close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

kursach barulin posti gotovy 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33

код для вставкиСкачать
 Содержание
1 Состояние и перспективы развития аквакультуры осетровых видов рыб .......................................................................................3
2 Биологическая характеристика стерляди ..............................6
2.1 Биология ранних периодов жизни стерляди..........................7
3 Показатели качества водной среды.....................................12
4 Описание технологии работы рыбоводного индустриального комплекса ..............................................................................15
4.1 Технология воспроизводства и выращивания объекта стерляди.................................................................................15
4.2 Рыбоводно-биологическое обоснование............................20
4.3 Выбор расчета рыбоводных емкостей для выращивания стерляди.................................................................................21
4.4 Технология кормления и использования корма.....................23
4.5 Технология замкнутого водоснабжения..............................29
4.5.1 Биологическая очистка.................................................30
4.5.2 Процессы биологической очистки....................................32
4.5.3 Способы и сооружения механической очистки..................33
4.5.4 Способы сооружения биологической очистки...................35
4.5.5 Биофильтры..............................................................35
4.6 Ветеринарно- санитарное правила рыбоводного индустриального комплекса................................................................................39
4.7 Перечень дополнительного оборудования............................44
Графическая часть .............................................................45
Заключение.......................................................................46
Литература.......................................................................47
1 Состояние и перспективы развития аквакультуры осетровых видов рыб
Аквакультура - культивирование рыб, других водных животных и растений в контролируемых и управляемых человеком условиях.
Аквакультура - это динамичная, быстроразвивающаяся отрасль производства продуктов питания. Во всем мире рыба, как основной объект аквакультуры, является главным источником животного протеина. Мировой лидер производства продукции аквакультуры Китай - 32 млн. т (70% мирового объема производства и около 70% по отношению к общей добыче в собственной стране). Далее следует Индия - 2 млн т, Япония - 1,3 мл. т, Индонезия - 1 млн т, Бангладеш, Таиланд, Вьетнам.
Среди европейских стран лидером по производству продукции аквакультуры является Норвегия - 600 тыс. т, за ней следуют Польша, Чехия, Россия, Германия. За последние 10 лет ежегодный прирост продукции аквакультуры в мире составляет 10%, из которых более 90% приходится на азиатские страны [1].
В 2010 году рыболовство и аквакультура поставили в мировом масштабе порядка 148 млн. тонн рыбы (общей стоимостью 217,5 млрд. долл. США), из которых 128 млн. тонн было использовано для пищевого потребления. Согласно предварительным данным, в 2011 году объем производства рыбы возрос до 154 млн. тонн, из которых 131 млн. тонн был направлен на производство пищевой продукции. На фоне устойчивого роста производства рыбы и совершенствования каналов ее распределения мировой объем предложения пищевой рыбы за последние 50 лет существенно вырос, показав в период 1961-2009 годов среднегодовой прирост в 3,2% и превысив показатель прироста мирового населения, составлявший 1,7% в год. Мировой объем предложения пищевой рыбы на душу населения увеличился со среднего показателя в 9,9 кг (в эквиваленте живого веса) в 1960-е годы до 18,4 кг в 2009 году, а предварительные оценочные данные за 2010 год указывают на дальнейший рост объема потребления рыбы до 18,6 кг. В 2010 году ассортимент мировой продукции аквакультуры был следующим: пресноводные рыбы (56,4% - 33,7 млн. тонн), моллюски (23,6% - 14,2 млн. тонн), ракообразные (9,6% - 5,7 млн. тонн), диадромные рыбы (6,0% - 3,6 млн. тонн), морские рыбы (3,1% - 1,8 млн. тонн) и другие водные животные (1,4% - 814 300 тонн.
В объеме производства пресноводных рыб всегда преобладали карпообразные (в 2010 году 71,9% - 24,2 млн. тонн). Среди карпообразных 27,7% составляют невскармливаемые виды фильтруемого кормления, а остальные являются видами, которые вскармливаются низкобелковыми кормами. Широко распространено производство тилапии, 72% которого находится в Азии (особенно в Китае и Юго-Восточной Азии), 19% - в Африке и 9% - в Америке. Вьетнам является основным производителем всеядных сомообразных Pangasius, хотя эти виды производятся и в других странах, таких, как Индонезия и Бангладеш. В 2010 году 73,7% производства сомообразных приходилось на долю Азии, 13,5% - Америки (с системами производства сомообразных в каналах) и 12,3% - Африки (преимущественно североафриканского сома). На долю плотоядных видов - таких, как окуни, дорады и змееголовы, в 2010 году пришлось всего 2,6% общего объема производства пресноводных рыб [4]. Производство товарной рыбы показано в таблице 1.
Таблица 1 - Производство товарной рыбы [4]
1997г2000г2005г2006г2007г2008г2009г2010г2010 в % к 1997Производство товарной рыбы, тыс. тонн
в т.ч. осетровые форель 55,7
0,8
1,6 69,0
2,0
3,8 73,8
2,5
8,6 81,4
2,1
10,9 99,2
2,1
14,2 95,0
2,4
16,5 100,3
2,2
17,3 106,4
2,0
18,0 191,0
250,0
1125,0Производство рыбопосадочного материала, тыс. тонн. 18,0 20,8 22,9 24,5 23,0 24,1 25,7 27,8 154,4 По экспертным оценкам в настоящее время в странах Центральной и Восточной Европы ежегодно производится свыше 10000 тонн товарной осетровой рыбы в том числе в России - 6000 тонн. В Болгарии - 1200т, в Румынии - 800 т, в Украине - 300т, в Белоруссии −100т, в Польше - 200 т, в Молдове - 400 т, в остальных странах: прибалтийские (Латвия, Эстония, Литва), Венгрия, Чехия, Словакия около 1000т. Пищевой черной осетровой икры из аквакультуры в странах Центральной и Восточной Европе в 2009 год произведено около 20 т, наибольшие объёмы приходятся на Россию - 12т, Болгарию −5т, Румынию - 500 кг., Молдову - 300 кг.
В Центральной и Восточной Европе насчитывается свыше 20 крупных осетровых рыбоводных хозяйств, в том числе в России −14, в Болгарии - 2, Молдове - 1, в Украине - 2, Румынии - 1 и многочисленные небольшие фермерские хозяйства. По прогнозным оценкам в ближайшие 2-3 года их количество возрастёт в 2-3 раза.
Следует отметить, что в настоящее время мировой рынок на продукцию из осетровых рыб заполнен лишь на 50-60%, а по пищевой осетровой икре - лишь на 10-15%.
Высокая биологическая ценность данного объекта для отечественной аквакультуры, а также полученные в последние годы результаты по освоению стерляди для индустриального выращивания (по части молоди и товарной продукции) послужили хорошей основой для разработки технологии формирования и эксплуатации стада стерляди в регулируемых условиях индустриальных хозяйств.
Беларусь обладает большим потенциалом для развития пресноводной аквакультуры. Приоритетное направление Государственной программы развития рыбохозяйственной деятельности на 2011-2015 годы - индустриальное рыбоводство за счет внедрения современных технологий и создания специализированных площадей для выращивания ценных видов рыб, таких как лососевые, осетровые и сомовые. На 2011-2015 годы предусмотрено строительство 16 комплексов с использованием технологий оборотного и замкнутого водоснабжения [2].
Стерлядь является единственным видом семейства осетровых, встречающихся в реках Беларуси. В первой половине ХХ века в бассейне реки Днепр в пределах Беларуси стерлядь была довольно многочисленной промысловой рыбой. В настоящее время ловится единичными экземплярами. Стерлядь включена в Красную книгу МСОП (Международного союза охраны природы), приложение 2 СИТЕС, приложение III Бернской конвенции. Популяция стерляди реки Днепр включена в Красную книгу Украины, Российской Федерации. С 1981 года стерлядь включена в Красную книгу Беларуси, категория I (CR) - популяция вида, имеющего очень низкую численность, или как вид, находящийся под угрозой исчезновения [3].
2 Биологическая характеристика стерляди
Класс: КОСТНЫЕ РЫБЫ (OSTEICHTHYES)
Отряд: ОСЕТРООБРАЗНЫЕ (ACIPENSERIFORMES)
Семейство: ОСЕТРОВЫЕ (ACIPENSERIDAE)
Вид: СТЕРЛЯДЬ ACIPENSER RUTHENUS LINNAEUS,
1758 СЦЕРЛЯДЗЬ Стерлядь - Acipenser ruthenus L. Пресноводная рыба, обитающая в реках и водохранилищах бассейнов Каспийского, Азовского, Черного и Балтийского морей, а также Ледовитого Океана. Встречается в Оби и Енисее. Вселена из Северной Двины в Печору, где отмечено ее размножение.
