قسمت دوم :
مقدمه
قسمت دوم مقاله " تصفیه آب و استفاده مجدد از آب در پرورش ماهی به وسیله دستگاه تصفیه آب " که توسط زیست شناسان در Hydrotech AB در سوئد، یک شرکت پیشرو در تکنیک های تصفیه آب در انواع دستگاه تصفیه آب تالیف شده است در زیر آورده شده است.
فهرست مطالب در این مقاله:
1. تعریف رسرکولاسیون (DEFINITION OF RECIRCULATION)
2. اجزای سیستم های بازچرخشی (COMPONENTS OF RECIRCULATED SYSTEMS)
3. ضایعات حاصل از پرورش ماهی (WASTE FROM FISH FARMING)
4. فیلتراسیون ذره ای در دستگاه تصفیه آب (PARTICLE FILTRATION)
5. فیلتراسیون بیولوژیکی در دستگاه تصفیه آب (BIOLOGICAL FILTRATION)
6. بحث (DISCUSSION)
2-اجزای سیستم های باز چرخشی در تصفیه آب
مخازن یا استخرها:
محیط آبی باید جهت پرورش ماهی نیازهای ارگانیسم و کیفیت وخصوصیات فیزیکی آب را برآورده سازد.
استخرهای زمینی عمدتا به دلیل هزینه ساخت و ساز موثر بسیار متداول می باشند.
تصویر 2: پرورش قزل آلای دانمارکی سنتی
قزل آلای رنگین کمان پرورش داده شده بیش از 100 سال، به خوبی با کشت فشرده تطبیق داده می شود. در آغاز این قرن، تغذیه قزل آلا نادر بوده و منابع غذایی طبیعی، بخش بزرگی از رژیم غذایی آنها بود. اوایل، کشت قزل آلا بر تراکم های توده ای اندک تکیه داشت. زمانی که شرایط طبیعی با زمین نرم غالب شدند، سیستم استخر ایجاد شد. امروزه، پیشرفت ها در تکنولوژی های تغذیه و تجهیزات به پرورش دهندگان قزل آلا اجازه می دهدکه تراکم های توده ای و بازده ها را افزایش دهند.
در 20 سال گذشته، شکل صنعتی شده پرورش ماهی توسعه یافته است؛ به ویژه پرورش سالمون در نروژ، پروش مارماهی در هلند، دانمارک، تایوان و سایر کشورهای آسیایی S.E. با کنار گذاشتن قزل آلا و گربه ماهی؛ تیلاپیا و باس راه راه گونه های غالب کشت داده شده در USA می باشند، جایی که فاکتورهای کلیدی عبارتند از:
- گونه های با ارزش
- ارائه ماهی تازه به بازار
- خروجی بالا به ازای هر متر مربع
- تولید مستقل از منبع آب
تصویر 3. پرورش باز چرخشی شاه ماهی در دانمارک
استفاده مجدد از آب، نتیجه ای اجتناب ناپذیر است درصورتی که فرد درصدد برآورد تقاضاهای بالا باشد. طراحی واحدهای پرورش باید جهت برآورده ساختن نیازهای ماهی در نظر گرفته شود. ویژگی های خود تمیزسازی، ملاحظات هزینه و فضایی، تنها چند معیار برای تعیین انتخاب بهینه هستند. چندین سازه پایه وجود دارند:
شکل 3. سازه های مخزن پایه
چندین نوع دیگر سازه وجود دارند، اما موارد بالا عملی ترین و وسیع ترین سازه ها می باشند.
تصویر 4: محل پرورش ماهی قزل آلا در اسپانیا.
گونه های ماهی، ماهی ساکن در ته آب می باشند؟ (یعنی، مارماهی ها و شاه ماهی سالمون) یا قزل آلای رنگین کمان، جایی که کل ستون آب استفاده خواهد شد؟ متر مربع برای اولین نوع ( و به عنوان ارزیابی اقتصادی) و مکعب برای برآورد نوع دوم استفاده می شوند.
انتخاب مخزن باید موارد زیر را منعکس سازد:
- فضای در دسترس
- ویژگی های خود تمیزسازی
- تنظیم جریان آب و انتقال اکسیژن
برای ارزیابی ویژگی های مخزن، جدول زیر را ببینید:
رتبه بندی از (5-1)، 5 بهترین ویژگی و 1 پایین ترین ویژگی می باشد.
