Биологическая очистка является наиболее распространенным способом очистки воды в замкнутых системах и заключается в утилизации загрязнений с помощью микроорганизмов.

Под биологической очисткой понимают минерализацию, нитрификацию и диссимиляцию соединений содержащих азот, бактериями обитающими в толще воды, гравии и детрите фильтра. В процессе минерализации и нитрификации азотсодержащие вещества переходят из одной формы в другую, однако азот остается в воде. Удаление азота из оборотной воды происходит в процессе денитрификации.

Устройства для биологической очистки воды подразделяются на 3 типа: аэротенки, интеграторы, биофильтры.

Аэротенки представляют собой емкости, заполненные активным илом и оборудованные устройствами для аэрации или оксигенации воды. Могут быть без загрузки и с загрузкой, представляющей собой гравий, керамзит, керамические или стеклянные элементы, полиэтиленовые гранулы. Аэротенки просты в обслуживании, но имеют довольно низкую производительность. В настоящее время аэротенки практически не используются в рыбоводных системах.

Интеграторы представляют собой конические емкости, в нижней части которых создается слой активного ила. Верхняя часть работает как отстойник. При использовании интеграторов отпадает необходимость в балансе механической очистки, однако требуется точное поддержание скорости водообмена, чтобы не происходило осаждение активного ила и выноса его за пределы зоны отстаивания.

Биофильтры представляют собой емкости, заполненные загрузкой различного типа. По сравнению с аэротенками и интеграторами биофильтры имеют удельную производительность в 8-10 раз выше. К недостаткам биофильтров относится необходимость иметь в составе очистного сооружения отдельный биофильтр – денитрификатор.

Биофильтры подразделяются на 5 типов: погружные, орошаемые, комбинированные, вращающиеся, с «псевдосжиженным слоем».

В погружных биофильтрах в качестве загрузки используют пластиковые кассеты, соты, пучки из ПВХ-трубок, располагающихся ниже поверхности воды в емкости. Из всех типов биофильтров имеет самую низкую производительность по окислению соединений азота.

В орошаемых биофильтрах слой загрузки располагают выше уровня воды в емкости. Биоочистка происходит в тонком слое воды, стекающей по загрузке, что обеспечивает лучшее окисление соединений азота. Наиболее часто в таких биофильтрах применяют кассетную и сотовую загрузки. Производительность их в 1,5 раза выше, чем у погружных.

Комбинированные биофильтры состоят из двух частей. Верхняя - представляет собой орошаемый биофильтр, нижняя – погружной. Совмещает достоинства и недостатки обоих типов биофильтров.

Вращающиеся биофильтры имеют вращающуюся часть с загрузкой, представляющую собой барабан или систему пластиковых перфорированных труб, заполненных гофрированными дисками. Загрузка, вращаясь, то заходит в воду, то выходит из нее. В результате для биопленки создается благоприятный кислородный режим, как в орошаемых биофильтрах, к которым по удельной производительности близки вращающиеся.

Наиболее перспективным типом считается биофильтр с «псевдосжиженным слоем» (биореактор с движущейся мелкозернистой загрузкой из полиэтиленовых гранул диаметром 2,7 мм и удельной массой 960-980 кг/м³). Регенерация загрузки обеспечивается постоянным ее перемешиванием внутри очистного блока с помощью эрлифтов или гидроэлеватора, Данный тип биофильтра имеет максимальную удельную площадь активной поверхности, а также наименьшее соотношение объема рыбоводных емкостей и объема блока очистки.

Одной из основных проблем, возникающих на рыбоводных предприятиях индустриального типа является газопузырьковая болезнь рыб, причиной которой является перенасыщение водыазотом и в отдельных случаях - кислородом.

Предельно-допустимое насыщение воды азотом составляет: для личинок и ранней молоди рыб - 105-108%; для взрослых рыб - сиговых и лососевых – 110-113%, для карпа 115-118%. Насыщение воды кислородом не должно превышать 250-350%.

Условием для перенасыщения воды газами является быстрый ее подогрев на тепловых электростанциях и в инкубационных цехах с регулируемым температурным режимом. В этом случае аб­солютное содержание газов в воде неизменяется, но насыщение ими резко возрастает (на 2-2,5% при подогреве на 1°С).

