Что перерабатывают на нашем оборудовании

2 800 000 руб.

Применение озона при хранении и перевозке скоропортящейся плодоовощной про­дукции.

Одним из важнейших направлений, в области хранения продуктов питания, является длительное хранение и перевозка свежих овощей, фруктов, ягод, которые в большинстве своём, относятся к категории скоропортящихся продуктов. Почти половина ово­щей и фруктов не доходят до конечного потребителя по причине ненадлежащих условий хранения и несовершенства системы продовольственной логистики. Поэтому на сегодняшний день особенно остро стал вопрос о разработке новых энергосберегающих и экологически безопасных технологических решений в области создания наиболее благопри­ятных условий хранения и транспортировки скоропортящейся плодоовощной и мясомо­лочной продукции, которые обеспечивают максимальную их сохранность. Одним из наиболее эффективных решений в этой области является применение озоновых техноло­гий. На сегодняшний день в мире накоплен значительный опыт применения озона для обработки фруктов и овощей с целью увеличения сроков их хранения. Озонирование резко уменьшает обсемененность плодоовощной продукции гнилостной и патогенной мик­рофлорой, а также резко снижает уровень протекающих метаболических процессов, т. е. устраняет основные причины порчи сельскохозяйственной и пищевой продукции, обеспечивая значительный экономический эффект.

Практическое применение озона как стерилизующего средства началось с очистки воздуха складских помещений. Данный способ заключался в насыщении воздуха определенным количеством озона, достаточным для уничтожения основных видов патогенных микроорганизмов. Проведённые многочисленные эксперименты показали, что при обработке складских помещений озоном дозой 2 - 35 мгОз/м3 в течение 60 - 240 минут обеспечивается полное их обеззараживание. Применение озона в качестве дезинфицирующего средства рекомендуется «Методическими рекомендациями по применению озона в качестве дезинфицирующего средства» (Минпищепром СССР, 1976 г.), инструкцией «Дезинфекция и дезодорация в холодильниках способом озонирования» (Министерство торговли СССР, 1973); «Временными методическими рекомендациями по применению озона для дезинфекции плодоовощехранилищ и хранения картофеля» (Украинский НИИ торговли и общественного питания, 1981 г.), а также рядом других нормативных документов.

Способность озона уничтожать различные микроорганизмы, в том числе гнилостные бактерии, плесень, споры грибов позволяет эффективно использовать его для увеличения срока хранения пищевой продукции в овоще- и зернохранилищах, холодильных камерах, рефрижераторах. Озон разрушает выделяемый овощами и фруктами этилен, который способствует ускорению созревания плодоовощной продукции и тем самым задерживает их созревание. Проведённые исследования показали, что продолжительность хранения плодоовощной продукции можно увеличить в среднем вдвое с одновременным сохранением тонкого аромата фруктов. Так при обработке ягод (клубника, малина, виноград) озоном дозой 3 - 8 мгОз/м3 срок их хранения увеличивается в 2 раза; после обработки озоном яблок дозой 4 - 9 мгОз/м3 их срок хранения при комнатной температуре увеличивается до 15 дней. После обработки яблок озоном дозой 4 - 6 мгОз/м3 срок хранения их при температуре +5°С увеличивается до 5 месяцев. Аналогичные результаты были получены при хранении обработанных озоном цитрусовых, бананов, томатов, картофеля, капусты и другой плодоовощной продукции [1]. Обработка озоном плодоовощной продукции увеличивает сроки её хранения 1,5 - 2 раза, обеспечивая сокращение потерь хранящейся продукции в 1,5 - 2,5 раза.

Таблица 1 - Рекомендуемые режимы озоновой обработки

плодоовощной продукции в режиме длительного хранения

(выписка из «Временных мето­дических рекомендаций по применению озона для дезин­фекции плодоовощехранилищ и хранения картофеля»).