Имеются тупорылая и острорылая формы. Промысловые размеры стерляди 30-65 см, масса 0,5-2 кг, изредка 80-90 см и 3-4 кг (как исключение, 8 кг и более).
Самцы достигают половой зрелости в 4- 5 лет, самки - в, 7-9 лет при длине 28-34 см. Плодовитость колеблется от 6 до 140 тыс, икринок. Нерестится в мае, икра клейкая, диаметр 1,9-2 мм. Нерест проходит на быстром: течении на галечном грунте не каждый год, а через 1-2 года.
Стерлядь - типичный бентофаг, питается водными беспозвоночными: личинками насекомых, особенно хирономидами. Мигрирует в пределах пресных водоемом, иногда выходит в солоноватые воды за пределы устьевых пространств рек. Живет в придонных слоях. Зимой почти не питается и залегает в ямах. Как и другие осетровые, относится к открытопузырным рыбам. В период открытой воды поднимается к поверхности для заглатывания газа.
Спинных жучек у стерляди 12-17, брюшных - 10-19. Спинной плавник имеет 37-54 мягких луча, анальный - 19-31. Жаберных тычинок на первой дуге 15-26, реже до 31. Усики округлые, бахромчатые, достигают рта. Нижняя губа прервана посередине. Окраска: спина темно-серая или серо-коричневая с голубыми или зеленым отливом. Брюшко желтовато-белое. Жучки цвета слоновой кости (рисунок 1). В раннем онтогенезе стерляди, как и других рыб, можно выделить несколько периодов развития: эмбриональный (зародышевый), предличиночный, личиночный и мальковый [5].
Эмбриональный или зародышевый период начинается с оплодотворения. Оплодотворенное яйцо - это уже новый организм, зародыш, который находясь в благоприятных условиях, через ряд последовательных преобразований превращается в предличинку, личинку, малька и взрослую рыбу.
Рисунок 1 - Внешний вид стерляди
2.1 Биология ранних периодов жизни стерляди
I Эмбриональный период
1 Оводнение полости между яйцевой оболочкой и яйцеклеткой (появление перивителлинового пространства) и образование плазменного бугорка - бластодиска
Стадия 1. Диаметр неоводненной икринки после оплодотворения 1,2-1,3 мм. Яйцевая оболочка плотно прилегает к поверхности яйца, она неклейкая и представлена первичной радиальной оболочкой. Икра прозрачная, бесцветная или слегка желтоватая. Стадия 2. Возраст 10 мин после оплодотворения. Отделение яйцевой оболочки от желтка и концентрация плазмы на анимальном полюсе в виде прозрачной серповидной зоны. Стадия 3. Возраст 40 мин. Образование резко очерченного бластодиска. В основном завершается оводнение перивителлинового пространства. Диаметр икринки 3,8-4 мм, а собственно яйца 1,2-1,3 мм. Такое огромное перивителлиновое пространство уменьшает ' массу икринки и обеспечивает ее плавучесть в потоках воды; в стоячей воде икринка опускается на дно.
2 Дробление бластодиска до бластулы Стадия 4. Возраст 1 ч. Образование двух бластомеров.
Стадия 5. Возраст 1 ч 20 мин. Образование четырех бластомеров.
Стадия 6. Возраст 1 ч 40 мин. Образование восьми бластомеров.
Стадия 7. Возраст 2 ч. Образование шестнадцати бластомеров.
Стадия 8. Возраст 2 ч 30 мин. Крупноклеточная морула (ранняя).
Стадия 9. Возраст 4 ч 50 мин. Мелкоклеточная морула (поздняя).
Завершение оводнения перивителлинового пространства. Диаметр оболочки 4,32-5,32 мм.
Стадия 10. Возраст 6 ч. Бластула.
3 Гаструляция - образование зародышевых пластов. Стадия 11. Возраст 7 ч 10 мин. Обрастание бластодермой поверхности желтка. Стадия 12. Возраст 10 ч. Желточная пробка. Стадия 13. Возраст 12 ч. 10 мин. Замыкание желточной пробки. Зачаток тела приобретает вид утолщенного валика, расширенный головной отдел его начинается на анимальном полюсе и хвостовая часть его заканчивается на вегетативном полюсе.
4 Органогенез - дифференциация зародышевых пластов на зачатки основных органов.
Стадия 14. Возраст 15 ч. Образование глазных пузырей, закладка хорды, начало сегментации мезодермы. Закладка мозговых пузырей Стадия 15. Возраст 18 ч. Появление глазных бокалов и щелевидного углубления в зачатках глаз, сегментация тела на миотомы. Хорда хорошо заметна.
5 Обособление хвостового отдела от желточного мешка,
начало активного движения тела.
Стадии 16-18. Возраст 29-32 ч. Выпрямление тела. Начало энергичных колебательных движений и вращательных поворотов. Появление на голове и в сердечной области желез вылупления.
6 Вылупление зародыша из оболочки.
Стадия 19. Возраст 34 ч. Выклев. Длина 5-5,2 мм. В туловище 29-31 сегмент, в хвосте - 12-14. Тело без пигмента, окаймлено недифференцированной плавниковой складкой. В глазах черное пигментное пятнышко. Малоподвижны. В природных условиях пассивно сносятся течением в толще воды.
7 Образование эмбриональной сосудистой системы,
начало кровообращения.
Стадия 20. Возраст - 51 ч. Длина - 6,5 мм. Органы дыхания: хвостовая вена и кювьеровы протоки, расположенные на передней части желточного мешка. Движение пассивное. Питаются собственным желтком
8 Образование и начало функционирования подвижного
жаберно-челюстного аппарата.
Стадии 21-22. Возраст 76-96 ч. Длина 7,5 мм. Начало жаберного дыхания. Рот полуконечный, подвижный. Глаза полностью пигментированы. Предличинки становятся более подвижными. Питание желточное. Черные пигментные клетки - меланофоры - появляются на голове, над кишечником и в хвостовом отделе, на желточном мешке. Редукция эмбриональных органов дыхания. Закладка плавательного пузыря [9].
II Личиночный период
1 Смешанное питание личинок
Стадии 23-24. Возраст 4,5-6 сут. Длина 7,5-7,8мм. Дыхание жаберное. Плавательный пузырь заполнен воздухом. Личинка активна, заглатывает пищу, но продолжает также питаться и за счет желточного мешка. Пигментация тела усиливается. Личинки плавают в толще воды. На этом этапе рекомендуется перевозить личинок на дальние расстояния или высаживать их в пруды. 2 Экзогенное питание личинок
Стадия 25. Возраст 7 сут. Желточный мешок полностью резорбирован. Питается исключительно внешней пищей. Обособление лопастей непарных плавников. Жаберно-челюстной аппарат подвижный. Длина 7.6 мм.
3 Формирование непарных плавников
Стадия 26. Возраст 9 сут. Длина 8 мм. Образование лучей в нижней лопасти хвостового плавника. К 16-м суткам все непарные плавники имеют плавниковые лучи.
Стадии 27-28. Конец хорды загнут кверху. В хвостовом плавнике выемка. Заполняется воздухом передний отдел плавательного пузыря. Закладываются брюшные плавники [9]. В качестве объекта товарного осетроводства стерлядь обладает рядом неоспоримых преимуществ:
1 Несмотря на сравнительно небольшие размеры, стерлядь быстрее всего достигает своей товарной массы.
2 Среди других видов осетровых стерлядь является наиболее деликатесной продукцией. Биохимический состав мышечной ткани стерляди отличается большим содержанием белка и жира, чем у особей других осетровых. Кроме того, вкусовые качества стерляжьего мяса по достоинству оценены во всем мире.
3 Стерлядь, являясь исконно пресноводным видом, наиболее приспособлена для товарного выращивания на пресной воде в условиях УЗВ.
4 Наиболее раннее среди других осетровых рыб половое созревание, в условиях УЗВ может наступать в возрасте 2-3 лет, межнерестовый интервал составляет 1 год.
5 Производители стерляди невелики относительно других осетровых, что облегчает их содержание, особенно в бассейновых условиях, и работу с ними при проведении нерестовых кампаний. Эти факторы позволяют успешно использовать стерлядь для производства пищевой черной икры и посадочного материала.
3 Показатели качества водной среды
Оптимальная температура выращивания стерляди в УЗВ - 18- 22°С. Температура выше 24°С может привести к лишним тратам корма, нарушениям в формировании гонад и поэтому нежелательна. Изменение температурного режима оказывает влияние на потребление кислорода, скорость роста и развития, а также интенсивность поиска, потребления и переваривания пищи.
