4.2. Установки для подращивания молоди 

С переходом личинок на внешнее питание метаболизм личинок резко возрастает не только за счет того, что молодь выделяет фекалии, но и из-за остатков корма, которые присутствуют всегда в системе, так как слабо поедаются молодью. На этом этапе развития используются более сложные установки, в состав которых включают механические фильтры, обеспечивающие высокое качество очистки, и бактерицидные облучатели. Например, установка для выращивания молоди атлантического лосося (Salmon salar L.), разработанная в норвежском инкубационном центре Квалос [Rusten, 1989].

Принципиальная схема установки приведена на рис.36. В установку входят четыре квадратных бассейна (1) по 1,4 м каждый, обеспечивающих глубину от 0,2 до 0,4 м в зависимости от потребности. На выходе из бассейнов установлен микрофильтр (2) с ячеей 63 мкм, который имеет собственную систему очистки сита струей воды под напором. Грязь удаляется из сита вместе с промывочной водой. Очищенная на микрофильтре вода подается на биологический фильтр (3). В установку включены одновременно два последовательно работающих погружных биофильтра, заполненных пластмассовыми кольца ми (HUFO 90 мм) с удельной поверхностью 200 м2/м2. Активная площадь загрузки кажцого фильтра составляет 200 м2. Для стабилизации pH в биофильтр добавляется раствор CaCO3.Очищенная на биофильтре вода накапливается в емкости (4) и далее насосом (5)

нагнетается через бактерицидные облучатели (6), песчаный фильтр (7), теплообменник (8) и аэратор (9) в балластную емкость (10). Подпит ка (11) осуществляется в балластную емкость, а удаление избыточной воды из системы через перелив емкости (4).

Бассейны зарыблялись молодью 0,17 0,2 г. Нагрузка ихтиомасы изменялась от 5,9 до 19,6 кг/м. Температура воды поднималась от 10 до 13-14°C. На протяжении всего выращивания (65 сут.) молодь кормили стартовым кормом с помощью автокормушек. Осуществлялся контроль массы молоди.

 Принципиальная схема замкнутой установки для выращивания молоди атлантического лосося по [Rusten, 1989]

Рис. 36. Принципиальная схема замкнутой установки для выращивания молоди атлантического лосося по [Rusten, 1989]

 

По мере роста массы молодь из системы изымалась. Среднее значение массы молоди двух последних выпускаемых

групп равна 2,04 и 1,87 г, выживаемость - 94,4 и 91,9% соответственно. Отход молоди, по предположению разработчиков, происходил из за стрессов при контрольных взвешиваниях и из-за жаберных инфекций, связанных с пылевым загрязнением корма.

Рост молоди в установке при температуре 13,3-14°C характеризовался высоким темпом (3,8-4,0% массы рыбы в сутки) при кормовом коэффициенте 0,72-0,97.

Гидрохимический режим в установке отвечал оптимальным условиям выращиваемой молоди атлантического лосося. Концентрация аммония в технологической воде установки составляла 0,28 мг/л, нитритов - 0,06 мг/л, общего азота — 4,4 мг/л, общего фосфора - 0,55 мг/л, ХПК – 8 мг/л, взвешенных частиц – 0,6 мг/л, рН в конце эксперимента – 6,8, концентрация кислорода на вытоке из бассейнов – 5,5 мг/л.

Наличие микрофильтра, установленного перед биологическим фильтром, обеспечило устойчивую работу последнего. При расчетной нагрузке по аммонию 0,25 г NH4* N/м? субстрата биофильтра скорость нитрификации составляла 0,15 г NH,*-N/м2 в сутки, что соответствует 60% эффективности удаления аммония. Скорость удаления аммония на первом фильтре 0,7 г/м? в сутки, на втором – 0,35 г/м? в сутки. Авторы делают вывод об избыточном объеме биофильтра: для данной нагрузки достаточно одного биофильтра с активной загрузкой 200 м2.

