Узв своими руками бюджетный вариант – Чертёж мини-УЗВ своими руками из доступных материалов

Фильтры

Начнём с классики – с барабанных микросетчатых фильтров. Первая ошибка при их выборе – производительность по пропускной способности воды. Например, если в системе 100 м3 воды, то и фильтр ошибочно подбирают на те же 100 м3. Возникает вопрос: а мы что, просто будем гонять воду по кругу или чистить её? О том, как посчитать, сколько загрязнений будет в воде от рыбы, Кулибины из Интернета ответа не дают. Да и многие профессионалы от рыбоводства не знают или не хотят знать о том, что даже самые хорошие микросетчатые фильтры пропускают свыше 45% загрязнений (подробную информацию на эту тему опубликовал один из самых известных в мире производителей из Швеции). А кто считал затраты по энергетике и расход воды на промывку этих классических фильтров и куда делись те самые 45% загрязнений?

Биофильтры

Почитаешь рассказы о том, как просто их делать, и понимаешь, что «каждый суслик – агроном». Прежде чем верить в эти россказни, неплохо бы обратиться к той же «Википедии», где подробно расписана реакция разложения аммонийного азота. Мало кто задумывается о том, куда попадают отмирающие бактерии, которые, собственно, и осуществляют биологическую очистку. В природе отмирающие бактерии – основная составляющая ила, который оседает на дне водоёмов. А в УЗВ? В неправильно спроектированной системе они по ней и «гуляют».

«Помню из собственной практики, как приехал к давнему знакомому посмотреть его УЗВ. Увидев биофильтр, я лишился дара речи. Мощность его была в 200 (!) раз ниже необходимой. Стало интересно, как это у товарища получилось. А оказалось всё просто: на одном известном сайте некий Кулибин выложил расчёты, в которых допустил ошибку на 2 порядка, то есть в 100 раз!»

Стерилизация воды

Даже в наше время многие пытаются использовать ультрафиолетовые стерилизаторы. При этом эффективность работы УФ-ламп проконтролировать нереально: она очень сильно зависит от прозрачности воды, а сами лампы имеют широкий разброс по параметрам. Для стерилизации лучше использовать озон. Поскольку этот газ – сильнейший окислитель, он является и сильнейшим стерилизатором, окисляя растворённые в воде примеси. Озон достаточно быстро разлагается на атомарный кислород с последующим образованием молекулярного кислорода. Однако с озонированием, при его чрезвычайно высокой эффективности, нужно быть крайне осторожным. Озон должен простерилизовать воду, но при этом нельзя допустить, чтобы он в значительных количествах попал в бассейны к рыбе.

После всего вышеизложенного ещё осталось желание заниматься самоделками? Тогда последний гвоздь!

Экономика

Зачастую в мини-, микро- и прочих самодельных УЗВ пытаются эксплуатировать бытовую технику под промышленной нагрузкой, на которую она не рассчитана. Поясню на примере. Воду в УЗВ надо насыщать кислородом, а где его брать? Люди ставят медицинский концентратор кислорода; проходит незначительное время – и он ломается. Причина проста: неправильные условия эксплуатации. То же самое можно сказать и про насосы, фильтры и так далее.

Каждым делом должны заниматься профессионалы, соответственно, они и должны проектировать систему с учётом биологии, гидрологии, физики и… математики. Да-да, сухая математика с цифрами. Любой проект изначально надо просчитывать на его эффективность. Лично моё мнение: нереально сделать эффективную УЗВ «на коленке» и так же нереально сделать эффективную мини-УЗВ. Просто возьмите годовой объём продукции (5, 10 тонн), разделите на 365 (количество дней в году) и получите объём продукции в сутки. На практике УЗВ мощностью меньше 100 тонн вообще не окупается.

Источник: журнал Рыболовство и Рыбоводство, № 2, зима 2018

Понравилась статья?

petrokanat.ru

выращивание рыбы в мини-установках замкнутого водоснабжения

Потребность человечества в морепродуктах растёт вместе с населением, а ценные виды рыб находятся на пределе максимально возможного улова. Традиционное рыбоводство требует избытка водных ресурсов. Растущее загрязнение мирового океана сказывается на качестве даров моря. Всё это способствуют популярности УЗВ (установок замкнутого водоснабжения), позволяющих выращивать экологически чистую рыбу в небольшом количестве воды.

Принцип работы УЗВ

В качестве системы жизнеобеспечения водных организмов в рециркуляционных аквакультурах незаменимы установки замкнутого водоснабжения, позволяющие использовать ежедневно не менее 90% восстановленной после жизнедеятельности рыб воды.

Как правило, УЗВ предназначены для интенсивных аквакультур с высокой продуктивностью на единицу объёма воды.

Верхний предел плотности рыбы в УЗВ на основе атмосферного воздуха составляет около 50 грамм на литр воды. В установках с использованием жидкого кислорода этот показатель может быть выше. Содержание такого количества живой рыбы в столь ограниченном объёме воды требует качественного проектирования и исполнения УЗВ. Как правило, рыба умирает от перенаселения, потому что:

• задохнулась;
• отравилась азотистыми отходами собственной жизнедеятельности.

Соответственно, верно функционирующая система циркуляции должна достаточно аэрировать воду, добавляя в неё кислород, и, наоборот, выводить диоксид углерода и аммиак.

Последний рыба выделяет в качестве продукта катаболизма белка. Для того чтобы эти процессы производились эффективно, необходимо предварительно отделять твёрдые экскременты и остатки корма.

Таким образом, восстановление воды включает в себя три процесса:

1. Удаление твёрдых отходов.
2. Газовый обмен.
3. Денитрификация.

