В настоящее время садковое форелеводство является одним из приоритетных направлений деятельности Республики Карелия, где функционирует 58 фермерских хозяйств с общей численностью работающих более 1000 человек. Объем выращивания форели в 2017 году составил 24,8 тыс. тонн (+17,7 % к 2016 году). Рыба, выращиваемая в садках, оказывает влияние на водную среду. Особую проблему создает оседание на дне садка трупов рыб (отход). В результате, садки подвергаются заилению, формируются биологические обрастания, затрудняющие водообмен, создаются благоприятные условия для развития патогенных организмов. Появляется проблема изъятия отхода рыб с глубины садка.
Цель и задача работы, методика решения.
Цель работы заключалась в совершенствовании способа подъема отхода рыб из садка. Задачей являлась разработка системы подъема. Для этого был проведен патентный поиск и анализ известных технических решений.
На данный момент в Российских садковых хозяйствах, в том числе и в Карелии, активно используются сетные конуса, которые устанавливаются на дно садка по центру (рис. 1).
Принцип действия достаточно прост: мертвая рыба скапливается на дне сетного конуса и по мере наполнения поднимается вручную или механизировано.
- Первый недоставок этой технологи – её использование только в садках, имеющих дно в форме конуса.
- Другой недостаток – в процессе подъёма мертвая рыба выпадет из сетного конуса, скапливается на дне садка, придавливается конусом и в итоге остается в садке до полного разложения.
- Кроме того, данный процесс вызывает подъем донного осадка, что является стрессовым фактором для рыб и характеризуется высокой трудоемкостью, особенно в зимний период.
Для решения этой проблемы за рубежом применяется система подъема отхода на базе технологии «AirLift» производства норвежской компании AkvaGroup, которая основана на подъеме жидкости из глубины за счет подачи сжатого воздуха под давлением, нагнетаемым компрессором в подающую трубу (рис. 2).
Благодаря разности удельных масс воздуха и жидкости, водовоздушная смесь поднимается вверх, засасывает за собой отход, который транспортируется на поверхность. Однако зарубежная система имеет ряд ограничений её использования.
- Первое – это продукт морского базирования в незамерзающих зонах для акваферм с большой производственной мощностью.
- Второе – это дорогостоящий продукт в силу своей конкурентоспособности и спроса, что затрудняет его использование в условиях малых и средних садковых хозяйств. Поэтому технические параметры системы «AirLift» были адаптированы к условиям деятельности отечественных рыбохозяйственных форелевых садковых предприятий.
Результаты.
Разработана система подъема отхода рыб из садка, которая не предусматривает использование сетного конуса, поднимаемого с помощью лебедки. Предлагаемое устройство состоит из вертикальной трубы, опущенной в воду, в нижнюю часть которой, под давлением нагнетают воздух (рис. 3).
Образовавшаяся смесь жидкости и пузырьков поднимается и захватывает отход рыб благодаря разности удельных масс смеси и жидкости. К конусу (поз. 5, рис. 3) присоединяется гофрированная труба (поз. 2, 4, рис. 3). Для обеспечения вертикального положения трубы применяется буй (поз. 3, рис. 3). Так же в систему входит водоотделитель (поз. 1, рис. 3), который обеспечивает разделение мертвой рыбы от воды и ёмкость для сбора рыбы. Все комплектующие базируются на плавсредстве подходящей грузоподъёмности.
Заключение.
Разработанный проект направлен на повышение эффективности и экологической безопасности садковых рыбохозяйственных предприятий и является полным импортозамещающим аналогом, который адаптирован к условиям арктической и субарктической зон. В системе отсутствуют подвижные детали, она изготавливается из полиэтилена низкого давления, не требующего специализированного дорогостоящего оборудования. Проект находится на стадии завершения. В ближайшее время, планируется создание промышленного образца и выполнение комплекса производственных испытаний.
Тихонов Евгений Андриянович, кандидат технических наук, доцент кафедры транспортных и технологических машин, и оборудования ФГБОУ ВО ПетрГУ, г. Петрозаводск, РФ
Чистяков Александр Борисович, Институт лесных, горных и строительных наук ФГБОУ ВО ПетрГУ, г. Петрозаводск, РФ