Aquacultural Engineering

Условия среды рециркуляционных аквакультурых систем страдают от загрязнений, вследствие накопления фекалий и других загрязнителей в воде. Важно, чтобы их уровень сохранялся в допустимых пределах. Поддержание хорошего качества воды залог успешного культивирования рыб. Популярным решением в вопросе удаления взвешенных частиц являются микросетчатые барабанные фильтры, функциональность которых зависит от размера ячеек сетки (мкм). Пренебрежение этим вопросом пагубно скажется на скорости роста рыб и продуктивности системы. Характеристики механического фильтра зависят от многих переменных, которые обычно вызывают затруднения при выборе оборудования.

Физические характеристики твердых загрязнений в аквакультуре, такие как размер, плотность и состав питательных веществ, зависят от вида гидробионта, его размера и конструкции системы (Lee et al., 2009; Lee, 2010). Плотность загрязнений варьирует от 1.01 до 1.2 г/см3 (Patterson et al., 2003; Summerfelt, 1998), а скорость их осаждения – от 0.01 до 3.91 см/сек (Wong and Piedrahita, 2000). Распределение взвешенных частиц по размеру обширное. Хотя число частиц наибольшее на нижней границе размерного диапазона, их общий объем больше на его верхней границе (Chen et al., 1993; Cripps, 1995).

Создано множество систем фильтрации твердых частиц. Разработка сепараторов твердых частиц, в особенности, в области замкнутых систем, ведется непрерывно и направлена на повышение их эффективности, которая определяется расходом энергии, расходом промывочной воды, возможностями удаления тонкодисперсных частиц.

В большинстве рециркуляционных систем аммоний (NH₃ и NH₄⁺) утилизируются в процессе нитрификации, механической фильтрации, удаления осадка в ходе осаждения или водных подмен (van Rijn, 1996). Это витальный процесс очистки воды. Часто для предотвращения накопления нитрата и растворенных органических загрязнений 5-10% объема воды в системе ежедневно обновляют (Masser et al., 1999). При сравнении различных биологических процессов, участвующих в сохранении высокого качества воды, в традиционных прудах и системах с рециркуляцией, последние проигрывают. Традиционные, земляные пруды имеют низкое содержание неорганического азота, хотя приток богатых белком кормов высок.

Данная статья посвящена описанию таблицы, в основе которой лежат уравнения баланса масс, разработанная Losordo и Westers в статье «Aquaculture Water Reuse Systems: Engineering Design and Management. Developments in Aquaculture and Fisheries Sciences», 27 : 9–60, 1994. Эта электронная технологическая карта предназначена для оценки размера емкости и необходимой скорости потоков в рециркуляционной системе. Она может использоваться для расчета скорости рециркуляции водного потока, необходимого для поддержания специфического, заданного пользователем, качества воды.