Последние два могут проводиться одновременно или в любой последовательности. Восстановление воды невозможно эффективно провести в самом аквариуме. Жидкость необходимо изымать для очистки и возвращать обратно, перемещая её с помощью насосов.

Устройство УЗВ от изображённого на схеме может отличаться наличием дополнительных модулей: фильтров, насосов, обеззараживателей, блока регулировки кислотности, нагревателей, кислородного генератора, измельчителей, автоматики, отстойников и т. п. Крупные фермы наращиваются умножением однотипных блоков. Основные преимущества систем рециркуляционной аквакультуры перед искусственными прудами и водоёмами:

• не наносят ущерб окружающей среде;
• дают возможность полного управления производственными процессами;
• позволяют круглогодично выращивать рыбу;
• не зависят от природных факторов;
• помогают осуществлять полный контроль заболеваний;
• работают в зонах экстремальных климатических условий.

Проектирование замкнутых аквакультур

В действующей системе все компоненты должны работать слаженно, иначе её продуктивность будет ограничена производительностью самого слабого блока.

Например, нет смысла в мощном нитрификаторе, если за его работой не успевает модуль газообмена. Прогноз нагрузок на каждый узел — единственно верный способ проектирования компонентов.

Правильной точкой отсчёта будет количество рыбы, планируемое к выращиванию. Этот показатель поможет разобраться с необходимым объёмом пищи, что, в свою очередь, позволит рассчитать, сколько кислорода понадобится для метаболизма этого корма. Другие вычисления дадут мощность установки для аэрации и т. п. Косвенные и прямые расчёты продолжают до тех пор, пока не будет разработан проект системы, теоретически поддерживающий предполагаемую нагрузку без избыточных мощностей каждого из блоков.

Непромышленные УЗВ для выращивания рыбы своими руками для домашних хозяйств могут проектироваться на основании иных начальных условий. Доступность материалов и наличие свободного места в этом случае важнее производительности. Компоненты для таких систем могут изготавливаться из самых различных материалов, но должны быть обязательно инертными и не вступать в реакцию с водой. Оцинкованные и медные трубы для инсталляции в этом случае непригодны, так как могут быть токсичны по отношению к обитателям системы. Установка замкнутого водоснабжения для выращивания рыбы, исполненная из пластиковых ёмкостей, труб и фитингов — идеальный вариант.

Стеклопластиковые или полиэтиленовые резервуары химически нейтральны, легко чистятся и стерилизуются. Круглые ёмкости обладают преимуществом в сравнении с квадратными. Оно заключается в способности таких сосудов к самоочистке: если воду напорно подавать в радиальный аквариум под углом, то установится круговое движение.

Слив, организованный в центре, позволяет отходам и остаткам корма самостоятельно уходить в отверстие.

Простейшая самодельная установка

Из элементов, доступных в любом строительном магазине, и с помощью инструментов домашнего мастера можно за несколько часов изготовить мини-УЗВ своими руками. Чертёж установки из недорогих компонентов:

Основа системы — две бочки, желательно предназначенные для пищевых целей. Одна из них служит аквариумом для рыбы, из нижней части которого при помощи насоса вода перемещается в пластиковое ведро, вмонтированное в верхнюю часть второй бочки. Оно является ёмкостью для механического фильтра, отделяющего остатки корма и твёрдые фекалии. Механически очищенная жидкость через стояк попадает на дно биофильтра для переработки азотистых отходов, а затем снова попадает в аквариум по возвратной трубе.

Подбор сантехнических компонентов зависит от максимальной мощности насоса, производительность которого можно регулировать шаровым краном на перегонном трубопроводе.

Механические фильтры можно сделать из хозяйственных губок или мебельного поролона. В качестве денитрификатора лучше использовать специальную плавающую биозагрузку для УЗВ. Воздушный компрессор низкого давления, нагнетающий воздух на дно аквариума, послужит аэратором.

Технические и биологические основы рециркуляционных аквакультур хорошо изучены. Накопленный опыт позволяет проектировать и изготавливать УЗВ любой сложности и масштабов. Единственный ограничивающий фактор, препятствующий бурному развитию замкнутых систем рыбоводства — экономика. Рыба из УЗВ дороже пойманной в открытом водоёме. Самые успешные рециркуляционные аквакультуры производят дорогие морепродукты для нишевых рынков или расположены в экстремальных климатических зонах. Эта технология пока не позволяет накормить весь мир, но её вклад в улучшение экологии водных бассейнов трудно переоценить.

rybki.guru

УЗВ своими руками » FISH-AGRO

ТИПИЧНЫЕ ОШИБКИ КЛИЕНТОВ, СТРОЯЩИХ РЫБОВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО УЗВ:

• Сразу большие мощности. Не имея опыта в рыбоводном бизнесе, многие клиенты «бросаются» на хозяйства больших мощностей, не освоив сперва азы ведения рыбоводного бизнеса.
• Покупка оборудования у «гаражных» производителей. Сейчас практически каждый, кто купил себе минимальный комплект оборудования для сварки пластика, предлагает Вам оборудование, сделанное самому по бросовым ценам. Такие фирмы открываются-закрываются и перепрофилируются практически каждый день. Во-первых, нет гарантий, что такое оборудование проработает долго. Во -вторых, представьте, что оборудование сломалось (а оно рано или поздно сломается). Где Вы возьмете запчасти, когда хваленый «производитель» отойдет от дел через пару лет или просто перепрофилирует свою деятельность?
• Постройка своими силами. Хозяйство УЗВ – это сложная технологическая система. Даже если Вы имеете большой опыт в рыбоводстве, не рассчитывайте, что построите успешно работающее и энергоэффективное УЗВ. Даже если Вы сделаете 999 технических моментов правильно и ошибетесь в одном, вся работа и огромное количество вложенных денег может «накрыться медным тазом». И все равно Вы потом придете к профессионалам, но уже потратив множество времени, денег и нервов впустую. Таких примеров десятки, если не сотни. Подумайте хорошо прежде чем наступать на чужие грабли.
• Покупка оборудования у посредников. Порядка 80% предложений на рынке — посредники. А также посредники, покупающие у посредников. Наценка на такой товар — до 300%. Вы покупаете через «восемь рук» и переплачиваете многократно.
• Наем подрядчика, который «не делал, но может». Такой подрядчик уж точно сорвет Вам сроки, ошибется неоднократно, купит маломощное (либо слишком мощное) оборудование, построит, переделает, снова построит. А Вы снова теряете свое время, деньги и нервы.
• Плохо просчитанная экономика. Гарантия нестыковок по финансам, плохой рентабельности и разочарования.
• Заказ проекта у зарубежной фирмы, не имеющей специалистов в России. Вы знаете английский и решили обратиться напрямую к хорошей европейской фирме? Отлично! Только помните, что они:
  — не знают местных особенностей рынка и никак не смогут Вам помочь при подготовке бизнес плана.
  — зачастую имеют лишь поверхностное понимание биологии рыб, а уж тем более исконно Российских рыб типа осетра
  — не помогут Вам в организационных вопросах и не помогут «прорваться» сквозь бюрократию
  — поставят Вам «круто нафаршированную систему», и Вы все равно переплатите…

fish-agro.ru

Что такое УЗВ » FISH-AGRO

Что такое настоящее УЗВ, знаете? Нет?

Сейчас очень модно иметь УЗВ. Но на практике — УЗВ имеет нас. Шутки в сторону, наш рассказ о таком понятии, как Установка Замкнутого Водоснабжения…

Название «установки замкнутого водоснабжения» в буквальном смысле подразумевает полную регенерацию воды и использование ее бесконечное количество раз для целей водоснабжения рыбоводных емкостей. Настоящее УЗВ должны быть бессточными.

Потребность в свежей воде для таких установок определяется только потерями воды на испарение, с удаляемыми из системы отходами в виде рыбоводного осадка, на протечки в системе оборудования и на прочие, не связанные с качеством воды, цели (например, на заполнение транспортных емкостей при отгрузке продукции). Обычная потребность таких установок в подпитке воды на пополнение потерь составляет от 2 до 5% общего объема воды в системе за сутки.

Важно знать — главным процессом биологической регенерации химического состава воды является освобождение оборотной воды от соединений азота, поступающих в систему в результате жизнедеятельности выращиваемой рыбы. При этом, на стадии аэробной биологической очистки, производится перевод азота органических соединений в виде экскрементов и не съеденных и размытых кормов в неорганическую форму (аммонийный азот), перевод аммонийного азота, образующегося в процессе разложения органических загрязнений и выделяемого рыбой при отправлении физиологических функций через жабры, почки и кожные покровы, в нитритную (недоокисленную) форму, а затем в нитратную. Этапы превращения азота выполняются разными группами микробного населения биопленки устройств биологической очистки. На этом процесс аэробного превращения азотных соединений заканчивается.

Дальнейшее превращение нитратов в газообразный свободный азот производится факультативными анаэробными бактериями в условиях ограниченного количества кислорода. Этот процесс называется денитрификацией, выполняется в специальных устройствах (денитрификаторах) и требует обеспечения энергетического питания данной группы бактерий путем подачи в систему мелассы и этанола. Обеспечение денитрифицирующих бактерий энергией может происходить и за счет органического вещества, присутствующего в поступающей на очистку воде. Газообразный азот отдувается в окружающую атмосферу.

Полносистемные УЗВ в настоящее время не получили широкого применения в промышленном производстве продукции аквакультуры. Связано это с тем, что процессы денитрификации требуют очень строгого соблюдения условий для эффективной работы оборудования. Процессы денитрификации могут проходить по нескольким схемам, в большинстве из которых происходит образование очень ядовитых и дурно пахнущих промежуточных и конечных продуктов процесса. При малейшем отклонении от необходимого режима работы денитрификаторов эти вещества могут привести к полной гибели выращиваемых объектов.

Иными словами, денитрификация на современном уровне освоения технологий этого процесса сложна в управлении и не может гарантировать устойчивых результатов работы систем УЗВ.

Все другие системы, в которых отсутствует конечный процесс анаэробной денитрификации оборотной воды, в принципе называться УЗВ не могут. В них процесс переработки азотных соединений заканчивается на стадии нитратов, которые накапливаются в оборотной воде. И снижение их содержания до безопасного для объектов культивации уровня в таких системах производится методом разбавления за счет подачи свежей воды с минимальным содержанием нитратов. При этом удаляется часть оборотной воды с высоким содержанием нитратов.

Тем не менее, в рыбохозяйственной практике системы оборотного водоснабжения с биологической очисткой воды, которые не имеют в составе оборудования денитрификаторов, называют УЗВ. Как у нас в России, так и за рубежом, принято УЗВ называть системы, в которых подпитка свежей воды не превышает за сутки 30% объема оборотной воды. Почему это происходит – во-первых, это красиво звучит, во — вторых, этот термин способствует более легкому согласованию проектов с властными органами, в компетенции которых находятся отношения проектируемых производств с окружающей средой.

Надо помнить принципиальную разницу – в УЗВ происходит полная регенерация оборотной воды по соединениям азота, а подпитка воды устраняет только механические невозвратные потери. Такие системы работают в бессточном режиме.