Завершает очистки воды песчаный фильтр площадью 0,2 м2, рассчитанный на про ток 4 м'/ч. Фильтр заполнен слоем гидроантрацита толщиной 0,5 м (размер частиц 1,6 2,5 мм) и слоем песка толщиной 0,25 м (частицы песка 0,8-1,3 мм). На выходе песчаного фильтра концентрация взвешенных частиц снижалась до 1,6 мг/л, промывка фильтра : проводилась ежедневно.

Подпитка установки составляла 2% от номинального протока воды через бассейн или 25% от объема установки в сутки. Наличие бактерицидных облучателей снижало концентрацию бактерий в системе на 97-98% меньше, чем в воде, попадающей в установку.

В установках, предназначенных для выращивания более теплолюбивых рыб (европейского сома, осетров, угря и др.), температура воды поднимается до 24°С, растет интенсивность кормления рыбы, одновременно растет активность биоценоза фильтра.

Например, в установке, предназначенной для раннего подращивания молоди, построенной в чешском городе Буковец, активность потребления аммония биологическим фильтром возрастает до 2г NH,* - Nм? в сутки (Fischer & Teichwirt, 1997]. Установка в Буковце Включает в себя комбинированное биологическое очистное сооружение, состоящее из пяти вращающихся роторов фирмы “Stahlermatic”, помещенных в емкость аэротенка объемом 130 м. По данным авторов установки, пять вращающихся барабанов перерабатывают в сутки 5,4 кг азота, а живой ил аэротенка - 13 кг. Комбинированный способ очистки позволяет поддерживать работоспособность устройства при низких нагрузках аммонием за счет биопленки, прикрепленной на плоскостях вращающихся роторов. Вода, подаваемая из емкости аэротенка в бассейны, проходит тщательную фильтрацию на устройствах, построенных с использованием принципа флокуляции. Механические примеси, поступающие из бассейна, отделяются на микрофильтре.

Установка использовалась как для производства посадочного материала, так и для откорма рыбы. Параметры ВОДЫ, Поддерживаемые в установке, приведены в табл.29.

Техника регенерации воды, задействованная в двух описанных выше примерах (норвежский исследовательский центр “Квалос” и чешский в Буковце), обеспечивает избыточную очистки воды. Так, в центре “Квалос” уровень концентрации аммония в установке ниже ПДК в 100 раз, а в установке Буковца в 15 раз. ПДК рассчитано с использованием табл.8 по известным значениям pH и температуры воды.

Таблица 29 Параметры воды в установке города Буковец

Параметры воды в установке города Буковец

 

За счет использования в установке центра “Квалос” песчаного фильтра после биологической ступени очистки концентрация Взвешенных веществ снижалась до 1,6 мг/л, а в установке Буковца за счет флокуляции – до 0,2 мг/л. Использование техники для очистки воды от взвесей до такой глубины представляется избыточным.

Так, например, в установке для подращивания молоди, разработанной советскими специалистами и установленной во ВНИИПРХ (Рыбное) [Орлов и др., 1990], уже более 10 лет успешно выращивается молодь форели, осетров, карпа, сомов и других рыб по нормативам, допускающим концентрацию взвешенного вещества 5-10 мг/л, концентрацию аммония 24 мг/л (Новоженин и др., 1985].

Регенерация воды в установке п. Рыбное осуществляется последовательно механическим фильтром с плавающей загрузкой из полиэтиленовых гранул, биологическим фильтром с постоянно регенерирующей загрузкой из полиэтиленовых гранул и верти сальным отстойником, являющимся элементом корпуса биофильтра.

Режим работы замкнутой установки для выращивания молоди рыб диктуется видом выращиваемого объекта. Например, режим выращивания личинок черноморской кефали имеет особую специфику, связанную с питанием личинок (Куликова и др., 1986]. Установка была построена по классическому образцу, но с учетом особенностей питания Личинок кефали. В установку входил бассейн объемом 6м с перемешивающим устройством, препятствующим оседанию микроводорослей, вносимых как корм для личинок. После бассейна вода попадала на механический и далее на биологический фильтры и бактерицидный облучатель. В бассейн Вода подавалась с помощью циркуляционного насоса. Температура обеспечивалась автоматическим регулятором.

