Вирощування риби в системах оборотного водопостачання (Сов) та установках замкнутого водозабезпечення (узв)
Говорячи в попередньому розділі про басейнових господарствах, ми мали на увазі прямоточний систему водокористування. Це означає, що вода в рибоводние ємності, де вирощують рибу, подається з вододжерела, а потім скидається з них у водоприймач або безпосередньо, або через якийсь водойму або ємність, службовці відстійниках та очищувальних скидаються воду. Вододжерело і водоприймач можуть бути однією і тією ж річкою або каналом. Тільки водозабір здійснюють вище, за течією, а водоскидів - нижче.
Однак можлива й інша схема водокористування. Воду з відстійника можна не скидати в водоприймач одразу, а частину її, освітлення після відстоювання, спрямовувати назад до рибоводние ємності. Такий спосіб називається системою оборотного водопостачання (Сов). Він дозволяє скоротити витрату води в кілька разів і більш раціонально використовувати водні ресурси. Якщо ж систему замкнути повністю і поповнювати запаси води лише у відстійниках, що зменшують внаслідок випаровування, то така система водопостачання називається замкнутої. Встановлення замкнутого водопостачання (узв) відрізняються від установок з системою оборотного водопостачання (Сов) тільки часткою щодоби підживлення. У узв вона становить менше 30% на добу від всього обсягу води, що знаходиться в системі, в Сов - більше 30%. У сучасних узв в добу додають не більше 3 - 5% свіжої води.
Переваги замкнутих систем очевидні. Це: зменшення або повне припинення скидання забруднених стічних вод; спрощення утилізації продуктів життєдіяльності риб; можливість створення безвідходної технології вирощування риби шляхом додаткового вирощування в системі овочів або іншим шляхом; раціональне використання водних, земельних і людських ресурсів; повна керованість режимами вирощування риби: температурним, сольовим, газових, світловим і т. д., прискорення тим самим темпу росту риб та підвищення ефективності вирощування.
До недоліків узв можна віднести, мабуть, тільки одне: висока собівартість вирощуваної риби, найвища серед усіх форм рибництва. Так, собівартість товарного коропа в таких установках становила близько 50 руб. за 1 кг у цінах 1999 року, або близько двох американських доларів, що приблизно в 4 - 5 разів вище вартості коропа, вирощеного в ставках і майже в 2 рази в Садковий господарствах. Тому що зараз рибоводне встановлення такого типу орієнтовані на вирощування делікатесної дорогої продукції, в основному осетрових риб. У майбутньому до них, можливо, додадуться такі об'єкти, як вугор. Річкові раки, прісноводні креветки та деякі інші.
Інший шлях використання узв - вирощування посадкового матеріалу різних видів риб, поставка їх у рибоводние господарства в ранні терміни. За рахунок збільшення періоду вирощування можливе одержання товарної продукції в ставкових господарствах за один рік. Так, розроблена й успішно апробована технологія вирощування товарного коропа за 1 рік з посадкового матеріалу масою близько 1 г, зарибленго на початку травня.
При експлуатації установок із замкнутим циклом водокористування на перший план виходить процес очищення води. Накопичуються токсичні продукти життєдіяльності риб - головна загроза, з якою борються різними способами. Всі способи очищення води поділяються на 4 групи: фізичні, хімічні, фізико-хімічні та біологічні. Фізікo-хімічні та хімічні методи очищення води (адсорбція органічних речовин за допомогою активованого вугілля, пеноотделітельних колонок (флотаторов), ультрафіолетове опромінення, озонування, іонообмен та ін) Найчастіше застосовують при інкубації ікри. При цьому найбільш розповсюдженим способом є озонування. Озон - сильний окислювач органічної речовини та дезінфікуючий засіб. Варто лише пам'ятати, що озон навіть у невеликих концентраціях згубний для риб, особливо молоді, тому озонованою воду потрібно додатково відстоювати.
Найбільше поширення в промислових узв отримали фізичні (які ще називають механічними) та біологічні методи очищення води. Для механічної очистки води використовують горизонтальні, вертикальні, полочные відстійники, в яких вода відстоюється і освітлюється, звільняючи від більшої частини твердих зважених часток, і фільтри грубого і тонкого очищення (гравійні, піщані та інші), в яких зважені частинки відфільтровує і видаляють. Для цієї мети використовують також центрифуги та гідроциклони.
Використання відстійників, як показала практика, малоефективно внаслідок тривалості процесу відстоювання, необхідності у великих обсягах ємностей для цього, що займають значні площі. Крім того, у відстійниках мають місце втрати тепла, що збільшує витрати електроенергії, і, можливо вторинне забруднення води з-за розкладу скапливается осаду. В даний час найбільш перспективними для використання в узв вважаються механічні самопромивающіеся фільтри (наприклад, НСФ-20, НСФ-50 із пропускною здатністю 20 і 50 м ³ ч соответственно и др.), А також фільтри з регенерує завантаженням з поліетиленових гранул. У самопромивающихся фільтрах осад видаляється зворотним струмом води в спеціальних промивних коробках. Одним з основних умов ефективної роботи фільтрів є те, щоб їх робоча поверхня була не менше площі рибоводних ємностей.
Біологічне очищення води є обов'язковим процесом у узв, без якого неможлива ефективна їх експлуатація. Вона заснована на здатності мікроорганізмів розкладати органічні та неорганічні речовини, що накопичуються у воді при вирощуванні риби, і спрямована на видалення з оборотної води, перш за все сполук азоту та фосфору, що є основними джерелами забруднення. Біологічне очищення може відбуватися в спеціальних пристроях - біофільтрах, аеротенках, а також в біологічних ставках, де є особлива мікрофлора або так званий активний мул. Активний мул - це спільнота мікроорганізмів-бактерій, здатних окислюється органічні речовини.
Пристрої для біологічної очистки води поділяються на 3 типи, кожен з яких використовується в даний час у промислових установках: аеротенках, інтегратори, біофільтри. Аеротенках представляють собою ємності, заповнені активним мулом і обладнані пристроями для аерації або оксігенаціі (насичення рідким киснем) води. Можуть бути без завантаження та із завантаженням, що представляє собою гравій, керамзит, керамічні або скляні елементи, поліетиленові гранули, і дозволяє збільшити концентрацію бактерій і питому продуктивність.
Аеротенках мають порівняно невисоку вартість, прості в обслуговуванні. Однак мають досить низьку продуктивність, тому з'являється необхідність у великих обсягах блоків очищення. Співвідношення обсягу рибоводних ємностей до обсягу аеротенків складає 1:8 - 1:10. Крім того, з аеротенках зазвичай застосовують для механічної очистки води не фільтри, а відстійники, так як велика кількість зваженого активного мулу ускладнює роботу фільтрів. Все це робить важким підтримання необхідного температурного режиму і підвищує витрати електроенергії на підігрів води.
Інтегратори представляють собою конічні ємності, в нижній частині яких створюється шар активного мулу. Верхня частина працює як відстійник. Співвідношення обсягу Рибоводних ємностей до обсягу интеграторов складає 1:5 - 1:10. При використанні интеграторов відпадає необхідність у балансі механічної очистки, однак потрібно точне підтримання швидкості водообміну, щоб не відбувалося осадженням активного мулу та винесення його за межі зони відстоювання.
Біофільтри в саме останнім часом отримали найбільш широке застосування в системах біологічної очистки. Вони являють собою ємності, заповнені завантаженням різного типа (об'ємної, як у аеротенках), плівковою (у вигляді окремих аркушів або касет), стільникового та трубчастою. Об'ємна і плівкова листова завантаження застосовуються досить рідко в промислових установках. В порівнянні з азротенками і інтеграторами біофільтри мають питому продуктивність у 8 - 10 разів вище. Однак і вартість їх у 5 - 10 разів більше. Співвідношення обсягу рибоводних ємностей і біофільтров від 1:0,5 до 1:4. До недоліків біофільтров крім високої вартості відноситься необхідність мати в складі очисного споруди окремий біофільтр - денітріфікатор, в якому нітрати з очищується води відновлюються до вільного азоту.
Біофільтри поділяються на п'ять типів: погружные, зрошувані (крапельне), комбіновані, що обертаються, з «псевдосжіженним шаром». У погружних біофільтрах як завантаження використовують пластикові касети, соти, пучки з ПВХ - трубок, що розташовуються нижче поверхні води в ємності.
Об'ємне завантаження застосовують рідко, тому що вона потребує періодичної промиванні, в процесі якої знищується бактеріальна плівка. З усіх типів біофільтров мають найнижчу питому продуктивність по окисленню сполук азоту, У зрошуваних біофільтрах шар завантаження мають вище рівня води в ємності. Біоочистка відбувається в тонкому шарі води стікає по завантаженню, що забезпечує краще окислення сполук азоту. Найбільш часто в таких біофільтрах застосовують касетні і стільникові завантаження. Продуктивність їх в 1,5 рази вище, ніж у погружних. До недоліків відносять можливу загибель бактеріальної плівки з-за швидкого висихання при зупинці насосів, хоча у деяких біофільтрів такого типу передбачено автоматичне затоплення у випадку зупинки рециркуляційних насосів.
Комбіновані біофільтри складаються з двох частин. Верхня являє собою зрошуваний біофільтр, нижня - занурювальний. Суміщають достоїнства і недоліки обох типів біофільтрів. Обертові біофільтри мають обертальні частини із завантаженням, що представляє собою барабан або систему пластикових перфорованих труб, заповнених гофрированими дисками. Завантаження обертаючись, то заходить у воду, то виходить з неї.
В результаті для біоплівкі створюється сприятливий кисневий режим як у зрошуваних біофільтрах. Регенерація завантаження забезпечується постійним її перемішуванням всередині очисного блоку за допомогою ерліфтів або гідроелеватора. Даний тип біофільтра має максимальну питому площу активної поверхні (750 м ² / м ³), а також найменше співвідношення обсягу рибоводних ємностей і обсягу блоку біоочистки: 1:0,5 - 1:1. Таке співвідношення практично неможливе для інших типів біофільтров.
Недоліком його є висока вартість, головним чином за рахунок високої вартості завантаження. Блок біологічного очищення починає працювати на повну потужність через 2 - 3 тижні після запуску установки по мірі наростання шару бактеріальної плівки. У нашій країні існує два сучасних типових модульних проекту узв-10 і узв-40 потужністю по карпу відповідно 10 і 40 т на рік.
Дані установки дозволяють цілодобово вирощувати різні види риб, а також креветок і раків. Карпа системи очищення води, розроблені технології вирощування для десятків видів риб та інших гідробіонтів, як прісноводних, так морських. В принципі установку із замкнутим циклом водопостачання для вирощування риби може зробити будь-який бажаючий як у себе вдома так і на присадибній ділянці. Для цього необхідно мати ємність для вирощування, насос, аератор або компресор, виготовити найпростіший механічний фільтр, наприклад, піщано-гравійний і біологічний фільтр з завантаженням з гравію, керамзиту або поліетилену, встановити в рибоводной ємності автогодівницю, придбати повноцінні збалансовані корми і можна починати вирощування .
