Бассейны для содержания водных организмов

Бассейны для содержания водных организмовПруды для содержания водных организмов Водоемы Виды водоемов Выростные каналы для содержания водных организмов Водоемы Виды водоемов Влияние температуры воды на жизнь водных организмов Водоемы Вода и воздух Водоснабжение предприятии по культивированию водных организмов Водоемы Вода и воздух Различные свойства воды природных водных систем Водоемы Вода и воздух Энергия излучения в водных системах Водоемы Вода и воздух Двуокись углерода и другие газы в водных системах Водоемы Вода и воздух Потребность в биогенных элементах в водных системах Водоемы Вода и воздух Круговорот биогенных веществ в водных системах Водоемы Вода и воздух Продуктивность водных систем Водоемы Вода и воздух Основные этапы геологической истории рифов и эволюция организмов-рифостроителей Природа Коралловые рифы Суточные колебания содержания кислорода и диоксида углерода в воде над рифами Природа Коралловые рифы Аквариумные рыбы, их содержание и разведение Рыбки Содержание и уход Искусственный уголок водного царства Оборудование Общая информация.

Бассейны для содержания водных организмов.

Дата: Октябрь 2016 года.

Разница между бассейнами и прудами заключается главным образом в размерах и строительном материале. Пруды крупнее, и, как правило, строятся из земли, а бассейны меньше и выполнены из бетона, стекловолокна и других подходящих материалов. Для культивирования водных организмов используют разнообразные резервуары: от домашних аквариумов до овальных бассейнов длиной по большой оси около 30,5 м. Идеальный бассейн для разведения водных организмов должен иметь следующие характеристики: внутренняя поверхность должна быть гладкой, чтобы при соприкосновении с ней рыба не получала повреждений; бассейн должен быть самоочищающимся; вода в нем должна быть хорошего качества; бассейн должен быть прочным, чтобы его можно было перемещать; бассейн должен быть доступен для чистки и стерилизации; внутренняя поверхность не должна быть токсичной для выращиваемого организма и не должна способствовать внедрению болезнетворных организмов; бассейн должен быть по возможности недорогим; бассейн не должен быть подвержен коррозии.

Строительные материалы.

Для сооружения крупных бассейнов широко используют бетон. Бетон — износоустойчивый, недорогой материал, которому легко придать желаемую форму, но он тяжел, поэтому в большинстве случаев бетонные бассейны являются стационарными сооружениями, или в крайнем случае их можно передвинуть лишь с помощью специальной техники. Внутренняя поверхность бетонных бассейнов может быть довольно гладкой, но без специального покрытия почти невозможно сделать ее достаточно непроницаемой для облегчения стерилизации. Таким образом, бетонные бассейны без покрытий не годятся для очистки ракообразных и моллюсков. В таких случаях применяют эпоксидные или другие подобные покрытия. Для большинства рыбоводных работ можно использовать бетонные бассейны без покрытий. При использовании в системах с ограниченным потоком воды (например, декоративные бассейны) бетон имеет еще один недостаток. Поскольку бетон характеризуется высоким содержанием карбоната кальция, pH воды в новых сооружениях часто бывает высоким, поэтому до использования бассейна его необходимо тщательно промыть струей воды под напором, что обычно снижает pH.

Рис. 12.11. Фанерный бассейн с эпоксидным покрытием.

