В России общий объём производства форели (как радужной, так и других лососевых) оценивается в размере около 100 тыс. т/год. УЗВ (замкнутые рециркуляционные системы) занимают 20–25% и это растущий сегмент. Садковый метод (морские клетки) лишь 5–10% с ежегодным падением доли, что связано с экологическими ограничениями и лицензированием. Проточные бассейны на реках на сегодня основной метод — 65–75%, но его доля имеет тенденцию, которая будет тем сильнее, чем сильнее будет ужесточаться экологический контроль, связанный с загрязнением воды фермерскими хозяйствами, зачастую не имеющими каких-либо очистных сооружений на выходе из бассейна (например, очистные сооружения отсутствуют практически на всех фермах республики Северной Осетии).
УЗВ с полноценным контролем всех параметров водной среды, включая температурные, несмотря на начальные капитальные затраты, имеют существенные преимущества перед другими способами выращивания, минимизируя не только себестоимость выращивания, но и позволяя организовывать рыбные фермы без привязки к подходящим для этого водоёмам, что серьёзно расширяет географию организации акваферм.
Еще больше преимуществ дают УЗВ с соленой морской водой, практически не распространённые в России, но доказавшие свою эффективность в Норвегии (более 100 ферм), Шотландии, Исландии, Канаде, США и некоторых других странах (Чили, Японии, Китае). Впрочем, во всех этих странах УЗВ расположены преимущественно вблизи побережья, что упрощает задачу в использовании готовой морской воды. Однако отсутствие доступа к естественной морской воде ни в коей мере не является ограничением для достижения высокой технико-экономической эффективности таких УЗВ.
Выращивание радужной форели в УЗВ с соленой водой имеет два ключевых преимущества по сравнению с пресной: во-первых, солёная среда (до 28–35‰) ускоряет обмен веществ, улучшает аппетит и усвоение корма, что повышает темп роста. Во-вторых, снижается риск бактериальных, вирусных и грибковых инфекций (солёность угнетает паразитов), особенно когда УЗВ достаточно удалено от моря, когда практически исключено заражение морскими микропаразитами. Высокая плотность посадки (180-210 кг/м³), в сочетании с заметно более высоким темпом роста (выход форели до 300 т/год с 1000 м³), позволяет достичь высокого уровня рентабельности, окупив достаточно высокие энергозатраты — 10–20 кВт/т рыбы.
Солоноводные УЗВ имеют ряд инженерно-технических особенностей в сравнении с пресноводными УЗВ. Также несколько отличаются УЗВ, размещенные вдоль побережья и имеющие доступ к морской воде, и УЗВ, размещенные вдали от береговой линии и требующие более сложного технического оформления за счёт дополнения системами приготовления искусственной морской воды и рекуперации солей при частичном (3-5%) её сбросе.
В таблице приведены оптимальные параметры водной среды, которые должна обеспечивать УЗВ, а ниже будут рассмотрены некоторые инженерно-технические особенности реализации решений, их обеспечивающих.
Кроме более продуманных мер по борьбе с коррозией и выбора соответствующих материалов, реализация технических решений для УЗВ имеет и другие особенности, наиболее важные из которых приведены ниже.
Механическая очистка, первичная её часть, ничем не отличается от такой очистки для УЗВ на пресной воде и предполагает использование барабанных фильтров. Для удаления частиц менее 15 мкм целесообразна установка дополнительных сетчатых самопромывных фильтров. Следом за механической очисткой идёт пеноотделительная колонна, устройство, редко встречающееся в пресноводных УЗВ, но получившее широкое распространение в очистке соленой морской воды, например в морских аквариумах. Принцип действия пеноотделительной колонны состоит в адсорбции органических соединений на поверхности раздела фаз воздух/вода и удалении их в форме пены. Также удаляются и субмикронные механические частицы, происходит предварительная дегазация по углекислому газу. Правильно рассчитанная пеноотделительная колонна способна практически полностью удалить органически связанный азот (включая мочевину) и частично аммиак, тем самым значительно снизив нагрузку на биофильтр. Более того, двухступенчатые колонны с подачей на вторую ступень раствора хитозана (хитозан протонируется аммиаком, а полученный комплекс отделяется в форме пены) позволяют обойтись без биофильтров вовсе. При схеме, включающей биофильтр, конструкция биофильтра не отличается от такового для УЗВ на пресной воде, отличие лишь в составе бактерий на загрузке биофильтра. Обеззараживание воды после её очистки и перед подачей на теплообменные аппараты (для подогрева или охлаждения с целью поддержания оптимальной температуры) наиболее оптимально с помощью озона или пероксида водорода с использованием вихревых смесительных аппаратов и каталитических нейтрализаторов остаточных количеств озона или пероксида водорода. Традиционные способы оксигенации для пресноводных УЗВ менее пригодны для солоноводных, да и подача и частичный отбор воды при организации проточных бассейнов имеют свои особенности. Наиболее оптимальными являются высоконапорные эжекторы с технологией предварительной общей дегазации в зоне низкого давления и последующего субмикронного диспергирования кислорода, что обеспечивает его практически мгновенную растворимость в воде. К тому же, такой способ позволяет лучше контролировать и управлять параметрами процесса, менее материалоёмок и дешев в реализации. И наконец, самая очевидная особенность солоноводных УЗВ — это необходимость автоматического контроля и корректировки содержания соли в воде, а также решения вопроса рекуперации соли в сбрасываемой (3-5%) воде; впрочем, эти задачи вполне типовые для той же промышленной химической технологии и легко реализуемы на практике при создании комплекса УЗВ с соленой водой.
#УЗВ #МорскиеУЗВ #Форель #УКЭОН #Авафермы #РыбноеХозяйство