Промышленный аквариум и система жизнеобеспечения

Автор:

ААЧ

Рассмотрим биологические параметры в условиях аквасистемы.
Дадим рекомендации: на что обращать внимание при выборе поставщика аквасистемы.

Поговорим о содержании камчатского краба в условиях торгового аквариума.

Температурный режим ареала обитания краба: летом +12-14 гр.С, зимой не ниже +1 гр.С.Солёность воды может варьироваться в пределах от 30 до 34 %.

Изначально необходимо понять/определить степень хлорирования водопроводной воды и, возможно, потребуется установить фильтр - «дехлоратор».В идеале поставить фильтр с обратным осмосом.

Ключевым звеном в водоподготовке торгового аквариума является биофильтр, который при низких температурах гораздо менее эффективен, чем в тропических аквариумах. Но также известно, что предельно допустимые концентрации (ПДК) аммония выше для холодноводных животных, и это своего рода бонус при содержании гидробионтов, ведь накопление продуктов метаболизма при пониженных температурах происходит существенно медленнее.

Применяя в торговом аквариуме специальное оборудование, мы создаём условия, близкие к биологическим потребностям содержащихся в нем животных, в то же время имея возможность контролировать и подстраивать параметры аквасистемы под изменяющиеся внешние условия (температуру, количество живой массы, солёность и т.д.).

Главные задачи, которые приходится решать, это:

удаление выделяемого общего аммония;
обеспечение гидробионтов растворённым кислородом;
запуск биофильтра (по возможности быстро) при низких температурах морской воды;
увеличение количества бактерий для вывода (переработки) накапливающихся азотистых соединений.

В дальнейшем использованы данные и результаты экспериментов из автореферата: Тырин Д.В. «Биотехнические основы содержания камчатского краба (Paralithodes camtschaticus) и американского омара (Homarus americanus) в установках с замкнутым водоиспользованием» (ФГУП "ВНИРО").

Эксперименты проводили на московской воде после обратного осмоса, с применением искусственной соли.Использовали биофильтры с различными типами биозагрузки. В аквасистемах изменяли температурный режим от 6 до 21 гр.С. В качестве нагрузки на биофильтр применяли 10-процентный водный раствор аммиака (азотистую добавку).

Была сделана оценка плавной загрузки аквасистем с посадкой изначально малых партий животных.

Посредством сравнения эффективности различных наполнителей удалось создать алгоритм расчета оптимального биофильтра для каждой аквасистемы.

Следует учитывать, что в проводимых экспериментах не применялось оборудование по флотационной очистке от белковых соединений – протеиновый скиммер, который широко применяется при изготовлении передержек и торговых аквариумов для морепродуктов в настоящее время.

Все эти знания и свой многолетний опыт создания и обслуживания данного типа оборудования компания «Аквастекло» применяет в проектировании торговых аквариумов для своих заказчиков.

Основные параметры, на которые надо ориентироваться при содержания гидробионтов:

- выделение аммония;
- потребности в кислороде;
- температурный режим.

Эти данные позволят нам рассчитать объём биофильтра, понять потребности в аэрации и обеспечить требуемый водообмен в аквасистеме, а также рассчитать плотность посадки животных для конкретного заказчика.

Для расчётов используем следующую информацию:

За сутки краб на 1кг своей массы выделяет общего аммония примерно:

7,33 мг - при температуре 6,5°С;
9,25 мг - при температуре 9,2°С;
33,75 мг - при температуре 12,2°С (это летняя температура ареала обитания камчатского краба).