В системах только с аэробной биологической очисткой процесс превращения азотных соединений останавливается на стадии нитратов. Поэтому важнейшей функцией подпитки свежей воды в таких системах является поддержание их содержания на безопасном уровне. В этой связи надо понимать, что указываемые зачастую в рекламных материалах показатели уровня замены воды в таких системах на конкретном уровне – 5 — 10% в сутки не совсем корректны…

fish-agro.ru

УЗВ своими руками для школьных занятий

Многие педагоги хотели бы включить акванауку и/или аквакультуру в школьные образовательные программы. Это добавило бы в процесс обучения определенный практический элемент, который способствовал бы интегрированному изучению математики, естественных наук, а также ряда других дисциплин (см. таблицу №1). Например, в ходе изучения аквакультуры как вида хозяйственной деятельности, учащиеся могли бы подспудно изучать основы планирования, финансов, маркетинга и продаж. Историческое значение аквакультуры и ее потенциал, способный решить проблему пропитания для постоянно растущего населения планеты, определяет ее взаимосвязь с различными другими общественными науками. Педагоги, использующие аквакультивирующие системы на занятиях, считают, это помогает воплощать теоретические принципы в практике.

Самый простой способ запустить подобную программу – сконструировать небольшую аквакультурную систему с рециркуляцией воды (УЗВ) для школьных лабораторных занятий. В УЗВ поддерживаются необходимые для жизнедеятельности водных организмов условия, при этом отработанная вода проходит фильтрацию и затем используется повторно. УЗВ может представлять собой простое устройство в виде аквариума, либо сложную, многоступенчатую производственную систему. Для школьных практических занятий отлично подойдет простая система, монтаж которой не потребует больших денежных затрат и сложных технических решений.

В то время как основная ценность УЗВ состоит в ее обучающей функции, работа с ней может побудить учащихся к участию в интересных программах и развитию новых жизненно необходимых навыков. Совместное участие в аквакультурных проектах способствует коллективному обучению, объединяет учеников с различными уровнями знаний, а также интегрирует, казалось бы, совершенно несовместимые отрасли. Некоторые школы даже продают рыбу и водоросли и таким образом финансируют свои учебные программы. Это помогает учащимся осваивать законы рыночной экономики, маркетинга, а также овладевать различными предпринимательскими навыками. Многие учителя говорят, что ученики порой настолько втягиваются в работу с рециркуляционными системами, что даже не замечают того, как подспудно усваивают математику и естественные науки. Для школьников выращивание рыбы – предмет особой гордости, к тому же работа с живыми существами воспитывает в них чувство ответственности.

Таблица 1. Дисциплины, которые можно преподавать в процессе работы с УЗВ.

Биология Химия Физика
Математика Экономика Слесарно-водопроводное дело
Механика Строительство Торговля
Маркетинг Гидравлика Языковые системы
Бизнес-планирование Финансы Домоводство
Продовольственная безопасность Диетология Физиология
Морфология Ветеринария водных организмов Размножение водных организмов
Генетика Искусство История
Социология Деревообработка Каменное дело
Гидропоника Компьютерные технологии Общественные отношения

Компоненты самодельной УЗВ

Простую УЗВ можно изготовить из компонентов, которые имеются в любом магазине бытовых товаров. Ниже приведена пошаговая инструкция по монтажу системы с иллюстрациями. Имеются и другие варианты конструкции системы, однако нижеописанная система уже с успехом применялась на школьных занятиях. Любая УЗВ обязательно должна включать компоненты, имеющие следующие функции: содержание живого биоматериала, удаление твердых биологических отходов (механический фильтр), удаление растворенных азотосодержащих отходов (биологический фильтр), обеспечение постоянной циркуляции, поддержание оптимальной температуры и уровня кислорода в воде.

Первый компонент – это резервуар для культивирования или, проще говоря, бочка для рыбы. С помощью насоса, установленного на дне резервуара, вода нагнетается в пластмассовое ведро, закрепленное на деревянной подставке, которая покоится на второй бочке (фильтре). В ведре (в механическом фильтре), вода проходит через несколько слоев фильтрующего материала, в котором задерживаются остатки корма и продукты жизнедеятельности рыбы. После фильтрации, вода выходит из ведра через трубу диаметром 76 см, в дне которой просверлены отверстия, затем, через стояк, прикрепленный к центру дна, стекает в нижнюю часть бочки-фильтра, где проходит биологическую фильтрацию (очистку от азотосодержащих отходов), после чего поступает обратно в резервуар с рыбой.

Ниже приведен список компонентов и инструментов, которые потребуются для монтажа системы:

• Резак для ПВХ-труб или ножовка
• Электрический удлинитель
• Защитная маска или очки
• Саблевидная пила или ножовочный станок Sawzall®
• Электрическая дрель
• Линейка или измерительная лента
• Кольцевая пила-насадка для выпиливания отверстий диаметром 38 и 32 мм (2 шт.)
• Сверла (63мм)
• Тефлоновая пленка
• Маркер
• Наждачная бумага
• Резиновые перчатки
• Отвертка
• Плоскогубцы или ключ-трещотка (5 мм)

Таблица 2. Компоненты простой системы с рециркуляцией воды.
Материалы
Количество — Размер/объем — Описание
2 — 210 л — Бочки пластмассовые
1 — 20л — Ведро пластмассовое
1 — 60х60 см — Фанера толщиной 12 мм
1 — от 800 до 2000 л/ч — Водяной насос с выходной трубой диаметром 20 мм
1 (не обязательно, но желательно) 2 выхода — Подводный воздушный насос
2 — 2,5 — 5 см — Распылители воздуха
2 — 76 см — Трубка для подачи воздуха для насоса и распылителей воздуха

Система трубопроводов
Количество — Обозначение — Длина (мм) — Описание, диаметр
1 — A — 560 — Труба из ПВХ, 25 мм – слив фильтра
1 — B — 250 — Труба из ПВХ, 25 мм – внутренняя трубка контроля уровня воды в мех. фильтре
1 — D — 50 — Труба из ПВХ, 25 мм – обхватывающий переходник-колено на переливную трубу ведра-фильтра
2 — E — 180 — Труба из ПВХ, 25 мм – переливная труба ведра-фильтра, обратная труба
1 — F — 685 — Труба из ПВХ, 19 мм – горизонтальная труба подачи воды в фильтр
1 — G — 890 — Труба из ПВХ, 19 мм – вертикальный нагнетающий стояк
1 — H — 76 — Труба из ПВХ, 19 мм – сливная труба, ведущая к фильтру
1 — C — 330 — Труба из ПВХ, 76 см – внешняя труба контроля уровня воды в мех. фильтре

Система трубопроводов
Количество — Обозначение — Длина (мм) — Описание, диаметр
1 — A — 560 — Труба из ПВХ, 25 мм – слив фильтра
1 — B — 250 — Труба из ПВХ, 25 мм – внутренняя трубка контроля уровня воды в мех. фильтре
1 — D — 50 — Труба из ПВХ, 25 мм – обхватывающий переходник-колено на переливную трубу ведра-фильтра
2 — E — 180 — Труба из ПВХ, 25 мм – переливная труба ведра-фильтра, обратная труба
1 — F — 685 — Труба из ПВХ, 19 мм – горизонтальная труба подачи воды в фильтр
1 — G — 890 — Труба из ПВХ, 19 мм – вертикальный нагнетающий стояк
1 — H — 76 — Труба из ПВХ, 19 мм – сливная труба, ведущая к фильтру
1 — C — 330 — Труба из ПВХ, 76 мм – внешняя труба контроля уровня воды в мех. фильтре

Фитинги
Количество — Обозначение — Диаметр, мм — Описание
4 — I — 25 — Обхватывающий резьбовой фитинг: дно фильтра, наружный слив, обратная труба (с обеих сторон)
5 — J — 25 — Вставной резьбовой фитинг: по одному на оба конца обратной трубы, переливную трубу фильтра, на дно фильтра
1 — K — 25 — Прямоугольное колено: для переливной трубы фильтра
2 — L — 25 — Патрубки-тройники (от Aquatic Ecosystems): вставляются в отверстие диаметром 32 мм, либо аналогичные фитинги-перегородки на трубу диаметром в 25 мм.
1 — M — 19 — Обхватывающий резьбовой фитинг: для выходной трубы насоса
3 — N — 19 — Прямоугольные колена: фитинги трубы подкачки и обратной трубы

Окно-иллюминатор (не обязательно, но желательно)
Количество — Обозначение — Размер — Описание
1 — O — 150 x 500 мм — Кусок прозрачного материала Lexan
20 — P — 5 х 20 мм — Шурупы из нержавеющей стали
20 — Q — 5 мм — Гайки из нержавеющей стали
20 — R — 5 мм — Шайбы из нержавеющей стали
20 — S — 5 мм — Шайбы-прокладки
2 — T — Тюбики Водопроводный контактный клей-замазка Plumber’s Goop®

Монтаж системы

1. Подбор и подготовка нужных компонентов и инструментов.

a. Подберите сантехнические компоненты (см. таблицу 2).

b. Сделайте заготовки труб необходимой длины, используя труборез или ножовку.

c. Во избежание путаницы, нанесите на каждую заготовку обозначения в виде букв, согласно назначению.

2. Подготовка бочек-резервуаров.

a. Лучше всего для системы подойдут бочки, используемые на предприятиях пищевой промышленности. Тщательно промойте бочки изнутри. Также, можно использовать емкости, предназначенные для хранения моющих средств для автомобилей. Нельзя использовать емкости, в которых ранее хранились высокотоксичные химикаты, так как это может стать причиной отравления рыбы, а также людей, употребляющих ее.

b. С помощью саблевидной пилы или ножовочного станка Sawzall®, обрежьте верхний край бочки-фильтра таким образом, чтобы по краям остался ободок высотой 2,5-5 см. Это придаст системе большую устойчивость (см. фото 2b).

c. Вырежьте половину верхней крышки бочки для рыбы таким образом, чтобы по краям отверстия осталась кромка шириной 2,5-5 см (см. фото 2c).

d. С помощью кольцевой пилы калибром 3,2 см (используется в качестве насадки для электродрели), сделайте отверстие, отступив 2,5 см от середины оставшейся части верха бочки по направлению к вырезу. Это отверстие необходимо для фиксации трубы, ведущей от насоса, расположенного на дне бочки с рыбой, к бочке-фильтру (см. фото 2c).

e. Зачистите края наждачной бумагой, чтобы не было неровностей и зазубрин.

f. С помощью кольцевой пилы (38 мм), просверлите в обеих бочках отверстия сбоку на расстоянии 76 см от пола. Аккуратно зачистите края отверстий наждачной бумагой, чтобы не было неровностей и зазубрин. Через эти отверстия будет проходить трубка, по которой отфильтрованная вода будет возвращаться из бочки-фильтра в бочку с рыбой (см. фото 2f). Примечание: если вы используете обычные фитинги-перегородки, то, прежде чем делать отверстия, убедитесь, что вы правильно определили размер отверстий.

g. Вставьте патрубки-тройники L в отверстия. Размер отверстий должен соответствовать размеру подобранных фитингов, края должны быть хорошо зачищены. Это сделает швы более герметичными (см. фото 2g)

3. Монтаж бочки-фильтра

a. Переверните ведро объемом 20 л, затем поместите его в таком положении на кусок доски размером 60х60 см и обведите карандашом по окружности ведра. Начерченная окружность послужит для вас ориентиром при вырезании отверстия (см. фото 3а).

