Материал: Строительство и недвижимость научный журнал. Мищенко В.Я., Мещерякова О.К

Выпуск 1(5), 2020

Существующий проток воды в основных бассейнах (400 и 900 м3) не позволяет осуществлять непрерывный цикл производства без пересаживания рыбы и приводит к существенному росту не только сине-зеленых водорослей, но и аммиака, нитритов и продуктов их окисления нитратов, которые удаляются периодической оксигенацией, добавлением соли (NaCl), аэрированием. Данные методы полностью не решают задачи, и накопление угнетающих веществ все равно происходит [6,7].

Водоемы находятся под открытым небом, что приводит к следующим проблемам:

Влетний период

-более бурный рост сине-зеленых водорослей, что в ночное время существенно сокращает содержание кислорода в воде;

-сильное биологическое обсеменение;

-превышение комфортной температуры, что также способствует усилению роста биоформ;

-повышенная температура уменьшает растворимость кислорода в воде;

-превышение комфортной температуры уменьшает объемы потребляемого корма и соответственно замедляет скорость роста;

-солнечный свет является избыточным для нормального развития форели.

Взимний период

-увеличивается количество птиц, которые на этот период прилетают в регион, соответственно возрастает количество убытков от них;

-резкие перепады температуры и порывы ветра приводят к изменениям насыщенных паров воды над водным зеркалом, что нарушает динамическое равновесие «жидкость/пар» и влечет изменение, в том числе, и давления и приводит к изменению растворимости кислорода в воде, к стрессу у рыб и замедлению их развития [8].

4.Электропотребление

Впериод максимального потребления форелевое хозяйство текущей

производительностью до 800 тонн рыбы в год имеет потребление электричества до 1000 кВт/ч. Причем практически полностью находится на проточной воде. Отопление хозяйства не осуществляется электричеством.

При пересчёте данного потребления на удельное содержание рыбы, мы получаем 1 квт/ч на 1 тонну рыбы в год, что является приемлемой величиной для небольшого хозяйства производительностью до 10 тонн рыбы в год, но при выращивании до 1000 тонн рыбы в год необходимо провести существенную оптимизацию затрат электроэнергии и снизить потребление в 5-6 раз. Это можно реализовать только при комплексном подходе к оптимизации, начиная с систем очистки воды, что позволит забирать воду более простым способом с поверхностных источников, так и термоизоляции, что существенно охладит воду в летний период и снизит оборот проточной воды, а так же за счет более полного перехода на замкнутое водоснабжение.

5. Отопление

Отопление осуществляется с помощью котельной на угле. Также хозяйство обеспечивает отопление прикрепленного жилого фонда, своевременная оплата от которого составляет лишь треть от затрат хозяйства.

Данные системы отопления являются не эффективными и убыточными, необходимо осуществить переход на газ, поставить тригенерацию и обеспечить хозяйство полностью всеми видами необходимой энергии – газ, тепло и холод.

75

Выпуск 1(5), 2020

6. Бактерицидная обработка

Для обеззараживания транспорта и перемещения персонала используется 3%-й раствор формальдегида (специальные лотки). Он также используется при борьбе с бактериологическими инфекциями рыб и обеззараживании места их содержания.

Также возможно применение парогенератора это эффективное и недорогое по постоянным издержкам средство, которое не может применяться на основных бассейнах, так как покрытие бассейнов будет разрушено при непродолжительном использовании.

Применение пара также опасно для персонала из-за повышенной температуры и давления, а в случае выхода параметров пара за определенные нормы требует сложного юридического оформления в котлонадзоре.

На хозяйстве применяется гипохлорит натрия - это средство приобретается готовым и используется в силу дороговизны с определенным ограничением. Соответственно приобретение стационарной установки по собственной выработке гипохлорита натрия существенно расширит сферы его применения и заменит другие приобретаемые антисептические средства (например раствор формальдегида) [9].

7. Противопожарная и охранная система

Большая территория требует затрат на соблюдение противопожарных норм (окашивание травы по периметру) и на приведение территории в образцовое состояние с целью обеспечения туристического трафика.

Охранная система по направлению видеонаблюдения имеет множество не просматриваемых зон не только технологического характера, но и периметра.

Система видеонаблюдения посредством сети интернет по защищенному каналу могла бы быть доступна также ИТР-составу, распределяясь по зонам ответственности каждого сотрудника за свой участок. Рекомендовано внедрение базы данных видеонаблюдения за период до 1 месяца.

8. Электронная система документооборота и регламента работы предприятия

На данном предприятии отсутствует система электронного документооборота. Коммуникации между руководящим персоналом осуществляются в лучшем случае по электронной почте.

Электронный документооборот позволил бы предприятию перейти на новый технологический уровень взаимодействия. Планшет или смартфон руководителей всех звеньев позволит распределять и контролировать оборот документов, входящие письма, поручения и распоряжения, которые будут через уведомления в электронную почту мгновенно информировать обо всех изменениях, напоминать о сроках на период рассмотрения, являться юридически значимым для распоряжений внутри коллектива (руководитель отсутствуя на предприятии может отдавать распоряжения и контролировать ход их исполнения). Также доступны исходящие письма, что позволяет удаленно сформировать и отправить необходимое письмо во внешнюю организацию или физическому лицу, отправив электронным образом в регистратуру необходимое поручение.

Проведение регламентных работ по анализам, технологическим операциям и прочим необходимым действиям, вплоть до учета материально технических ценностей и своевременной закупки запчастей и оборудования, размещенное в защищенном облаке интернет-пространства, позволило бы существенно делегировать ответственность ИРТперсонала, получать своевременное извещение и контроль за технологическим процессом. Архив данной информации позволил бы проводить отчетную работу за любой выбранный период, подготавливать несколькими операциями необходимый набор документов и, самое главное, проводить аналитический расчет силами своих специалистов, осуществлять моделирование развития ситуации по готовым и вновь разрабатываемым компьютерным аппроксимациям (т.е. использовать элементы SRM систем) [7].

76

Выпуск 1(5), 2020

В результате проведенного анализа проблем в технологии производства форели нами представлены следующие предложения по изменению технологии в приоритетном порядке.

Мальковое хозяйство.

На первый этап работ необходимо затемнение верхних фрамуг окон (побелка) с целью ограничения поступления ультрафиолетового света, а также внедрение установки системы озонирования (рис. 1).

Рис. 1. Освещение цеха, которое необходимо ограничить

На рис. 2 представлена схема, которая реализуется на лотке с мальками и работает по параллельному принципу, не внося изменений в существующий технологический регламент.

1

В канализацию

Рис. 2. Установка системы озонирования на проточный лоток Состав:

1 - скиммер забора воды с твердыми отходами в конце лотка, имеет размеры по ширине лотка высотой 3 см и решеткой с ячейками 5 мм;

2 - полипропиленовый трубопровод 1,25 дюйма (40 мм); 3 - насос (с возможностью перекачивания воды включающей твердые частицы до 30 мм; 4 - обратный клапан; 5 - инжектор (для введения в систему озона - озонатором);

6- озонатор производительностью 3-5 г.;

7- 3х-ходовой механический фильтр (включающий гранулированный искусственный песок,

угольный фильтр, ультрафиолетовый фильтр) с обратной промывкой в канализацию, расчетной нагрузкой на лоток объемом 1 м3 при средней посадке малька форели до 1500 шт. для периодичности промывки 1 раз - 5 минут в 3 дня;

8- реакционная емкость на 50 л с клапаном сброса газовой фракции озона;

9- деструктор озона;

77

Выпуск 1(5), 2020

10 - байпасная трасса из полипропилена с кранами для регулирования скорости потока; 11 - набор форсунок для установке в начале лотка.

После установления технологического равновесия при применении оборудования по озонированию, проведению комплекса испытаний – формируется регламент работы и обслуживания системы, так как при этом должна обеспечиваться стабилизация температуры за счет изменения скорости потоков, проводится бактерицидная обработка, происходит максимальное насыщение воды кислородом при данной температуре.

После комплексного изучения параметров влияния озонирования на технологической процесс развития мальков возможен переход на второй этап работ.

На втором этапе работ необходимо внедрить:

-электронный блок управления;

-электронные краны на основной поток, поток к форсункам от очищенной озонированной воды, поток воды по байпасу;

-электронный блок управления осуществляет коррекцию по подаче потоков с целью постоянного поддержания выставленной температуры;

-сигнализатор озона в помещении;

-сигнализатор уровня воды в лотке;

-передача информации в виде общего звукового сигнала, а также в виде СМС сообщения на телефон ИТР-персонала на данном участке.

Атакже установить кислородный концентрат для удешевления применяемого кислорода.

Необходимо фиксирование получаемого результата во времени (оценка 2-3 партии выращиваемых мальков в озонируемой среде и без нее), включая дальнейший рост данной партии рыбы в бассейне. Составление технико-экономического отчета. Формирование дальнейшего плана развития направления.

Впоследствие в результате выполнения всех рекомендаций ожидаются следующие результаты:

1.Сократить гибель малька на стадии становления (5-50 гр) – посредством дезинфекции потока воды.

2.Поднятие температуры до оптимальной величины на весь производственный цикл

–365 дней – стабильная температура – 14-150С.

3.Гарантированное 100 %-е насыщение воды кислородом при данной температуре.

4.Сокращение расхода воды в лотке с сохранением скорости потока.

5.Автоматизация удаления твердых отходов (облегчение режима удаления твердых отходов, отвязка данной процедуры от конкретного времени, влияющего на здоровье малька в случае несвоевременной процедуры).

6.Использование комбинации озонирования и ультрафиолета для образования активных гидроксилов ( ОН-), что позволяет более умеренно использовать озон для достижения большего результата при комплексном воздействии – эффект синергизма при одновременном использовании озонирования и УФ обработки. Использование определенного спектра и интенсивности УФ обработки для достижения необходимого результата. Также внедрение необходимого сочетания конструктивных элементов для достижения оптимального результата озонирования (применение определенных инжекторов, компонентов механического фильтра, параметров реакционной емкости), удаление возможного остаточного озона через деструктор озона [6].

7.Установка регулируемых форсунок для достижения оптимального потока в лотке.

8.Установка безопасной линии для более тонкой и одновременно более широкой настройке потоков озонированной и подпиточной воды.

78

Выпуск 1(5), 2020

9.Возможность эмпирического исследования взаимодействия мальков форели и озонированной воды в создаваемой системе частичного замкнутого водоснабжения.

10.Возможность концентрировать при сбросе накопленные твердые отходы малькового лотка с целью альтернативных способов применения данных отходов.

11.Очистка, озонирование (бактерицидная обработка и насыщение кислородом) воды, оставленной на проток. Данная вода в лучшем качестве и с большим окислительным потенциалом будет поступать на вторичное использование, что существенно улучшит параметры вторичного применения воды.

Далее представим визуализацию и структуру приоритетных изменений, которые возможны в результате выполнения всех рекомендаций.

Сокращение данных процедур и защита от жесткого УФ-излучения солнца также лучше сохранит внутреннюю поверхность бассейна от разрушений.

Размещение защитного покрытия можно осуществлять сегментно, оставляя участки открытыми, где осуществляется интенсивная аэрация, хотя более правильно будет осуществлять оксигенацию или в дальнейшем озонирование, что не потребует открытых зон.

Замена сетки на зимний период на другой тип, который обеспечит защиту от птиц и частично сохранит насыщенные пары над водным зеркалом. Эта мера снизит конвективное смещение насыщенных водой воздушных масс, частично сохранит и стабилизирует температуру бассейна.

Необходимость обеспечения транспорта воды без изменений (без дополнительного прогрева или охлаждения, без изменений за счет фотосинтеза от солнечного излучения.

Обеспечить покрытие всех лотков с возможностью съема покрытия для инспекции или другой необходимости, с достаточно прочным креплением, выдерживающим ветровые, снеговые и прочие нагрузки.

Покрытие желательно кроме прочностных характеристик обеспечить теплоизоляционными и светоотражающими свойствами, чтобы в теплое время года получить максимальное отражение светового потока, полную фильтрацию от ультрафиолета, сохранение температуры (исключить прогрев), попадание посторонней биофлоры в поток.

Также в зимний период защитить поток воды от внешних осадков, от излишнего охлаждения, что позволит минимизировать дневные и ночные колебания температур.

Необходимость на летний период в покрытии бассейнов механическим или автоматическим способом защитной сеткой (скользящей на кольцах вдоль бортов бассейнов на железных тросах защитной сетки) обуславливается следующими факторами:

1.Уменьшение прямого воздействия солнечного света на поверхность бассейна – снижение процессов образования сине-зеленых водорослей, как следствие снижение потребления кислорода ими в ночное время.

2.Снижение температуры воды, что создает более комфортные условия для развития форели, а также увеличивает растворимость кислорода в воде.

3.Снижение потерь от птиц.

4.Создание тени для рыб в выделенных зонах, что является важным стрессоустойчивым фактором.

5.Уменьшает испарение воды и стабилизирует показатели насыщенных паров над водяным зеркалом, что дополнительно замедляет перепады температур и содержания кислорода.

79