Технические Средства Аквакультуры

       Wав- аварийный объем, м3.Он равен 3- часовому потреблению воды:

 

 

 

Для повышения надежности и удобства эксплуатации требуемый по расчету объем воды хранят в двух или более резервуарах. Между резервуарами располагают специальные камеры (колодцы), в которых размещают задвижки для осуществления различных переключений.

Весь объем чистой воды хранят в двух резервуарах (каждый емкостью 533,92 м3). Для сохранения качества воды Полный обмен ее в резервуарах происходит в течение суток.

Оборудование резервуаров трубопроводами и арматурой показан на

рис. 13.

 

Рис.13  Резервуар чистой воды:

1 – подающая  труба; 2 – поплавковый клапан; 3 –  лазы; 4,5,6 – вентиляционная, переливная  и спускная трубы; 7 – приямок; 8,9 – всасывающая труба пожарного  и хозяйственного насосов; 10 – отверстие для срыва вакуума.

 

5.8. Озонирование воды.

 

     В настоящее время распространенным методом обеззараживания является озонирование воды

      Озон - один из наиболее сильных окислителей, уничтожающих бактерии, споры и вирусы. Кроме того, под воздействием озона одновременно происходит обесцвечивание воды, а также устраняются нежелательные запахи и привкусы. Озон 03, необходимый для озонирования, получают из атмосферного воздуха в аппаратах-озонаторах путем воздействия на воздух «тихого» (рассеянного без искр) электрического разряда, сопровождающегося выделением озона. Общая схема установки по озонированию показана на рис.14

 

 

 

 

 

Рис. 14. Принципиальная схема ультрафиолетовой установки для обеззараживания воды

 

 

 

 

Рис. 15. Схема озонаторной установки:

I - фильтр; 2 - компрессор; 3 - охлаждающее .устройство; 4 - устройство для осушки воздуха; 5 - воздухонагреватель; 6 - блок озонатора; 7- подача воды; 8 - смеситель; 9 - воздухораспределительное устройство; 10 - отвод воды

 

     Озонатор представляет собой горизонтальный аппарат, по типу теплообменника, с вмонтированными в него стальными (нержавеющей стали) трубками. Внутри каждой стальной трубы вставлена стеклянная трубка с небольшой (2-3 мм) кольцевой воздушной прослойкой, являющейся разрядным пространством. Внутренняя поверхность стеклянных труб покрыта графито-медным или алюминиевым покрытием.

Стальные трубки являются одним из электродов, а покрытие на внутренней стенке стеклянной трубы — другим. К стальным трубам проводится от Трансформатора переменный ток напряжением 8000-10000 В, а покрытие из стеклянных трубок заземляется. При прохождении электрического тока через разрядное пространство происходит разряд коронного типа, в результате которого и выделяется газ - озон. Предварительно осушенный воздух проходит через кольцевое пространством таким образом озонируется, т. е. образуется озоно-воздушная смесь. Стеклянные трубки являются диэлектрическим барьером, благодаря чему разряд получается «тихим», т. е. рассеянным, без образования искр. При этом до 90 % электроэнергии превращается в теплоту, которую нужно отвести от озонатора. Для этого в межтрубном пространстве озонатора циркулирует охлаждающая вода. Воздух, подаваемый в озонатор, предварительно освобождается от влаги и пыли. Следы влаги, попадая в разрядное пространство озонатора, изменяют характер электрического разряда. Появляются искровые разряды, которые значительно снижают показатели работы озонатора - уменьшается выход озона и примерно в 4 раза возрастает расход электроэнергии (по сравнению с подачей сухого воздуха). Для улавливания пыли воздух пропускают через матерчатые фильтры специальных конструкций, а для удаления влаги устанавливают адсорберы, загружаемые силикагелем. В установке устанавливают два адсорбера, которые работают поочередно, причем во время работы одного другой регенерируется. В процессе сушки воздуха выделяется теплота. Чтобы в озонатор не попал слишком теплый воздух, его подвергают охлаждению. Это достигается пропуском воздуха через теплообменник или в самом адсорбере путем подачи воды через змеевик, располагаемый непосредственно в силикагеле. При введении озона для обесцвечивания и обеззараживания воды его доза составляет 4 мг/л. Продолжительность контакта обеззараживания воды с озоном принимается 5-10 минут.

5.9. Биологическая  очистка воды.

Биологическая очистка воды основана на способности микроорганизмов разлагать органические и неорганические вещества, скапливающиеся в воде при выращивании рыбы.

Биологическая очистка воды представляет:

    1) разложение растворенной органики (БПК5) - аммонификация;

2. окисление аммония до нитратов - нитрификация;
3. превращение нитратов в газообразный азот - денитрификация.

Цель биологической очистки воды - превратить аэробные и анаэробные биологические процессы в полезные реакций, ограниченные во времени и пространстве.

Продукты метаболизма рыб состоят из общего аммония + аммиак (NН4 + NН3), растворенного в воде азота, но еще зафиксированного в органических веществах. Основная задача аммонификации — удалить органику, т.е. БПК5. Эту задачу выполняют гетеротрофные микроорганизмы. После того как органические соединения переведены гетеротрофными бактериями в неорганическую форму, биологическая очистка вступает в следующую стадию, получившую название «нитрификация». Под этим процессом понимают биологическое окисление аммония до нитритов и нитратов. На практике нитрификацию осуществляет очень ограниченная группа автотрофных микроорганизмов. Процесс происходит в два этапа. На первом этапе аммоний окисляется до нитрата под действием бактерий, часто называемых Nitrosomonas. Затем нитрит окисляется до нитрата под действием другой группы бактерий, часто называемых Nitrobacter. На этот процесс также оказывают влияние бактерии родов Nitrospira  и Nitrosocystis. Большинство нитрофицирующих бактерий автотрофы. Для них характерна скорость роста, что связано с низким энергетическим выходом реакции окисления аммиака и нитрата. В результате денитрификации конечный продукт нитрификации - нитрат превращается в газообразный азот. Процесс этот анаэробный, так как в роли окислителя выступает нитрат.

Биологическая очистка воды происходит в специальных устройствах — биофильтрах. Характерная особенность биофильтров — Наличие бактерий, прикрепленных в виде биопленки к твердой подложке. Биопленки представляют собой плотный слой, состоящий из клеток бактерий, способных прикрепляться к твердой поверхности и образовывать фиксированную полимерную пленку, которая препятствует их выносу.

Для биологической очистки воды применяем капельный биофильтр          ( рис. 16)

Рис. 16 Схема биофильтра

1 – дозирующий  бачок; 2 – сифон; 3 – распределительная  сеть; 4 – загрузка фильтра; 5 –  спринклер.

 

Капельный биофильтр состоит из фильтрующей загрузки, дренажа и распределительных устройств. Воздух поступает естественным путем; сверху – через открытую поверхность, снизу – через дренаж.

Общая площадь загрузки биофильтра определяется по формуле

 

где q- гидравлическая нагрузка, м3/м2.сут. Принимаем q=3м3/(м2.сут)

      Q – расход сточных вод, м3/ сут.

     Расход  сточных вод от бассейнов составляет 20% от общего количества воды.

 

 

     Объем загрузки биофильтра определяется по формуле

 

где F- площадь загрузки м2;

     h- высота слоя загрузки биофильтра. Принимаем h=2,0 м.

   Тогда объем загрузки

 

     Биофильтры  устраивают в виде отдельных  секций. Число секций принимается  не менее двух и не более  восьми. Все секции рабочие.

    Принимаем  количество секций n=6.

    Определяем  площадь одной секции биофильтра

 

 

6.ТЕХНИЧЕСКИЕ  СРЕДСТВА РЫБХОЗА

 

6.1.Средства  для борьбы с водной растительностью 

    Водные растения являются пищевым ресурсом, средой для обитания молоди, икрометания. Однако высшая растительность в определенных условиях ухудшает гидрохимический режим пруда, а также уменьшает площадь нагула рыб. Сильное зарастание прудов водной (плавающей, подвижной, надводной) растительностью снижает проникновение солнечной энергии в толщу воды, ухудшает термальный режим воды, снижает эффективность интенсификационных мероприятий ( удобрение прудов, кормление рыбы).

 

Рис. 17. Камышекосилка.

 

    Для уничтожения зарослей растительности используют механический и биологический методы. При механическом способе водную растительность выкашивают, выдерживают в воде 2-3 дня для обогащения воды биогенными веществами, содержащимися в ней, а затем извлекают из пруда. Скашивают растения как можно ближе к фунту, используя для этого самые разнообразные средства: от серпа до камышекосилок новейших конструкций (рис. 18). В течение сезона проводят 2 — 3 выкашивания. Однако механический метод борьбы с зарастаемостью энергоемок и трудоемок. Поэтому для борьбы с водной растительностью используют белого амура и белого толстолобика, которые коренным образом изменяют ход биопродукивных процессов, способствуя стабилизации гидрохимического режима, улучшению санитарного состояния воды.

 

6.2.Средства для насыщения  кислородом

. Большое значение в формировании физико-химического режима любого водоема играет растворенный кислород. Содержание растворенного кислорода существенно для аэробного дыхания и является индикатором биологической активности (фотосинтеза) в водоеме.

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов рыбохозяйственого назначения концентрация растворенного кислорода не должна быть ниже 4 мг/дм3 в зимний период и 6 мг/дм3 - в летний.

Рыбоводные пруды, эксплуатируемые по интенсивной технологии, из-за высокого уровня первичной продукции имеют сильно колеблющийся кислородный режим. Дефицит кислорода усиливается в июне - августе в условиях интенсивного кормления и цветения воды.

Аэрация воды при рыбопродуктивности более 50 ц/га осуществляется ночью и в утренние часы. При этом необходимо выполнять следующие условия:

1. максимальный радиус действия аэратора при равномерном горизонтальном перемешивании воды без создания турбулентных потоков не должен взмучивать иловые отложения;
2. занимать минимальную площадь при длительной безаварийной работе.

Для создания рыбам благоприятного кислородного режима осуществляется аэрация воды х помощью разных технологических средств: аэрационные установки Н-17-ИФВ, Н17-ИФГ, аэратор Винт-Н17-ИФЕ, аэратор «Ерш» и др.

Данные аэрационные установки работают по принципу продувания атмосферного воздуха. Кислород, находящийся в пузырьках, по мере прохождения через толщу воды, частично растворяется к ней (выбор аэрационной установки студент осуществляет самостоятельно исходя из технических характеристик установок).

Для бассейнового хозяйства, где рыба содержится при высокой плотности посадки, более эффективным является метод оксигенерации.

Принцип оксигенерации заключается в том, что в специальной 
герметической емкости (оксигенераторе) давление кислорода повышается по сравнению с воздушной средой в 5 - 7 раз, в результате происходит принудительное насыщение и перенасыщение воды чистым 
кислородом.

Принцип оксигенерации заключается в том, что в специальной 
герметической емкости (оксигенераторе) давление кислорода повыша- 
ется по сравнению с воздушной средой в 5 ... 7 раз, в результате про- 
исходит принудительное насыщение и перенасыщение воды чистым 
кислородом.

В качестве аппарата для насыщения воды кислородом бассейнового 
хозяйства используем вертикальный безнапорный оксигенатор объемом 15 м3 (рис .18).

Рис.18  Низконапорный оксигенатор:

1 – корпус; 2 – съемная крышка; 3 – смотровые люки; 4 – лестница;   5- напорный трубопровод; 6 – трубопровод оксигенаторной воды;                  7 -штуцер кислородопровода; 8 – поплавковый клапан; 9 – манометр оксигенатора;     10- вентиль гозосброса; 11 – предохранительный клапан; 12 – уровенная трубка; 13 – регулировочные вентили; 14 – металлическая решетка (сетка); 15 – наполнитель (кольца Рашига); 16 – разбрызгивающее устройство; 17 – регулятор расхода кислорода; 18 – вентиль подачи кислорода; 19 – манометр кислородопровода; 20 – поплавок;                         21 – кислородопровод; 22 – слив.

 

Оксигенатор представляет собой цилиндр диаметром 1,6 м и высотой 8,0 м. Поступающая в него вода через распределители падает на решетчатую деревянную насадку, которая дробит воду на мелкие струи. Кислород в оксигенератор попадает снизу и распыляется через мелкопористые керамические блоки.

 

 

3. Расчет потребности в удобрениях и подбор средств для их внесения.

 

           Потребность водоемов в удобрениях определяют различными методами: по прозрачности воды, интенсивности ее цветения, наличию в воде биогенных веществ и, прежде всего, азотистых и фосфорных соединений, методом биологических испытаний.

     Если прозрачность воды более 0,5 м и она не имеет зеленоватого опенка, то такой водоем следует удобрять. Для оптимального развития фитопланктона в водоеме количество азотистых соединений должно составлять 2 мг/л, фосфорных - 0,5 мг/л.

Известно, что фитопланктон наиболее интенсивно развивается при соотношении в воде основных биогенных элементов (N и Р) 4 : 1.

Внесенные биогенные вещества при благоприятных условиях быстро усваиваются. Сезонная норма внесения минеральных удобрений зависит от природной продуктивности водоемов, т. е. зоны рыбоводства, плотности посадки и видового разнообразия рыб. Средние показатели внесения основных азотных и фосфорных удобрений за сезон представлены в табл. 5.

 

Таблица 5. Норма внесения в водоемы минеральных удобрений за сезон, кг/ га

Зона рыбоводства	При выращивании карпа
	Аммиачная селитра	Простой суперфосфат
Нагульные пруды
I-II	250	200
III	300	200
IV	300	250
V	400	400
VI	450	450

 

Минеральные удобрения в нагульных прудах начинают использовать при прогревании воды выше 12°С. Так как определения но содержанию в воде биогенных элементов не ведутся в рыбхозе, то разовая доза составляет 50 кг/га аммиачной селитры и 25 - 30 кг/га суперфосфата с интервалом в 6 дней. Затем при цветении воды удобрения вносятся через 10 - 15 дней и их доза уменьшается в 1,5 - 2 раза. В качестве органических удобрений используют как водную, так и наземную растительность. При выкосе зарастаемых участков пруда зеленая растительность, находящаяся в воде в течение нескольких дней, разлагается и значительно обогащает воду биогенными веществами.