Осетровые рыбы характеризуются высокой чувствительностью к недостатку кислорода. Для нормальной жизнедеятельности концентрация кислорода должна быть 7-11 мг/л. Кислородный порог у молоди осетровых в раннем онтогенезе варьируется от 0,8 до 2,5 мг/л. Интенсивность потребления кислорода эмбрионами на этапах дробления, гаструляции, нейруляции и образования сердечной трубки низкая (18-30 мл/кг*ч), однако по мере приближения к 35 стадии и на выклеве значительно повышается (70-72 мл/кг*ч).
В скученном состоянии у рыб повышается распад белков, при котором в воду выделяется диоксид углерода и аммиак. Доказано положительное влияние небольших концентраций диоксида углерода на жизнеспособность эмбрионов фитофильных рыб и отрицательное на развивающуюся икру пелагофильных рыб, что объясняется различными условиями размножения и эмбрионального развития. Высокие концентрации диоксида углерода отрицательно влияют на дыхание и рост, а также питание и выживаемость как молоди, так и взрослых рыб. Диоксид углерода содержится в воде в основном в виде растворенных молекул СО2, и лишь малая часть его (около 1%) при взаимодействии с водой образует угольную кислоту.
Соотношение между компонентами в значительной мере определяется величиной рН. При рН 4,5 и ниже изо всех компонентов карбонатного равновесия в воде присутствует только свободная углекислота. В интервале рН 6-10 гидрокарбонатные ионы являются основной формой производных угольной кислоты (максимальное их содержание при рН 8,3-8,4). При рН более 10,5 главной формой существования угольной кислоты являются карбонатные ионы. Загрязнение воды токсическими соединениями азота в основном связано с выделением рыбами аммония - практически единственного азотсодержащего продукта катаболизма аминокислот. В результате различных превращений аммония возникают другие токсические соединения азота - нитриты и нитраты, аммиак. Так, микроорганизмы, живущие в воде, используют азот для синтеза аминокислот. Этот процесс является двухстадийным. На первом этапе происходит восстановление нитратов до нитритов. Затем нитриты восстанавливаются до аммиака. Аммиак является главным стрессообразующим фактором. У рыб, наиболее подверженных стрессу (ослабленные экземпляры), блокируется дыхательный центр и наступают необратимые явления, приводящие к гибели. Максимальное содержание азота в форме аммиака, нитратов и нитритов при выращивании осетровых не должно превышать соответственно 0,05, 1,0 и 0,02 г/м3. Оптимальные условия выращивания осетровых характеризуются содержанием ионов аммония 0,5 мг/л, аммиака 0,07 мг/л, нитрит-ионов не более 0,088 мг/л [6]. Нормативные показатели водной среды указаны в таблице 2.
Таблица 2 - Нормативные и фактические показатели водной среды [6]
ПоказательЕдиница измеренияНормативное значениеФактическое значениерН -7,0-8,0 7,5Сероводород
растворенный г/м3 - -Аммиак
растворенный г/м3 0,05 -Азот аммонийный г/м3 0,5 3,0Нитриты г/м3 0,02 -Нитраты г/м3 1,0 -Железо общее г/м3Не более 0,1 12Общая численность микроорганизмовмлн. клеток / мл До 1,0 2,5 Если сравнить нормативные и фактические показатели водной среды, то видно, что есть существенные различия. Вода не соответствует качеству по следующим показателям:
азот аммонийный (превышает норму в 6 раз). Присутствие аммонийного азота свидетельствует о поступлении продуктов распада белков, мочевины или их поступлении с притекающей водой или поверхностными стоками; железо общее (превышает норму в 120 раз);
общая численность микроорганизмов (превышает норму в 2,5 раза). До недавнего времени этот показатель не включался в перечень рыбохозяйственных нормативов. Но с ростом интенсификации рыбоводства, кормлением рыбы, удобрением прудов, в том числе органическими удобрениями, биогенная нагрузка на водоемы увеличилась. Возросло количество органического вещества в воде, увеличилось количество бактерий, утилизирующих его. Появилась необходимость введения санитарно-эпидемиологического контроля и рыбохозяйственных нормативов по общей численности микроорганизмов [12]. Следовательно необходимо провести дополнительную первичную водоподготовку: обезжелезивание, применение УФ обрабостки, использование биофильтра. 4 Описание технологии работы рыбоводного индустриального
комплекса
4.1 Технология воспроизводства и выращивания объекта стерляди
Производителей для садковых хозяйств выращивают и в садках, начиная с сеголеток, из которых затем формируется маточное стадо. При этом первых зрелых самцов обнаруживают в четырехлетнем возрасте, большинство самцов созревает в пятилетнем возрасте. Первые половозрелые самки появляются двумя-тремя годами позже, а большинство их созреваете семи-восьми летнем возрасте.
Плодовитость садковой стерляди массой 600-1000 г составляет 15-30 тыс. икринок, относительная плодовитость -20-30 икринок на 1 г массы рыб. Переход производителей в нерестовое состояние происходит при температуре воды 10-11 °С. (В средней полосе это вторая половина -конец мая, при зимнем содержании производителей на теплых водах электростанций он наступает примерно на 1,5-2 месяца раньше - в начале апреля).
За 10-15 дней до наступления нерестовых температур кормление производителей прекращают, за 5-7 дней самцов и самок рассаживают в отдельные садки (некормленые самки отличаются от самцов более округлым брюшком). При устойчивой температуре (10-11°С) производителей инъецируют из расчета: 1-2 мг гипофиза - предварительная и 10-12 мг гипофиза на 1 кг рыбы - разрешающая инъекция. После разрешающей инъекции самок лучше размещать в лотках с проточной водой, имеющих светлое дно, самцов оставляют в садках. Через 1-2 дня самки созревают, что можно установить визуально по отдельно рассеянным по дну лотка икринкам или путем осторожного отцеживания малых порций икры (самок просматривают через каждые 1,5-2 ч) [7].
Икру у самок стерляди получают путем отцеживания или методом частичного вскрытия брюшной полости, у самцов сперму получают путем отцеживания. Применяемый на осетровых заводах метод полного вскрытия самок в садковых хозяйствах использовать нецелесообразно.
Отцеживают икру у самок за 7-10 приемов на протяжении 15-20 часов. Извлечение икры с частичным вскрытием брюшной стенки (целесообразным методом) осуществляют в несколько этапов: рыбу извлекают из воды, насухо вытирают полотенцем, заворачивают в нега и фиксируют брюшком кверху на V-образной деревянной подставке; затем делают разрез длиной 4-5 см на 1-1,5 см левее осевой линии и параллельно ей - на расстоянии 2-3 см от анального отверстии по направлению к голове; икру вместе с овариальной жидкостью отбирают чайной стальной ложечкой в чистую сухую посуду, к концу отбора рыбу вместе с подставкой наклоняют, чтобы стекла оставшаяся икра; на разрез накладывают хирургические швы (стежки делают через каждые 0,5-1 см, закрепляя двойным-тройным узлом); прооперированных самок помещают в лотки с проточной водой, рыбу кормят и на протяжении 3-7 дней следят за состоянием швов; затем самок переводят в садки и начинают кормить.
Полученную икру оплодотворяют сухим способом, для этого берут икру от 2-3 самок стерляди и молоки от 2-5 самцов. Обесклеивание икры можно проводить суспензией ила, мела, талька - целесообразно применять аппараты для обесклеивания икры, работающие на сжатом воздухе [7].
Наряду с получением икры от производителей, содержащихся круглогодично в садках, икру, личинок, а также мальков массой 3-5 г можно завозить в садковые хозяйства с нерестовых заводов, расположенных на юге страны. Однако в условиях средней полосы при инкубации икры и выдерживании личинок стерляди лимитирующим фактором является температура воды. В низовьях Дона и Волги в апреле температура воды составляет примерно 14-19 °С, а в средней полосе лишь в теплые весны она превышает 10 °С, в холодные может понижаться до 1-3 °С. Известно, что при понижении температуры ниже 7-8 °С отход икры и личинок значительно возрастает. Так, если при температуре 9,5-10 °С личинки активны, делают "свечку", быстро движутся вдоль дна, то при температуре 6-7 °С лишь отдельные делают "свечку", их движения замедленны, а при 3-3,5 °С они не всплывают вообще, отдельные личинки слабо движутся вдоль дна, а при 0,2-0,5 °С личинки нежат на дне, некоторые едва шевелятся. Поэтому при завозе икры с южных районов в среднюю полосу (садковые хозяйства) при температуре 1,8-6,0 °С выживаемость личинок составляет около 3,3%, Поскольку икру стерляди получают при температуре воды 10 °С, а инкубация проходит лучите при более высокой температуре, то для получения гарантированных результатов в индустриальных хозяйствах необходимо организовать специальный подогрев воды до 15-16 °С [7].