Потребление кислорода на 1 кг живой массы в час примерно:

35 мг при температуре воды 6,5°С;
60 мг при температуре воды 12,2°С.
Для оптимального содержания гидробионтов и удаления азотсодержащих элементов необходим качественный биофильтр с запущенными процессами нитрификации.
Известно, что нитраты (NO3-) являются конечной ступенью нитрификации, то есть бактериального окисления аммония. Нитраты не являются таким сильным токсичным веществом, как нитриты (NO2-) или аммоний (NH4+). Поэтому правильный и ускоренный запуск биофильтра экономически очень выгоден. Как показывает практика, процессы нитрификации в холодной воде запускаются достаточно долго (до трех месяцев).
Для запуска биофильтра целесообразно использовать культуру бактерий и 10-процентный раствор аммиака.
Следует начать с температуры +15-18 гр.С и затем плавно её опускать до требуемых +4-6 гр.С. Это приводит к уменьшению времени запуска первой стадии нитрификации до 50 дней. В течение 80 дней происходит стабилизация работы обеих стадий нитрификации в биофильтре.
В течение первых 30 дней происходит увеличение концентрации аммония и нитритов, далее показатели аммония снижаются, а показатели нитритов стабилизируются. Без принятия данных мер запуск занимает до 80-100 дней.

Подбор бионаполнителей фильтра при пониженных температурах

Экспериментальным путем установлено, что:

Наполнитель от компании «Эхейм» наименее подходит для жизни нитрифицирующих бактерий в холодной морской воде.
Наполнитель в виде пластиковых шаров «биоболы» и керамзит показали неплохие результаты.
Хорошо зарекомендовал себя наполнитель в виде коралловой крошки (фракция 10-20 мм). Биофильтр с данным наполнителем вышел на должный уровень нитрификации за 45 суток.

Графики сроков запуска фильтра в зависимости от типа наполнителя и температуры без принятия рекомендуемых мер

Загрузка животных в аквасистему без предварительного запуска биофильтра категорически нецелесообразна вследствие неминуемой гибели животных.

Таким образом, практический опыт компании «Аквастекло» по допустимости запуска биофильтра методом постепенной подсадки гидробионтов подтвердился экспериментально.

Пример расчёта аквасистемы

Как правило, расчёт ведут по соотношению объёма дисплея торгового аквариума и объёма биофильтра. Считается, что объём биофильтра должен быть не менее 25% от общего объёма воды в системе. По отношению живой массы продукта к объему воды аквасистемы требуется:воды 30-40 л/на 1 кг живого веса (минимум 10-15 л/на 1кг живого веса).

Соответственно для 5 особей весом по 3 кг каждая = 15 кг биомассы.Объём воды нужен 550 л, с учётом биофильтра.Температура: от +2 до +9 °С. Солёность: от 29 до 34%. В свете полученных экспериментальных данных из указанной работы, возможно произвести расчёт с биологическим подходом к содержанию камчатского краба в холодной морской воде. Экономически такой подход более оправдан.

Возьмём для примера 2 особи камчатского краба весом по 2,5 кг (2 х 2,5 = 5 кг живой массы). Для содержания (без кормления) 5 кг камчатского краба согласно биотехническим данным (см. источник выше): - накопление аммония в системе, за сутки, при температуре 6 гр.С (5кг х 7,33 мг/л = 36,65 мг/л).

Биоценоз бактерий, населяющих всю площадь поверхности коралловой крошки в объёме 1 л при данной температуре, переработает 0,452 мг аммония в сутки.

Вычисляем требуемый объём биофильтра на коралловой крошке: 36,65/0,452 = 81,08 л (0,081 м3).

Данный объём соответствует загрузке биофильтра размером 700х500х250 мм, что вполне укладывается в размеры, устанавливаемые нашей компанией в торговые аквасистемы для данного типа био нагрузки.

Следует учесть, что это расчёт без использования систем флотации.

Как показала практика, данные по расчёту объёма биофильтра можно делить на 1,3-1,5, при установке различных систем флотации.

Насыщение кислородом при проектировании торговых аквасистем

Общая потребность 5 кг камчатского краба в кислороде составит: 5кг х 33,75 мг/кг в час = 168,75 мг/ч.

Насыщение 100% кислородом, при температуре воды 6 гр.С, солёности 35%, соответствует примерно10 мг/л.

На выходе из аквариума в биофильтр для работы нитрификации требуется не менее 6,8 мг кислорода /л воды.

Получаем, что животным на дыхание остаётся 3,2 мг/л кислорода.

Соответственно для 5 кг камчатского краба для 100-процентного насыщения воды кислородом сё необходимо подавать в количестве: 168,75:3,2 = 52,73 л/ч (0,053 м3/ч).