همان طور که از بالا می توان مشاهده کرد، هیچ پاسخ آسانی برای انتخاب مخازن بر اساس ویژگی های فیزیکی وجود ندارد؛ بیولوژی گونه های ماهی هم چنین باید در نظر گرفته شوند. مخازن خود تمیزسازی کیفیت آب موجود در مخزن را بهبود خواهند بخشید و کارایی فیلتراسیون پایین دست را افزایش می دهند. مدفوع و قرص های غذا مواد آلی (BOD)، نیتروژن و فسفر را ظرف چند دقیقه آزاد خواهند کرد. در مخزن مدور، ذرات دارای زمان اقامت 3-2 دقیقه، به دلیل الگوی هیدرولیک و نیروهای گرانشی می باشند.
شکل 4. ورودی عمودی با تنظیم افقی.
ورودی عمودی با تنظیم افقی برای کنترل جریان در مخزن بسیار موثر است، اما نباید از تقریبا m/s 0.3 تجاوز کند. این امر با ساخت چند سوراخ در قسمت عمودی لوله انجام می شود.
نکته: اگر پمپ ها پایین تر از سطوح آب موجود در مخازن باشند، به یاد داشته باشید که سوراخی کوچک را در بالای سطح آب ایجاد کنید، در غیر این صورت، آب ممکن است توسط گرانش از مخزن به انبار حرکت کرده و مخزن خالی شود. در جوی های آب، هیچ نیروی ضربه ای برای ایجاد جریان وجود ندارد، سرعت در مخزن به صورتی ساده از جریان آب موجود در کانال محاسبه می شود.
V*A=Q
(Q= جریان آب, M3 - h/ A= مساحت بخش مقطعی ,m - V= سرعت آب، m/s)
تنها با پمپ کردن آب بیشتر به مخزن می توان جریان را کنترل کرد. جهت دست یابی به ویژگی های خود تمیزسازی، سرعت 4-5 cm/s در عمق برای انتقال ذرات ترجیح داده می شود. برای انواع مخازن، تراکم توده ای ماهی بسیار مهم است، چون ماهی دارای تاثیر تمیز سازی با فعالیت خود می باشد. برای تمام انواع مخازن، شیب عمق دارای اهمیت کمتری است، 2-5 cm/m به طور نرمال توصیه می شود، اما این عمدتا برای تخلیه مناسب مخزن می باشد.
تصویر 5: مخازن مدور در پرورش مارماهی در هلند.
برخی گونه های ماهی تندابه دوست می باشند (آنها آب در حال حرکت را ترجیح می دهند). تست ها ثابت می کنند که آب در حال جریان، رشد آنها و تبدیل غذایی را بهبود می بخشد. برخی سالمون ها زمانی که در سرعتی معین، تقریبا به اندازه طول بدن در ثانیه (بسته به اندازه) شنا می کنند، در واقع "بدن سازی" انجام می دهند. در حالی که سایرین همانند مارماهی ها به طور معمول ماهی "ساکن در عمق " می باشند.
خروجی های مخازن باید برای انتقال بهینه ذرات ساخته شوند. سرعت آب نباید بسیار بالا (تقریبا 0.3 m/s) باشد و همزمان اندازه های سوراخ تخلیه مخزن جهت جلوگیری از گریز ماهی باید به حد کافی کوچک باشند.
شکل 5: خروجی گرانشی
تصویر 6. خروجی گرانشی خود تمیز کننده.
این مدل عمدتا برای مارماهی استفاده می شود. این طرح، تخلیه آسان مخزن را تسهیل می کند. ماهی مرده بر روی یک شبکه در سطح قرار می گیرد. این اجتماع به طور نرمال با یک موتور و براش، با چرخش آهسته ایجاد می شود. سوراخ ها برای مارماهی های کوچک دارای طولی کمتر از 0.5-1.0 میلی متر می باشند. خروجی باید خود تمیز کننده باشد. با سوراخ های بزرگتر، دستگاه خود تمیز کننده ممکن است ضروری نبوده و ساختار شبکه می تواند به صورت افقی قرار گیرد.