 

Продукция	Концентра­ция озона, мгО3/м3	Время озонирования в сутки, ч, не менее	Количество обра­боток в неделю (справочно)
Капуста	7 - 13	4	1 - 2
Морковь	5 - 15	4	3 дня подряд  1 - 2 раза в месяц
Чеснок	9 - 14	5	2 - 3
Лук	8 - 10	4 - 5	1-2 раза в сутки
Виноград	3 - 8	3	3 - 4
Салат	9 - 12	2	4 - 5
Яблоки	4 - 9	5	2 - 3

 

Особенно интересен опыт применения озона при хранении картофеля.

Так периодическая обработка хранящегося в картофелехранилище при температуре 6 - 14 °С и влажности 93 - 97% картофеля озоном дозой 2 - 7 мгОз/м3 позволила увеличить срок его хранения до 6 месяцев, при этом в хранящемся картофеле наблюдалось увеличение со­держания крахмала при одновременном снижении содержания сахаров. Озонирование картофеля значительно подавляет развитие фитопатогенной микрофлоры, так, например, количество находящихся на поверхности картофеля плесневых грибов после обработки картофелехранилища озоном снижается в 1,5 - 2 раза, а в воздушной среде картофеле­хранилища количество различных микроорганизмов снижается в 10 - 12 раз, что также положительно влияет на сохранность хранящегося картофеля. Потери картофеля при применении обработки овощехранилища озоном снижаются на 10 - 15% и более [2].

Благодаря своим дезинфицирующим способностям озон предотвращает формирование на стенах хранилища, деревянных ящиках и контейнерах различных колоний микроорганизмов, в том числе особенно устойчивой к низким температурам 0 ... +4°С и придающей хранящейся плодоовощной продукции специфический гнилостный запах голубой плесени. В связи с тем, что озон является достаточно сильным окислителем, его окислительный потенциал примерно на 20% выше, чем у хлора, он эффективно разрушает находящиеся в воздухе овощехранилищ и холодильных камер ароматические углеводороды, т. е. осуществляет процесс дезодорации помещений. Кроме того, являясь одной из неустойчивых разновидностей молекул кислорода, озон довольно быстро распадается и превращается в безопасный кислород, чем он выгодно отличается от традиционно применяемых для санитарной обработки плодоовощной продукции и овощехранилищ токсичных химикатов.

Большой интерес представляет применение озона для обработки перевозимой автомобильными и железнодорожными рефрижераторами плодоовощной продукции. Применение периодического озонирования перевозимой продукции позволяет на 10 - 15% снизить потери, возникающие в результате протекания гнилостных процессов при низких температурах и сократить потери от порчи перевозимой продукции. Кроме того, периодическое озонирование перевозимой и хранящейся продукции позволяет на несколько градусов повысить температуры её хранения и избежать утраты товарного качества продукции в результате её замораживания, а также уменьшить энергопотребление холодильных агрегатов.

Подводя итоги, можно сделать следующие выводы о целесообразности применения озона для обработки плодоовощной продукции:

• озон обладает сильным дезинфицирующим эффектом и пагубно воздействует на гни­лостную и патогенную микрофлору. Озон эффективно разлагает образующиеся на по­верхности плодоовощной продукции токсины, являющиеся продуктами жизнедеятельности микроорганизмов;
• при применении озоновой обработки хранящейся и перевозимой плодоовощной продукции происходит замедление процессов её созревания, и снижаются потери от протекающих процессов гниения плодов;
• озон эффективно уничтожает неприятные специфические запахи гнили и осуществляет дезодорацию овощехранилищ и хранящейся плодоовощной продукции;
• после обработки озоном, хранимой плодоовощной продукции, не обнаружено ухудшения их качества и потребительских свойств;
• периодическая обработка овощехранилищ небольшими дозами озона отпугивает раз­личных грызунов и эффективно воздействует на насекомых, обеспечивая улучшение сохранности хранящейся плодоовощной продукции;
• применение озона для обработки плодоовощной продукции, холодильных камер и овощехранилищ отличается простотой, эффективностью и экологической безопасностью вследствие отсутствия вредных побочных эффектов в результате быстрого разложения озона до кислорода;
• стоимость обработки плодоовощной продукции с применением озона в несколько раз ниже, чем при использовании химических дезинфектантов, озон получают непосред­ственно на месте при помощи специальных приборов - озонаторов. Затраты электро­энергии для санитарной обработки хранящейся в холодильной камере объёмом 1000м3 плодоовощной продукции составляют 4 - 8 кВт-ч в неделю;
• способность озона уничтожать гнилостную и патогенную микрофлору позволяет эф­фективно применять озон для увеличения срока хранения скоропортящейся плодоовощной продукции при её перевозке в холодильных камерах рефрижераторов;

