Бассейны в рыбоводстве

Бассейны в рыбоводстве

Данный обзор посвящен рассмотрению современных цилиндрических бассейнов для выращивания рыбы с точки зрения улучшения их эксплуатации, снижения стоимости и повышения продуктивности. Приводятся возможные механизмы и проектировочные решения для создания узлов поступления и оттока воды, систем контроля органических загрязнений, зарыбления и сортировки для крупных цилиндрических бассейнов. Хотя обсуждение ограничено проектированием бассейна, оно касается любой проточной системы или УЗВ.

Проектирование емкости культивирования

При использовании объемных бассейнов в совокупности с совершенной стратегией управления УЗВ можно добиться существенного снижения затрат и повышения продуктивности рыбоводческого хозяйства. Значительному снижению денежных и трудозатрат также способствует выращивание рыб в небольшом количестве крупных бассейнов. Согласно практическому опыту, усилия по обслуживанию емкости не зависят от её объема. Бассейны объемом 1 м3 или 100 м3 требуют равное время на мониторинг качества воды, внесение корма и очистку. Кроме того, капитальные затраты на каждую единицу бассейна снижаются, тогда как его размер возрастает.

Эти преимущества, в некоторой степени, уравновешиваются со сложностями, сопряженными с крупными бассейнами:

1. Создание водного потока для равномерного перемешивания и быстрого осаждения осадка;

2. Сортировка и сбор рыбы;

3. Удаление погибших особей;

4. Отключение биофильтра при проведении химиотерапии;

5. Возникает риск больших экономических потерь в случае нарушения целостности бассейна, либо биологических проблем.

Главной проблемой является риск разрушения бассейна, что ведет к потере одной емкости культивирования. В данном случае наблюдаются очень большие потери рыбы. Тем не менее, с возрастанием опыта управления и проектирования систем у команды рыбоводов снижается риск потери емкости.

Крупные бассейны в большей степени зависят от гидравлического расчёта, чем мелкие. У емкости небольшого объема (<1м3) общая скорость водного обмена очень высокая. Быстрый гидравлический обмен приводит к повышению качества воды, потому что в емкость приносится больше кислорода и быстро удаляются загрязнения. В объемных бассейнах, напротив, время обмена низкое, поэтому поступление и отток воды становятся ключевыми факторами, влияющими на однородность качества воды (независимо от количества вносимого корма). В свою очередь, на вместимость водоема влияют скорость водного обмена, количество вносимого корма, потребление кислорода и количество образующихся загрязнений (Losordo and Westers, 1994).

Емкости, используемые в рыбоводстве, различаются по форме и особенностям водного обмена (Wheaton, 1977; Piper et al., 1982; Klapsis and Burley, 1984; Cripps and Poxton, 1992). Они проектируются с учетом затрат на строительство, площади занимаемого места, удобства контроля за качеством воды и рыбой. В настоящее время наметилась тенденция использовать цилиндрические бассейны (>10 м) для выращивания рыб.

Они привлекают к себе внимание по следующим причинам:

1. Простота обслуживания;

2. Обеспечение однородности качества воды;

3. Позволяет работать с различными скоростями водного обмена для оптимизации условий содержания и поддержания здоровья рыб;

4. Осаждаемые частицы могут быстро удаляться через центральный донный дренаж;

5. Форма емкости удобна для визуализации и автоматизации наблюдения за излишками корма и, таким образом, позволяет контролировать насыщение рыб.

Для того, чтобы снизить трудозатраты на сортировку и отлов рыбы, очистку воды необходимо создать соответствующие системы подвода и отвода воды, дренаж и сборник.

Ключевой особенностью цилиндрического бассейна является его способность к самоочистке. Рекомендуется отношение диаметра к глубине бассейна от 5:1 до 10:1 (Burrows and Chenoweth, 1955; Chenoweth et al., 1973; Larmoyeux et al., 1973); тем не менее, во многих хозяйствах используются бассейны с соотношением диаметр: глубина 3:1 и цилинтрические силосные емкости с соотношением 1:3. Недавние исследования Норвежской гидротехнической лаборатории SINTEF (Skybakmoen, 1989; Tvinnereim and Skybakmoen, 1989) показали, что механизм поступления воды может быть спроектирован так, чтобы минимизировать гидравлические проблемы в бассейне. Выбор соотношения «диаметр: глубина» сильно влияет на размер выгула, напор воды, плотность посадки, виды рыб, режим кормления и используемые методы. Глубина емкости также должна выбираться для удобства и безопасности работы с рыбой и водой.

В цилиндрическом бассейне можно добиться сравнительно равномерного перемешивания, т.е. концентрация растворенных компонентов в воде, поступающей в емкость, мгновенно выравнивается до концентрации, которая существует по всему объему. Поэтому при адекватном перемешивании вся рыба располагается в воде с одинаковым составом. Хорошее качество воды можно поддерживать за счет оптимизации узла её поступления и выбора скорости поступления так, чтобы лимитирующие водные параметры не снижали производство, когда система будет заполнена рыбой.

Скорость вращения в емкости культивирования должна быть по возможности равномерной, от стенок к центру и от поверхности ко дну, и достаточно сильной для реализации самоочистки. Тем не менее, она не должна превышать скоростей, которые могут выдержать рыбы. Её оптимальные значения порядка 0,5-2,0 длины тела рыбы в секунду способствуют поддержанию здоровья, тонуса мышц и дыхательной функции рыб (Losordo and Westers, 1994). Скорости, необходимые для направления осаждаемых частиц в донный центральный дренаж, должны составлять более 15-30 см/с (Burrows and Chenoweth, 1970; Ma¨kinen et al., 1988). Для тиляпии были предложены значения 20-30 см/с (Balarin and Haller, 1982). Тиммонс и Янг (Timmons and Youngs, 1991) разработали формулу расчета скорости вращения воды: Vsafe < 5.25/(L)0.37, где Vsafe – максимальная проектная скорость (около 50% от критической скорости перемещения) в длинах рыб в секунду, а L – длина тела рыб (см). В цилиндрическом бассейне, скорости несколько снижаются от стенок к центру, что позволяет рыбе выбирать наиболее подходящее течение. Эта особенность совершенно не свойственна каналам, где скорость однородна на всем их протяжении.