Расчет. расчет партий дима. Расчет по курсовой Дима 4х годовиков
 Скачать 0.6 Mb.
|
|
Расчет количества вносимых комбикормов Для выращивания стерляди будем использовать 2 модуля УЗВ для каждой партии: модуль подращивания молоди до 100 г; модуль выращивания до 3 кг. Произведем расчет потребности кормов в модуль выращивания молоди до 300 г. Для кормления будем использоваться корма Aller Bronze, гранула 3 мм. Согласно кормовой таблице суточный рацион мальков средней массой от 50 до 300 г (при температуре воды 22 °С) составляет 1,78 кг корма на 100 кг рыбы. Общая биомасса 300-граммовой молоди стерляди составляет 976,8 кг, поэтому общее ежесуточное потребление кормов составит 17,38 кг. Произведем расчет потребности кормов в модуль выращивания молоди 300- 1500г. Для кормления будем использоваться корма Aller Bronze, гранула 3 мм. Согласно кормовой таблице суточный рацион мальков средней массой от 300 до 1500 г (при температуре воды 22 °С) составляет 1,02 кг корма на 100 кг рыбы. Общая биомасса 100-граммовой молоди русского осетра составляет 3735,0 кг, поэтому общее ежесуточное потребление кормов составит 38,09 кг. Произведем расчет потребности кормов в модуль выращивания молоди 1500- 3000г. Для кормления будем использоваться корма Aller Bronze, гранула 3 мм. Согласно кормовой таблице суточный рацион мальков средней массой от 1500 до 3000 г (при температуре воды 22 °С) составляет 0,85 кг корма на 100 кг рыбы. Общая биомасса 100-граммовой молоди русского осетра составляет 7095,0 кг, поэтому общее ежесуточное потребление кормов составит 60,3 кг. 4.4 Технология замкнутого водоснабжения Водоснабжение предприятия может быть самотечным или механическим. При механическом водоснабжении время работы насосных станций следует принимать из расчета 20 часов в сутки (в среднем). При этом водоснабжение каждого производственного участка должно быть независимым. Водохозяйственные расчеты проводят с целью определения потребности воспроизводственного предприятия в воде и установления расчетных расходов водозаборных сооружений, а также каналов, водоподающей и сбросной сети. При проведении расчетов учитывают: площадь и объем прудов, бассейнов и других объектов водопотребления, потребность в водообмене, климатическую характеристику района строительства (осадки, потери на испарение и фильтрацию), гидрогеологические данные (сезонные вариации уровня и температуры подземных вод). [13] Чтобы удалять отходы, выделяемые рыбами, и добавлять кислород для поддержания жизни и здоровья рыб, воду в УЗВ необходимо постоянно очищать. УЗВ, по сути, является довольно простой системой. От водостока рыбоводных бассейнов вода поступает в механический фильтр, оттуда в биологический фильтр, затем она аэрируется, из нее удаляется углекислый газ, после чего она снова подается в рыбоводные бассейны. Это основной принцип рециркуляции. [16] К данной системе можно добавить ряд других элементов, например, оксигенаци использованием чистого кислорода, дезинфекцию с помощью ультрафиолетового излучения или озона, автоматическую регуляцию уровня pH, теплообмен, систему денитрификации и т.д., в зависимости от конкретных потребностей. [16] Рыбы на рыбном хозяйстве должны получать корм по нескольку раз в день. Корм съедается и переваривается ими и используется в обмене веществ, обеспечивая энергию и питательные вещества для роста и других физиологических процессов. Кислород (O2) поступает через жабры и необходим для производства энергии и расщепления белков, тогда как углекислый газ (CO2) и аммиак (NH3) производятся как отходы. Непереваренный корм выделяется в воду в форме экскрементов, называемых также взвешенными веществами (ВВ) и органическим веществом. Углекислый газ и аммиак выделяются в воду через жабры. Итак, рыбы потребляют кислород и корма, в результате чего вода в системе загрязняется экскрементами, углекислым газом и аммиаком. В УЗВ рекомендуется использовать только сухие корма. Необходимо избегать применения сорной рыбы в любой форме, поскольку она сильно загрязняет систему и также заключается в том, что их состав точно соответствует биологическим потребностям рыб. Сухие корма вносятся в форме гранул различного размера, подходящих для любого этапа развития рыб, а ингредиенты сухих кормов могут комбинироваться различным образом, что позволяет разрабатывать специализированные корма: стартовые, продукционные, для ремонтно-маточного стада и т.д. [16] В УЗВ благоприятным является высокий коэффициент использования кормов, поскольку он сводит к минимуму количество выделяемых отходов, что, в свою очередь, снижает нагрузку на водоочистные системы. [16] Условия в рыбоводных бассейнах, как качество воды, так и конструкция бассейнов, должны соответствовать потребностям рыб. Правильный выбор конструкции бассейнов, то есть размера и формы, глубины воды, способности к самоочищению и т.