Применение озоновых технологий при хранении и перевозке скоропортящейся плодоовощной продукции позволяет снизить потери скоропортящейся плодоовощной продукции, в значительной мере сохранить её биологическую ценность, уменьшить трудо- и энергозатраты; отказаться от применяемых для обработки продукции токсичных химических дезинфектантов. Для озоновой обработки плодоовощной продукции наиболее целесообразно применять озонаторы Vaneco. Принцип действия этих озонаторов основан на явлении фотолиза содержащегося в воздухе овощехранилищ, холодильных камер и рефрижераторов кислорода воздуха. В отличие от традиционных электроразрядных озонаторов, фотохимические озонаторы могут работать в условиях достаточно низких температур и высокой влажности воздуха. Эти озонаторы не содержат источника высокого напряжения, что значительно повышает их надёжность и безопасность. В зависимости от модификации они могут питаться от низковольтных электрических сетей постоянного тока напряжением 12 или 24В, а также от электрической сети переменного тока частотой 50/60 Гц напряжением 36 В, 110 В или 220 В, что позволяет применять их как в стационарных, так и в передвижных холодильных камерах и автомобильных и железнодорожных рефрижераторах. Компактность и надёжность фотохимических озонаторов позволяют применять их для обработки контейнеров с плодоовощной продукцией непосредственно в торговых залах продовольственных магазинов и супермаркетов, что позволяет значительно снизить потери от её гнилостной порчи и устранить специфические запахи.

Аппарат Вейса используют для инкубации мелкой икры лососевых (белорыбицы, сиговых), иногда используется для остеровых.

Он представляет собой цилиндрический стеклянный, или из органического стекла, сосуд, суживающийся книзу (перевернутая большая бутылка без дна).
Высота аппарата - 50 см, диаметр верхнего отверстия - 20 см, нижнего отверстия - 3 см Верхние края сосуда обтянуты обручем из оцинкованного железа. Нижнее отверстие аппарата (горло) закрыто пробкой с ввернутой по центру металлической трубкой диаметром 0,8-1 см. Наружный конец этой трубки соединен с резиновым шлангом, по которому поступает в аппарат вода из водопроводного крана. Чтобы не было "мертвого" пространства над трубкой, у стенок сосуда, где отсутствуют токи воды, это место заполняют воском или менделеевской замазкой, или пробке придают нужную вогнутую форму. Над пробкой укладывают металлическую сетку Токи воды, идущие из водопроводного крана, поступают под напором в нижнюю часть сосуда и поднимают вверх помещенную в аппарат икру. В верхней части сосуда напор воды ослабевает, поэтому икринки начинают постепенно опускаться в нижнюю часть его, где подхватываются струями воды и вновь увлекаются вверх. Таким образом, на протяжении всего периода инкубации икра находится в непрерывном движении в толще воды. Сброс воды из аппарата происходит через сливной носик, сделанный в железном обруче, обтягивающем верхние края сосуда. Перед сливным носиком установлена решетка, предохраняющая от выноса из аппарата икринок и вылупившихся предличинок.
Аппарат Вейса устанавливают в стойке, имеющей два гнезда, одно из которых удерживает нижнюю часть, а другое - среднюю часть сосуда, причем аппарат обязательно должен стоять в строго вертикальном положении. В противном случае струи воды будут направляться по одной стороне сосуда, что может вызвать неравномерное вращение икринок и заморы в отдельных частях аппарата.