Личинок кефали выращивали по следующей схеме. После “созревания биофильтра и выхода содержания аммонийного азота на стабильно низкий уровень в бассейн вносили микроводоросли Monochrysis lutheri и через сутки – икру на стадии подвижного эмбриона или личинок на выклеве при плотности 50 экз/л. Концентрацию клеток микроводоросли поддерживали на уровне 0,1-0,3 млн.кл/мл. С первых дней жизни личинок со держали в условиях постоянного водообмена. Вначале его скорость составляла 1/3 объема в сутки, с 10-го дня - 1 объем в сутки, ас 20-30-дневного возраста осуществлялся постоянный проток очищенной воды из моря.

Параметры воды поддерживались в следующих пределах: температура 21-25°С для личинок Лобана, 19-21°С для личинок сингиля, соленость 17-22%о, кислород не менее 6 мг/л, рН не ниже 8,0, аммонийный азот не более 30 мг/л, нитритов от 0 до 2 мг/л, нитратов от 0 до 20 мг/л.

В качестве стартового корма использовались морские инфузории (сем. Ноlophyiae) размером 25-30 мкм, Euрlоtеѕ аffіnіѕ размером 50-80 мкм и трохофор мидий размером 50-80 мкм. В дальнейшем личинок кормили коловратками Brachiоnuѕ рliсаtilis (80—350 мкм), морским зоопланктоном Acartia clausi, Harpacticus littoralis (950-1000 мкм), на уплиями Artemia salina (650-100 мкм), ракообразными из соленых озер Керченского полуострова Diaptomus salinus, Cyclops sp. (600–1000). С месячного возраста личинок переводили на искусственный корм и фарш из непищевых рыб и мидий.

Личинки на выклеве имели средние размеры: лобана - 2,09 мм, сингиля – 1,47 мм. В двухмесячном возрасте длина мальков лобана составляла 2,94 см, масса — 36,19 г сингиля – 1,92 см, масса – 39,2 г.; выживаемость личинок составила 5% от посаженных на выращивание и 20% от перешедших на активное питание.

В рыбоводной практике существуют примеры создания не только отдельных установок для выращивания молоди, но и предприятий, оснащенных экспериментальными установками, обеспечивающими инкубацию икры и подращивание молоди. Например, лососеВый комбинат на о. Борнхольм в Балтийском море (Дания), специализирующийся на выпуске атлантического лосося (Salmo salar) в количестве 200 тыс.т. в год.

Остров Борнхольм расположен посреди Балтики, поэтому имеет очень ограниченные ресурсы пресной питьевой воды, что сделало невозможным строительство цеха с обычным водоснабжением. Учитывая дефицит воды, а также в целях сокращения отрицательного воздействия цеха на окружающую среду было решено создать цех с постоянной циркуляцией воды. Дополнительное преимущество этой технологии заключается в полном контроле параметров функционирования цеха, таких как температура воды, ее соленость и освещенность бассейнов.

Инкубационный цех состоит из двух изолированных помещений по 500 м2 каждое. Для снижения риска распространения болезней или потери рыбы в случае технических неполадок цех оборудован пятью отдельными системами. Помещение для инкубации и выращивания молоди на первом этапе находится в первом помещении здания. Здесь установлено 44 инкубационных аппарата и 24 бассейна размером в плане 1x1 м. В отдельном помещении здания расположены две замкнутые системы с пятью бассейнами раз мером в плане 2х2 м и шестью круглыми бассейнами диаметром 3 м каждой. Другое помещение оснащено двумя системами, в каждой из которых имеется по два бассейна диаметром 3 ми три бассейна диаметром 6 м. Общий объем бассейнов инкубационного цеха составляет 415 мг. .