Данные параметры подачи воздуха в аквасистему обеспечивает практически любой приличный компрессор.

Естественно, желательно обеспечить хорошую дисперсию пузырьков воздуха в воде, т.е. применять распылители с мелкими пузырьками.

Не забываем, что помимо прямой аэрации установка флотационных систем существенно добавляет кислорода в воде.

Минимальный расход оборотной воды в аквасистеме

У нас есть данные, выделение аммония камчатским крабом, за час при температуре 6гр.С = 7,33мг/кг.(7,33 мг/кг делим на 24 часа, получаем 0,3054 мг/кг). Нам известно предельная концентрация для краба по аммонию = 0,3 мг/л. Т.е. для вывода выделяемого аммония нужна протока 1.018 л/ч воды. Соответственно для 5кг камчатского краба, необходимый расход воды 5,09 л/ч. (0,0051м3/ч)

Мы видим, что данные по расходу воды (0,0051 м3/ч) и потреблению кислорода (0,053м3/ч) показывают, что важнейшим параметром является кислородный режим. Его обеспечение – и есть задача проектировщика торгового аквариума.

Увеличением циркуляции воды в системе можно несколько компенсировать кислородный фактор.

При продолжительном содержании камчатского краба в торговом аквариуме в целях сохранения товарного вида животного допустимо кормление краба один раз в три дня, что соответствует периодичности его питания в природе.

Рацион должен составлять не более 0,5% от живого веса.

Превышение этой нормы даже до 1% приведёт к превышению нитритов и аммония. Естественно окислительная мощность биофильтра в торговом аквариуме на это не рассчитана.

Сразу после посадки в систему животных начинают производить выделения из желудочно-кишечного тракта, соответственно, увеличивается концентрация аммония.

Далее растут нитриты, в работу вступает биоценоз биофильтра и происходит плавное снижение аммония и нитритов.Обычно на это уходит около 3 суток.

При кормлении краба биосистема аквариума постепенно привыкает к повышенной нагрузке на биофильтр. Показатели аммония уменьшаются, нитриты стабилизируются, а нитраты постепенно накапливаются, что убирается систематической подменой воды.

Подчеркнём ещё раз, особенность биологических фильтров: все они требуют значительного времени для созревания - около двух-трёх месяцев.

Это время требуется для развития дееспособной популяции нитрифицирующих бактерий. Конечными продуктами работы биофильтра являются нитраты, которые, хотя и менее токсичны, чем аммиак и нитриты, но все равно нуждаются в удалении.

Это может быть достигнуто двумя путями. Первый заключается в еженедельной замене примерно 1/4 воды в аквасистеме.

Таким образом кроме удаления метаболитов частично компенсируем потерю микроэлементов из морской воды за счет поглощения на фильтрах, пеноотделительных колонках.

Полностью воду в замкнутых системах заменяют сравнительно редко, а частично (до 50%) – при увеличении накопления нитратов и фосфатов.

Мы не рассмотрели тему дезинфекции воды в торговом аквариуме с помощью ультрафиолетового излучения или озонирования. Если пеноотделительная камера работает с использованием озона, дезинфекцию с помощью ультрафиолета можно исключить.

Но это тема последующего разговора.

Выбор изготовителя торгового аквариума

Надо признать, что качественные водные системы замкнутого типа дороги в изготовлении. Обслуживание аквариумного комплекса должен проводить персонал, специально подготовленный для данного вида работ.

При принятии решения о покупке аквасистемы следует помнить, что она требует профессионального обслуживания и определенных затрат на расходные материалы.

Компания «Аквастекло» всегда использует в своих работах изыскания учёных и опыт специалистов. Отслеживаем последние тенденции в данной области.

Наши сотрудники посещают тематические выставки и лекции, собирают по крупицам информацию из печатных изданий и всегда готовы использовать полученные знания в совершенствовании товара для заказчика.

С уважением к Вам и вашему бизнесу.

https://akvasteklo.ru/torghovyie_akvariumy
+7-916-810-02-58

P/S