Кислород для бассейна с рыбой

Расчет оптимального кислородного режима в рыбоводных прудах

Дефицит растворенного в воде кислорода – основная причина не только гибели рыбы, но и плохого клева. Причем это справедливо как для зимы, так и для лета. Наряду с болезнями, дефицит кислорода зачастую сводит к нулю все усилия, направленные на создание рыбалки. Можно спорить о том, как влияют на поведение рыб перепады атмосферного давления, освещенность, направление и сила ветра. И лишь в отношении концентрации растворенного кислорода можно сказать определенно: при плохом кислородном режиме хорошего клева не будет.

Разные виды рыб имеют различные пороговые концентрации кислорода. Так, в «Справочнике по акклиматизации водных организмов» (А.А.Козлов и др., 1977) приводятся следующие данные о пороговых значениях кислорода для разных видов рыб (пересчитано из мл/л в более привычные мг/л О₂)

Карповые

Карп — 1,0-1,43; Карась – 0,1-0,13; Плотва – 0,1-0,43; Линь – 0,43-0,14

Осетровые

Осетр – 1,43-1,85; Севрюга — 1,86-2,43; Стерлядь – 3,43

Лососевые

Форель – 1,86-2,57 (при 10 °С); Лосось молодь – 1,14 – 1,86

Окуневые

Окунь годовики – 0,71-1,43; Судак – 0,57-0,86

Однако при содержании рыбы в прудах нельзя ориентироваться на пороговые значения кислорода, т.к. состояние рыбы при пороговых значениях кислорода – это состояние сильнейшего стресса, предшествующее гибели. Как пишут в своей монографии Дж. Алабастер и Р. Ллойд (1984), любое уменьшение содержания кислорода, даже до 50% насыщения, может снизить потребление пищи и темп роста молоди рыб при прочих благоприятных условиях.

Существует определенная хорошо выраженная зависимость между активным обменом (т.е. физической активностью) и насыщением воды кислородом. Для осетровых, окуневых и лососевых рыб диапазон кислородных потребностей лежит в пределах от 50 до 90% нормального насыщения. Иными словами, если содержание растворенного в воде кислорода ниже этого уровня, рыба не может проявлять высокую активность, и, скорее всего, в этом случае не будет хорошего клева.

По нашим собственным наблюдениям снижение содержания кислорода ниже 6 мг/л ( 45% насыщения) в осеннее-зимний период приводит к тому, что форель практически полностью перестает клевать.

Исходя из этого можно рекомендовать тем хозяйствам, которые занимаются платной рыбалкой, поддерживать содержание кислорода в воде близким к полному насыщению 90-100% ( или 12-13 мг/л в зимний период и 6-8мг/л в летний).

Решить проблему дефицита кислорода в воде позволяют аэраторы — устройства, обогащающие воду кислородом.

По классификации Ф.Уитона (1985), существуют аэраторы четырех типов: гравитационные, поверхностные, диффузионные и турбинные, а также конструкции, в которых сочетаются различные признаки. Выделяют также распылительные, эжекторные, U -образные аэраторы. Подбор аэратора и расчет его эффективности довольно сложен.

Существует несколько подходов к определению числа и мощности поверхностных аэраторов. Один из вариантов представлен ниже.

1. Определяют потребность водной экосистемы в кислороде, при этом учитывается биохимическое потребление кислорода водой при той или иной температуре, потребление кислорода грунтом, потребление кислорода рыбой, водными растениями. Этот расчет является наиболее ответственным и самым сложным, так как он связан с необходимостью проведения ряда лабораторных и натурных исследований. Именно результаты этих измерений ложатся в основу определения кислородных потребностей пруда и непосредственно влияют на выбор аэраторов.

2. Определяют К la – суммарный коэффициент перехода кислорода, ч -1 ; вносят поправку на температуру по следующему уравнению: (К la )т= (К la )₂₀ С (т-20) , где К la – скорость переноса кислорода при температуре т;( К la ) ₂₀ – скорость переноса кислорода при температуре 20 0 С; С – константа равная 1,0102.

3. Определяют а по значению К la для чистой и прудовой воды в сходных условиях.

4. Определяют будущий градиент концентрации кислорода при работе аэратора.

5. Определяют скорость перехода кислорода в воду за 1 час: ПК = К la ( C_s — C ) V 10 6

где К la –суммарный коэффициент перехода кислорода, ч -1 ; C_s – насыщение прудовой воды кислородом в данных условиях, мг/л; С – концентрация кислорода во время работы аэратора, мг/л; V — объем аэрируемой воды, л.

6. Разделив потребности в кислороде на скорость насыщения кислородом за 1квт*ч для данного типа аэратора, определяют общую потребляемую мощность аэратора, необходимую для насыщения воды кислородом.

7. Разделив общую потребляемую мощность на мощность аэратора данного типа, определяют необходимое для работы число аэраторов.

8. Аэраторы размещают равномерно по площади водоема.

В действительности метод расчета может быть гораздо проще, так как все серьезные производители обычно приводят данные о производительности своих аэраторов по кислороду. Неизменным во всех расчетах является первый пункт, говорящий о необходимости определения потребности водоема в кислороде. Именно от правильности этих первичных расчетов зависит успех или неудача в выборе аэратора.

В ряде случаев неоправданно интенсивная аэрация может вызвать негативные последсвия, в частности, переохлаждение воды зимой. Падение температуры воды ниже 1 градуса снижает активность клева рыбы. Поэтому аэрировать водоем надо тогда, когда это необходимо.

Как можно понять из сказанного выше, существуют некоторые принципиальные трудности в обеспечении оптимального кислородного режима в прудах для рыбалки. С одной стороны, необходимо стремиться к содержанию кислорода 80-90% насыщения и выше, с другой – уже после 70% насыщения эффективность аэраторов существенно падает. Выходом их этой ситуации является либо применение более мощных аэраторов, заведомо перекрывающих возможный дефицит кислорода, либо использование чистого кислорода. В последние годы широкое распространение находят оксигенаторы,- устройства, в которых вода непосредственно контактирует с чистым кислородом и из которых кислород может выйти, только растворившись в воде. Коэффициент использования кислорода в таких устройствах достигает 90% и более, а энергозатраты на порядок меньше обычных аэраторов.

Источник

Кислород для рыборазведения и УЗВ

Кислород – очень важный элемент системы жизнедеятельности всех организмов на нашей планете. Для рыб, как и для человека, кислород необходим для правильного протекания всех физических и химических процессов в клетках и самое важное — для дыхания.

Плохое насыщение воды кислородом очень негативно сказывается на обитателях водоемов, особенно в закрытых. На открытых водоемах насыщение происходит в зависимости от времени суток.

Атмосферный воздух напрямую очень плохо контактирует с водой, поэтому без дополнительного оборудования процесс внедрения молекул кислорода в воду (особенно в стоячую) происходит крайне медленно и слабо. При планировании системы замкнутого водоснабжения очень важными системами являются: система создания водяного потока (водяной насос), система получения газообразного кислорода (адсорбционная кислородная станция), а также система смешивания и поддержания концентрации растворенного кислорода в воде (конус-смеситель). В кислородных станциях АГС информация по всем системам выводится на панель оператора Siemens.

В атмосферном воздухе концентрация кислорода не высока (

21%), поэтому для более продуктивного смешивания используется кислород более высокой концентрации (от 90% и выше), небольшая доля которого способна значительно повысить содержания кислорода в воде по сравнению с атмосферным воздухом.

Еще совсем недавно многие предприятия по рыборазведению устанавливали себе емкости (сосуды) с жидким кислородом, газификаторы (оборудование по переводу кислорода из жидкой в газообразную фазу), однако такое оборудование требует наличие квалицированного персонала, обученного и допущенного к работе с сосудами, работающими под давлением и к работе с криогенными жидкостями, а также обязательной регистрации в Ростехнадзоре.

В современном мире самое широкое распространение получают адсорбционные генераторы кислорода, которые не подлежат регистрации в надзорных органах и являются очень удобными, мобильными и простыми в использовании. Наша компания является российским производителем кислородных систем для рыборазведения и УЗВ.

Потребность в кислороде основных разводимых семейств рыб (лососевые, осетровые) на 50-85% выше от максимальной естественной аэрации (атмосферным воздухом, солнцем). Самым главным минусом пониженного содержания кислорода в водоеме является пониженный интерес обитателей водоемом к питанию. Поэтому рекомендуется поддерживать концентрацию кислорода в воде в диапазоне 6-8 мг/л летом и 12-13 мг/л зимой. Изменение содержания кислорода в воде производится на панели оператора Siemens, входящей в состав серийных кислородных станций серии АВС-К.

Подбор системы воды кислородом значительно зависит от типа водоемов. В закрытых системах (УЗВ) требуется круглогодичное поддержание заданной концентрации растворенного кислорода в воде в зависимости от типа разводимой рыбы. В открытых водоемах ситуация меняется от времени года.

Зимняя аэрация

Зимой на открытых водоемах образуется лед, который препятствует прямому контакту воды с окружающим воздухом и солнечными лучами. Более того, подо льдом скапливаются «вредные» газы (метан, углекислый газ), которые негативно влияют на условия обитания рыбы.

Весенняя аэрация

Весной лед тает, реки расширяются, поток воды увеличивается, что приводит к увеличению численности полезных микроорганизмов. Они благоприятно влияют на повышение естественной концентрации кислорода в водоеме, поэтому в этом периоде кислородная станция работает в энергосберегающем режиме (более 60% времени в режиме ожидания). В этом режиме ресурс станции не уменьшается.

Летняя и осенняя аэрация

Летом доля светлого времени суток выше, что поддерживает концентрацию кислорода в воде на среднем уровне, но недостаточном для семейства осетровых и лососевых. Так что использование кислородной станции оправдано для поддержания концентрации кислорода в воде в ночное время суток. Также нельзя забывать, что зацветание воды происходит в том числе и по причине недостатка кислорода в воде в жаркий летний период.

Осенью насыщение воды кислородом можно уменьшить, так как в водоемах начинают происходить процессы самоочищения воды, так называемая подготовка к зимним холодам. Нитрифицирующие и гетеротрофные бактерии при низких температурах способны поддерживать достаточный уровень насыщения воды кислородом.

Не стоит забывать, что кислородные станции также могут комплектоваться системами получения озона, с помощью которого можно удалять со дна водоема результаты жизнедеятельности рыб. Такие системы также изготавливаются нашей компанией и предлагаются как готовое решение под конкретные задачи.

Для закрытых систем рыборазведения требуется постоянное поддержание заданной концентрации для каждого бассейна. За это отвечает система автоматического поддержания концентрации на смесителе в каждом бассейне с помощью датчиков. Информация по каждому выходу выводится на панель оператора кислородной станции Siemens.

Комплектация кислородной станции для аэрации

Для удобства мониторинга ситуации на всех бассейнах, на наших станциях предусмотрена возможность вывода информации по каждой точке подачи кислорода, озона, по каждому смесителю на ПК с возможностью записи всех параметров в бортовой журнал. Эта функция является стандартной и присутствует во всей линейке генераторов серии АВС-К.

Технология получения газообразного кислорода

Атмосферный воздух сжимается винтовым воздушным компрессором (маслонаполненный или безмасляный) и проходит через осушитель, в котором происходит отделение влаги до точки росы по воздуху +3°С (комплектация с рефрижераторным осушителем) или минус 40°С (комплектация с адсорбционным осушителем) и поступает в систему фильтрации, в составе фильтра грубой и тонкой очистки, а также угольной колонки. После этого сухой сжатый воздух поступает непосредственно в адсорбционный генератор, где происходит выделение фракции кислорода. Далее кислород, концентрацией до 95%, через накопительный ресивер поступает в конус-смеситель, где происходит смешивание кислорода с водой до необходимой степени растворимости, заданной на панели оператора для каждой точки подачи.

Источник

Аэрация водоема

Аэрация водоема — это насыщения воды воздухом, то есть кислородом. Является важной и необходимой для жизнедеятельности всех обитателей водоема, в том числе и водных растений. Аэрация оказывает благоприятное воздействие на рыб и их активность, способствует установлению необходимого экологического баланса в водоеме. Также обеспечение аэрации в водоеме можно назвать выгодным вложением в его развитие.

Проводить аэрацию пруда требуется беспрерывно, на протяжении всего года. При наличии пруда и разведении в нем рыбы рекомендуется приобрести аэрационное оборудование и насыщать его кислородом. Поскольку нехватка растворенного кислорода в воде, его низкое содержание, может привести к гибели рыбы и развитию различных заболеваний в пруду. Дефицит кислорода является причиной плохого клева. Это относится как к зимнему, так и летнему сезону. Таким образом, все усилия, направленные на организацию рыбалки, не будут оправданными.

Известно о негативном воздействии на поведение рыб освещенности, силы и направления ветра, перепадов атмосферного давления. Однако при недостаточном содержании в воде растворенного кислорода можно с уверенностью сказать, что хорошего клева не будет.

Аэрация в летнее время

Проведение аэрации в летний сезон способствует насыщению кислородом более глубоких слоев воды в водоеме. В результате начинают активизироваться процессы азотного цикла, которые благоприятно воздействуют на обитателей, населяющих водоем.

Наряду с насыщением воды кислородом при процессе аэрации происходит и перемешивание воды, находящейся в разных глубинах водоема. Холодные нижние слои воды переходят наверх и смешиваются с теплыми слоями воды. В итоге температура воды в водоеме стабилизируется, то есть приобретает одинаковое значение на разной глубине пруда.

Аэрация в осенний сезон

В осенние месяцы проведение работ по аэрации водоема способствует процессу его самоочищения и своеобразной его подготовке к нормальной зимовке. Дело в том, что повышение концентрации кислорода в воде поддерживает деятельность гетеротрофных и нитрифицирующих бактерий, которые принимают участие в процессе переработки различных органических отходов в водоеме. Данные отходы, в свою очередь, преобразовываются в воду, азот и углекислый газ, которые являются безопасными для водоема и всех его обитателей.

Аэрация зимой и весной

В зимнее время аэрационные работы очищают воду от вредных газов, накапливающихся под ледяным покрытием и оказывающих серьезное отрицательное воздействие на кислородный режим водоема.

В весеннее время происходит повышение температуры воздуха и воды. Аэрация в это время способствует тому, что начинают свою деятельность особые бактерии, которые своей жизнедеятельностью способствуют значительному улучшению экологического баланса в водоеме.

Оптимальная концентрация кислорода

Существуют разные пороговые концентрации кислорода в воде для различных видов рыб. Однако не нужно на них ориентироваться, так как этот показатель является критическим и может вызывать у обитателей водоема сильнейший стресс и в дальнейшем гибель.

Снижение концентрации кислорода в воде до половины нормы приводит к замедлению роста рыбы из-за сниженного потребления пищи.

Допустимый диапазон для окуня, судака, форели и осетра от 50 до 90%. При снижении содержания кислорода ниже этой нормы происходит заметное уменьшение активности рыбы. Есть данные, что в осеннее и зимнее время при снижении уровня кислорода до 45% форель полностью прекращает клевать. Содержание кислорода в пруду для карпа составляет 5-7 мг/л, выдерживает понижение кислорода до 3 мг/л. Характерным признаком нехватки кислорода в пруду является выход карпа на поверхность.

Учитывая все вышеописанное, хозяйствам, которые разводят рыбу и организовывают платную рыбалку, рекомендуется проводить постоянную аэрацию водоемов, повышая содержание кислорода в воде до 90 или 100% ( зимой это 12-13 мг/л, а летом – 6-8 мг/л).

Типы аэраторов

Для обогащения воды в водоемах кислородом существуют специальные устройства – аэраторы. Классификация Ф. Уитона разделяет все аэраторы на четыре основных типа:

• поверхностные;
• гравитационные;
• турбинные;
• диффузионные.

Существуют также аэраторы, которые сочетают в себе признаки разных вышеперечисленных типов.

Кроме того, есть аэраторы эжекторные, распылительные, U-образные. Выбор аэратора для насыщения воды кислородом и расчет эффективности его работы является сложным процессом. Для этого производятся специальные расчеты. Известно, что эффективность работы любого аэратора зависит от степени насыщения кислородом воды в водоеме. К примеру, при достижении насыщения воды кислородом до 70% эффективность работы аэраторов далее быстро снижается.

Что касается энергетических затрат на процесс аэрации, то по Ф. Уитону для введения в воду одного килограмма кислорода нужно потратить до 103 кВт/час.

Определение количества аэраторов и их мощности

Есть несколько вариантов того, как можно определить количество необходимых устройств для проведения аэрации в водоеме, а также их мощность.

Рассмотрим один из вариантов:

1. Необходимо определить количество кислорода, требуемого для конкретной водной экосистемы. Для этого высчитывают количество кислорода, потребляемого грунтом, водными растениями и рыбой, а также биохимическое потребление кислорода водой.

Для этих целей проводятся специальные натурные и лабораторные исследования. Данный расчет является одним из самых сложных и ответственных. На основе полученных результатов исследований определяется общая потребность водоема в кислороде, от которой напрямую зависит выбор устройства для проведения аэрации.

2. Далее нужно определить Кla – это суммарный коэффициент перехода кислорода. Здесь вносится поправка на температуру и применяется следующее уравнение: (Кla)т= (Кla)20 С(т-20) , где Кla – обозначает скорость переноса кислорода при температуре т;( Кla ) 20 – это скорость переноса кислорода при температуре 20 0 С; а С – является константой, равной 1,0102.

3. Определяется значение Кla для чистой и воды, находящейся в водоеме, в одинаковых условиях.

4. Предполагается будущий градиент содержания кислорода при работе устройства для аэрации.

5. Устанавливается скорость, с которой кислород за один час переходит в воду: ПК = Кla (Cs-C) V 106. Здесь Кla – является суммарным коэффициентом перехода кислорода, ч-1; Cs – обозначает насыщение воды в водоеме кислородом в данных условиях, мг/л, С – означает концентрацию в воде кислорода во время работы устройства для аэрации, мг/л; V– это объем воды, подвергающейся аэрации, л.

6. Показатель общего потребления мощности устройства для аэрации. Для этого потребность в кислороде делится на скорость насыщения воды О2 за один кВт в час, характерную для конкретного типа аэратора.

7. Дальше, с помощью ранее полученных показателей, определяется требуемое количество аэраторов для насыщения кислородом воды в водоеме. Для этого общая потребляемая мощность делится на мощность конкретного типа аэратора.

8. Определяются места размещения аэраторов в водоеме так, чтобы они были расположены равномерно по всей площади.

Источник