Бассейны выполняют также и из дерева. Дерево — один из наиболее дешевых материалов, но для предотвращения гниения деревянные бассейны требуют покрытия. На рис. 12.11 показан небольшой фанерный бассейн с эпоксидным покрытием для выращивания рыбы в замкнутой системе. Такие бассейны выполняют из фанеры толщиной 1,3 или 1,6 см и укрепляют деревянными брусками размером 5X10 см с двух- или трехслойным эпоксидным покрытием. Деревянные бруски расположены по верхнему и нижнему периметру бассейна, между ними закрепляют вертикальные бруски на расстоянии около 30 см друг от друга для бассейна глубиной 1 м. Расстояние между вертикальными брусками зависит от глубины воды в бассейне и от толщины фанеры: оно увеличивается с уменьшением глубины бассейна и увеличением толщины фанеры. Если бассейн не предполагается устанавливать на прочном фундаменте без дальнейшего передвижения, его дно должно быть укреплено. Весь бассейн должен иметь эпоксидное или другое нетоксичное покрытие. Покрытие внешней поверхности бассейна предотвращает медленное гниение дерева в результате высокой влажности и попадания водяных брызг и является обязательным в случае использования низкокачественной фанеры. Использование высококачественной или судовой фанеры устраняет необходимость покрытия внешней поверхности, но следует учитывать, что покрытие внешней поверхности удлиняет срок службы бассейна. Внутренняя поверхность бассейна должна быть покрыта, по меньшей мере, одним слоем защитного материала (число слоев зависит от материала покрытия и назначения бассейна.

Бруски под дном бассейна являются опорами, а также позволяют подводить захваты вильчатого автопогрузчика под бассейн, что облегчает его перемещение. Хотя некоторые бассейны можно передвигать и в наполненном состоянии, риск их повреждения уменьшается, если перед перемещением бассейны опорожняют.

Бассейн, показанный на рис. 12.11, слишком тяжел, так как глубина его всего 0,6 м. Примерно такую же конструкцию применяют для бассейнов глубиной, по крайней мере, до 1,25 м. Для бассейнов длиной более 2,5 м необходимы более утяжеленные верхние и нижние элементы конструкции или опоры по центру этих элементов.

Рис. 12.12. Фанерный бассейн с покрытием.

Рассмотрение конструкций бассейнов не входит в круг вопросов, обсуждаемых в данной книге. Однако необходимо отметить, что напряжения в элементах конструкций фанерных бассейнов с эпоксидным покрытием не должны быть равны допускаемым напряжениям. Необходимо свести к минимуму натяжение, так как для многих защитных материалов характерна высокая хрупкость. Натяжение или изгиб стенок бассейна под нагрузкой может вызвать образование трещин в эпоксидных покрытиях и, следовательно, утечку воды, которая не только просто нежелательна, но и может привести к гибели рыбы. Даже если вода и не будет протекать, она попадет на фанеру, которая начнет гнить, так что в конце концов бассейн выйдет из строя.

Фанерный бассейн другой конструкции (рис. 12.12) дешевле первого, но требует более эластичного покрытия и не выдерживает грубого обращения, какому можно подвергать бассейн, показанный на рис. 12.11. В этой конструкции материалы находятся ближе к предельному напряжению и натяжение больше. Такая конструкция не рекомендуется для бассейнов глубиной свыше 0,6 м и размером более 1,25×2,5 м.

Пластмассовые бассейны.

Под термином «пластмасса» здесь подразумевается несколько материалов, в том числе стекловолокно, полипропилен, полиэтилен, винил, акрил и др. Каждый из них обладает определенными свойствами, делающими его подходящим для применения в конкретных случаях, однако все пластмассы имеют и много общего, что позволяет объединить их в одну группу. По-видимому, стекловолокно чаще других пластмасс применяется для строительства рыбоводных бассейнов. Это — легкий, прочный и недорогой материал, инертный по отношению к пресной и соленой воде и легко принимающий почти любую форму, хотя бассейны из стекловолокна чаще всего бывают круглыми. Стекловолокно характеризуется наибольшей сопротивляемостью растяжению, а это именно то усилие, которое испытывают стенки круглого бассейна.

Литые бассейны из стекловолокна могут иметь участки шероховатой поверхности, которые необходимо полностью покрыть смолой. Эти участки состоят из очень тонких, острых кусочков стекла, которые могут попасть в жабры или органы пищеварения животных и вызвать обширные повреждения тканей или внутреннее кровотечение.

Винил представляет собой эластичную пластмассу, которую часто используют для облицовки плавательных бассейнов и в других: случаях, когда требуется гибкость и почти полная водонепроницаемость. В рыбоводстве иногда используют детские ванночки для разведения или содержания рыбы. В большинстве случаев они выполнены из винила. Поскольку винил гнется, стенки бассейна необходимо удерживать в вертикальном положении. В небольших бассейнах жесткость обеспечивается надувными круглыми секциями бассейна. Бассейн крупных размеров требует более жестких опор, которые у промышленных бассейнов обычно выполнены из стали. Гибкость винила позволяет облицовке принимать форму соответствующую форме внешней опоры, при условии, что опора выполнена из гладкого материала. Поскольку винил легко прокалывается и режется, необходимо тщательно следить за тем, чтобы облицовка не соприкасалась с острыми поверхностями. Как облицовочный материал для рыбоводных прудов винил имеет несколько достоинств. Это сравнительно недорогой гладкий (что важно» для предотвращения повреждений рыбы) и легко очищаемый материал. Однако если он не чрезмерно толстый, то требует очень большой осторожности в обращении, так как его легко повредить. Детские ванночки для купания часто идеально подходят для экспериментов, так как они дешевы, их легко купить и хранить. К сожалению, их срок службы непродолжителен.

Винил применяют также для облицовки прудов, выполненных из проницаемого грунта. При наличии песчаной подушки под винилом и защитного слоя песка винил обеспечивает длительный срок службы. Тем не менее для облицовки прудов чаще используют резину и другие пластмассовые материалы. При выборе материала для защитного покрытия прудов учитывают также такие факторы, как стоимость, условия эксплуатации и их наличие.

Полиэтилен по своим свойствам сходен с винилом, но менее эластичен. Его широко используют для облицовки недорогих жестких сооружений. Он продается в рулонах. Полиэтилен имеет разную толщину, выбор ее зависит от условий использования.

Акриловые материалы широко используются в рыбоводстве для экспериментальных целей. Акриловый плексиглас толщиной до 0,35 см обладает ограниченной эластичностью, а более толстый почти жесткий. Для проведения экспериментов применяют прозрачную акриловую пластмассу, которая позволяет осуществлять визуальные наблюдения. Продается также цветная акриловая пластмасса. Акрил поддается сверлению и обработке на станках для придания ему желаемых формы и размера. При изготовлении аквариумов это означает, что водоподводящие и отводящие трубы, краны и т. п. можно ввинчивать прямо в пластмассу, что невозможно для стеклянных аквариумов. Акриловая пластмасса не раскалывается, как стекло, но поскольку она гораздо мягче, на ней сравнительно легко образуются царапины. Акриловую пластмассу соединяют с помощью растворителя (для некоторых акриловых пластмасс подходит дихлорэтан) и специального клея.

Акриловые пластмассы инертны по отношению к пресной и соленой воде, однако они несколько разбухают в условиях высокой влажности. Это вызывает сложности, когда одна сторона большого акрилового листа находится в условиях высокой, а другая — в условиях гораздо более низкой влажности воздуха. Из-за перепада влажности лист может покоробиться, а при наличии стяжек и они, и сама пластмасса могут оказаться в условиях сильного напряжения. Некоторые акриловые пластмассы легче деформируются, чем другие, поэтому при выборе материала для эксплуатации в таких условиях необходимо ознакомиться с его спецификацией. Интересно, что погружение одной стороны пластмассового листа ъ воду не вызывает подобного явления. Для сооружения рыбоводных бассейнов акриловые пластмассы слишком дороги и могут иметь лишь ограниченное применение.

Полипропиленовые бассейны изготовляются различных размеров вместимостью до 1500 л. По специальному заказу могут быть изготовлены и более крупные бассейны. Большие бассейны из пропилена дороже, чем такие же бассейны из стекловолокна. В случае использования пропилена необходимо механическое крепление арматуры, так как приклеивание затруднительно, если вообще возможно. Полипропилен также инертен по отношению как к пресной, так и к морской воде.

Для изготовления бассейнов можно использовать и поливинилхлорид (ПВХ), но для всех бассейнов, кроме самых небольших, необходимы конструктивные опоры. ПВХ соединяют с помощью клея или нагреванием. Его используют главным образом не для бассейнов, а для труб в системах с морской водой. Для этой цели он — самый дешевый материал. ПВХ интертен как к пресной, так :и к соленой воде.

Для изготовления пресноводных бассейнов используют также сталь, хотя она и ржавеет. При наличии соответствующего защитного покрытия сталь будет служить долго как в пресноводных, так и в морских системах. Покрытие увеличивает стоимость, и вряд ли сталь можно считать наилучшим материалом, особенно для систем с соленой водой. Однако сталь часто является самым недорогим материалом для конструктивных опор бассейна.

Алюминий хорошо служит в пресной воде, а некоторые алюминиевые сплавы долго служат и в системах с соленой водой. В замкнутых системах все металлы следует использовать с осторожностью, так как даже небольшая, но продолжительная эрозия может привести к накоплению ионов в культуральной среде.

Нержавеющая сталь надежна в эксплуатации в пресной воде и достаточно надежна в соленой воде. Однако даже коррозионно-стойкая нержавеющая сталь марки 300 подвержена коррозии в системах с соленой водой.

Для заградительных решеток и других подобных устройств можно использовать нержавеющую сталь, хотя и дорогостоящую, если пластмассовых материалов нет или если они не могут обеспечить необходимую прочность.

Форма бассейна.

В рыбоводстве используются бассейны любой формы, однако чаще всего они бывают круглыми, прямоугольными и овальными с разделительной стенкой.

Часто используются круглые бассейны с водовпуском, обеспечивающим касательную составляющую скорости, которая поддерживает круговую циркуляцию в бассейне. Вода отводится, как правило, в центре бассейна через стояк или донный водоспуск.

Рис. 12.13. Характер циркуляции в круглых бассейнах.

Лармуае и Пайпер (Larmoyeux and Piper, 1973) и Бэрроуз и Ченовет (Burrows and Chenoweth, 1955) изучали характер течений в круглом бассейне с помощью водоструйных инжекторов, расположенных над бассейном. Струи воды были направлены по касательной к кругу при различных диаметрах отверстий и имели наклон ниже горизонтали под углом от 25 до 50°. На рис. 12.13 показаны зоны циркуляции в круглом бассейне с большим отношением диаметра к глубине (т. е. в мелком бассейне). Зона А — турбулентная зона, где происходит рассеивание большей части струйной энергии. Зона В — зона более низких скоростей, не имеющая обмена с остальной частью бассейна. Зона В — «мертвая зона», особенно при очень больших отношениях диаметра к глубине. Для этой зоны характерны низкое содержание кислорода и плохое распределение корма. Зона С — турбулентная зона. Поскольку водоструйные сопла находятся на поверхности, количество движения у .поверхности больше. Это приводит к раскачиванию воды с результирующим вытекающим радиальным потоком у дна. Поверхностный поток не так ярко выражен, как втекающий донный поток. Почти весь поток из зоны А по направлению к водовыпуску проходит вдоль зоны D. Радиальный поток зоны D обеспечивает самоочищение круглых бассейнов, что является их основным преимуществом. В больших бассейнах радиальный поток в зоне D может вызвать направленный вверх вертикальный поток у заградительных решеток, если стояки снабжены такими решетками; это нежелательно, так как этот поток несет с собой вверх отходы и продукты обмена веществ. Эту проблему можно решить путем устройства донных водовыпусков и стояков для регулирования уровня воды вне бассейна.

Рис. 12.14. Характер циркуляции в круглых бассейнах.

На рис. 12.14 показаны четыре зоны в бассейнах с меньшим отношением диаметра к глубине. Вязкий поток зоны В стремится к дну, в результате чего зона D уменьшается. Вблизи защитной решетки высокие касательные скорости, вызываемые возникновением вихря, удерживают твердые частицы во взвешенном состоянии, так же как это наблюдается в бассейнах с большим отношением диаметра к глубине.

Круглые бассейны имеют некоторые преимущества. Обычно» скорости воды в них выше, чем в прямоугольных, благодаря чему рыба, предназначенная для выпуска в естественные водоемы, оказывается лучше к этому подготовленной, однако у рыбы, выращиваемой в круглых бассейнах для продажи, энергетические потребности выше. В круглых бассейнах корм распределяется лучше, чем в выростных каналах, они эффективнее самоочищаются и работают при меньшем расходе воды (если потребности в кислороде из-за плотности посадки не являются фактором, определяющим поток). Стоимость изготовления и установки круглых бассейнов по сравнению с выростными каналами зависит от строительных материалов.

Рис. 12.15. Устройство для удаления твердых отходов из прямоугольного бассейна.

Широкое использование прямоугольных бассейнов объясняется тем, что их легко строить. Однако в прямоугольных бассейнах могут возникать определенные сложности. Рыба, выловленная в естественном водоеме и помещенная в прямоугольный бассейн, часто собирается в одном углу, что приводит к дефициту кислорода; иногда рыба пытается вплыть в угол бассейна, получает повреждения и выбивается из сил. У рыбы, выращенной в бассейне от икры до взрослых особей, такое поведение наблюдается редко. Циркуляция в прямоугольных бассейнах часто характеризуется наличием «мертвых зон» и отдельных мелких вихрей. Появляются обедненные кислородом участки, продукты обмена веществ скапливаются в «мертвых зонах», что приводит к стрессу рыбы или ее гибели. Данных о характере циркуляции в прямоугольных бассейнах недостаточно. Одной из причин этого является то, что циркуляция и возникновение отдельных мелких вихрей зависят от конструкции втока и стока, скорости потока и других параметров. В прямоугольных бассейнах отходы и продукты обмена будут скапливаться на дне, если не принять меры к принудительному перемешиванию или поддержанию скорости потока на уровне, достаточном для их удаления.

Рис. 12.16. Устройство овального бассейна.

На рис. 12.15 показана система для удаления отходов из прямоугольного бассейна размером 1,25×2,5 м. Под дном бассейна устроен лоток, из концевой части которого откачивают воду. Лоток накрывают крышкой, но так, чтобы она находилась на расстоянии 1—2 см выше дна бассейна. Крышка обеспечивает горизонтальное поступление воды (и твердых отходов) в лоток. Выкачиваемая из лотка вода уносит с собой отходы. Такая конструкция обеспечивает горизонтальную циркуляцию на дне, достаточную для удаления из бассейна твердых частиц размером 1,25Х2,5 м. Чтобы частицы не оседали в лотке, скорость воды в нем должна превышать 0,8 м/с. Это довольно сложно, если длина лотка значительно превышает 1 м.

Рис. 12.17. Лопастное колесо для обеспечения циркуляции воды в овальном бассейне.

Овальные бассейны (рис. 12.16) состоят из двух параллельных прямых секций, разделенных перегородкой и соединенных двумя концевыми секциями, где осуществляется поворот на 180°, что позволяет воде непрерывно циркулировать по овалу.

Подача воды под напором через сопло и установка сопла в направлении циркуляции сообщают воде скорость. Сопла можно расположить над бассейном (как в круглом бассейне) или установить вертикально друг над другом в точке А или А’ (см. рис. 12.16). Скорость воды можно регулировать с помощью лопастного колеса, установленного в одной или обеих прямоточных секциях бассейна. Ось лопастного колеса находится над поверхностью воды, но одна лопасть погружена в воду. Вращение колеса создает циркуляцию воды со скоростью, зависящей от частоты вращения и конструкции колеса (рис. 12.17). Основным преимуществом лопастного колеса является возможность регулирования скорости циркуляции путем изменения частоты его вращения. Регулирование скорости циркуляции с помощью сопел связано с необходимостью изменения их размеров, напора или скорости потока.

Рис. 12.18. Бассейн Фостера-Лукаса.

Бассейн Фостера-Лукаса (такие бассейны большого размера называют также прудами) представляет собой овальный бассейн специальной конструкции, который одно время широко использовали для выращивания лосося и форели (рис. 12.18). Циркуляция создается с помощью сопел. расположенных над бассейном в центре его прямых участков. Центральная перегородка состоит из двух смещенных по отношению друг к другу пластин, водовыпуск расположен в центре, между пластинами перегородки.

Рис. 12.19. Циркуляционный прямоугольный бассейн.

Бэрроуз и Ченовет (Burrows and Chenoweth, 1970) модифицировали бассейн Фостера-Лукаса, превратив его в рециркуляционный прямоугольный бассейн (рис. 12.19). Модификация заключается в том, что они выпрямили закругленные участки бассейна, установили направляющие поток лопатки по его углам и заменили* центральный водовыпуск двумя донными выпускными отверстиями с заградительной решеткой. Такой прямоугольный бассейн легче построить, так как он имеет прямые углы, но установка направляющих лопаток по углам связана с дополнительными расходами, кроме того, лопатки необходимо периодически очищать. Изменение расположения водовыпусков способствует удалению твердых частиц.

Рис. 12.20. Циркуляция в круглом бассейне.

Бэрроуз и Ченовет (Burrows and Chenoweht, 1955) сравнили характер потока и образование отдельных мелких вихрей в круглом бассейне, выростном канале и бассейне Фостера-Лукаса (рис. 12.20, 12.21, 12.22). В круглом бассейне (диаметр 7,6 м, глубина 0,75 м) характер течения по наблюдениям этих авторов сходен с описанным выше. В идеале вода, впускаемая по касательной, должна идти по пологой спирали по направлению к выпускному отверстию, но в действительности этого не происходит (рис. 12.20). У дна наблюдались отдельные мелкие вихри. В круглом бассейне это обычно нежелательное явление способствовало самоочищению, поэтому оно не было полностью нежелательным. Большим недостатком этих бассейнов было образование торусообразной «мертвой зоны.

Рис. 12.21. Циркуляция в выростном канале при разных условиях впуска воды.

В выростном канале циркуляция носит совершенно другой характер. На рисунке 12.21, а показана циркуляция в канале при несимметричном водовпуске, показанном на рис. 12.21, г. Характер течения на рис. 12.21, б является результатом перекрытия одной половины водовпуска, показанного на рис. 12.21, г. По рис. 12.21, а и 12.21, б можно судить о влиянии расположения впуска и выпуска на характер циркуляции в выростном канале. Из-за большой скорости на входе турбулентность наблюдается на большей части .длины канала. Поскольку циркуляция несвойственна выростному каналу, скорость воды в нем будет сравнительно невелика при условии, что объем воды не слишком большой. Установка экранов для регулирования турбулентности на входе уменьшает образование отдельных мелких вихрей. Поддержание условий ламинарного потока (Re 3. или 27,5 кг/(м 3 /с.

ПРОГОЛОСУЙТЕ ПОЖАЛУЙСТА ЗА ЭТУ СТАТЬЮ.

ПРЕДЫДУЩИЕ СТАТЬИ Выростные каналы для содержания водных организмов Водоемы Виды водоемов Пруды для содержания водных организмов Водоемы Виды водоемов Выбор привода для насоса Водоемы Насосы Выбор подходящего насоса для водоема Водоемы Насосы Эрлифты в качестве насоса Водоемы Насосы Насосы с возвратно-поступательным движением поршня Водоемы Насосы Конструкции ротационных насосов Водоемы Насосы Конструкции погружных насосов Водоемы Насосы.

СЛЕДУЮЩИЕ СТАТЬИ Сетные ограждения в искусственных водоемах Водоемы Прочие устройства Общие сведения о фильтрации воды Водоемы Фильтрация воды Механические сетчатые фильтры для очистки воды Водоемы Фильтрация воды Механические диатомовые фильтры для очистки воды Водоемы Фильтрация воды Гравитационное разделение для очистки воды Водоемы Фильтрация воды Химические фильтры для очистки воды Водоемы Фильтрация воды Биологические фильтры для очистки воды Водоемы Фильтрация воды Денитрифицирующие фильтры для очистки воды Водоемы Фильтрация воды.

ССЫЛКА НА СТАТЬЮ В РАЗЛИЧНЫХ ФОРМАТАХ.

HTML BB Code Text.