Григорьев С.С., Седова Н.А. Индустриальное рыбоводство. В 2 ч. Часть 1. Биологические основы и основные направления разведения рыбы индустриальными методами

Подождите немного. Документ загружается.

В оборотной воде могут аккумулироваться такие токсичные для рыб

вещества, как аммоний (NH

), нитриты (NO

), нитраты (NО

) и др. Наи-

большую опасность для рыб представляет собой аммиак (NH

) (табл. 1).

Таблица 1

Количество свободного аммиака, образующегося в воде

в зависимости от рН и температуры воды, %

рН

Температура воды, ºС

5 10 15 20 23 25

6 0,0125 0,0186 0,0274 0,0397 0,05 0,06

6,5 0,0395 0,0586 0,865 0,125 – –

7,0 0,394 0,586 0,859 1,24 0,49 0,57

8,0 1,23 1,83 2,67 3,82 4,70 5,38

8,5 3,08 5,60 8,00 11,10 13,50 15,30

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.

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).

Таблица 2

Количество азотистых соединений и взвешенных веществ,

допустимое в установках с замкнутым циклом водоснабжения, мг/л

Название вещества Карп Форель

1 2 3

Инкубация икры и выдерживание личинок

– NH

2,0 0,5

0,12 0,12

211

Окончание табл. 2

1 2 3

5–10 5

Взвесь 5–10 До 10

Выращивание молоди

– NH

4 2

0,2 0,12

До 60 До 55

Взвесь До 30 До 20

Выращивание товарной рыбы

– NH

6,0 2,5

0,3 0,2

100 До 60

Взвесь До 60 До 25

В России разработаны блоки биологической очистки воды произ-

водительностью 10, 20 и 80 м

/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.

Выращивание рыбы в установке ВНИИПРХ

На основе опыта практического применения во ВНИИПРХ разрабо-

тан головной образец серийной установки для круглогодичного выращи-

вания рыбопосадочного материала карпа (Киселев, 1997; Орлов 1990).

Эта установка может быть использована как самостоятельно, так

и в составе рыбоводных комплексов в кооперации с прудовыми, садко-

выми и бассейновыми хозяйствами. Подрощенная молодь (до 2 г) может

быть получена в оптимальные сроки для прудовых хозяйств любой кли-

матической зоны, молодь массой до 10–50 г может быть использована

для обеспечения УЗВ, бассейновых и садковых тепловодных хозяйств.

Установка ВНИИПРХ построена в 1986 г., обладает мощностью

10 т рыбопосадочного материала и занимает площадь 140 м

. Объем

воды равен 60 м

, объем рыбоводных емкостей составляет 24 м

, в том

числе 4 силоса по 4 м

, 4 силоса по 8 м

и емкость для адаптации рыбы

3 м

. Ее установочная мощность составляет 19 кВт/ч, расход топлива

на подогрев воды – 7 тыс. ккал/ч, расход кислорода – 2160 м

/год, об-

щий объем оборотной воды в системе – 480 м

/сутки, а расход подпи-

точной воды – 5880 м

/год.

212

Блок биологической очистки ВНИИПРХ представляет собой био-

фильтр производительностью 10 м

/ч оборотной воды (рис. 7). В про-

цессе апробации этого биофильтра все блоки показали хорошую рабо-

тоспособность, ему отдано предпочтение из-за меньших габаритов,

простоты конструкции и возможности увеличения производительно-

сти. В биофильтре в качестве наполнителя используется перфориро-

ванная пленка. Верхняя часть его орошаемая, а нижняя – погружная, он

имеет зоны нитрификации и денитрификации. Для более стабильной

работы всех биофильтров необходимо предварительно очищать воду

от механических примесей. Для этой цели можно использовать пер-

вичный отстойник, однако это приводит к резкому увеличению габари-

тов установки.

Рис. 7. Схема замкнутой установки ВНИИПРХ:

1 – рыбоводные бассейны на 2–4 м

воды (8 шт); 2 – оксигенатор;

3 – теплорегулятор; 4 – насосная станция (20–40 м

/ч на 20–30 м высоты);

5 – фильтр-отстойник (10 м

); 6 – биофильтр (25–30 м

);

7 – подача свежей воды с терморегуляцией

Задачей блока регенерации является насыщение воды кислородом,

поддержание заданной температуры, регулировка рН. Для этой цели,

как правило, служат самостоятельные узлы.