д., может иметь значительное влияние на эффективность выращивания объектов рыбоводства. Если рыбы ведут донный образ жизни, наиболее важной является площадь поверхности, а глубина воды и скорость течения могут быть снижены (тюрбо, морской язык или другие камбалообразные), тогда как для пелагических видов, например, лососевых, больший объем воды является более благоприятным и эффективность их выращивания бывает выше при большей скорости течения воды. [16] В круглом бассейне или квадратном бассейне со срезанными углами, вследствие гидравлических закономерностей и гравитационных сил, время пребывания органических частиц является относительно коротким, порядка нескольких минут, и зависит от размера бассейна. Весь водяной столб в бассейне вокруг центра. Вертикальный водозабор с установкой горизонтального регулирования является эффективным средством для контроля течения в подобных бассейнах. В прямоугольном бассейне не могут быть созданы гравитационные силы для обеспечения течения, а гидравлика не положительного эффекта удаление частиц. [16] Тип бассейнов, занимающий промежуточное место между круглыми и прямоугольными, так называемый овальный бассейн, также совмещает способность к самоочищению круглых бассейнов и эффективное использование пространства, типичное для прямоугольных бассейнов. Однако на практике данный тип бассейнов используется редко, предположительно потому, что установка требует дополнительной работы и новых методов управления. [16] Как показывает опыт, механическая фильтрация воды, вытекающей из рыбоводных бассейнов, является единственным практичным методом удаления органических отходов. Сегодня почти все хозяйства, использующие УЗВ, фильтруют воду, вытекающую из бассейнов, с помощью так называемого механического фильтра, снабженного фильтровальной тканью с размером пор 40–100 микрон. Барабанный фильтр, несомненно, является наиболее широко используемым типом микросит. Его конструкция обеспечивает мягкое удаление частиц. [16] Фильтрация с использованием микросит имеет ряд преимуществ: снижение органической нагрузки биофильтра, повышение прозрачности воды вследствие удаления из нее органических частиц, улучшение условий нитрификации, поскольку биофильтр не забивается, стабилизирует воздействие на процессы биофильтрации. [16] Однако механический фильтр не удаляет все органические вещества, самые мелкие частицы проходят сквозь него так же, как и растворенные вещества, такие как фосфат или азот. Разложение органического вещества и аммиака является биологическим процессом, осуществляющимся бактериями в биофильтре. Гетеротрофные бактерии окисляют органическое вещество, потребляя кислород и производя углекислый газ, аммиак и шлам. Нитрифицирующие бактерии преобразуют аммиак в нитрит, а затем в нитрат. [16] Эффективность биофильтрации зависит, главным образом, от следующих факторов: температуры воды в системе, уровня pH в системе. Для достижения приемлемой скорости нитрификации температура воды должна быть в пределах 10–35°C (оптимально около 30°C), a уровень pH – между 7 и 8. Температура воды чаще всего зависит от выращиваемого вида и, соответственно, устанавливается не так, чтобы обеспечить наиболее оптимальную скорость нитрификации, а для обеспечения оптимальных уровней роста рыбы. Тем не менее, важно регулировать pH, согласно эффективности биофильтра, поскольку малые уровни pH снижают эффективность биофильтрации. [16] В некоторых случаях экономия воды является важнейшей целью. В таких условиях концентрация нитрата может быть снижена путем денитрификации. В нормальных условиях потребление воды, превышающее 300 литров на килограмм использованного корма, является достаточным, чтобы разбавить нитрат. Если используется меньше чем 300 литров воды на килограмм внесенного корма, стоит рассмотреть возможность использования денитрификации. Наиболее распространенные денитрифицирующие бактерии называются Pseudomonas. Денитрификация – это анаэробный (протекающий без кислорода) процесс, восстанавливающий нитрат до атмосферного азота. по сути, этот процесс удаляет азот из воды в атмосферу, тем самым снижая нагрузку азота на окружающую среду. [16] В биофильтрах обычно используется пластмассовый заполнитель с большой площадью поверхности на единицу объема биофильтра. Бактерии растут на заполнителе, образуя тонкую пленку и, таким образом, занимая очень большую площадь. В хорошо спроектированном биофильтре площадь поверхности на единицу объема должна быть как можно Water Ouбtоleлtьше, днако биофильтр не должен быть наполнен слишком плотно, чтобы не забиться Органическим веществом в процессе эксплуатации. Поэтому важно иметь высокий процент свободного пространства, через которое может протекать вода, а также хорошее течение через биофильтр и подходящую процедуру обратной промывки. Подобные процедуры обратной промывки должны применяться через подходящие промежутки времени, раз в неделю или месяц, в зависимости от нагрузки на фильтр. Сжатый воздух используется для создания в фильтре турбуленции, отрывающей органический материал от наполнителя. Во время промывки вода отключается от биофильтра. Грязная вода сливается из биофильтра и удаляется перед его повторным подключением к системе. [16] Биофильтры УЗВ могут быть спроектированы как фильтры с плавающей или неподвижной загрузкой. Все биофильтры, используемые сегодня в рециркуляции, при эксплуатации полностью погружены в воду. В фильтрах с неподвижной загрузкой пластмассовый заполнитель закреплен и не движется. Вода протекает через него ламинарным потоком и соприкасается с бактериальной пленкой. В фильтрах с плавающей загрузкой пластмассовый заполнитель движется в воде, находящейся внутри биофильтра, за счет течения, созданного нагнетаемым внутрь воздухом. Из-за постоянного движения заполнителя фильтры с плавающей загрузкой могут быть наполнены плотнее, чем фильтры с неподвижной загрузкой, благодаря чему достигается более высокая скорость оборота воды на единицу объема биофильтра. Однако в скорости оборота воды на единицу площади фильтра нет существенных различий, так как эффективность бактериальной пленки в двух типах фильтра более или менее одинакова. С другой стороны, фильтры с неподвижной загрузкой удаляют также мелкие органические частицы, поскольку те пристают к бактериальной пленке. Поэтому фильтры с неподвижной загрузкой также функционируют как блоки для тонкой механической фильтрации, удаляющие органический материал микроскопического размера и очищающие воду очень эффективно. В фильтрах с плавающей загрузкой невозможно достичь подобного эффекта, поскольку постоянная турбуленция воды не позволяет частицам задерживаться на поверхности. [16] В любой системе могут использоваться обе системы фильтрации. Они также могут комбинироваться, используя плавающую загрузку для экономии места, а неподвижную – для использования эффекта задерживания частиц на поверхности. Существуют различные решения конечной конструкции систем биофильтрации, в зависимости от размера хозяйства, объектов рыбоводства, размера рыб и т.д. [16] Перед возвращением воды в рыбоводные бассейны необходимо удалить из нее скопившиеся газы. Этот процесс дегазации осуществляется либо путем аэрации воды, либо методом, который часто называют зачисткой. В воде в наибольшей концентрации содержится углекислый газ от дыхания рыб и бактерий из биофильтра, а также присутствует свободный азот (N2). Накопление углекислого газа и азота отрицательно влияет на здоровье и рост рыб. В анаэробных условиях может производиться сероводород, особенно в системах с морской водой. Этот газ исключительно токсичен для рыб, даже в малых концентрациях, поэтому, если в системе производится сероводород, рыба гибнет. [16] Аэрация может осуществляться путем нагнетания воздуха в воду. При этом турбулентное соприкосновение воздушных пузырьков и воды удаляет газы. Эта система подводной аэрации также позволяет одновременно двигать воду, например, при использовании системы с аэрационным колодцем. Однако, система с аэрационным колодцем менее в удалении газов, чем система с капельным фильтром. Как правило, в капельном фильтре обычно бывает того же самого типа, который используется в биофильтрах с неподвижным заполнителем, газы зачищаются посредством физического контакта между водой и пластмассовым заполнителем, уложенным в колонну. [16] Процесс аэрации добавляет в воду некоторое количество кислорода посредством простого обмена газов в воде и воздухе, зависящего от насыщенности воды кислородом. В состоянии равновесия насыщенность воды кислородом составляет 100%. Когда вода проходит через рыбоводные бассейны, содержание кислорода понижается, обычно до 70%, а в биофильтре оно становится еще ниже. Как правило, аэрация этой воды повышает насыщенность приблизительно до 90%; в некоторых системах можно достичь 100%. Однако, в поступающей воде часто предпочтительнее иметь насыщенность кислородом, превышающую 100%, чтобы количество доступного кислорода было достаточным для высокого и стабильного темпа роста рыбы. Для достижения более высоких уровней насыщенности требуется система оксигенации, использующая чистый кислород. Чистый кислород часто подается в бассейны в форме жидкого кислорода, но также может производиться на хозяйстве с помощью генератора кислорода. [16] Ультрофиолетовое излучение (УФ-дезинфекция) основано на применении света с такой длиной волн, которая разрушает ДНК в биологических организмах. В аквакультуре она направлена против патогенных бактерий и одноклеточных организмов. Данный метод обработки используется в медицинских целях в течение десятилетий и не влияет на рыб, поскольку УФ обработка воды происходит вне рыбоводной зоны. Важно понимать, что бактерии так быстро растут на органическом веществе, что контроль их численности в традиционных рыбных хозяйствах имеет ограниченные эффекты. Наилучший контроль достигается, когда эффективная механическая фильтрация комбинируется с тщательной биологической фильтрацией, эффективно удаляющей органику из отработанной воды и позволяющей УФ-излучению работать более эффективно. [16] Для максимальной эффективности УФ-освещение, используемое в аквакультуре, должно работать под водой; лампы, укрепленные над водой, из-за отражения с поверхности воды будут иметь незначительный эффект или вообще не иметь его. [16] В процессе нитрификации в биофильтре образуется кислота, и значения pH понижаются. Для удержания pH на стабильном уровне к воде следует добавить основание. Некоторые системы содержат установки для известкования, добавляющие в систему по каплям известковую воду и, таким образом, стабилизирующие pH. Другой возможностью является система автоматической дозировки, регулируемая pH-метром с импульсом обратной связи к насосу-дозатору. В этой системе желательно использовать гидроксид натрия (NaOH), поскольку он более прост в обращении, что облегчает эксплуатацию системы. [16] Поддержание оптимальной температуры воды в системе выращивания является важнейшей задачей, поскольку скорость роста рыб напрямую связана с температурой воды. Использование поступающей в систему воды является относительно простым методом ежедневной регуляции температуры. В крытой УЗВ, расположенной внутри теплоизолированного здания, в воде постепенно накапливается тепло, поскольку из метаболизма рыб и бактериальной активности в биофильтре освобождается энергия в форме тепла. Также происходит накопление тепла от трения в насосах и использования других установок. Поэтому высокие температуры в системе являются частой проблемой интенсивных УЗВ. Температура легко может регулироваться путем изменения количества прохладной свежей воды, поступающей в систему. В холодных климатических условиях зимой чаще всего бывает достаточным простое отопление с использованием масляного котла, соединенного с теплообменником для подогрева рециркулируемой воды. Потребление энергии для данного типа отопления, главным образом, зависит от количества используемой прохладной воды, поступающей в систему, и ее температуры, хотя здание также теряет некоторое количество тепла. В некоторых случаях также может быть установлен тепловой рекуператор, содержащий пластинчатый теплообменник из титана. Отработанная вода УЗВ, проходя через пластинчатый теплообменник, используется для нагревания (или охлаждения) поступающей в систему воды. Система регулируется посредством датчика температуры воды, соединенного с блоком контроля температуры, который управляет работой титанового пластинчатого теплообменника. [16] Для циркуляции производственной воды используются различные типы насосов. Перекачивание воды требует электричества, и для сведения эксплуатационных расходов к минимуму важно, чтобы высота подачи воды была малой, а насосы – эффективными и правильно установленными. По возможности, подъем воды должен происходить только один раз за рециркуляционный цикл, после чего вода течет самотеком через всю систему обратно в приямок насоса. Насосы чаще всего размещаются перед системами биофильтрации и дегазации, так как процесс водоподготовки начинается здесь. В любом случае, они должны располагаться после механического фильтра, чтобы не разбивать твердые частицы, сбрасываемые из рыбоводных бассейнов. [16] Общая высота подачи насоса рассчитывается как сумма фактической высоты подачи и потерь напора в прямых участках и изгибах труб, а также в других частях системы. Это также называется скоростным напором. Если, перед проходом через дегазатор, вода перекачивается через погружной биофильтр, следует также учитывать противодавление от биофильтра. [16] На рисунке 14 показана основная система очистки воды состоит из механической фильтрации, биологической очистки и аэрации/дегазации.  Рисунок 14. Основная система очистки воды В соответствие с задание по курсовой работе в биологическом фильтре будет использоваться биологическая загрузка BIO-BLOK 200 (рисунок 15).  Рисунок 15. Загрузка для биологического фильтра BioElements В таблице 13 указаны технические спецификации биологической загрузки для биологического фильтра BioElements Таблица 13
| |||||||||||||||