На экзогенное питание личинки переходят спустя 3 дня, после резорбции желточного мешка и выбрасывания меланиновой пробки. На осетровых заводах личинок кормят олигохетами и зоопланктоном или высаживают в пруды на естественный корм. При выращивании личинок в садках следует учитывать отрицательное воздействие на них волнобоя (личинок выбрасывает на стенки садков, где они высыхают и погибают) и образования пузырьков газа в результате фотосинтеза фитопланктона в яркие солнечные дни. Личинки, при недостатке корма, захватывают эти пузырьки, последние заполняют ротовую полость, лишая личинок возможности питаться. Поэтому целесообразно личинок выращивать в бассейнах с проточной водой, где кроме профилактики вышеуказанных недостатков можно управлять температурным и кислородным режимом.
Оптимальная концентрация зоопланктона в воде при переходе личинок на экзогенное питание составляет 40-100 мг/г, при такой концентрации корма около 90% личинок переходит на экзогенное питание.
С первых дней после перехода на активное питание личинки активно потребляют зоопланктон (ветвистоусых ракообразных); при достижении массы 2-3 г живого планктона им недостаточно, и личинок начинают переводить на искусственные корма. Вначале используют отжатый отводы зоопланктон, раскладываемый в виде комков массой 50-100 г на дне бассейнов, -8-9 раз в день на протяжении 5-6 дней, затем приучают кормить рачками, слабо связанными агаром (0,45-0,5% к массе корма), постепенно добавляют в кормосмесь рыбий и дрейссеновый фарш с увеличением агара до 0,79%. Привыкают мальки стерляди к агаризированному корму через 10-12 дней, в последующем личинки легче переключаются на другие виды кормов. Затраты живого корма составят 9 кг, а агаризированного -10 кг на 1 кг прироста.
В конце периода выращивания малька в бассейнах плотность их посадки должна составлять 2-5 тыс. шт. мальков на 1 м². При достижении мальками массы 4 г их можно пересаживать (вместе с водой) в садки (в первой половине июля), лучше в прохладное время дня, предварительно температуру воды доводы до температуры водоема. Кормят мальков сразу после пересадки в садки по поедаемости 3-5 раз в день агаризированным кормом в количестве 30-70% к массе рыбы, размещая его на дно садка или в кормушки. В этот период возможна подкормка стерляди фаршем из вареной рыбы (2-3% к массе рыбы ежедневно). При достижении массы 5-7 г мальков начинают кормить влажным гранулированным (1-1,5 мм) кормом на основе малоценной рыбы. Приучение к новому корму начинают с добавления к агаризированному корму комбикорма и гидролизных дрожжей в количестве 5-6%, а затем молодь можно кормить гранулированном кормом на основе малоценной рыбы или в смеси с дрейссеной.
При полноценном кормлении мальки стерляди хорошо растут: за 52 дня при кормлении рачками и агаризированным кормом они достигают массы 2 г, аза 108 дней при кормлении агаризированным кормом - 22 г, 157-дневные сеголетки имеют живую массу свыше 40 г. При выращивании в садках стерляди, завезенной из прудов осетровых заводов (массой 1,5-4,2 г), масса сеголеток достигает лишь 9-13 г Выживаемость стерляди при выращивании в садках достигает 90%.
Во время выращивания молодь стерляди может поражаться паразитарными заболеваниями (протеоцефалезом, источником заболевания служат циклопы, пораженные протеоцефалюсами, диплостомозом, аргулезом, триходиниозом). Зимуют сеголетки стерляди в естественных водоемах в садках. При пересадке сеголеток стерляди в зимние садки их сортируют, оставляя на зимовку лишь стандартный посадочный материал (массой 15-20 г и выше), при необходимости проводят профилактическую обработку. Садки располагают в верхних, богатых кислородом слоях воды, на глубине, исключающей их вмерзание в лед. плотность посадки составляет 0,5-1 тыс. шт/м². Молодь одинаково хорошо зимует как в садках, где есть доступ к поверхности воды (садки с фонарем), так и в целиком погруженных под лед садках. У сеголеток массой 17,3-46,3 г выживаемость превышает 90%. При продолжительной зимовке (свыше 200 дней) масса годовиков стерляди может уменьшаться на 10-20% по сравнению с сеголетками.
Стерлядь старших возрастных групп можно круглогодично содержать в садках. Летом стерлядь содержат в нагульных осетровых садках. Плотность посадки - не более 7-10 кг/м², по мере роста рыбу рассаживают в другие садки. Кормят стерлядь влажными гранулированными кормами или высокобелковыми гранулированными кормами заводского производства,
Стерлядь старших возрастов (от двух до девяти лет), перешедшая на питание искусственными кормами, активно реагирует на кормление и хорошо питается. Максимальные относительные приросты массы характерны для двухлеток стерляди (363,9%), в возрасте 7-9 лет абсолютные и относительные приросты стерляди ниже, чем у младших возрастных групп. Уменьшение массы тела у пятилеток и шестилеток отмечается в период массового созревания (на 0,68-3,03 г/сутки), по окончании нерестового периода стерлядь снова начинает расти.
В средней полосе наименее интенсивный рост стерляди отмечается в июле, то есть в самое жаркое время года.
За стандарт товарной рыбы принята стерлядь массой 250-300 г. получают ее за три года при наличии крупного посадочного материала. Затраты корма на 1 кг прироста массы стерляди у двухлеток не превышают 3-5 кг, у старших возрастов могут достигать 10 кг. Выживаемость стерляди обычно высокая и составляет в летний период до 100%. Высокая устойчивость стерляди старших возрастов к заболеваниям объясняется наличием у стерляди мощного кожного покрова и толстого слоя слизи, предохраняющих рыбу.
4.2 Рыбоводно-биологическое обоснование
1. Определяем необходимое количество и общую биомассу мальков стерляди средней массой 1 г:
3500000 шт. *1 = 3500000 г = 3,5 т.
2. Определяем необходимое количество оплодотворенной икры стерляди:
3500000 шт. *100 / 50 = 7000000 шт.
4.3 Выбор и расчет рыбоводных емкостей для выращивания стерляди Для выращивания стерляди применяют прямоугольные лотки SDK RE 46-38 (рисунок 2).
Рисунок 2 - Прямоугольный лоток типа SDK RE 46-38.
Расчет рыбоводных емкостей для выращивания стерляди:
Общая биомасса выращиваемой личинки стерляди составляет 3,5 тонны (35000000 * 1 = 3500000 г = 3,5т). Согласно рыбоводным нормам максимальная плотность посадки стерляди составляет 1000 шт./ кв. метр, следовательно, для выращивания 3,5 тонн личинки необходимо 3500 кв. метров (3500000 / 1000= 3500). Учитывая, что площадь дна прямоугольного лотка SDK RE 46-38 составляет 4,0 м2 (таблица 3), то 1 лоток может разместить до 4000 шт. личинки средней навеской 1 г. Следовательно, для размещения 3500000 шт. личинки необходимо 875 прямоугольных лотков.
Таблица 3 - Технические характеристики прямоугольных бассейнов Тип бассейнаДлина(м)Ширина(м)Глубина, высота (m)Размер спускной решетки (m)Диаметр сливной трубы (mm)Объем бассейна (m3)XY L L max B B max H H max SDK RE 46-384,64,80,951,150,91,10,7 x 0,450-1003,80,94,54SDK RE 44-364,44,60,951,150,91,10,7 x 0,450-1003,60,94,34SDK RE 25-242,52,61,01,11,01,20,7 x 0,450-1002,40,942,44SDK RE 30-243,03,20,951,150,91,10,7 x 0,450-1002,40,92,94SDK RE 30-153,03,20,951,150,50,60,48 x 0,2250-1001,50,932,94SDK RE 30-093,053,250,620,820,50,60,48 x 0,2250-750,940,63,0SDK RE 26-082,62,80,620,820,50,60,48 x 0,2250-750,80,62,55SDK RE 34-033,43,50,430,540,250,350,4 x 0,2250-750,360,413,37 4.4 Технология кормления и использования корма
В современных прудовых хозяйствах за счет кормления производится до 60-90% рыбопродукции, в хозяйствах индустриального типа (бассейновых, садковых) - до 100%. В структуре себестоимости рыбы затраты на корма составляют до половины от общих расходов, поэтому понятно, что качество и эффективность комбикормов являются решающими факторами рентабельности производственного процесса выращивания рыбы.