Для насыщения воды кислородом применяются аэраторы и окси-

генаторы. Для поддержания температуры воды на нужном уровне ис-

пользуют бойлеры вода – вода, пар – вода или электронагревательные

элементы. Возможна непосредственная подача пара в воду. В каждом

конкретном случае это определяется видом теплоносителя, имеющим-

ся в наличии на предприятии.

Система регенерации воды состоит из отстойника диаметром 2 м

и высотой 2,55 м, биофильтра емкостью 37,5 м

, бактерицидной уста-

новки, оксигенатора, компрессора, бойлеров. Циркуляцию воды в сис-

213

теме обеспечивают 2 насоса, один из которых резервный. Для насыще-

ния воды кислородом используется генератор кислорода «Ксорбокс»

(Швеция). Обслуживание производится с металлических мостков. Для

перемещения грузов используют электротельферы, а при кормлении

применяют автоматические кормушки. Проектная мощность установки

зависит от конечной массы выращенной рыбы и длительности ее вы-

ращивания. В этой установке можно выращивать как молодь карпа

(табл. 3), так и производителей (табл. 4).

Таблица 3

Проектная мощность установки для молоди карпа

в зависимости от продолжительности выращивания

Масса рыбы, г Количество, тыс. шт Общая масса, т

Длительность

выращивания, сутки

1 300 0,3 30

10 200 2,0 50

50 160 8,0 80

Всего 660 10,3 –

Таблица 4

Продолжительность выращивания ремонтного поголовья и содержания

производителей в установке с замкнутым циклом водоснабжения

Масса рыб, г

Продолжительность,

сутки

Количество, шт. Общая масса, кг Отбор, %

0,0015–1 30 505 0,5 –

1–50 40 480 24,0 50

50–500 90 240 120,0 50

500–1000 60 120 120,0 –

1000–2000 120 120 240,0 50

2000–3500 120 30 105,5 –

Получение продукции предусмотрено за 4 цикла в год. Норматив

использования составляет 10,3 т = 24 м

= 429 кг/м

в год.

Выращивание рыбы в рыбоводной компактной установке

Верх-Исетского металлургического завода

В подсобном хозяйстве Верх-Исетского металлургического заво-

да (г. Екатеринбург) в 1979 г. создана высокоэффективная рыбовод-

ная установка для выращивания рыбы промышленным способом (Бо-

былев, 1985).

214

Эта установка отличается простотой конструкции, надежностью в

эксплуатации, применением отечественных типовых сооружений для

очистки воды, эффективностью работы. Установка получила название

«ВИЗ-РКУ

(К)

-240» (рис. 8).

Рис. 8. Рыбоводная компактная установка ВИЗ-РКУ

(К)

-240:

1 – рыбоводный бассейн; 2 – отстойник-окислитель; 3 – бойлер;

4 – насос; 5 – оксигенатор

В установку входят 6 рыбоводных бассейнов по 10 м

каждый

(рис. 9), типовые очистные компактные сооружения типа КУ, прием-

ный резервуар, 2 насоса, оксигенатор. Площадь, занимаемая установ-

кой со вспомогательным оборудованием, составляет 120 м

Рис. 9. Рыбоводный бассейн установки ВИЗ-РКУ

(К)

-240:

1 – щелевой трубопровод для сбора отработанной воды;

2 – распылитель кислорода; 3 – аварийная подача кислорода; 4 – подача воды;

5 – спуск воды из бассейна; 6 – подача отработанной воды

на очистные сооружения

215

Блок биологической очистки, разработанный специалистами

Верх-Исетского металлургического завода, получил название интегра-

тора. Конструкция интегратора позволяет создать в нем слой взвешен-

ного ила необходимой концентрации и тем самым уменьшить объем

очистной емкости, который тем не менее превышает объем рыбовод-

ных бассейнов в 3 раза. В настоящее время на предприятиях различных

ведомств в качестве подобных устройств применяют несколько рыбо-

водных установок, использующих интеграторы.

Установка оснащена аварийной системой подачи кислорода и воздуха

в бассейн с рыбой, которая в случае остановки насоса включается автома-

тически. Максимальная ихтиомасса в установке составляет 15 т карпа.

Рыбоводные бассейны представляют собой прямоугольные баки с

коническим днищем, размеры – 2,5 × 3 м и высотой бассейна 2 м. Общий

объем рыбоводных бассейнов – 60 м

. Плотность посадки карпа доходит

до 250 кг/м

, соотношение рыбы в бассейне к его объему составляет 1 : 4.

