Ибратжон Алиев – Промышленные и альтернативные аэраторы на основе зелёной энергетики для рыбных водоёмов и озёр. Монография (страница 2)

При формировании государственных научно-технических программ фундаментальных, прикладных и инновационных исследований Министерства инновационного развития Республики Узбекистан планируется внедрение научных проектов, предполагающих разработку инновационных разработок и современных технологий для эффективного использования рыбохозяйственные организации.

Сама жизнь требует от нас перехода от аграрных методов рыболовства к промышленным. То есть надо последовательно внедрять самооправдавшиеся интенсивные методы в таких странах, как Китай, Вьетнам, Венгрия, Германия, не выбрасывая мальков рыб в бассейн и дожидаясь их естественного развития. При этом упор делается в основном на китайский метод. Преимущество его в том, что бассейны будут несколько уменьшены, а установка аэраторов повысит среднюю урожайность с 15—20 до 65—70 ц/га. Отрадно, что благодаря таким передовым методам в ближайшие годы в Узбекистане планируется увеличить спрос на кукурузу на 70%.

Использование аэраторов для повышения эффективности рыбного хозяйства имеет сегодня большое значение. Процесс аэрации происходит в бассейнах с помощью аэраторов.

Аэрация – это процесс добавления кислорода в воду. Поддержание концентрации растворенного кислорода в воде является важнейшим показателем воды в бассейне, который способствует удалению мертвых растений и других остатков питательных веществ, присутствующих в бассейне. Разделение донных отложений осуществляется микроорганизмами в придонном слое в воде и почве, а также в подземных отложениях на глубину до нескольких сантиметров. Этот процесс может происходить в аэробных или анаэробных условиях. Аэробное пищеварение требует постоянного источника кислорода. Процесс протекает максимально быстро на уровне насыщения до концентрации кислорода в воде.

Объектом исследования являются системы очистки водоемов рыбного хозяйства Ферганы. Когда же предметом исследования – рыбохозяйственные водоемы, аэраторы, состав загрязняющих веществ в водоемах, потребность в кислороде.

Научная новизна темы и планируемые научные гипотезы основаны на следующем:

· Увеличить количество кислорода в рыбоводных прудах с целью развития рыбной промышленности и повышения ее эффективности.

· Изучить и применить теоретические основы использования аэраторов в процессе кислородного насыщения воды в бассейнах.

· Исследовать вопрос применения зелёных аэраторов в рыболовном хозяйстве.

Когда же общая научная новизна всего исследования основывается на следующем:

1. Разработка методов использования аэраторов в рыбном хозяйстве.

2. Изучение современных типов аэраторов.

3. Разработка конструктивных схем стационарных аэраторов, адаптированных для производства на территории Республики Узбекистан.

4. Подбор и разработка аэраторов исходя из стоимости аэраторов, размеров и площади бассейнов.

Целью данного исследования встаёт необходимость изучить конструктивные схемы аэраторов, дешевую и эффективную технологию, которую можно производить в современных, простых в эксплуатации, недорогих и локальных условиях, и разработать научные рекомендации по повышению эффективности рыбоводства за счет использования аэраторов в рыбном хозяйстве..

Исходя из поставленной цели, планируется решить следующие задачи:

· Для улучшения использования аэраторов в развитии рыбного хозяйства принцип действия прост и внедрение высокоэффективных аэраторов.

· Совершенствование существующих методов вычислительных работ при реализации аэраторов.

· Удовлетворение прозрачности воды и потребности в кислороде в рыбоводных прудах за счет применения аэраторов. Это улучшит расщепление питательных веществ, необходимых рыбе для дыхания, что приведет к повышению эффективности рыбоводства.

Интенсивные методы выращивания рыбы в рыбном хозяйстве, венгерские ученые FAO (Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций) консультант по повышению эффективности выращивания рыбы с использованием аэраторов; Сигмонд Джени, научный сотрудник Научно-исследовательского института рыболовства, аквакультуры и ирригации, консультант ФАО; турецкие ученые Озгюр Алтан и Раймонд ван Анрой, специалисты по аквакультуре из Регионального отделения ФАО в Центральной Азии; Юань Синьхуа, ученый из Всекитайского центра изучения пресноводного рыболовства Академии рыболовства, провел важное научное исследование.

Кроме того, российская компания «Салмо» уже несколько лет занимается производством аэраторов. В то же время они запатентовали несколько аэраторов. По словам руководителя этой компании Н. М. Белковского, с помощью аэраторов, разработанных фирмой «Салмо», потребность воды в кислороде можно удовлетворить от 30% до 80%, тем самым в несколько раз увеличив продуктивность рыбоводства.

Для полного освещения сути, целей и задач диссертации были проанализированы статьи и диссертации по применению аэраторов в рыбном хозяйстве. Краткое описание рассмотренных случаев приведено в табл. 1.

По данным кандидата сельскохозяйственных наук А. Р. Габаевой, кислород в водоемах днем образуется в результате фотосинтеза водорослей, а ночью его интенсивно усваивают все живые организмы. В искусственных бассейнах целесообразно насыщать воду кислородом с помощью аэратора.

Допустимое критическое значение количества кислорода составляет 2 мг/л, но в зависимости от сезона потребности рыб в кислороде меняются. Так, в докторской диссертации он развил мысль о том, что жизненные процессы у теплолюбивых рыб зимой замедляются, они могут жить при содержании кислорода в воде – 2—2,5 мг/л.

По результатам аквариумных опытов доктор биологических наук С. И. Савушкина, за счет усовершенствования технологии высокоплотного выращивания молоди карпа, путем аэрации, удалось снизить затраты корма для рыб в 5 раз, а также наблюдать увеличение массы рыбы в 3 раза. Эти результаты показаны применительно к простому экстенсивному методу.

Также в число исследованной литературы входят указы и постановления Президента Республики Узбекистан, постановления Кабинета Министров Республики Узбекистан, нормативные документы Ассоциации «Узбекбаликсаноат», книги по рыбному хозяйству и инновационным технологиям в области рыбного хозяйства, статьи в научных журналах, патенты, статистика.

Теоретическое решение, которое предполагается получить путем изучения применения аэраторов в рыбном хозяйстве и результатов его практического применения, позволит повысить эффективность рыбного хозяйства в 3—4 раза, выращивать больше рыбы, чем обычно, на малых водоемах. Это снизит цену и увеличит количество рыбы, попадающей на столы людей. Создание теоретической базы применения аэраторов для рыбного хозяйства Республики имеет большое значение для разработки методов расчета.

Глава первая. Общее описание вопроса

Дефицит растворенного в воде кислорода – основная причина не только гибели рыбы, но и другие обитатели водоёма. Причем это справедливо как для зимы, так и для лета. Наряду с болезнями, дефицит кислорода зачастую сводит к нулю все усилия, рыбных хозяйств. В отношении концентрации растворенного кислорода можно сказать определенно: при плохом кислородном режиме хорошей рыбной продуктивности не будет.

Разные виды рыб имеют различные пороговые концентрации кислорода. В ряде литератур приводятся данные о пороговых значениях кислорода для разных видов рыб (пересчитано из мл/л в более привычные мг/л О₂) (Таблица 1.1). Однако при содержании рыбы в прудах нельзя ориентироваться на пороговые значения кислорода, т.к. состояние рыбы при пороговых значениях кислорода – это состояние сильнейшего стресса, предшествующее гибели. Любое уменьшение содержания кислорода, даже до 50% насыщения, может снизить потребление пищи и темп роста молодых рыб даже при наличии прочих благоприятных условий. Существует определенная хорошо выраженная зависимость между активным обменом (т.е. физической активностью) и насыщением воды кислородом. Для осетровых, окуневых и лососевых рыб диапазон кислородных потребностей лежит в пределах от 50 до 90% нормального насыщения. Иными словами, если содержание растворенного в воде кислорода, ниже этого уровня, рыба не может проявлять высокую активность, и в этом случае не будет хорошей рыбной продуктивности. Снижение содержания кислорода ниже 6 мг/л (45% насыщения) в осеннее – зимний период приводит к тому, что форель практически снизит потребление пищи и темп роста.

Исходя, из этого можно рекомендовать рыбным хозяйствам, поддерживать содержание кислорода в воде близким к полному насыщению 90—100% (или 12—13 мг/л в зимний период и 6—8 мг/л в летний).

Решить проблему дефицита кислорода в воде позволяют аэраторы – устройства, обогащающие воду кислородом.

В работе рассмотрена конструкция аэратора на основе альтернативных источников энергии – ветра для рыбных прудов и водоёмов. Для осуществления решения для данной проблемы был спроектирован и сконструирован автономный аэратор на основе ветровой энергии для рыбных прудов и водоёмов. Экспериментально, работа была произведена в научно-экспериментальной лаборатории «Инновационная разработка устройств на основе альтернативных источников энергии и внедрение их на практике» Ферганского Государственного Университета.