Аппараты Вейса обычно монтируют по 10-20 шт. на одной стойке, причем для каждого из них обязательно независимое водоснабжение   Сброс воды из аппаратов осуществляется первоначально в общий водосбросной лоток, лежащий под стойкой, а из него в канализационную сеть
Расход воды в аппарате - 3-4 л/мин.
Нормы загрузки икры в аппарат (тыс. шт.): белорыбицы-200, сигов-300, пеляди-500, рипуса-750.
Технические харрактеристики:

Наименование параметра	Значения для Инкубационных стоек
	Type – 10	Type – 20	Type – 30	Type – 60
Количество аппаратов, шт.	10	20	30	60
Емкость аппарата, л.	8	8	8	8
Количество загружаемой икры в один аппарат, тыс.шт.
- Карпа
- Сигов	600	600	600	600
"- Пеляди	300	300	300	300
	500	500	500	500
Расход воды на один аппарат, л/сек.	От 0,03 до 0,05
Габаритные размеры, мм
- Длина	1650	2640	3640	3300
- Ширина	600	600	600	600
- Высота	1400	1400	1400	1600
Масса, кг	96	160	220	400

№	Наименование/ параметр	VANECO FL-300			VANECO FL-500			Примечание
1	Объем рыбоводных емкостей, м3	3-15			8-45
2	Скорость водного потока, м3/ч	6	4	3	16,5	11	8
3	Время контакта, мин	1	1,5	2	1	1,5	2
4	Пропускная способность воздухозаборника, м3/ч	2,8			5,0
5	Объем воды, л	100			270
6	Вес, кг	155			365
7	Кол-во блоков вспенивания	1			1
8	Потребление электричества, кВт	0,45			0,85
9	Габаритные размеры, высота, мм	2200			2200
10	Габаритные размеры, диаметр, мм	300			500

Конструкция узла поступления воды в цилиндрический бассейн

В цилиндрическом бассейне вода поступает по касательной к его стенкам (по внешнему радиусу) так, чтобы угловая скорость воды создавала вращательный ток к центру. Однако в ряде работ (Burrows and Chenoweth, 1955; Larmoyeux et al., 1973; Wheaton, 1977; Skybakmoen, 1989; Tvinnereim and Skybakmoen, 1989; Paul et al., 1991; Goldsmith and Wang, 1993) отмечается, что прилипание, которое существуют между первичным потоком и дном, и стенками емкости приводит к образованию вторичного радиального потока, направленного от стенок к центру дна, и от центра дна к поверхности. Этот поток несет осаждаемые частицы к донному дренажу и, таким образом, порождает желаемый эффект самоочистки бассейна. К сожалению, в цилиндрической емкости с таким течением валиковидная область около центрального дренажа приобретает очень низкую скорость вращения и плохо перемешивается. Размеры этой «мертвой» зоны зависят от особенностей узла поступления воды (по касательной к стенкам), соотношения «диаметр: глубина» и общей скорости потока, покидающего центральный дренаж. Так как мертвая зона имеет низкую скорость движения воды и плохо перемешивается, она может снизить эффективность использования емкости культивирования за счет образования коротких замкнутых потоков, локальных градиентов с различными показателями воды (в особенности, концентрации растворенного кислорода) и неподвижных областей, где может скапливаться осадок.

В бассейне показано направление вторичного радиального течения, а также специфические области водной массы

Эффект самоочистки связан с общей скоростью потока, покидающего центральный дренаж. Кроме того, удаление осажденных частиц также зависит от способности рыбы взмучивать осадок. Это объясняет тот факт, что в бассейне с более высокой плотностью посадки рыб самоочистка проходит лучше, чем в емкости с низкой плотностью посадки. Так как осаждаемые частицы в рыбоводстве имеют специфическую плотность, которая относительно близка к плотности воды (1,05-1,2 против 1,0 у воды; Chen et al., 1993; Potter, 1997) наклон плоскости дна по направлению к центральному дренажу не улучшает способность к самоочистке. Наклонное дно удобно лишь в случаях осушения бассейна при его очистке.