Для очистки оборотной воды от загрязнений, поступающих в нее в

процессе жизнедеятельности рыбы, применена типовая компактная ус-

тановка КУ (рис. 10). Эта установка представляет собой аэротенк со

встроенным вторичным отстойником. Размеры аэротенка составляют

15 × 6 × 2 м, объем – 180 м

. Общий объем воды в установке – 240 м

Рис. 10. Схема очистного сооружения компактной установки (КУ):

1 – подача воды из рыбоводных бассейнов на очистку; 2 – отвод неочищенной

воды от рыбоводных бассейнов; 3 – подача свежей воды; 4 – подача пара

на подогрев воды; 5 – приемный резервуар; 6 – подача очищенной воды

на оксигенатор; 7 – воздухопровод; 8 – распылитель воздуха; 9 – аэрируемая зона;

10 – карман для сбора активного ила; 11 – зона фильтрации и отстоя

очищаемой воды; 12 – встроенный отстойник; 13 – лоток сбора очищенной воды;

14 – эрлифт регенерации активного ила; 15 – аэротенк

216

Очистка воды осуществляется в следующем порядке: вода из ры-

боводных бассейнов самотеком поступает в аэрируемую зону КУ, где

вступает в контакт с активным илом. Рабочая концентрация активного

ила в этой зоне составляет 3–5 г/л.

Ил перемешивается воздухом, распыляемым через фильтросные

трубы. В зоне аэрации органически связанный азот из остатков комби-

корма и выделений рыб переводится в аммоний, который затем пре-

вращается в не токсичные для рыб соли азотной кислоты. Превращение

совершается в две ступени. На первой ступени аммоний с помощью

бактерий нитрозомонас переводится в нитриты по формуле

2NH

+ 2ОН + О

=2NO

+ 2Н

+ 4Н

Вторая ступень нитрификации протекает с помощью нитробактера

по формуле

2NO

–

+ О

= 2NO

–

Из зоны аэрации смесь оборотной воды с активным илом поступа-

ет во встроенный отстойник через щель в нижней части конуса, где

происходит осаждение ила, фильтрация воды через взвешенный слой

ила и денитрификация – восстановление NO

–

и NO

–

до N

или N

О.

Химические показатели воды в установке поддерживаются на

уровне, соответствующем нормативам ГосНИОРХ для тепловодных

хозяйств.

Осветленная и прошедшая стадию денитрификации вода отводит-

ся из отстойника водосбросными лотками в приемный резервуар на-

сосных агрегатов.

Величина удельного расхода кислорода (УРК) является одним из

основных технологических показателей и свидетельствует о возмож-

ном физиологическом состоянии рыбы в установке.

Удельный расход кислорода вычисляется по формуле

(ОО)

УРК ,

−

⋅

где УРК – удельный расход кислорода О

, мг О

/с · кг;

, О

– содержание растворенного кислорода в поступающей и

выходящей воде , мг/л;

Р – ихтиомасса, кг;

Q – расход воды, л/с;

Удельный расход воды вычисляется по формуле

УРК

УРВ .

ОО

−

Удельный расход воды для мальков до 1 г составляет 0,4–0,6 мг

/с · кг, от 1 до 10 г = 0,3 – 0,4 мг О

/с · кг.

217

Использование технического кислорода и усиление проточности

позволяет увеличить уровень продуктивности современных хозяйств

(в частности, форелевых) в 20–30 раз.

Зарыбление установки производится с учетом многоразового съе-

ма товарной рыбы. Для этого бассейны зарыбляются разноразмерным

по массе посадочным материалом. Производительность установки оп-

ределяется начальной индивидуальной массой посадочного материала

и составляет 15–45 т товарной рыбы в год при конечной средней массе

1,2–1,7 кг. Длительность одного цикла составляет 120–150 суток.

Кормление карпа в установке осуществляется при помощи авто-

кормушек. Применяется комбикорм рецептов 16–80 и К-110. Затраты

комбикорма составляют 1,5–2,5 кг на 1 кг прироста карпа.

Выращивание рыбы в установке с замкнутым циклом

водообеспечения «Штелерматик»

Индустриализация и повышение эффективности современного

промышленного рыбоводства приводят к созданию циркуляционных

замкнутых систем с управляемым технологическим процессом. Такая

установка разработана в 1977 г. Тео Штелером и производится запад-

ногерманской фирмой «Рейнтехник» (Гриневский, 1977).