Возникновение ГПЗ рыб также возможно при использовании в рыбоводстве подземных вод, содержащих избыток азота и других газов. У предличинок рыб до перехода на активное питание в ротовой полости появляется пузырьки газа. У личинок карпа с переходом на внешнее питание пузырьки газа образуются в кишечнике, полости тела, а также на теле и на плавниках. У личинок и молоди лососевых, осетровых рыб плавательный пузырь увеличивается в объеме в 4-10 раз и сдавливает внутренние орга­ны. Больная рыба держится у поверхности воды и не питается.

У взрослых рыб многочисленные пу­зырьки газа обнаруживаются под кожей на теле, плавниках, ротовой полости, в жабрах, внутренних органах, полостном жире, мускула­туре и кровеносных сосудах; возможно перенаполнение плаватель­ного пузыря газом.

Предупреждение болезни основано на устранении избытка растворенных в воде газов. С этой целью используют отстаивание, разбрызгивание воды, пропускание ее через систему ступенек или низконапорную аэрацию воздухом, что обеспечивает нормализацию ее газового режима.

Отстаивание воды - наиболее экстенсивный способ. Для окончательной нормализации газового режима воды необходимо 18-24 ч.

Разбрызгивание воды позволяет снизить избыток растворенных газов на 8-12%, ее проводят в специальных емкостях - моросильных камерах или при подаче воды в рыбоводные емкости используют флейты, форсунки, горизонтальные столики или пластины.

В рыбоводных установках с расходом воды до 1 л/сек эффективны дегазаторы пластинчатого типа, в которых тонкий слой воды пропускают по наклонным пластинам.

При расходах воды до 4-6 л/сек используют кавитационные аэраторы.

В инкубационных цехах с расходом воды свыше 10 л/сек необходимо применять низконапорную аэрацию воды воздухом в специальных устройствах – дегазаторах. Это позволяет поддерживать насыщение воды азотом и кислородом на уровне 100-105%.

В инкубационных установках, а иногда для увеличения темпа роста выращиваемых объектов используется подогретая или охлажденная вода. Для изменения температуры подаваемой воды можно использовать водоохладительные агрегаты или проточные нагреватели. Там, где невозможно смешивание теплой и холодной воды, передачу тепловой энергии осуществляет теплообменник.

Вода, поступающая на рыбоводные предприятия зачастую нуждается в дополнительном насыщении кислородом. Для ее насыщения кислородом широко применяются различные аэраторы.

Вопросы для самоконтроля

1. Каковы основные преимущества индустриальных хозяйств.

2. В чем состоят основные отличия силосов от других рыбоводных емкостей. 3. Какие биохимические процессы происходят в биологическом фильтре.

4. Какими способами устраняют излишек азота в поступающей воде.

Практическое занятие №20
«Технологический расчет выращивания молоди форели и канального сома в УЗВ»

Цель работы:Научиться рассчитывать технологические нормативы выращивания молоди форели и канального сома в УЗВ.

Задание: 1. Произвести расчет в соответствии с заданным вариантом по форели:

- количество завезенной икры;

- количество аппаратов ИВТМ и Вейса;

- расход воды в период инкубации и выдерживания личинок;

- затраты корма.

2. Произвести расчет в соответствии с заданным вариантом по канальному сому:

- количество личинок на стадии перехода на активное питание;

- количество бассейнов различной площади;

- затраты корма.

Нормативы технологии выращивания молоди форели и канального сома в установках с замкнутым циклом водоснабжения.

I. Инкубация икры и выдерживание личинок.

1. Завоз икры на стадии пигментации глаза.

2. Инкубация икры проводится в условиях УЗВ.

3. Норма загрузки икры в аппарат ИВТМ - 150 тыс.шт.

4. Норма загрузки икры в аппарат Вейса – 40 тыс.шт.

5. Норма загрузки икры в аппараты с горизонтальным током воды – 80 тыс. шт/м²

6. Температура воды при инкубации – 8-10⁰С

7. Расход воды на 1 тыс. инкубируемой икры при содержании кислорода не менее 10 мг/л на втоке и 7 мг/л – на вытоке, л/мин: до стадии пигментации глаз – 0,1; до конца выклева – 0,2; выдерживание – 0,4.

8. Объем воды, затраченный на получение 1 тыс. личинок – 20 л.

9. Отход за период инкубации – 5%.

10. Отход за период выдерживания – 5%.

11. Наступление стадии пигментации глаз, град/дней при 8⁰С – 140.

12. Начало выклева при 8⁰С, град/дней – 360.