Инкубация икры и первое кормление молоди производятся в первом помещении. Когда рыба достигнет массы примерно 10 г, мальков пересаживают в бассейны второго помещения, где их выращивают до массы 50 г. .

Все системы инкубационного цеха построены из материала, нейтрального к воздействию морской воды, поэтому они могут применяться для выращивания морских видов, таких как треска и тунец, что делает производство многопрофильным.

Метод контроля качества воды одинаков для всех систем. Из бассейнов вода поступает в мембранные фильтры, где отделяются оставшийся корм и погибшая молодь. Затем вода закачивается в биологические фильтры, где аммиак преобразуется в нитраты. Далее вода перекачивается на другой дополнительный фильтр и аэрируется. И прежде чем вернуться в рыбоводный бассейн, вода обрабатывается ультрафиолетом для понижения концентрации бактерий и органических веществ.

В такой системе подпитка свежей водой составляет около 5% от объема бассейнов ежедневно. Этого достаточно, чтобы поддержать концентрацию нитратов на приемлемом уровне. Для Борнхольмского инкубационного цеха потребление свежей воды составляет от 20 до 30 мг в сутки. При прямоточном водоснабжении цеха с таким же объёмом производства потребуется 700 м3/ч или около 17 тыс.м” воды в сутки.

Вода из мембранных фильтров поступает в отстойник, где погибшая молодь и оставшийся корм оседают на дне и используются в качестве удобрения в сельском хозяйстве.

Как уже отмечалось, цех разделен на автономные водные системы с целью сокращения потерь при возникновении болезней и технических неполадок. Он также оборудован системой контроля параметров воды. Кислород, температура, pH воды и ее ток постоянно контролируются датчиками “Окситор”, расположенными во всех ключевых точках замкнутых систем. Информация от датчиков поступает на центральный компьютер, данные выводятся на монитор. Система контроля была поставлена фирмой “Петерсен-Про цесс” из Копенгагена.

Поставка электроэнергии на Борнхольме нерегулярна, поэтому на случай отключения электричества предусмотрен аварийный генератор с автоматическим пуском.

Система по выращиванию рыб на Борнхольме потребляет значительное количество электроэнергии, поэтому проблема конструирования системы была рассмотрена с учетом этого обстоятельства. Циркулирующая вода закачивается в цех только один раз, а напор циркулирующей воды поддерживается на возможно низком уровне. Поскольку объем циркулирующей воды повышается с ростом рыбы, производительность насосов регулируется частотной системой в соответствии с требуемым расходом воды.

Самым большим производителем в мире по выращиванию молоди лосося является Норвегия. Согласно официальной статистике, затраты энергии на нагрев при выращивании молоди лососей в инкубационных цехах Норвегии вдвое выше, чем в Борнхольмском инкубационном цехе.

Предназначение инкубационных цехов по выращиванию молоди лосося – пополнение запасов Балтийского моря. Поскольку естественная миграция молоди из рек в море происходит весной, то целью ставилось соблюдение этого срока выпуска молоди в море

май, июнь). Для этого цех оборудован комбинированной системой нагрев-охлаждение. Для того, чтобы соблюдать естественный природный цикл лосося, иногда требуется за медлить его рост, что достигается охлаждением воды. Иначе молодь становится слишком большой.

Первые икринки были помещены в цехе в феврале 1994 г, и хотя температура воды была низкой, скорость роста молоди была очень впечатляющей. В таких системах воз можно получение молоди массой 50-60 гв течение 6 мес. с начала инкубации. В Норвегии для выращивания молоди такой массы требуется 13-14 мес.

Использование циркуляционных систем имеет массу преимуществ по сравнению с обычными цехами. Преимущества заключаются в контроле параметров среды, повышенной скорости роста, отсутствии болезней, повышенной производительности, в понижении затрат на производство, снижении затрат воды и в охране окружающей среды.