаторы имеют невысокую пропускную способность по воде, поэтому устанавливаются в систему байбасом, т.е. пропуская через себя только часть потока.

Регулировка рН

В процессе биофильтрации и денитрификации, снижается щелочной показатель воды, уровень pH. Его необходимо регулировать путём периодического внесения в бассейн сумматор щёлочи. Для таких целей применяется обчная пищевая сода.

Обеззараживание

Следующая стадия включает в себя дезинфекцию воды. Наиболее эффективна – двухэтапная дезинфекция. Первый этап – ультрафиолетовое облучение, путём пропускания воды через ультрафиолетовые лампы. Второй этап – это обработка воды озоном. Для этого устанавливается озонатор, который сам вырабатывает озон и растворяет его в воде.

Подогрев воды

В процессе очистки воды и после подпитки её из чистого источника, температура воды падает. Необходимо довести технологическую воду до температуры, соответствующей биотехническому нормативу. Для этого используется теплообменник, который как и денитрификатор устанавливается байпасом. К теплообменнику подводиться источник тепла – горячая вода, температурой 80-90 ºС.

Оксигенация

Подготовка воды перед подачей в бассейны завершается насыщением её кислородом. Вода пропускается через кислородный конус – оксигенатор, к которому подведён источник кислорода (кислородная станция или баллоны с кислородом), и в нём происходит насыщение воды до заданных параметров.

Подготовленная вода подаётся в бассейны таким образом, чтобы создать течение в бассейне.

Система мониторинга

Контроль работы линии осуществляется системой мониторинга, которая обычно включает в себя датчики кислорода, температуры и рН.

Кормление

Кормление рыб автоматизировано. В бункер кормушек засыпается комбикорм, устанавливается таймер и задаётся порция кормления, после чего кормушка сама выбрасывает корм в заданное время.

Современная технология замкнутого водоснабжения, применяемая компанией заключается в следующем:

Строительство УЗВ

Проектирование и строительство УЗВ

В СК « Русские Поместья» вы можете заказать профессиональное проектирование и строительство УЗВ для акваферм.
Для получения подробной консультации звоните по номеру (812) 425-66-67.

Содержание

Описание УЗВ в комплексе

Задачей устройства замкнутого водоснабжения (УЗВ), является максимально очищенная вода с минимальной подпиткой для обеспечения наилучшей среды обитания для гидробионтов. Аквакультурные фермы на принципах УЗВ позволяют исключить «зимовку» тем самым обеспечить круглогодичный прирост рыбной продукции, а также икры.

При правильном подходе к качеству воды, можно увеличить плотность посадки и обеспечить превосходный вкус, ни чем не отличающийся от рыбы растущей в дикой природе.

Устройство бассейнов для УЗВ

Существует несколько вариантов изготовления бассейнов для систем УЗВ: железобетонные, ПВХ бассейны готового типа, а так-же бассейны из полипропилена (пищевого пластика) свариваемые специалистами вручную непосредственно по месту установки – индивидуально изготовленные ёмкости имеют наиболее низкий коэффициент загрязняемости и являются наиболее целесообразным решением как с экономической так и технической точек зрения.

Материал поставляется в рулонах: длина и ширина определяется индивидуально из расчета диаметров бассейнов их объёма и количества.

Из рулона нарезаются листы необходимой длины, в размер бассейна, таким образом остаётся минимальное количество обрезков. Процесс спайки осуществляется при помощи специального сварочного экструдера.

Основная особенность заключается в поддержании температуры в помещении не менее 13°С. В среднем сварка бессейна объемом 25м3 занимает от 2-4 дней.

Механический фильтр

Система УЗВ это замкнутый цикл циркуляции воды, которая состоит из нескольких этапов очистки. Первым этапом является механический фильтр или как его еще называют «барабанный» фильтр.

Задача данного фильтра, предотвратить попадание в систему органических частиц, которые выделяют рыбы в процессе жизнедеятельности. Часть воды после фильтрации попадает в основной сток канализации, а другая часть поступает по системе уже более очищенная.

Фильтр биологической очистки

Биологическая очистка воды, это один из самых сложных процессов в системах УЗВ. По сути своей фильтр биологической очистки является ёмкостью , в которой находится специальная биологическая загрузка, она является своего рода «домом» для различных видов бактерий. Которые благоприятно способствуют химическим процессам происходящим в данных системах.

Основная сложность заключается в запуске биологического фильтра. Более подробно про правильный запуск биофильтра в видеоролике.

Насосное оборудование

УЗВ это замкнутая система циркуляции воды, самым важным «сердцем» данной системы является насосное оборудование.

Насосный блок довольно нагруженный узел, по этому к выбору насосного оборудования стоит подходить очень осмотрительно т.к. на рынке множество различных предложений, основное внимание при выборе нужно обращать на конструктивные особенности и энергоэффективность (соотношение энергопотребления к пропускной способности).

Узел оксигенации\озонации

Оксигенация:

Если насосное оборудование является «сердцем» системы, то без преувеличения можно назвать узел оксигенации «лёгкими» системы — напрямую влияющими на плотность посадки рыбы в Вашем УЗВ. Источником кислорода для систем оксигенации могут являться как кислородные концентраторы, так и криогенные ёмкости со сжиженным кислородом.

В технологиях УЗВ известно много принципов оксигенации, но одним из наиболее эффективных методов насыщения воды атомарным кислородом позволяющим осуществить 300%ное насыщение, является оксигенция с применением конусных оксигенаторов.

Принцип работы К-оксигенатора: в следствии снижения скорости потока в конусе, устанавливается равновесие между подъёмной силой кислородных пузырьков и стекающем в нижнюю часть конуса потоком воды. Пузырьки остаются во взвешенном состоянии, в результате достигается оптимальное насыщение воды кислородом.

Более подробно про основные принципы оксигенации в нашем видеоролике:

Озонация (Озон и озонирование в УЗВ).

Озонация в отличии от UF-очитки имеет ряд преимуществ при использовании в установках замкнутого водоснабжения:

• Являясь сильнейшим природным окислителем-озон в короткие промежутки времени растворяет/окисляет большую часть органики остающейся в системе, после чего продукты распада органики участвуют в основных процессах нитрификации Вашего биофильтра.
• Окислительный потенциал ионизированного газа позволяет полностью снять нагрузку от патогенной биофлоры возникающей в условиях замкнутого водоснабжения.
• Озон окисляет нитриты до относительно безопасных нитратов

Более подробно в видеоролике:

Система заполнения — система слива

Качество воды поступаемое в систему самая важная составляющая. Центральный водопровод не рекомендуется использовать для заполнения т.к гидрохимия воды может быть не стабильна, а вот использования скважины это отличная возможность получить качественную воду.

Канализация в системах УЗВ используется по принципу пруда отстойника. Стоки от системы поступают в пруд, где в дальнейшем все органические вещества разлагаются по пищевой цепочке. Тем самым никакого вреда экологии мы не приносим.

Важно помнить, что объем пруда должен быть больше в 15-20 раз, чем суточный объем канализационных стоков.

Системы автоматизации (мифы и реальность)

Миф: Можно ли полностью заменить человека интеллектуальными системами управления в технологическом цикле выращивания рыбы в условиях УЗВ? — опираясь на наш практический опыт, мы говорим однозначно — нет!

Реальность: Автоматизация это не более чем умный ассистент — позволяющий взять на себя рутинную работу по управлению циклом и контролю за жизненно важными параметрами основных узлов УЗВ — основной задачей которого является минимизация влияния человеческого фактора и сведение к минимуму рисков потери аквоурожая.

Глубина автоматизации: Глубина автоматизации в зависимости от пожеланий Заказчика может дифференцироваться от минимального пакета базовых требований безопасности до продвинутого уровня с автоматическим контролем параметров состояния датчиков кислорода и уровней PH, наличием обратной связи с исполнительными механизмами, а так же выводам аварийный состояний через облачные сервисы.

СК « Русские Поместья» осуществляет профессиональное проектирование и строительство УЗВ для акваферм, звоните!