Перспективы применения озонаторов коронного разряда в рыбоводстве

Перспективы применения озонаторов коронного разряда в рыбоводстве.

Российская Федерация обладает 20 % мировых запасов пресной воды, и не использовать этот потенциал неразумно. Это не только водоснаб­жение населения, но и производство ценного белкового продукта. В нашей стране, по данным раз­ных авторов, имеется от 12 до 16 млн. га водных площадей вну­тренних водоемов, пригодных для выращивания рыбы. Потенциальные возможности аквакультурных хозяйств России оцениваются, по меньшей мере, в 2-3 млн т. При этом следует иметь в виду, что нашей ста­тистикой не учитываются так назы­ваемые микроводоемы площадью менее 1 га.

Рыба более продуктивна, чем дру­гие виды животных. Рыбы - холодно­кровные и мало тратят энергии на под­держание температуры своего тела, им легче поддерживать свое положе­ние в пространстве и преодолевать земное притяжение. В результате этого рыба дает в 1,5-2 раза больший прирост биомассы своего тела на еди­ницу затраченного корма, чем тепло­кровные животные. Она не так чув­ствительна к нарушению режима кормления и микроклимата, как птица или свиньи. Мясо рыбы не вызывает у человека таких заболеваний, как рак толстого кишечника, повышение кро­вяного давления. Рыбопродукты в питании снижают вероятность сердечно-сосудистых заболеваний (инсульты и инфаркты). Снижение содержания холестерина в крови замедляет преждевременное старение.

Рыба требует определенных усло­вий для своего развития и воспроиз­водства. Это прежде всего - условия обитания - т.е. наличие благоприят­ной среды и корма. Значительно улучшить условия обитания можно применением тех­нологий озонирования. В рыбоводстве озонирование эффективно на всем протяжении технологической цепочки: от инкубации икры и выращивания рыбы до разделки и ее консервирования. Это эффективное средство стерилизации пищево­го продукта без каких-либо добавок при производстве консервов. Озо­ном обрабатывается как сам про­дукт, так и тара для консервирова­ния. За 40-60 минут обработки погибают плесени, дрожжи и бакте­рии, а время сохранности рыбы уве­личивается в 1,2-1,5 раза. Весьма важен тот факт, что растворимость озона в воде в 15 раз выше, чем кислорода. А это значит, что аэрационные установки и прочее обору­дование могут быть заменены менее энергоемкими установками и устройствами при одновременном увеличении плотности посадки рыбы в водоеме. В зависимости от типа аэратора и прочих условий на введение в воду 1 кг кислорода требуется затратить до 100 кВт-ч энер­гии.

Технологии озонирования могут быть применены в следующих слу­чаях:

а) водоподготовка (обезжелезивание и обеззараживание воды) при выращивании различных гидробионтов с целью повышения их жиз­неспособности и воспроизводительных показателей;

б)  профилактика и лечение рыб при поражении их гельминтами и паразитическими простейшими;

в) обезвреживание воды от вред­ных веществ (пестициды, гербици­ды, тяжелые металлы, фенолы, бензопирены и др.) в условиях интен­сивного разведения рыб при замкну­том цикле (рыбозаводы, искусствен­ные питомники и водоемы);

г) снабжение кислородом зимо­вальных прудов;

л) обработка кормов с целью сни­жения их бактериальной обсемененности;

    е) дезинфекция (дезодорация, дезинсекция и дератизация) помеще­ний, цехов, складов, оборудования и инвентаря;

ж) производство льда из озониро­ванной воды для хранения рыбы при транспортировке. Технологии озонирования доста­точно широко применяются в нашей стране для получения питьевой воды. В силу экономических сообра­жений в них используется высоко­производительное оборудование, которое ни по своим параметрам, ни по стоимости непригодно для суще­ствующих мелких хозяйств. Особен­но это относится к озонаторному оборудованию. Дело в том, что для получения озона в так называемых барьерных озонаторах необходимо производить тщательную осушку воздуха перед электросинтезом. Точка росы влаги, содержащейся в воздухе, должна соответствовать температуре минус 40-45 °С. Эти обстоятельства для установок малой производительности, которые необходимы в рыбоводстве (произ­водительностью до 100-200 г/ч Оз) увеличивают стоимость озона прак­тически вдвое. Существуют и другие неудобства применения и эксплуата­ции таких озонаторов, особенно учи­тывая высокую токсичность са­мого озона.

В настоя­щее время име­ется альтернати­ва барьерным озонаторам - озонаторы ко­ронного разря­да. В отличие от традиционных озонаторов, они не имеют диэлектрического барьера, а потому мо­гут производить озон из атмосфер­ного воздуха без осушки. Конструк­тивно они значительно проще и дешевле барьерных озонаторов. Они имеют очень низкое гидравли­ческое сопротивление и поэтому в качестве побудителей расхода могут быть использованы осевые вентиля­торы и эжекторы. Однако они имеют и недостаток - низкая концентрация озона в выходящей озоно-воздушной смеси. При этом энергозатраты на полу­чение озона составляют от 8 до 20 кВт-ч/кг Оз. У современных «барьерных» озонаторов они соста­вляют 7,5-12 кВт-ч на 1 кг Оз (в эту величину не входят затраты на осуш­ку и компремирование воздуха и охлаждение электродов), а концен­трация озона на выходе обычно составляет 18-20 г/м³.

Для проверки возможности при­менения озонаторов коронного раз­ряда для обработки воды была изго­товлена опытная установка, которая состояла из напорной емкости, озона­тора коронного разряда, компрессора, барботажной емкости, в которой про­исходила обработка исследуемой воды озоном, и угольного фильтра. До и после угольного фильтра вода поступала на исследование. Для пре­дотвращения попадания остаточного озона в помещение, на выходе из бар­ботажной колонны был установлен деструктор озона. Расход воды регу­лировался. Концентрация озона на выходе из озонатора составляла всего 1 г/м³. Высота барботажного слоя составляла 0,25 м. Концентрация озона на выходе из него - 0,5 г/м³.

Физико-химические и бактерио­логические исследования, подтвер­ждающие возможность очистки и обеззараживания воды от железа и сероводорода, микрофлоры осу­ществлялись на имитаторах - вод­ных растворах сернистого натрия и сернокислого железа закисного, а также водопроводной воде, заражен­ной культурой бактерий (Е. Coli) Исследования, проведенные на имитаторах, показали возможности установки по снижению содержания количества бактерий кишечной палочки на 100 %, сероводорода - от 12 до 41 %, а растворенного железа - не менее чем на 92 %. Установлено, что озонаторы коронного разряда вполне пригодны для применения в системах очистки и обеззаражива­ния водной среды.

Озонирование воды в водоемах для ее разведения улучшает ее - сни­жает бактериальный фон, насыщает воду кислородом, уменьшает содер­жание сине-зеленых водорослей, которые являются конкурентом рыб за растворенный кислород. Осо­бенно эффективно применение озо­нированной воды в системах инкуба­ции. Усовершенствованная установ­ка для получения озонированной воды была испытана в условиях Юго-Восточной Азии и показала высокую эффективность и надеж­ность в эксплуатации именно при проведении инкубации.

Рыбы также подвержены различ­ным заболеваниям бактериальной, вирусной, протозойной, глистной и другой этиологии.

Для повышения эффективности лечения обработку проводят при температуре воды 1-6 °С, т.к. замед­ляются разложение озона в воде и обменные процессы у рыбы.

Мутность до 5 мг/л на обеззара­живание воды озоном оказывает нез­начительное влияние; при большей мутности бактерицидное действие озона значительно ухудшается. Для получения бактерицидного эффекта при мутности 5 мг/л необходимо 2 мг/л озона, при 10 мг/л - 3,6 мг/л, при 50 мг/л - 6,4 мг/л и, наконец, при 100 мг/л - 9,6 мг/л озона. На обеззараживающее действие озона влияет цветность воды, обусловленная легко окисляющими­ся органическими веществами из группы гумусовых (гуминовых) кислот. Увеличение цветности в два раза приводит к увеличению бакте­рицидной дозы озона в 1,5-3 раза. Полное обеззараживание воды наблюдается при снижении цветности до 8,6-10,4°. Следует помнить, что озон, растворенный в воде, воздействует и на рыбу. Особенно чувствительна к озону форель, которая может погиб­нуть через несколько часов при нахождении в воде с концентрацией остаточного озона 0,01-0,06 мг/л.

Свежая рыба может храниться длительное время после обработки озонированной водой. Наибольший эффект сохранения свежести рыбы и морепродуктов достигается при условии использования для консер­вации льда, полученного из воды, насыщенной озоном.

Однако озонированная вода не может храниться. Растворенный озон существует в воде, по данным из различных источников, от 15 до 50 мин. Предположительно это зависит от химического состава и температуры самой воды. По этой причине озонированная вода не нашла применения для дезинфек­ции. Кроме того, она не имеет после­действия. Озон разлагается в воде и насыщает ее кислородом. А такая среда является благоприятной для аэробных микроорганизмов. Однако озонированная вода может найти применение в тех случаях, когда времени на развитие микроорганизмов явно недостаточ­но. Это мойка стен и других поверх­ностей, оборудования, стирка спец­одежды и прочее.

Для получения озонированной воды была разработана установка «Аквадез» с производительностью до 200 л/ч. Озонатор имеет произво­дительность 2г/ч. Введение озона осуществляется за счет эжекции во время циркуляции жидкости. Кон­центрация озона на выходе из озона­тора достигает 2 г/м³. Общая потре­бляемая мощность не превышает 250 Вт.

Источник: Першин А.Ф. Перспективы применения озонаторов коронного разряда в рыбоводстве./ Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2013, № 4 с.56-62.

Материал на сайт подготовил Севастьянов В.Н.