Установка представляет собой циркуляционную систему для вы-

ращивания карпа, форели, угря или канального сомика с подогревом,

очисткой и биологическим восстановлением воды для непрерывного

действия. Установка состоит из окислительного бассейна, бассейна-

отстойника, 6–8 прямоточных бассейнов для содержания и выращива-

ния рыбы, циркуляционного насоса, компрессора, пульта управления

(рис. 11, 12). Площадь, занимаемая установкой, составляет 100–150 м

необходимая высота – 3,0 м, количество циркулирующей воды – 50 м

пополнение – от 1 до 5% объема в день. Производительность установ-

ки (в год) – 12 т радужной форели, или 10,2 т угря, или 7,2 т канально-

го сомика, или 12 т карпа. При аэрации воды чистым кислородом про-

изводительность установки удваивается.

Наиболее перспективным считается использование в качестве

блока биологической очистки «Штелерматик» биофильтра, основной

особенностью которого является то, что его рабочее тело – биопленка,

прикрепленная к наполнителю, благодаря чему объем биофильтра все-

го в 1,5–2 раза превышает объем рыбоводных емкостей. В мировой

практике разработано большое количество разнотипных биофильтров

различной производительности. Из зарубежных наиболее удачным яв-

ляется биофильтр западногерманской фирмы «Штелерматик».

218

Рис. 11. Общий вид установки «Штелерматик»: 1 – биосекция; 2, 4 – рыбоводные

бассейны; 3 – лоток-сборник; 5 – сток; 6 – насосный приямок-зумпф I;

7 – насосный приямок-зумпф II; 8 – оксигенатор; 9 – отстойник со сливом

жидкости; 10 – регенерированный ил; 11 – бассейн-отстойник;

12 – трубопровод подачи сточной воды в биосекцию

Рис. 12. Схема рыбоводной установки «Штелерматик»: 1 – бассейны для рыб;

2 – вток; 3 – устройство для аварийного обеспечения кислородом;

4 – оксигенатор; 5 – регулировка показателя рН; 6 – пусковая камера;

7 – отстой; 8 – бассейн-отстойник; 9 – избыточный ил;

10 – регенерированный ил; 11 – биосекция; 12 – слив из приемного бака I в бак II;

13 – лоток-сборник; 14 – сток

Рабочее тело представляет собой биопленку, закрепленную на

вращающихся дисках, и взвешенный ил. В зависимости от необходи-

мой производительности установки выпускаются блоками, различны-

ми по размеру и количеству секций (рис. 13).

219

Рис. 13. Блок очистки загрязненной воды в установке «Штелерматик»

Для содержания и выращивания рыбы, независимо от ее вида и

возраста, используются стандартные унифицированные бассейны,

представляющие собой прямоточные прямоугольные емкости с почти

вертикальными стенками, размером по дну 3,5 × 1,0 м и высотой 1,0 м.

Глубина наполнения бассейна в зависимости от массы и возраста ры-

бы изменяется от 0,4 до 0,6 м. Бассейны устанавливают с незначитель-

ным уклоном (падение дна от места подачи воды до сливного отвер-

стия – всего 5 см). Поддержание необходимого по условиям

выращивания рыбы уровня воды в бассейнах осуществляется поворот-

ными трубами, на которых предусмотрены цилиндрические затворы

с пневмопроводом, обеспечивающие быстрый сброс воды из бассейна

без опускания самой поворотной трубы. Управление затворами осуще-

ствляется автоматически, установка поворотных труб производится

вручную. Для изготовления бассейнов используется стеклопластик,

армированный деревянными брусьями и досками.

Окислительный бассейн представляет собой прямоугольную ем-

кость с вертикальными стенками и вогнутым дном. Размер бассейна в

плане составляет 5,0 × 2,4 м, высота от уровня пола – 2,0 м, емкость

10 м

. В окислительном бассейне располагается вращающийся барабан

с 16 биофильтрами. Каждый из биофильтров представляет собой пер-

форированную трубу из пластика (типа поливинилхлорида) диаметром

250 мм, заполненную ребристыми полиэтиленовыми дисками. Барабан с

биофильтрами через клиноременную одноступенчатую передачу приво-

дится в действие небольшим электродвигателем мощностью 0,37 кВт.

Бассейн-отстойник представляет собой цилиндрическую емкость с

вогнутым дном. Внешний диаметр отстойника составляет 2,7 м, высота

– около 2,0 м, полезный объем – свыше 9 м

. Верхняя кромка опоясы-

220