Скоростью вращения можно управлять с помощью создания специфических узлов подвода воды. Это позволяет создавать адекватное для рыб течение (Klapsis and Burley, 1984; Skybakmoen, 1989; Tvinnereim and Skybakmoen, 1989). Твиннерайм и Скайбакмон (Tvinnereim and Skybakmoen, 1989) докладывали о том, что скорость течения в бассейне можно контролировать путем изменения импульса силы (Fi):

Fi = ρ • Q • (νorif — νrota), где ρ – плотность воды (кг/м3), Q – скорость входящего потока (м3/с), νorif – скорость через узел выхода воды в емкость (отверстия или щели) (м/с), νrota – скорость вращения в бассейне (м/с). Импульс на входе воды по большей части рассеивается, потому что создается турбулентность и вращение в зоне вращения. Импульс силы, и, соответственно, скорость вращения в емкости можно регулировать путем подстройки скорости входящего потока воды или размера/числа отверстий в узле поступления воды (Tvinnereim and Skybakmoen, 1989). В своей работе Пауль (Paul et al., 1991) отметил, что скорость вращения в емкости грубо пропорциональна скорости воды через отверстия узла её поступления, особенно, около стенок:

νrota ≈ α • νorif, где α – константа пропорциональности, в основном равная 0,15-0,20 (личные наблюдения A. Skybakmoen, AGA AB, Лидингё, Швеция), зависящая от конструкции узла поступления воды.

На характер потока влияют: 1. однородность скорости воды по всей емкости, 2. сила вторичного радиального потока вдоль дна емкости навстречу центральному дренажу (т.е. способность перемещать осадок в дренаж) и 3. однородность перемешивания воды. Скайбакмон (Skybakmoen, 1989) и Твиннерайм и Скайбакмон (Tvinnereim and Skybakmoen, 1989) сравнивали гидравлику в емкости, которая возникает при поступлении воды по касательной по внешнему радиусу бассейна с такими системами как:

1. традиционный открытый патрубок;

2. короткая, горизонтальная, погруженная под воду труба, ось которой направлена к центру бассейна. На удалении от конца трубы по всей её длине располагаются отверстия (на 60 см ниже поверхности воды);

3. вертикальная, погруженная в воду распределительная труба с отверстиями вдоль всей её длины;

4. труба, совмещающая в себе вертикальную и горизонтальную ветви. Труба для поступления воды, совмещающая в себе вертикальную и горизонтальную ветви

Авторы отметили, что труба с открытым концом создает неоднородную скорость по всей емкости (т.е. более высокая скорость у стенок); обеспечивает плохое перемешивание в мертвой зоне, что вызвано образованием коротких замкнутых потоков; на протяжении всей глубины бассейна происходит взмучивание осадка, который плохо смывается со дна. В отношении горизонтальной ориентации погруженной трубы они отметили хорошее перемешивание и обмен воды по всему объему, но слабое и менее стабильное течение на дне (для смывания осадка). Вертикальная ориентация погруженной трубы давало лучшее качество самоочистки, чем в случае открытого патрубка или горизонтальной ориентации, но образующееся сильное течение на дне (ответственное за удаление осадка) также приводило к плохому перемешиванию в мертвой зоне и малым круговоротам, которые ухудшали время полного водного обмена.

Авторы предложили организовать комбинированную конструкцию с горизонтальной и вертикальной погруженной трубами. Вертикальная ветвь располагается на некотором удалении от стенки так, чтобы рыба могла проходить между трубой и стенкой. Этот способ обеспечивает несколько преимуществ:

1. достигается однородное перемешивание;

2. предотвращается образование малых круговоротов воды;

3. создается одинаковая скорость на глубине и по периметру бассейна;

4. эффективно переносятся осаждаемые частицы со дна в центральный дренаж.

В крупных цилиндрических бассейнах, диаметром >6 метров, по периметру устанавливаются многочисленные распределительные трубы. Это позволяет улучшить удаление осадка, однородность скорости перемешивания и качества воды (Klapsis and Burley, 1985). Однако трубы для подвода воды затрудняют работу с рыбой. Данная проблема может быть решена включением отверстий в стенку бассейна как в случае емкостей с пересекающимися потоками (Watten and Johnson, 1990). К сожалению, с точки зрения экономических соображений это «элегантное» решение может оказаться нецелесообразным. Кроме того, подобная вставка отверстий и щелей предполагает создание потоков, параллельных стенке, и может не обеспечивать такого хорошего распределения потока, которое возможно при установке вертикальной трубы на удалении от стенки. Необходимо создать такую систему подачи воды, которая бы убиралась во время сбора рыбы или зарыбления, либо устройство для сбора должно работать в присутствии труб.

 

Миксер-аэратор OXYWAY

Объединяет две функции – аэрацию и перемешивание  водной среды, что позволяет не только подавать кислород, но и создавать горизонтальные циркуляционные потоки, позволяющие разносить растворенный кислород по объему резервуара.

 

Области применения Миксера-аэратора OXYWAY в различных отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, в муниципальном хозяйстве:

• Аэрация прудов в рыбоводческих хозяйствах.
• Очистка лагун от отложений на дне.
• Перемешивание подаваемого сырья в технологическом процессе.
• Очистные сооружения сточных вод пищевой и перерабатывающей промышленности.
• Очистные сооружения  сточных вод целлюлозной и бумажной промышленности.
• Очистные сооружения  хозяйственно-бытовых сточных вод.
• Очистка загрязненных водоемов.

Преимущества миксеров-аэраторов  OXYWAY с приводом от электродвигателя 

• глубина перемешивания и аэрации до 10 м;
• эффективное перемешивание с производительностью до10000 м3/час,
• отсутствие брызг;
• низкие эксплуатационные расходы;
• надежность и долговечность, минимальное техническое обслуживание.  

Аэратор OXYWAY работает, создавая поток мелких пузырьков, размером менее 2,2 мм. Мелкий размер пузырьков имеет решающее значение для растворения кислорода в жидкости.

Кислород и его альтернатива.
Удельное потребление кислорода осетрами в (мг О2/кг в час) для дыхания в зависимости от температуры оборотной воды и навески рыбы составляет от 180 до 542 мг О2/кг в час. В УЗВ 10 тн единовременно будет находиться 4 тн рыбы разной навески. Среднее потребление  в час всей рыбой составит порядка 1- 1,2 кг О2. Если не использовать кислород, плотность посадки рыбы не может быть больше 25 кг/м2 при 100% насыщении воды кислородом, или нужно увеличивать оборот воды в системе, что малоэффективно, так как рыбы будет тратить часть энергии корма на сопротивление потоку воды, да и потребуются более мощные насосы и фильтры. Если не увеличивать скорость оборота воды в УЗВ, для выращивания тех же 10 тн придется в 2-3 раза увеличивать объем рыбоводных емкостей, это влечет за собой увеличение пропускной способности механического фильтра, мощности насосов, количества кормушек и т.д. Если прикинуть стоимость дополнительного технологического оборудования и прибавить к этому стоимость строительства дополнительной площади для его размещения получается, что кислород не такой дорогой, как кажется на первый взгляд.
Альтернатива концентратору кислорода - криогенный баллон для хранения жидкого кислорода +  обвязка для перевода кислорода в газообразную форму. В сутки Вам понадобится 28-30 кг кислорода. Объем баллона - исходя из частоты заполнения. Эта альтернатива хорошо работает, когда поблизости есть завод, производящий жидкий кислород. Вариант со сжатым кислородом: потребуется 5 баллонов в сутки.

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.