b. С помощью саблевидной пилы, выпилите отверстие, отступив 5-6 мм внутрь намеченной окружности. Аккуратно зачистите края наждачной бумагой, чтобы нижняя часть ведра плотно «села» в отверстие и чтобы ведро опиралось на фиксирующее промежуточное ребро. Имейте в виду, что уменьшить размер отверстия гораздо сложнее, чем увеличить его! (см. фото 3b).

c. С помощью цилиндрической пилы, прорежьте отверстие диаметром 32 мм в дне ведра, по центру. Аккуратно зачистите края отверстия, чтобы не было неровностей и зазубрин. Ведро будет выполнять роль механического фильтра, и из него вода будет стекать в биологический фильтр, который будет располагаться снизу (см. фото 3).

d. Сделайте еще одно отверстие диаметром 32 мм в стенке ведра между его верхним краем и промежуточным ребром, отступив примерно 5 см вниз от верхнего края. Аккуратно зачистите края отверстия, чтобы не было неровностей и зазубрин. Это отверстие будет служить для предотвращения переполнения ведра и слива излишка в бочку-фильтр в случае засорения механического фильтра (см. фото 3d).

e. Вставьте фитинг J диаметром 25 мм в отверстие на дне ведра и зафиксируйте его изнутри с помощью обхватывающего фитинга I диаметром 25 мм. Это соединение не обязательно должно быть герметичным, поскольку, в случае протечки, вода в любом случае останется в бочке-фильтре (см. фото 3e).

f. Повторите процедуру с боковым отверстием в ведре. В отличие от предыдущего, это соединение должно быть герметичным, иначе вода будет проходить между фитингом и корпусом ведра, что приведет к ее недостатку (см. фото 3f).

g. Проденьте трубку А (длина – 560 мм, диаметр — 25 мм) в фитинг, вставленный в дно ведра, снаружи. По этой трубке вода будет стекать из механического фильтра в нижнюю часть биологического фильтра (см. фото 3g).

h. Проденьте трубку В (250 мм/25 мм) в фитинг, установленный на дне ведра, изнутри. По этой трубке излишек воды будет стекать из механического фильтра в ту часть бочки, в которой расположен биологический фильтр (см. фото 3h).

i. Возьмите трубку С (330 мм/76 мм). Отступив около 80 мм от конца трубы, начертите линию по окружности и, надежно зафиксировав трубу, просверлите несколько отверстий диаметром 6 мм между краем и линией в произвольной манере. (cм. фото 3i)

j. Поместите трубу в ведро отверстиями вниз таким образом, чтобы вертикальная трубка В, закрепленная в фитинге на дне ведра, оказалась внутри ее. Эта внешняя труба будет направлять воду через механический фильтр к дну ведра, чтобы излишек, стекающий в бочку через боковую сливную трубу, не успевал накапливаться в ведре в большом количестве (см. фото 3j).

4. Монтаж переливной системы механического фильтра.

a. Установите дощечку с ведром (600х600 мм) на верхней части бочки-фильтра.

b. Убедитесь, что она плотно прилегает к фиксирующему ребру ведра. Если отверстие в фанере окажется слишком маленьким, расширьте его.

c. Вставьте трубку D (50 мм/25 мм) во вставной фитинг с наружной стороны ведра. Надавите на нее, чтобы она прошла как можно дальше.

d. Насадите прямоугольную трубу-колено К диаметром 25 мм на противоположный конец трубки D длиной 50 мм таким образом, чтобы другой конец колена упирался в дощечку (cм. фото 4d).

e. Начертите на дощечке окружность, обведя маркером вокруг трубы колена. Следите, чтобы конец, направленный к дощечке, находился в пределах окружности ребра бочки (cм. фото 4e)

f. Выпилите отверстие диаметром 38 мм в дощечке по окружности, начерченной по трубке-колену.

g. Соедините трубку Е (180 мм/25 мм) с коленом через отверстие (cм. фото 4g).

5. Монтаж системы фильтр-насос

a. Закрепите с обеих концов трубки F (685 мм/19 мм) прямоугольные колена диаметром 19 мм таким образом, чтобы их концы были направлены в одну сторону.

b. В одно колено вставьте трубку G (890 мм/19 мм), в другое – трубку Н (76 мм/19 мм).

c. Проденьте трубку G в отверстие, просверленное в оставшейся половине верхней части бочки-фильтра (cм. фото 5c).

6. Подключение насоса

a. Приобретите насос мощностью 800-2000 л/ч. Последовательность дальнейших действий будет зависеть от выбранного типа насоса.

b. Если выходная труба насоса имеет резьбу и диаметр 3⁄4 дюйма, вы можете установить обхватывающий фитинг и подсоединить трубку G (890 мм/19 мм).

c. Если выходная труба (диаметр 19 мм) не имеет резьбы, оберните ее тефлоновой пленкой в несколько слоев, чтобы на нее можно было насадить нагнетающую трубку стояк диаметром 19 мм. Также, можно подсоединить колено к входной трубе над входным экраном и поместить другой конец трубы на дно под углом 45 градусов (данная процедура не является обязательной). Это позволит удалять мусор и отходы со дна резервуара.

d. Если диаметр выходной трубы насоса составляет 13 мм, вам понадобится переходник с трубы диаметром 19 мм на трубу диаметром 13 мм.

e. Если вы используете насос мощностью более 2000 л/ч, возможно, вы решите установить на трубе F шаровой клапан-ограничитель для контроля подачи воды в механический фильтр.

7. Установка иллюминатора (наличие иллюминатора не является обязательным условием, однако с его помощью очень удобно следить за поведением разводимых особей)

a. Приложите вырезанный из прозрачного материала Lexan® прямоугольник размером 150 x 500 мм, к боковой поверхности бочки, примерно посередине. Lexan® — более гибкий материал, чем «Плексиглас», следовательно, он менее хрупкий. Обведите маркером по контуру прямоугольника, чтобы обозначить место для выреза. Попросите кого-нибудь приложить Lexan® к боку бочки и плотно прижать к поверхности. (cм. фото 7a)

b. Чтобы правильно определить место выреза, отмерьте расстояние 25 мм от каждого угла вдоль сторон начерченного прямоугольника и отметьте эти места точками. Соедините точки прямыми линиями под прямым углом так, чтобы внутри прямоугольника получился еще один прямоугольник. К образовавшейся кромке, имеющей ширину 25 мм, будет крепиться Lexan®. (cм. фото 7b)

c. С помощью сабельной пилы, вырежьте отверстие по контуру внутреннего прямоугольника. (cм. фото 7c).

d. С помощью наждачной бумаги, зачистите края отверстия, чтобы не было неровностей и зазубрин. (cм. фото 7d)

e. Плотно прижмите прозрачный прямоугольник по краям отверстия и следите за тем, чтобы он прилегал строго по начерченным линиям.

f. Просверлите отверстия в каждом углу (на расстоянии 13 мм от углов) и зафиксируйте прозрачную деталь. (cм. фото 7f)

g. Просверлите 7 отверстий в верхней части панели (расстояние между отверстиями – 70 мм), затем по 3 отверстия на каждой из оставшихся сторон (расстояние между отверстиями – 63 мм) (cм. фото 7g).

h. Отложите окно в сторону и наденьте резиновые перчатки.

i. Смажьте кромку вокруг отверстия большим количеством клея Plumber’s Goop® (cм. фото 7i).

j. Нанесите как можно больше клея на отверстия. Для этого потребуется израсходовать около половины тюбика. Поскольку клей быстро засыхает, это нужно делать достаточно быстро.

k. Приложите «стекло» таким образом, чтобы отверстия совпали. Капните клеем на каждое отверстие. Насадите на шуруп шайбу, затем закрутите его. Далее, насадите шайбы, изготовленные из нержавеющей стали, на шурупы, с внутренней стороны, закрутите гайки, также изготовленные из нержавеющей стали, и плотно затяните их. Старайтесь закручивать шурупы как можно быстрее, пока клей не начал застывать. (cм. фото 7k)

l. Наполнять бочку водой рекомендуется не ранее, чем через 24 часа после склеивания.

8. Соединение бочек

a. Прикрутите один из переходников J диаметром 25 мм см к патрубкам-тройникам (cм. фото 8a).

b. Убедитесь, что переходники закручиваются строго по резьбе; затяните их как можно плотнее. Можно смочить резьбу водой.

c. Поставьте бочки рядом и закрепите концы трубы Е (180 мм/25 мм) с помощью вставных фитингов, установленных в боковых отверстиях обеих бочек (Фото 8с)

d. Прикрутите вставной фитинг J диаметром 25 мм к патрубку-тройнику внутри бочки-резервуара для рыбы. Зафиксируйте прямоугольное колено N диаметром 19 мм к вставному фитингу со стороны слип-лока. По этому пути вода будет возвращаться из фильтра в емкость для рыбы, двигаясь против часовой стрелки (Примечание: если вы используете обычные фитинги-перегородки, то прямоугольное колено вставляется в обхватывающий фитинг).

9. Подготовка к использованию (См. фото 9)

a. Переместите бочки на место, где вы планируете их использовать. Чтобы вам было удобнее заливать или откачивать воду и систему, ее лучше установить возле раковины и дренажного отверстия.

b. Также, трубы системы насос-фильтр можно соединить с помощью клея. В нашей УЗВ системе это единственное соединение, которое находится под давлением и подвержено риску разрыва. Все соединения должны быть надежными. В случае обнаружения протечки, оберните резьбовой конец фитинга тефлоновой пленкой. Также, можно использовать оставшийся клей Plumber’s Goop®.

c. Наполните резервуар для биоматериала водой таким образом, чтобы между поверхностью воды и сливной трубой фильтра оставалось пространство в несколько сантиметров, затем убедитесь в герметичности иллюминатора.

d. Залейте несколько литров воды в бочку-фильтр, затем поставьте обе бочки рядом и убедитесь в том, что соединительная труба надежно закреплена между бочками. Наполненные бочки имеют очень большой вес, поэтому перед наполнением необходимо определиться с местом установки системы. Примечание: наполненные бочки весят более 300 кг, поэтому перед эксплуатацией необходимо изготовить надежную опорную конструкцию.

e. Включите насос в сеть (Примечание: электрическая розетка должна быть оборудована специальным защитным устройством УЗО), запустите процесс рециркуляции, проверьте систему на предмет протечек и, в случае обнаружения, устраните их.

Тест системы

Как и любой аквариум или УЗВ, наша система потребует «обкатки». Для того, чтобы в биофильтре сформировалась популяция полезных микроорганизмов (бактерии Nitrosomonas и Nitrobacter), которые будут разлагать отходы жизнедеятельности рыбы, потребуется около 45 дней.

В течение этого периода, для ускорения процесса, в систему можно поместить несколько особей культивируемого вида. Продукты их жизнедеятельности будут являться пищей для бактерий, что будет способствовать их жизнедеятельности и размножению.

После того, как в микрофлора в фильтре окончательно сформируется, можно продолжить зарыбление системы. Производительность в основном определяется способностью фильтра удалять твердые отходы и разлагать продукты жизнедеятельности. Этот процесс называется нитрификационным циклом. Проще говоря, если твердые отходы удаляются из системы с помощью механического фильтра, то такие параметры, как допустимая величина популяции бактерий, кормовая обеспеченность рыбы, а также максимально допустимое количество наполнителя для фильтра, которое может содержаться в вашей системе, будут зависеть от суммарной поверхности наполнителя. По приблизительным подсчетам, на 450 г рыбы, при ежедневном количестве корма, составляющем 2% от массы тела одной особи, приходится как минимум 0,14 м³ биологического наполнителя.

Выбор наполнителей для механического и биологического фильтров

Конкретных рекомендаций, касающихся типов наполнителей для фильтров, в статье не приводится, поэтому можно попробовать различные наполнители и выбрать наиболее подходящий из них. Самый дешевый вариант — наполнить механический фильтр подручными материалами, например губками, наполнителем для подушек (штапельный нейлон), который можно приобрести в любом магазине «Умелые руки», а также тряпками, мягкими прокладками для мытья и полировки полов (на них не должно оставаться следов мыла или покрытия) или войлоком. Используйте нетоксичные материалы, которые будут пропускать воду и задерживать твердый мусор. Желательно использовать легко моющиеся материалы.

Для биологического фильтра также имеется ряд возможностей. Можно начать с любого экологически безопасного материала, дающего эффективное соотношение между объемом и производительностью. Поиск материалов и вычисление площади поверхности – полезная практика для учащихся. На специализированных складах, поставляющих материалы аквакультурным предприятиям, имеется большой выбор материалов. Такие предприятия есть не во всех регионах, однако всегда можно найти альтернативу. Например, можно использовать мелко порезанные трубочки для напитков, изготовить кольца из ПВХ-труб или использовать различные виды стружки, одноразовые пластмассовые столовые приборы, упаковки из-под яиц, пенопласт (имейте в виду, что пенопласт не тонет в воде), и т. д.

При использовании 1 кубического фута готового бионаполнителя (по составу сходного со стружкой, образующейся при обработке ПВХ-труб), суммарная поверхность частиц которого составляет 23 см² на ≈0,03 м³, теоретически система способна вместить около 23 кг рыбы. При использовании биологического наполнителя в виде шариков диаметром 25 мм в том же объеме, при суммарной поверхности 15 м² на 0,03 м³, система могла бы вместить не более 15 кг рыбы. Эти наполнители стоят довольно дорого — от $30 до $60 за 0,03 м³. В то же время, для того, чтобы получить такую величину суммарной поверхности на 0,03 м³ биоматериала, используя ПВХ-трубу, вам пришлось бы порезать трубу диаметром 25 мм и длиной 100 м (!) на небольшие куски длиной в 25 мм каждый. Стоимость трубы и усилия, затраченные на нарезку, в совокупности определяют стоимость произведенного материала.

При вычислении вместимости системы за основу взяты наиболее оптимальные показатели качества воды. Для того, чтобы увеличить вместимость системы до 23 кг биоматериала, потребуется большее количество кислорода, а также ряд действий, направленных на поддержание работы системы, не упомянутых в статье.

На самом деле, в обычных школьных условиях, в системе достаточно иметь 4-5 кг жизнеспособной рыбы, например тиляпии или карпа.

Если вы желаете разводить виды, которые живут и размножаются в условиях, отличающихся от комнатных, вам придется нагревать или охлаждать воду до требуемой температуры. Если вы дополнительно поместите в каждый из резервуаров подводный воздушный насос с распылителем воздуха, рыба и бактерии, содержащиеся в биофильтре, будут получать больше кислорода, и производительность системы повысится.

Работа с системой

Основная работа, которую необходимо выполнять — это отслеживание количества и качества воды, а также кормление рыбы и поддержание чистоты механического фильтра. В случае отклонения одного или нескольких показателей от приемлемого уровня, самым простым решением будет замена воды. Чтобы избежать проблем, каждую неделю рекомендуется менять около 10% воды. Если добавляемая вода содержит хлор, необходимо установить дехлоратор, чтобы оградить рыбу и бактерии от пагубного воздействия хлора.

Школьные практические занятия

Чтобы продемонстрировать то, как задействуются математика и другие науки, изучаемые по школьной программе, во время занятий с использованием школьной аквакультивирующей системы, педагоги предлагают учащимся решать следующие задачи:
• Определение объема резервуаров
• Определение частоты кормежки и кормового коэффициента перевода
• Определение скорости роста особей
• Определение интенсивности потока и частоты смены воды
• Перевод английских мер в метрические
• Определение суммарной площади поверхности частиц наполнителя и емкостей для выращивания особей
• Проверка качества воды, анализ ее химического состава
• Построение графиков на основе собранных данных
• Изучение внешней и внутренней анатомии рыбы

Похожий список мероприятий можно составить для каждой из дисциплин, приведенных в таблице №1. Результативность занятий зависит от успеваемости и творческих способностей учащихся и профессионализма педагогического персонала.

Вывод

Многочисленные факты свидетельствуют о том, что системы УЗВ и работа с ними открывают уникальные возможности для обучения. Педагоги, использующие такие системы на занятиях, утверждают, что подобные занятия способствуют усвоению различных дисциплин, не входящих в школьную программу. По их словам, эти системы полезны, поскольку они:
Мотивируют учащихся со слабой успеваемостью к участию в различных мероприятиях и развитию жизненно необходимых навыков, которые позволят им продолжить обучение и стать профессионалами в будущем.

Прививают учащимся чувство ответственности и помогают осознать все преимущества и значение такой ответственности.

По материалам: srac.tamu.edu/index.cfm/event/getFactSheet/whichfactsheet/182/

aquavitro.org