13. Массовый выклев при 8⁰С, град/дней – 344.

14. Продолжительность выдерживания личинок при 6,5⁰С – 30 сут.

II. Подращивание личинок до 250 мг при 15-18⁰С.

1. Плотность посадки, 120 тыс.шт./м³.

2. Продолжительность подращивания – 15 сут.

3. Выживаемость – 95%.

4. Частота кормления – 6 раз/сут.

5. Размер крупки – 0,4-0,6 мм.

6. Кормовые затраты (корм РГМ-6М) - 1,2

7. Количество задаваемого корма, % от массы тела:

при массе до 0,25 г – 7,2; 0,25-1- 6,8; 1,1-5,0-5,5; 5,1-12,0-4,5; 12,1-23,0-2,5; 23,1-40,0-2,3.

III. Выращивание молоди до 1 г при температуре 15-18⁰С.

1. Плотность посадки – 90 тыс.шт/м³;

2. Продолжительность выращивания – 30 сут.

3. Выживаемость – 95%.

4. Частота кормления – 16 раз/сут.

5. Размер крупки – 0,6-1,0 мм.

6. Кормовые затраты (корм РГМ-5В) – 1,5

7. Продолжительность выращивания – 120 сут.

IV. Выращивание молоди до массы 40 г.

1. Плотность посадки – 4-10 тыс.шт/м³.

2. Режим кормления – 8 раз/сутки.

3. Выживаемость – 85%.

4. Кормовые затраты – (корм РГМ-5В) – 1,5

5. Продолжительность выращивания – 120 сут.

Нормативы выращивания молоди канального сома:

1. Завоз личинок на стадии перехода на активное питание.

2. Кормление науплиями артемии, гранулированными кормами РКС, РГМ-6М.

3. Размер молоди, г размер крупки, мм.

до 0,1 0,2-0,4

0,3-1,0 0,6-1,0

1,5-5,0 1,5-2,5

5,0-25,0 3,2

4. Площадь бассейнов 1-16 м².

5. Подращивание личинок:

График работы УЗВ: форель: январь-апрель (120 сут.), канальный сом: май-декабрь (240 сут.).

Варианты для расчета:

Практическое занятие №21
«Расчет полносистемного хозяйства по выращиванию сома обыкновенного в бассейнах и садках»

Цель работы:Научиться рассчитывать технологические нормативы выращивания сома обыкновенного в бассейнах и садках.

Задание:Рассчитать полносистемное сомовое хозяйство при использовании бассейнов и садков:

1. Потребность в ремонтном молодняке и производителях;

2. Потребность в икре и инкубационных аппаратах Вейса;

3. Потребность в бассейнах и садках;

4. Потребность в кормах.

Технологические нормативы для расчета:

1.Формирование ремонтно-маточного стада в садках:

Возраст созревания: самок 3+, самцы – 4+;

Масса ремонта: трехлетки – 2кг; четырехлетки – 3,5 кг; пятилетки – 4 кг;

Необходимый запас ремонта разных возрастных групп:

Сеголетки – 200%; двухлетки – 170%; трехлетки – 150%; четырехлетки – 100%; пятилетки –100%;

Содержание производителей и ремонта в садках – 20кг/м²;

Площадь садков –12м²;

2. Получение потомства:

Соотношение полов при воспроизводстве - 1:1;

Рабочая плодовитость – 40 тыс.шт;

Норма закладки икры в аппарат Вейса – 200 г;

Масса 1 икринки 10 мг;

Выживаемость икры при инкубации – 80%;

3. Подращивание личинок в бассейнах до массы 1 г:

Плотность посадки личинок в бассейны площадью 4 м² – 2500 шт/м²;

Выход подрощенных личинок – 60%;

Кормовой коэффициент – 3;

4. Выращивание мальков в бассейнах до массы 1-5 г:

Плотность посадки мальков в бассейны площадью 10 м² – 2000 шт/м²;

Выход молоди – 60%;

Кормовой коэффициент – 2,5;

5. Выращивание сеголетков в садках до массы 20 г:

Плотность посадки в садки площадью 8 м² – 1000 шт/м²;

Выход сеголетков – 80%;

Кормовой коэффициент – 2;

6. Выращивание двухлетков в садках до массы 1,2 кг:

Плотность посадки в садки площадью 12 м² – 500 шт/м²;

Выход товарных двухлетков – 90%;

Кормовой коэффициент – 1,5;

Варианты для расчета: