Проточная система выращивания рыбы

Типы систем культивирования

Окружающая среда оказывает большое влияние практически на все серьезные болезни, которые поражают культивируемых рыб (Snieszko 1974; Smart 1981), и поэтому обсуждение систем культивирования в этом трактате о болезнях рыб является вполне уместным. Для выращивания рыб используются четыре основных типа систем: аквариумы, пруды, садки и проточные каналы. Главное различие между типами систем – простое: оно подразумевает, насколько быстро циркулирует вода (то есть, насколько быстро она замещается новой водой). От аквариумов и прудов (где вода не подменивается) до проточных систем (где вода сменяется непрерывно) это значение в определенных пределах колеблется. Оно обуславливает плотность посадки рыб, которая может содержаться в каждой системе, разве только если рыбовод не предоставит дополнительные системы жизнеобеспечения.

Все основные процессы жизнеобеспечения, включая насыщение кислородом и удаление токсинов, выполняются сконструированными соответствующим образом системами культивирования. В проточных хозяйствах, например, проточных каналах, эти процессы осуществляются путем постоянного добавления свежей хорошо насыщенной кислородом воды, которая разбавляет токсины. Постоянный приток свежей воды предусматривает высокую плотность посадки рыб. В прудах практически не бывает регулярной подмены воды, и кроме ливней, естественным путем свежая вода туда не поступает. Таким образом, пруды должны полагаться на резидентные биологические процессы для насыщения кислородом и удаления токсинов (см. «Рыбоводные хозяйства замкнутого цикла: пруды»). Эти биологические процессы происходят во всех водоемах, но имеют определенное мощностное ограничение для жизнеобеспечения популяции рыб. Эта пропускная способность обусловливает количество рыб, которое пруд может в себе содержать. В отличие от прудов аквариумы, как правило, могут поддерживать более высокую плотность рыб, благодаря дополнительным системам жизнеобеспечения, включающим воздушные насосы для подачи кислорода и фильтры для удаления токсинов.

Объем водооборота также чрезвычайно влияет на доступные терапевтические возможности. Системы с высоким водооборотом являются экологически трудно управляемыми (например, чтобы поменять температуру, соленость и т.д.), главным образом из-за экономических издержек и экологических факторов. Кроме того, насыщение воды лекарством – наиболее распространенный метод лечения болезней рыб – в проточных системах по тем же причинам более трудноосуществимо.

Рыбные системы замкнутого цикла: аквариумы

Аквариумы в основном используются для содержания домашних рыб, хотя в этих интенсивных системах также выращиваются и некоторые промысловые рыбы. Формат издания не позволяет детально обсудить типы аквариумных систем культивирования, которые используются для содержания рыб. Мы отсылаем читателя к стандартным учебникам (Axelrod и др. 1980; Spotte 1979a, 1979b, 1992; Моу 1992a, 1992b) за подробной информацией. Цель данного обсуждения – это описать основные компоненты, необходимые для аквариумоводства, с акцентированием внимания на домашнюю рыбу.

Аквариум похож на космический корабль тем, что он должен быть снабжен всеми необходимыми системами жизнеобеспечения, которые включают: удаление токсинов, подачу кислорода, надлежащие температуру и корм. Основные компоненты включают в себя следующее:

1. Аквариум. Как правило, он целиком делается из стекла. Аквариумы из пластмассы (органического стекла) или стекловолокна изготавливаются реже. Размеры обычно колеблются в пределах от 4 до 400000 (большие публичные аквариумы) литров. У большинства любителей объем аквариумов колеблется в пределах 20 — 500 литров.
2. Субстрат. Он состоит из различных типов гравия, песка или известняка. Некоторые субстраты инертны, тогда как другие могут выщелачивать минералы (например, в аквариуме измельченные кораллы повышают жесткость, вступая в реакцию с кислотами для высвобождения кальция и магния) или другие вещества. Некоторые виды гравия могут также выщелачивать токсины, например тяжелые металлы: их нельзя использовать в аквариумах. Самые инертные типы минералов – это кварц, гранит и слюда.
3. Фильтры. Основные типы фильтров — это угловой, подгрунтовый, внешний и канистровый. Некоторые имеют водяной насос для усиления циркуляции (сетевой фильтр). Некоторые могут быть усовершенствованы (мокро-сухой фильтр для морских рифовых аквариумов). Фильтры обычно выполняют несколько функций, которые можно классифицировать как: механическую, химическую, или биологическую фильтрацию; две наиболее важных функции — это циркуляция воды для насыщения кислородом (механическая) и удаление азотсодержащих продуктов жизнедеятельности посредством бактерий, которые заселяют фильтрующий слой (биологическая). Фильтры также удаляют твердые взвешенные частицы заодно с красителями (химические), которые портят красоту аквариума и также могут быть вредными для рыб. Наряду с габаритами аквариума, размеры и типы фильтров – это главные факторы, которые обусловливают количество рыбной биомассы, которая может содержаться в любом данном аквариуме.
4. Аэраторы. Они включают распылители воздуха и другие приспособления, управляемые с помощью пневматических насосов, которые усиливают циркуляцию (то есть увеличивают площадь соприкосновения поверхности воды с воздухом) и, таким образом, содержание кислорода.
5. Другие водоочистные устройства. Они в основном используются в морских аквариумах и включают оборудование, выполняющее пеноотделение и фракционирование пены, которое помогает удалить избыток азотсодержащих отходов. Также это включает комплекты обратного осмоса, очищающие воду, прежде чем она станет использоваться для подготовки искусственной морской воды.
6. Живые растения. В аквариумах держат много различных типов растений, включая, главным образом, сосудистые растения (то есть, высшие растения) – в пресноводных аквариумах, и макроводоросли – в морских аквариумах. Растения дают кислород, удаляют питательные вещества и служат как убежища для пугливых рыб.
7. Декорации. Они включают кораллы, украшения и различные типы искусственных растений. Все изделия должны были быть проверены на предмет безопасности использования в аквариуме.
8. Нагреватель. Это регулируемый посредством термостата электроагрегат, который поддерживает постоянную температуру. Некоторые из них погружаются в воду лишь частично, тогда как другие погружаются полностью.
9. Дезинфекционные установки. Они используются для удаления из воды болезнетворных микроорганизмов. Самыми популярными являются агрегаты, которые вырабатывают озон или ультрафиолетовый свет для уничтожения микроорганизмов. Когда вода циркулирует в замкнутом цикле между несколькими аквариумами – они полезны, однако польза от их использования лишь в одном аквариуме является сомнительной.

Рыбные системы замкнутого цикла: пруды

Многие принципы, которые применяются к аквариумной экологии, также распространяются на прудовую экологию. Полезно рассматривать пруд сам по себе: как отдельно функционирующий организм, поскольку здоровье пруда жизненно важно для здоровья рыб. Во многих отношениях жизнедеятельность пруда подобна жизнедеятельности отдельного организма (Noga и Francis-Floyd 1991). Дыхание, кислотно-щелочной баланс, устранение азотсодержащих отходов и другие биологические функции – все это должно поддерживаться. Некоторые параметры, например, температуру, нельзя контролировать; однако остальные факторы могут значительно модифицироваться посредством активного вмешательства фермера, а также косвенным образом — как следствие практики содержания рыб. Также важно понимать, что изменение отдельного параметра, как, например, увеличение pH, может сильно повлиять на многие другие переменные (Таблица 1-2).

Таблица 1-2. Взаимосвязь между некоторыми важными параметрами качества воды в рыбоводном пруду (из Noga и Francis-Floyd 1991).

Результатᵃ увеличения параметра для:

Параметр

Растворенный кислород

Растворенный CO₂

Источник

Принцип устройства УЗВ (установок замкнутого водоснабжения)

Разведение рыбы в УЗВ — прибыльный бизнес, особенно в условиях необходимого импортозамещения. В статье мы рассмортим особенности использования данных установок.

Оборот воды в УЗВ

Под «установками замкнутого водоснабжения» понимают полную регенерацию и использование воды любое количество раз для водоснабжения бассейнов (рыбоводных емкостей).

Рисунок 1. Схема рыбоводческого хозяйства с установками замкнутого водоснабжения (УЗВ) для выращивания рыбы

При этом в УЗВ осуществляется:

• очистка воды от загрязнений в процессе выращивания рыбы (органика);
• поддержка надлежащего санитарного состояния воды на безопасном для выращиваемых рыб уровне;
• восстановление как химического, так и газового режима воды;
• обеспечивается температура для получения максимального эффекта от выращивания рыбы в УЗВ.

На фото осётр в УЗВ

В УЗВ потребность в свежей воде выявляется удаляемыми из УЗВ отходов — рыбоводного осадка, потерями воды на испарение в установке замкнутого водоснабжения, на протечки в оборудовании и на прочие цели, не связанные с качеством воды: заполнение емкостей для транспортировки рыбы и т.п.

Фото форель в установке замкнутого водоснабжения

Биологическая регенерация воды в УЗВ

При использовании УЗВ для разведения рыбы – осетров, клариевого сома, форели, судака, речного угря или теляпии — основным процессом биологической регенерации по химическому составу воды выступает освобождение воды, оборачиваемой в УЗВ, от основного компонента — соединений азота, который накапливается в системе замкнутого водоснабжения при жизнедеятельности разводимой рыбы в УЗВ.

При аэробной биологической очистке, осуществляется перевод азота органических соединений, содержащихся в УЗВ в не съеденных, растворенных кормах и в виде экскрементов в аммонийный азот, перевод аммонийного азота в неорганической форме, который появляется в процессе разложения загрязнений и выделяемого выращиваемой рыбой через почки, жабры и кожные покровы, в нитритную форму, а после в нитратную.

Этапы превращения азота производятся различными группами микробного населения биологической плёнки оборудования биологической очистки. Это финишный процесс аэробного превращения азотных соединений.

Далее превращение нитратов в свободный азот (газ) осуществляется анаэробными бактериями при ограничении поступления кислорода. Этот процесс носит название денитрификация, и выполняется в денитрификаторах. При этом требуется поддержание энергетического питания бактерий подачей в систему этанола и мелассы. Газообразный азот выводится из УЗВ в окружающую атмосферу.

На фото кормление речного угря в УЗВ

Фото содержание маточного стада осетровых в УЗВ

Полносистемная установка замкнутого водоснабжения

Полносистемные УЗВ по выращиванию рыбы не получили распространения в промышленном производстве рыбы, т.к. при процессах денитрификации необходимо соблюдение условий для стабильного использования оборудования УЗВ.

Процессы денитрификации проходят по различным схемам, в подавляющем числе которых происходит образование имеющих резкий запах ядовитых конечных продуктов. Даже при небольшом отклонении от режима работы денитрификаторов в установках замкнутого водоснабжения, эти вещества обычно приводят к гибели всей разводимой рыбы.

Денитрификация сложна в управлении и не даёт полную гарантию по результату работы УЗВ.

Другие замкнутые системы по выращиванию рыбы, в которых отсутствует процесс конечной анаэробной денитрификации оборачиваемой воды, не могут называться УЗВ.

В них процесс переработки азотных соединений завершается на стадии нитратов. Уменьшение их содержания до уровня, безопасного для рыбы, осуществляется путём разбавления за счет поступления в УЗВ проточной воды.

При этом происходит удаление части оборотной воды, имеющей повышенное содержание нитратов.

На фото кормление тиляпии в установке замкнутого водоснабжения

Системы оборотного водоснабжения в УЗВ для выращивания рыбы

Тем не менее, системы оборотного водоснабжения с биологической очисткой воды, которые не имеют денитрификаторов, называют УЗВ.

Общепринято установками замкнутого водоснабжения называть системы, в которых пополнение свежей воды не превышает за сутки уровня в 30 процентов от объема оборотной воды. А связано это с тем, что термин способствует более легкому получению разрешительной документации вводимых проектов с органами власти.

Но нужно понимать принципиальную разницу – в УЗВ для разведения рыбы осуществляется регенерация всей оборотной воды по соединениям азота, а при подпитке устраняются только невозвратные механические потери. Подобные системы функционируютт в бессточном режиме.

В УЗВ по разведению рыбы только с аэробной биологической очисткой превращение азотных соединений заканчивается на стадии нитратов.

Нужно понимать, что в рекламных материалах по УЗВ показатели уровня замены воды на уровне в 5 – 10 процентов в сутки не совсем корректны. Уровень подпитки напрямую зависит от нагрузки установки по внесению кормов, и чем больше эта нагрузка (либо чем выше плотность содержания в УЗВ рыбы), тем нитраты быстрее накапливаются, и тем большая подпитка воды требуется.

Одна система УЗВ может работать как при 5, так и 20 процентов подпитки – всё зависит от нагрузки на неё.

Фото карпов кои, выращиваемых в УЗВ

Показатели продуктивности УЗВ

Продуктивность рыбы в УЗВ

При разведении в УЗВ сибирского (ленского) осётра, радужной форели от начальной массы в 3 грамма за 12 месяцев рыбы достигают массы в 1,5 кг. Для достижения подобного веса при прудовом разведении необходимо 2,5 – 3 года.

При выращивании клариевого (африканского) сома от его зарыбления в УЗВ (масса малька 3 гр) до достижения веса в 1,2 килограмма проходит 6 месяцев, в естественных условиях клариевый сом в нашей стране не растёт.

Речной (европейский) угорь, судак набирают вес в УЗВ от 1 грамма до 350 гр за 1 год.

Разводимая в установках замкнутого водоснабжения тиляпия за год набирает вес 700 грамм.

Виды рыб, которые с успехом выращивают в УЗВ

В УЗВ возможно получать с квадратного метра используемой площади от одного центнера до 1,5 тонн рыбы в год.

Экономическую эффективность работы УЗВ, окупаемость вложений перед созданием рыбоводного предприятия целесообразно просчитать в бизнес-плане .

Типы бассейнов для УЗВ

Рисунок 2. Типы бассейнов для УЗВ: овальный, круглый и прямоугольный

Шкала оценок бассейнов УЗВ (по пятибальной шкале):

Источник