Известно, что основными питательными веществами, входящими в состав кормов, без которых невозможно нормальное развитие рыб, являются: протеины (или белки) с набором незаменимых аминокислот, липиды (или жиры) с набором незаменимых жирных кислот, простые и сложные углеводы, минеральные вещества и витаминно-ферментативные комплексы. Компоненты, из которых производится искусственный корм, подразделяются на животные, растительные и продукты микробного и химического синтеза. Считается, что чем разнообразнее состав комбикорма, тем выше его питательность. Установлено, что максимальной эффективностью обладает кормовой белок, представляющий сумму протеинов животного, растительного и морского происхождения. Лучшие рецепты рыбных комбикормов содержат 5-10 основных компонентов различной природы, не считая добавок витаминов, минеральных солей и других биологически активных веществ.
Большинство современных кормов для рыб производится в экструдированном виде. Гранулы экструдированных кормов имеют пористую внутреннюю структуру, образующуюся в момент выхода кормовой смеси из специального устройства - экструдера, вследствие резкого выброса пара из структуры материала (эффект микро-взрыва). В результате воздействия давления и температуры в обрабатываемом материале происходит денатурация белка, декстринизация крахмала, а также полная стерилизация корма [8].
Гранулы экструдированных кормов получаются более прочными, чем при обычном сухом прессовании, лучше сохраняют свою форму и структуру в течение значительного времени, обладают повышенной водостойкостью.
За счет этого количество пыли и крошки, попадающей в воду при кормлении и загрязняющей её, уменьшается до 75%. Кроме того, экструдирование кормов позволило производить энергонасыщенные корма с высоким содержанием жира - до 35%. У таких кормов протеин в большей степени расходуется на рост тканей тела, при этом, соответственно, уменьшается выделение азотсодержащих продуктов метаболизма рыб в воду, что крайне важно в высоко-интенсивных технологиях. Включение в состав кормов антиоксидантов, использование стабилизированных форм витаминов позволяют гарантированно поддерживать качество кормов при надлежащих условиях хранения (сухой и прохладный склад) в течение 6 и более месяцев [8].
Компания "Аллер Аква" производит весь спектр кормов для осетровых рыб для полного цикла выращивания. Программа кормления осетровых рыб включает следующие группы кормов:
Корм для производителей и ремонта: "Aller Sturgeon REP"
Стартовые корма: "Aller Futura", "Aller Performa".
Корма для молоди: "Aller Performa", "Aller Futura".
Продукционные корма: "Aller Bronze", "Aller Trident", "Aller Metabolica".
Для производителей осетровых рыб применяется специальный корм "Aller Sturgeon REP" (протеин 52%, жир 12%), который обеспечивает формирование у рыб качественных половых продуктов. При производстве этих корма "Aller Sturgeon REP" используются специальная легко усваиваемая рыбная мука, специальный витамино-минеральный премикс.
Для кормления личинок осетровых рыб с самого начала активного питания рекомендуется новый стартовый корм Aller ArtEx (производимый из цист артемии) в сочетании с другим стартовым кормом "Аллер Аква". При этом, использование корма Aller ArtEx не исключает дополнительного кормления личинок рыб живым кормом (например, науплиями артемии). Для того чтобы избежать чрезмерного привыкания личинок осетровых рыб к корму Aller ArtEx и проблем с переводом их на другой сухой корм, продолжительность кормления личинок осетровых рыб кормом Aller ArtEx в чистом виде не должна превышать 7-10 дней.
Для улучшения результатов при выращивании личинок осетровых рыб рекомендуется подкорм живыми кормами до достижения навески 200 мг. При выращивании личинок и молоди, начиная от навески 0,2 г до 10 г, рекомендуется корма "Aller Futura" и "Aller Performa".
При кормлении личинок осетровых рыб, переходящих на активное питание кормом "Aller Futura", обеспечивается выживаемость не менее 60% без добавок живого корма. В состав корма Aller Futura включен иммуностимулятор глюкан, значительно повышающий жизнестойкость молоди. Кормовой коэффициент при выращивании личинок и молоди осетровых рыб на стартовых кормах "Аллер Аква" составляет 0,8-0,9.
Молодь осетровых рыб навеской от 8 до 20 г выращивают на корме "Aller Performa " (гранулы 1,5 и 2 мм) и "Aller Futura" (гранулы 1,5 мм и 2 мм).
Кроме того, для молоди осетровых рыб рекомендуется корм "Aller Thalassa" (гранулы 2 мм), имеющий повышенное содержание витаминов. Все эти корма - "Aller Performa", "Aller Futura" и "Aller Thalassa" рекомендуются в качестве переходных от стартовых к продукционным кормам.
Для выращивания товарной рыбы при оптимальных температурах применяются продукционные корма "Aller Bronze" (протеин 45%, жир 15%) "Aller Trident" (протеин 47%, жир 14%), "Aller Metabolica" (протеин 52%, жир 15%).
Корма "Aller Bronze", "Aller Trident" - рекомендуются для кормления таких видов осетровых как сибирский осетр, русский осетр, стерлядь.
Кормовой коэффициент при выращивании осетровых на продукционных кормах "Аллер Аква" составляет 1,4-1,8 [8].
Расчет количества вносимых комбикормов:
Для получения 3,5 тонн стерляди навеской 1 г необходимо иметь 1 модуль УЗВ: модуль инкубации и подращивания личинки до 1 г. Производим расчет конечной потребности кормов в модуле инкубации и подращивания личинок до 1 г. Aller Futura. Назначение - Стартовый корм экстра-класса для лососевых и осетровых рыб. Корм имеет высокую усвояемость, что позволяет получить низкие кормовые затраты, хорошо усваивается рыбами при низкой температуре воды.Корм содержит иммуностимулятор MacroVital, обеспечивающий рыбам высокую выживаемость и жизнестойкость.
Тип - полностью экструдированный.
Компоненты - LT-рыбная мука, специальная рыбная мука "Digestor", крилевая мука, рыбий жир, пшеница, витамины и минеральные добавки, иммуностимулирующая добавка MacroVital (бета-глюкан, дополнительная доза витаминов С и Е). Характеристики корма приведены в таблице 4.
Добавка витаминов - А - 10000 МЕ/кг, D - 1000 ME/кг; Е - 400 мг/кг.
Таблица 4 - гарантированные характеристики корма [8]
ПоказателиКрупки 00-0Крупки 1-2-3-4Сырой протеин,% 64 64Сырой жир,% 9 12Углеводы,% 6-7,3 5Зола,% 12,7 11Клетчатка,% 0,5 0,5Азот в сухом веществе,% 11,07 11,07Фосфор в сухом веществе,% 1,5-1,9 1,5-1,62Общая энергия, Ккал/МДж 4786 / 20,0 4996 / 20,9Переваримая энергия, Ккал/МДж 3723 / 15,6 3844 / 16,1 Aller Performa.Назначение: стартовый корм для лосося, форели и осетровых рыб, обеспечивает быстрый и экономичный рост рыб при нормальных условиях выращивания.
Тип: полностью экструдированный.
Компоненты: LT-рыбная мука, крилевая мука, пшеничный глютен, рыбий жир, пшеница, витамины и минеральные добавки. Характеристики приведены в таблице 5.
Добавка витаминов: А - 10000 МЕ/кг, D - 1000 ME/кг; Е - 400 мг/кг.
Таблица 5 - Гарантированные характеристики корма [8]
ПоказателиКрупка 1Крупки 2-3-4Сырой протеин, % 56 54Сырой жир, % 11 15Углеводы, % 13 11,7Зола, % 11,2 10,8Клетчатка, % 0,6 0,5Азот в сухом веществе, % 9,7 9,4Фосфор в сухом веществе, % 1,7 1,7Общая энергия, Ккал/МДж4769 / 19,94969 / 20,8Переваримая энергия, Ккал/МДж3768 / 15,73985 / 16,7 Для кормления будут использоваться стартовые корма Aller Futura 64/9 и Aller Performa 54/15. Краткое описание приведено выше.
Таблица 6 - суточный рацион кормления кормом Aller Futura 64/9 для стерляди (процент корма от биомассы рыбы в сутки) [8]
Вес в граммах Размер крупокТемпература1416182022240,1-0,30Кормление по поедаемости0,2-0,511,42,53,44,04,34,40,4-3,021,01,82,22,62,92,92,5-8,030,71,21,72,02,22,26,0-15,040,50,91,31,72,22,3 Таблица 7 - суточный рацион кормления кормом Aller Performa 54/15 для стерляди (процент корма от биомассы рыбы в сутки) [8]
Вес в граммахРазмер крупокТемпература1416182022240,2-0,511,42,53,44,04,34,40,4-3,021,01,82,22,62,92,92,5-8,030,71,21,72,02,22,26,0-15,040,50,91,31,72,22,3 Согласно кормовой таблицы суточный рацион личинок средней навеской от 0,2 до 0,5 грамм (при температуре 22 градусов) составляет 4,3 кг корма на 100 кг рыбы, следовательно, суточное потребление кормов личинками средней массой 0,35 г составит в среднем 4,3 кг корма на 100 кг рыбы. Исходя из предыдущих расчетов общая биомасса личинок стерляди составляет 1225 кг, поэтому общее ежесуточное потребление кормов составит 52,675 кг.
Произведем расчет конечной потребности кормов в модуле выращивания личинок до 1 г. Для кормления будут использоваться корма Aller Performa 54/15. Согласно кормовой таблицы суточный рацион мальков средней навеской от 0,4 до 3 грамм (при температуре 22 градусов) составляет 2,9 кг корма на 100 кг рыбы. Следовательно, суточное потребление кормов однограммовых личинок составит в среднем 2,9 кг корма на 100 кг рыбы. Исходя из наших предыдущих расчетов общая биомасса 1-но граммовых личинок стерляди составляет 3500 кг, поэтому общее ежесуточное потребление кормов составит 101,5 кг.
4.5 Технология замкнутого водоснабжения
Источником первичного загрязнения в замкнутой установке является бассейн с рыбой. Корм, поступающий рыбе, усваивается и идет на прирост массы лишь частично. Загрязнение наступает в результате жизнедеятельности рыбы в виде фекалий и аммония, выделяющегося через жабры и с мочой. Не потребленный рыбой по каким-либо причинам корм, попадая в циркулирующую воду, также становится источником загрязнения. Количественно загрязнение оценивается по продукции аммония и органических соединений. Продукция аммония, исчисляются массой, а продукция органических соединений - по массе кислорода, затрачиваемого на ее окисление: ХПК, БПК. Количество первичных загрязнений, образующихся в рыбоводных бассейнах, пропорционально количеству корма. В состав первичного загрязнения входит продукция общего аммиака, обозначаемая (NH4+- NH3).
Неусвоенный корм служит источником дополнительного загрязнения воды в замкнутой установке, концентрация продуктов метаболизма в воде увеличивается, а условия выращивания рыбы выходят за рамки расчетных номинальных параметров. Таким образом, правильный выбор рациона кормления служит залогом стабильной работы установки. Величина продукции органического загрязнений зависит не только от количества, но и от качества корма. Качество корма оценивается обычно его калорийностью и энергией, которую рыба усваивает из корма. Кормовая промышленность за счет использования таких методов, как экструзия, создала высокоэнергетические корма, которые лучше усваиваются рыбой. Количество фекалий при кормлении таким кормом сокращается, а кормовой коэффициент увеличивается. Загрязненные воды обычно содержат тысячи различных органических соединений. Определение каждого их них в отдельности невозможно. Поэтому проводят групповые анализы как на доминирующие, так и на минорные компоненты загрязнений. 4.5. 1. Биологическая очистка
В осуществлении биологической очистки оборотных вод участвуют самые разнообразные группы организмов. Можно составить только приблизительный список отдельных видов, входящих в биологический консорциум, развивающийся в очистном сооружении, так как его состав очень сильно зависит от внешних условий. Организмы, обитающие в очистных сооружениях, можно разделить на следующие группы:
- бактерии,
- грибы,
- водоросли,
- простейшие, - многоклеточные.
Бактерии. Основная задача бактерий - первичная трансформация и разложение растворенных органических веществ. Они также участвуют в разложении взвешенных органических веществ посредством синтеза внеклеточных ферментов. Обычное содержание бактерий в активном иле составляет 1010 - 1012 на литр [13].
Грибы. Конкурируют с бактериями за источники питания и, поскольку преимущество обычно бывает на стороне бактерий, в реакторах грибы не многочисленны, как бактерии. Однако именно их развитию способствует низкие значения рН в реакторе. Грибы более значительно представлены в биофильтрах, чем в активном иле.
Водоросли. Обнаруживаются на поверхности биофильтров, где условия благоприятны для их развития (свет и питание), а также в биопрудах, используемых на конечных стадиях очистки стока.
Простейшие. Обычные обитатели биофильтров. В сооружениях с активным илом их численность зависит от нагрузки на это сооружение чем ниже нагрузка, тем больше простейших. Простейшие паразитируют на бактериях, поедают грибы и водоросли, взвешенные органические вещества и выполняют важную функцию во вторичном осаждении оборотных вод.
Многоклеточные. Ареал распространения тот же, что и у простейших, т.е. они предпочитают биофильтры и активный ил при низкой нагрузке. В реакторах можно обнаружить коловраток, ракообразных, различного вида насекомых и т.д. Биологическая очистка воды в значительной степени основана на селекции микроорганизмов [13]. Существуют два основных механизма селекции микроорганизмов на биофильтрах: либо он основан на адгезии, либо определяется скоростью роста (зависит от субстрата, температуры, рН, кислорода). Для сооружений биологической очистки важным являются несколько типов биологических превращений: биологический рост, гидролиз, распад. Биологический рост.
В процессе очистки воды для роста бактерий используют только очень небольшие и относительно простые органические соединения, например уксусную кислоту, этанол, метанол, глюкозу, аммоний, нитрит [13]. Гидролиз.
В результате гидролиза большие молекулы превращаются в маленькие, легко разлагаемые. Процессы гидролиза обычно являются медленными по сравнению с процессами роста. Следовательно, если исходить из скоростей реакции, гидролиз часто может выступать лимитирующей стадией биологической очистки воды. Распад биомассы. Микроорганизмы подвергаются различным воздействиям, которые могут приводить к сокращению их массы и численности. Распад - это деградация биомассы, связанная с окислением части органического вещества биомассы. Это может быть окисление отдельных внутриклеточных структур или разложение целых клеток. Тот факт, что микроорганизмы умирают, не влияет на количество веществ в системе, но означает, возрастание в ней концентрации медленно разлагаемого вещества [13]. 4.5.2 Процессы биологической очистки
Биосорбция.
Процесс скоростного изъятия загрязнений как первый этап очистки осуществляется по двум направлениям. Во первых, адгезионно-сорбционное изъятие на прикрепленный к субстрату биоценоз, и во-вторых, сорбция биопленкой, движущейся с потоком очищаемой жидкости. Аммонификация.
Загрязнения, поступающие из рыбоводных бассейнов на биологическую очистку, состоят из растворенной фракции (NH4+- NH3) и взвешенных веществ (фекалий, остатки корма, погибшая рыбы и т.д.). Часть взвешенных веществ, попадающих в среду с достаточным содержанием кислорода, при ферментативном воздействии биопленки, окисляется с выделением аммония [13].
Процесс аммонификации не изменяет щелочности воды, но может уменьшать pH воды в результате накопления СО2. Скорость аммонификации в основном зависит от температуры и содержания кислорода в воде. pH воды должна лежать в пределах от 5 до 9.
Нитрификация. После того как органические соединения переведены гетеротрофными бактериями в неорганическую форму, биологическая очистка вступает в следующую стадию, получившую название "нитрификация". Под этим процессом понимают биологическое окисление аммония до нитритов и нитратов. На практике нитрификацию осуществляет очень ограниченная группа автотрофных микроорганизмов. Процесс проходит в два этапа. На первом этапе аммоний окисляется до нитрата под действием бактерий Nitrosomonas. Затем нитрит окисляется до нитрата под действием другой группы бактерий Nitrobacter. На этот процесс также оказывают влияние бактерии родов Nitrospira и Nitrosocystis.
Денитрификация. Аналогична нитрификации, как биологический процесс. В результате денитрификации, конечный продукт нитрификации - нитрат, превращается в газообразный азот. Процесс этот анаэробный, так как в роли окислителя выступает нитрат [13].
4.5.3 Способы и сооружения механической очистки
Механическая очистка - это выделение из загрязненных вод нерастворенных грубодисперсных примесей, имеющих минеральную и органическую природу. Для этого применяются следующие методы:
процеживание - задержание наиболее крупных загрязнений и частично взвешенных веществ на решетках и ситах [13];
отстаивание - выделение из сточных вод взвешенных веществ под действием силы тяжести на песколовках (для выделения минеральных примесей), отстойниках (для задержания более мелких оседающих и всплывающих примесей), а также нефтеловушках, масло- и смолоуловителях. Разновидностью этого метода является центробежное отстаивание, используемое в гидроциклонах и центрифугах;
фильтрование - задержание очень мелкой суспензии во взвешенном состоянии на сетчатых и зернистых фильтрах.
При неравномерном образовании производственных сточных вод перед подачей на очистные сооружения их усредняют по расходу и концентрации в усреднителях различной конструкции.
Метод отстаивания вместе со сбраживанием осадков используется в комбинированных сооружениях для очистки небольших количеств сточной воды септиках, двухъярусных отстойниках и осветлителях-перегнивателях [13].
В настоящее время как самостоятельный метод механическую очистку применяют редко. Такая возможность существует, если при использовании только механической очистки по условиям сброса в водоем обеспечивается необходимое качество воды (для производственных сточных вод - повторный возврат в технологический процесс).
В основном же механическую очистку используют как предварительный этап перед биологической очисткой или в качестве доочистки стоков. Механические фильтры бывают:
Сетчатые - неподвижные, вращающиеся;
Гравитационные - горизонтальные отстойники, вертикальные отстойники, гидроциклоны, центрифуги;
Объемно-пористые - песчано-гравийные, с плавающей загрузкой;
Флотационные [10]. 4.5.4 Способы и сооружения биологической очистки
В работе сооружений биологической очистки ответственным является пусковой период. В это время происходит образование на поверхности загрузочного материала бактериальной пленки, происходит развитие и поэтапная смена качественного и количественного состава биоценоза биопленки. Это период длится 10-25 суток. Его продолжительность зависит от температуры воды, рН и концентрации кислорода. Оптимальной является температура воды 250С, рН 6,5-7,5 и концентрация кислорода - 7 мг/л. Постепенное увеличение подачи воды в сооружениях биологической очистки с 30 до 100% от общего расхода обеспечивает требуемое количество оборотной воды, подаваемой в бассейны на протяжении всего пускового периода.
4.5.5 Биофильтры
Биофильтры в самое последнее время получили наиболее широкое применение в системах биологической очистки. Они представляют собой емкости, заполненные загрузкой различного типа: объемный (как в аэротенках), пленочной (в виде отдельных листов или кассет), сотовой и трубчатой. Объемная и пленочная листовая загрузки применяются достаточно редко в промышленных установках. Чаще используют регенерирующуюся загрузку из полиэтиленовых гранул, а также кассетную и сотовые загрузки. По сравнению с аэротенками и интеграторами биофильтры имеют удельную производительность в 8-10 раз выше. Однако и стоимость их в 5-10 раз больше. Соотношение объема рыбоводных емкостей и биофильтров от 1:0,5 до 1:4.
Применение биологических фильтров более экономически выгодно, чем применение аэротенков. Это обусловлено прежде всего низкой концентрацией загрязнений, поступающих из бассейнов с рыбой на очистку, и, следовательно, затруднениями с созданием высокой концентрации активного ила в аэротенках. В биофильтрах же благодаря прикрепленным к субстрату биоценозам процесс очистки ведется при более высокой концентрации микроорганизмов, что позволяет сократить объем сооружений и снизить затраты на их строительство и эксплуатацию. Характерная особенность биофильтров - наличие бактерий, прикрепленных в виде биопленки к твердой подложке. Биопленка представляет собой плотный слой, состоящий из клеток бактерий, способных прикрепляться к твердой поверхности и образовывать фиксированную полимерную пленку, которая препятствует их выносу. Процесс изъятия загрязнений из воды биологической пленкой подчиняются основным законам массообмена. На первом этапе изъятие загрязнений происходит путем прилипания частиц загрязнения и их сорбция (поглощение) биопленкой. Интенсивность этих процессов тем выше, чем больше поверхность контакта воды и биопленки, чем выше концентрация загрязнений и чем сильнее турбулентность движения воды относительно биопленки. Турбулентность движения воды относительно бипленки активно сменяет слои воды, из которых изъято загрязнение, на слои воды, еще не вступившие в контакт с биопленкой [10]. Когда частицы загрязнений попадают в контакт с биопленкой, начинается процесс аммонификации нерастворенных органических соединений с выделением аммония. Аммоний, поступивший вместе с водой и полученный в результате аммонификации нерастворенной органики, утилизируется группами бактерий Nitrosomonas, осуществляющими первый этап нитрификации - окисление аммония до нитритов. Нитриты окисляются бактериями группы Nitrobacter до нитратов. Так как нитраты - относительно малотоксичный продукт для рыб, то их концентрация может быть значительной без ущерба для результатов рыбоводства. Это обстоятельство позволило строить биофильтры для очистки рыбоводных стоков без блока денитрификации. Жизнь биопленки имеет свои закономерности. Потребляя для своего питания азотные загрязнения их воды, биопленка растет по толще и стареет. Биомасса пленки накапливается. Если в биофильтре не решены проблемы удаления стареющей пленки, то последняя, с свою очередь, отмирает, разлагается и загрязняет воду. Проблема обновления биопленки - одна из самых главных. Эта проблема решается главным образом за счет создания таких гидродинамических нагрузок на субстрат, при которых рыхлые слои старой пленки отрываются и уносятся с током воды. В дальнейшем мигрирующие кусочки биопленки выделяются из воды и выносятся из системы. В местах отрыва старой биопленки остается тонкий активный слой биопленки, который продолжает процесс изъятия и переработки загрязнений. Субстрат, используемый в данной работе, изображён на рисунке 3. Рисунок 3 - Загрузка для биологического фильтра - BioElements Рисунок 4 - Схема размещения основных элементов очистки воды в установке с замкнутым циклом водоснабжения
Расчет биологического фильтра:
Для получения 3,5 тонн стерляди навеской 1 г необходимо иметь 1 модуль УЗВ: модуль инкубации и подращивания личинки до 1 г. Произведем расчет биологического фильтра для модуля инкубации и подращивания личинок до 1 г. Для кормления будут использоваться корма Aller Futura 54/15. Согласно кормовой таблицы общее выделение азота при использовании данного корма при воздействии на окружающую среду составляет 31 кг на 1000 кг корма в сутки. Исходя из наших предыдущих расчетов, общее ежесуточное потребление кормов 1 граммовой молодью составит 101,5 кг, поэтому общее ежесуточное выделение азота составит 3,15 кг в сутки (31*101,5 / 1000). Принимая во внимание, что производительность биологической ступени при нормальных условиях составляет 1 грамм азота / сут. на 1 квадратный метр субстрата (загрузки) фильтра, получим требуемую площадь субстрата: 3150 / 1 = 3150 метров квадратных.
При использовании в качестве загрузки биофильтра BI0-Elements 3 , доступная поверхность которой составляет 770 м2/м3 (таблица 8), потребность ее составит 4,1 м3 (3150/770). Общий объем биофильтра составит: 4,1*2 = 8,2 м3.
Таблица 8 - Технические спецификации BioElements
ТипBioElements 1BioElements 2BioElements 3BioElements 4Доступная поверхность
м2/м3 720 750 770 800Количество биоэлементов шт/м3 250 000 4.6 Ветеринарно-санитарные правила рыбоводного индустриального комплекса на основе УЗВ 3 500 000 шт./год рыбопосадочного материала стерляди
Специфика выращивания рыбы в бассейнах накладывает определенный отпечаток на характер и меры профилактики и терапии в этих условиях. Как показывает практика ихтиопатологии, контроль за состоянием рыбы должен быть постоянным, а профилактические мероприятия систематическими. В противном случае вспышка заболеваний и значительная гибель неизбежны. Основные пути проникновения болезней в УЗВ - посадочный материал, поступающий извне, а также комбикорма. Поэтому главным лечебно-профилактическим средством является организация карантина завозимых объектов перед посадкой в УЗВ.
1.Общие ветеринарно-санитарные правила в рыбном цеху УЗВ:
1.1 Бассейны, рыбоводный инвентарь необходимо содержать в чистоте, до начала рыбоводных работ и после их окончания промывать и дезинфицировать;
1.2 Для дезинфекции используют один из следующих дезинфикантов: 5% раствор хлорной извести; 10 % раствор свежей негашеной извести; 0,5 % раствор марганцовокислого калия: 2-4 % формальдегида.
2. Ветеринарно - санитарные требования к цеху, транспортировки и выдерживание товарной рыбы и производителей:
2.1 Рыба завозимая на предприятие, должна не иметь язв, опухолей, гипермию кожных покровов;
2.2 При транспортировке рыб соблюдается соотношение рыбы и воды не менее 1:4;
2.3 Прорези и отсеки для перевозки производителей должны выть тщательно промыты, на их внутренней облицовке устранены дефекты во избежания травмирования рыб и подвергнуты дезинфекции.
2.4 Рыб, имеющих травматические повреждения или признаки заболевания, выбраковывают.
3 Лечебно - профилактические мероприятия:
3.1 Для профилактики сапролегниоза инвентарь обрабатывается раствором малахитовой зелени в концентрации 1 : 200000 в течении 30 минут;
3.2 Из бассейнов ежедневно удаляют погибшую рыбу, заливают дезинфицирующем раствором и утилизируют.
4 Мероприятия, направленные на повышение резистентности.
Основными причинами возникновения болезней рыб, кроме природных очагов инфекций и инвазий в водоисточниках, были и остаются нарушения правил перевозки и карантирования рыбопосадочного материала и других возрастных категорий рыб. В последние годы эта проблема приобрела особую актуальность в связи с завозом рыбоводной икры, рыбопосадочного материала, декоративных рыб в регионы динамично развивающейся аквакультуры, расположенные в центральной части, на юге и северо-западе Российской Федерации. В этих условиях особую значимость приобретает организация мониторинга рыбоводных предприятий и рыбохозяйственных водоемов с целью получения объективных данных о возникновении и распространении болезней рыб, разработки и внедрении необходимых методов профилактики и ликвидации болезней рыб. В соответствии с требованиями ветеринарного законодательства в рыбоводных хозяйствах ежегодно проводится комплекс ветеринарно-санитарных и лечебно-профилактических мероприятий по предупреждению заразных и иных болезней рыб. Ежегодное проведение лечебно-профилактических мероприятий с использованием препаратов нового поколения, лечебных кормов, антибиотиков, вспашка и боронование ложа прудов, дезинфекция ложа прудов, садков, бассейнов, внесение негашеной извести по зеркалу водоемов в течение вегетационного периода сокращают численность болезнетворного начала до порогового для рыб уровня.
Ежегодное проведение противоэпизоотических мероприятий в рыбоводных хозяйствах направлено на следующие цели:
- предупреждение распространения и ликвидация заразных и иных болезней рыб;
- оздоровление рыбоводных предприятий, неблагополучных по заразным и иным болезням рыб;
- поддержание эпизоотического благополучия рыбоводных предприятий, расположенных в природных очагах заразных и иных болезней рыб;
- увеличение объемов производства продукции сельскохозяйственного рыбоводства, повышение жизнестойкости молоди и рыбопосадочного материала.
Ультрафиолетом (УФ) называют невидимую глазом часть спектра электромагнитных волн, имеющих энергию большую, чем у видимого фиолетового света. УФ-излучение охватывает диапазон с длиной волны от 100 до 400 нм. Их энергии может хватать на разрушение органических молекул. Обработка воды ультрафиолетовым излучением относится к числу безреагентных, физических методов водоподготовки. Различают два метода облучения ультрафиолетом - импульсное, с широким спектром волн, и постоянное, в выбранном диапазоне волн.
Обеззараживающий эффект УФ-излучения в первую очередь обусловлен происходящими под его воздействием фотохимическими реакциями в структуре молекул ДНК и РНК, приводящими к их необратимым повреждениям. Кроме того, действие ультрафиолетового излучения вызывает нарушения в структуре мембран и клеточных стенок микроорганизмов. Все это в конечном итоге приводит к их гибели.
Эффективность обеззараживания воды пропорциональна интенсивности излучения и времени его воздействия. Произведение этих двух величин называется дозой облучения и является мерой бактерицидной энергии, сообщенной микроорганизму. Важнейшим качеством УФ-обработки воды является отсутствие изменения ее физических и химических характеристик даже при дозах, намного превышающих практически необходимые .
Широкая распространенность метода УФ-обеззараживания воды объясняется такими его достоинствами, как:
-универсальность и эффективность воздействия на различные микроорганизмы в воде;
-экологичность, безопасность для жизни и здоровья человека;
-относительно низкая цена;
-невысокие эксплуатационные расходы;
-низкие капитальные затраты;
-простота обслуживания установок .
4.7 Перечень дополнительного оборудования
Таблица 9 - Перечень дополнительного оборудования и расходный материал для технологического процесса [11] №
п/п Наименование Единица
измерения Всего по строительству Общее оборудование для всех производственных модулей1Генератор кислорода OXYMAT шт. 12Биофильтр шт. 13Водомеры для скорости расхода до 5 м3/час шт. 44Термооксиметр OxyGuard POLARIS шт. 25OxyGuard ручной pH-метр шт. 26УФ-установка ABOX UV-ST шт. 17Комплект тестов воды на NH4 шт. 18Комплект тестов воды на NО2 шт. 19Комплект тестов воды на NОз шт. 110Микроскоп ZEISS - STEMI 2000-C (6,5х - 50х) шт. 111Весы-тележка шт. 112Электронные настольные весы шт. 1013Прибор для измерения скорости течения RHCM шт. 114Перчатки с ПВХ-покрытием шт. 115Дозирующий насос для полимера шт. 116Генератор тока - DEUTZ (20 - 650 кВА) шт. 117Дозирующий насос для хлорида железа шт. 118Прибор для чистки сапог шт. 2 Заключение
В качестве объекта товарного осетроводства стерлядь обладает рядом неоспоримых преимуществ:
1. Несмотря на сравнительно небольшие размеры, стерлядь быстрее всего достигает своей товарной массы.
2. Среди других видов осетровых стерлядь является наиболее деликатесной продукцией. Биохимический состав мышечной ткани стерляди отличается большим содержанием белка и жира, чем у особей других осетровых. Кроме того, вкусовые качества стерляжьего мяса по достоинству оценены во всем мире.
3. Стерлядь, являясь исконно пресноводным видом, наиболее приспособлена для товарного выращивания на пресной воде в условиях УЗВ.
4. Наиболее раннее среди других осетровых рыб половое созревание, в условиях УЗВ может наступать в возрасте 2-3 лет, межнерестовый интервал составляет 1 год.
5. Производители стерляди невелики относительно других осетровых, что облегчает их содержание, особенно в бассейновых условиях, и работу с ними при проведении нерестовых кампаний. Эти факторы позволяют успешно использовать стерлядь для производства пищевой черной икры и посадочного материала.
6. На комплексе будет выращиваться рыбопасадочный материал стерляди количеством 3500000 штук в год, средней массой 1 грамм.
7. Для производства 3500000 штук личинки стерляди будут задействованы 875 прямоугольных лотков SDK RE 46-38.
8. Ежесуточное потребление кормов однограммовых личинок составит 101,5 кг.
Литература
1. Журнал "Рыба и морепродукты" [электронный ресурс] / Рыбный бизнес России. Россия - 2011. Режим доступа: http://www.fish-seafood.ru/news/detail.php?ID=26105. Дата доступа - 19.11. 2012.
2. Национальный интернет - портал Республики Беларусь [электронный ресурс] / Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь. Минск. Режим доступа: http://mshp.minsk.by/programms/b9f11292994de6c6.html. Дата доступа - 19.11.2012.
3. Национальный интернет - портал Республики Беларусь [электронный ресурс] / Аргументы и факты в Беларуси. Минск. Режим доступа: http://www.aif.by/ru/freetime/uvlechenie/hunter/item/18241-fish.html. Дата доступа - 19.11.2012. 4. Департамент рыболовства и аквакультуры ФАО [электронный ресурс] / Продовольственная и сельскохозяйственная организация объединенных наций. Италия - Рим. 2012. Режим доступа: ftp://ftp.fao.org/FI/brochure/SOFIA/2012/russian_flyer.pdf. Дата доступа - 19.11.2012.
5. Саковская В.Г. Практикум по прудовому рыбоводству / В.Г. Саковская [и др.]. - М.: "Агропромиздат", 1991. - 174 с.
6. Кончиц В.В. Рыбоводно-биологические нормы для эксплуатации прудовых и садковых хозяйств Беларуси / В.В. Кончиц [и др.]. - Мн., 2008. - 120 с.
7. Национальный интернет - портал Республики Беларусь [электронный ресурс] / Рыбоводство Беларуси. Минск. Режим доступа: http://fish-rb.ucoz.ru/publ/5-1-0-8. Дата доступа - 20.11.2012.
8. Национальный интернет - портал Республики Беларусь [электронный ресурс] / ОАО "Аквафид". Российская Федерация. - Москва. 2006-2013. Режим доступа: http://www.aquafeed.ru/korma . Дата доступа: 20.11.2012.
9. Детлаф, Т. А. Развитие осетровых рыб / Т. А. Детлаф. - Москва: "Издательство Наука" , 1981 г. - 224 с.
10. Брайнбалле, Я. Руководство по аквакультуре в установках замкнутого водоснабжения / Я. Брайнбалле - Копенгаген, 2010, - 13 с.
11. Каталог - Katalogdateien DE-EN-RU-komplett-save - Германия. Каталог аквакультуры / Katalogdateien DE-EN-RU-komplett-save. Германия 2012.
12. Козлов В. И. Справочник фермера-рыбовода /
В. И. Козлов. - Москва: "Издательство ВНИРО", 1998 г. - 342 с.
13. Хенце М. Очистка сточных вод / М. Хенце, П. Армоэс, Й. Ля-Кур-Янсен, Э. Арван - издательство "Мир", 2006 г. - 480 с. 2
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
476
Размер файла
169 Кб
Теги
gotovy, kursach, post, barulin
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа