هوادهی در مزارع پرورش ماهی و دستگاه های هواده

هوادهی در مزارع پرورش ماهی

دستگاه های هواده و هوادهی در حوزه پرورش ماهی و پرورش میگو بسیار حیاتی است و یک پدیده جدید نیست بلکه در طول دهه گذشته به شدت مورد توجه قرار گرفته است . اگر در یک سیستم پرورش آبزیان اکسیژن عامل محدود کننده باشد، هوادهی می تواند ظرفیت حمل آنرا افزایش دهد. اهداف هوادهی را می توان در تزریق اکسیژن به آب جهت تأمین آن ، خروج گازهای نامطلوب ،جلوگیری از تجمع مواد زاید در بستر، کاهش گونه های نامطلوب ، یکنواختی حرارتی ، چرخش آب و بهبود شرایط کوددهی و آهک پاشی ذکر نمود. از علائم حیاتی در استخرهای پرورش ماهی که بیانگر کمبود اکسیژن در آب بوده و نیاز به هوادهی در استخر را آشکار می کند میتوان به مواردی همچون بلعیدن هوا ، مرگ و میر در صبح زود ، تلف شدن ماهیان بزرگتر و باز بودن دهان در ماهیان اشاره نمود.

هوادهی عملی است که طی آن آب و هوا مخلوط شده و در نتیجه میزان اکسیژن محلول در آب به حد اشباع نزدیک تر می شود و اکسیژن مورد نیاز برای مصرف ماهی تأمین  میگردد.

انواع هواده ها

  • هواده های مکانیکی
  • هواده های ثقلی
  • هواده های افشانی یا فورانی
  • دیفیوزرها

 

هواده های مکانیکی

هواده های مکانیکی به وسیله وارد نمودن انرژی مکانیکی به اب برای تبدیل آن بصورت قطرات به هدف نایل می شوند.

  • هواده های تلمبه قائم ( vertical pomp )

این هواده ها از یک موتور برقی غوطه ور با یک پروانه متصل به محور آن تشکیل شده است. موتور طوری قرار داده شده است که محور بصورت قائم و به طرف بالا باشد. تمام مجموعه به یک شناور وصل شده و پروانه آب را به طرف هوا  فوران می نماید تا هوادهی شود.

  • تلمبه های فورانی

تلمبه فورانی شامل یک تلمبه فشار قوی است که آب را از طریق مجموعه ای از منافذ یا شیارهای واقع در یک لوله دو سر بسته به بیرون تخلیه کند. طرحهای متنوعی از منافذ مورد استفاده قرار میگیرند. سرعت دستگاه مطابق با سرعت موتور قابل تغییر است .

  • هواده های ملخی – انتشاری

این هواده ها شامل یک محور گردان تو خالی متصل به یک موتور برقی هستند. یک انتشار دهنده و یک پروانه در یک انتهای محور قرار داشته و غوطه ور در آب می باشد. این واحد در سطح آب بوسیله یک مجموعه شناور نگهداری می شود به طوریکه یک حفره در انتهای مقابل محور نزدیک موتور در بالای سطح آب باقی می ماند. چرخش ملخ شتاب کافی به آب می دهد تا در داخل لوله خالی فشار افت نماید و هوا را به داخل لوله بکشد . در عمل شناور ، موتور و محور را با زاویه نسبت به سطح آب نگه می دارد و این زاویه با توجه به عمق آب استخر قابل تنظیم می باشد. بوید و مارتینسون دریافتند، که زاویه 30 درجه بهترین زاویه برای حداکثر تبادل اکسیژن است .

هواده های ملخی - انتشاری - هوادهی

  • هواده چرخ پارویی ( Paddle wheel )

هواده های پارویی شامل یک توپی چرخ است که مجموعه ای از پاروها به آن وصل شده اند . مجموعه توپی و پاروها را غلتک می گویند با گردش غلتک ، آب به طرف هوا پراکنده شده و هوادهی می گردد. مجموعه غلتک و موتور محرک، به وسیله شناور در سطح آب نگه داشته می شود و مجموعه غلتک در بسیاری از هواده ها می تواند بالا و پایین برده شود تا عمق پاروها تنظیم گردد چرخهای پارویی علاوه بر هوادهی موجب حرکت افقی آب نیز می گردند. پاروها را می توان در عمق زیادتری از آب قرار داد تا گردش آب را در صورت ضرورت جهت تبادل اکسیژن بیشتر ، افزایش دهند . بسیاری از هواده های پارویی  از پاروهای فولادی و شناورهای آلومینیومی یا استیروفومی ساخته می شوند.

  • هواده هایی با محرک PTO

هواده های با محرک PTO در تراکتورهای مزرعه ای برای استفاده در استخرهایی که نیروی برق وجود ندارد ، ساخته می شوند. آنها در شرایط اضطراری نیز به خاطر قابل حمل بودن مفید می باشند .

 

هواده های ثقلی

این هواده ها اغلب به هواده های آبشاری یا آبشارهای کوچک موسومند . هوادههای ثقلی از انرژی آزاد شده هنگام افت آب از ارتفاع برای تبادل اکسیژن استفاده می شود . ریزش ثقلی آب ساده ترین راه هوادهی در سیستمهای پرورش آبزیان با گذر جریان می باشد  بشرطی که شیب کافی وجود داشته باشد . هواده های ثقلی ساخته شده شامل سرریزها ، پله های پاششی ، پله های مشبک و توریها می باشند . این هواده ها بصورت منفرد یا ترکیب با سایر وسایل از قبیل چرخ و جارو برای بالا بردن هوادهی به کار گرفته می شود.

در شکل A  نمونه ای از هواده ثقلی ساده ، در شکل B سرریز پله پاشش ، ورق موجدار (c ) ،ورق موج دار با سوراخ (D ) ، پله مشبک ( E ) و آبشار (F ) نشان داده شده است . البته در هواده های ثقلی میتوان مجموعه ای از توریها و سینی های مشبک را بر روی یکدیگر قرار داد تا با ریزش آب از یک توری روی توری دیگر تبادل اکسیژن افزایش یابد . فاصله معمول بین سینی یا توریها 10-25 سانتی متر بوده و تعداد سینی ها بین 10-4 عدد متداول تر است.

هواده های ثقلی - هوادهی

 

هواده های فورانی یا افشانی

هواده های فورانی آب را مانند فواره در هوا می پاشند و سپس به زمین بر می گردد . برای بالا بردن آب در هوا نیاز به استفاده از انرژی بصورت تلبمه است . در اینوع هواده ها ، پمپ های غرقابی وجود دارد که در کف استخر نصب می شوند . بطوریکه آب را از کف مکیده و به سطح می رانند و در سطح فواره کوتاهی ایجاد می کند که به شکل قارچ است کارایی بالایی داشته و صرفاً برای استخرهای بتونی و کم عمق توصیه می شود زیرا چنانچه کف استخر سیمانی نباشد آب را بشدت گل آلود میکند.

انواع هواده قارچی

  • هواده قارچی مدل Spatter
  • هواده قارچی مدل Splashpy
  • هواده قارچی مدل Splash 2001
  • هواده قارچی مدل Splash 2008
  • مدل spatter : در صورتیکه پمپ شناور را به یک نازل اسپری کننده متصل کنید دستگاه به یک هواده اسپری کننده تبدیل می شود. از سوی دیگر در صورتی که نازل اسپری کننده برداشته شود دستگاه می تواند برای آبیاری مورد استفاده قرار گیرد این تغییر حالت کاربردی دستگاه ، نیازی به بکارگیری تجهیزات مضاعف ندارد

مزایا :

  • یک دستگاه با دوکاربرد ،ارزان قیمت
  • وزن سبک ، انعطاف پذیر و راحت
  • صدای کم و بدون روغن ریزی
  • قابل استفاده برای منابع برقی تک فاز

نکات : هواده اسپری کننده کامل شامل پمپ شناور ، نازل و اتصالات می باشد و اینکه بسته های خارجی پمپ شناور از جنس استنلس استیل می باشد .

  • دستگاه هواده Splash Py

هواده اسپلش از موتور استنلس استیل ضد آب و پلاستیک متراکم ساخته شده است که کاملاً در برابر خوردگی مقاوم می باشد. موتور آب بندی شده و ضد آب این دستگاه به هنگامی که کار نمی کند روی سطح آب شناور می ماند و بنابراین امکان نفوذ آب و صدمه دیدن موتور در این حالت به حداقل می رسد . موتور استنلس استیل در تونلی از آب که به بالا پرتاب می شود قرار می گیرد که در نتیجه به هنگام کارکرد دستگاه بصورت خود بخود خنک می شود . اینوع معمولا بسیار سبک و نصب آن بسیار آسان می باشد . این دستگاه عمدتا در استخرهای پرورش ماهی ، میگو ، مارماهی و دیگر آبزیان استفاده می شود . هواده اسپلش به هنگام کارکرد ، آب را به بالا پرتاب می کند و در نتیجه نمای بسیار زیبایی در استخر یا دریاچه ایجاد می نماید .

  • هواده قارچی مدل 2001 Splash

_ این دستگاه با جابجایی وفواره کردن  باعث اکسیژن دهی آب و ایجاد سطح تماس مستقیم ووسیعی بین آب و هوا، و همینطور  سبب حل شدن مقادیر زیادی اکسیژن در آب می گردد.

_ باجایگزین کردن اکسیژن در آب، باعث : گاز زدایی خروج گازهای مضر مانند NH3 ، H2S و Co2 می گردد.

_ این دستگاه با ایجاد  جریان : جلوگیری از لایه بندی در استخر، از لایه بندی دما و گاز در آب جلوگیری کرده و باعث کاهش درجه حرارت می گردد.

_ موتور  این دستگاه بصورت دائم  است  به این مفهوم که میتوان درابتدای دوره پرورش آنرا روشن ودر انتهای دوره آنرا خاموش نمود.

  • هواده قارچی مدل 2008 Splash

این هواده راه حلی مطمئن جهت هوادهی و گاززدایی در هچری ها و استخرهای پرورش ماهیان گرمابی ، ماهیان سردآبی و میگو است این دستگاه با جابجایی وفواره کردن آب و ایجاد سطح تماس مستقیم و وسیعی بین آب و هوا سبب هوادهی وحل شدن مقادیر زیادی اکسیژن در آب میگردد .

 

دیفیوزر

این دستگاه در مناطق کوچک می تواند به سرعت میزان اکسیژن را بالا ببرد اما یک دستگاه هوا دهنده سطحی برای استخر ها یا برکه های آب بزرگ و یا عمیق گزینه مناسبی نیست زیرا ضعیف عمل می کند بدین ترتیب که در این حالت دستگاه هوادهنده بدون اینکه آب را از دستگاه دور کند و جا به جا کند به پمپاژ کردن همان آب بطور مکرر ادامه می دهد که نتیجه این کار این خواهد شد که هیچ گونه اکسیژنی در جایی که نیاز است اضافه نمی شود.

دیفیوزر ها شامل :

1-دیفیوزرهای حباب ریز دیسکی در مدل های 350/ 250/ 235   Ecoflex :

قسمت بالایی و محدب دیسک از غشایی از جنس EPDM و یا سیلیکون پوشیده شده که لبه های دیسک را احاطه کرده است و دارای شکاف های I شکل می باشد .

#مزایا : روش نصب آسان ، طول عمر بالا ،  نرخ اکسیژن بالا ، مصرف انرژی کم

2- دیفیوزرهای حباب  ریز تیوبی در مدلهای 9/7  Hyotube :

طراحی غشای تیوپ به گونه ای است که از انسداد منافذ هواده جلوگیری می نماید . در واقع این منافذ خاصیت خود بستگی (self closing ) دارند بطوریکه به هنگام قطع جریان و یا فشار هوا بصورت خودکار بسته می شوند .

#مزایا : همانند دیفیوزرهای حباب ریز دیسکی می باشد .

3- دیسک دیفیوزر حباب درشت مدل snap cap

دیفیوزرهای حباب درشت نتیجه سالیان سال تحقیقات وسیع و گسترده و ترویج و پیشرفت است . این دیفیوزرها عاری از هر گونه مشکل ، مقرون به صرفه می باشند . دیفیوزرها از دو بخش اصلی تشکیل شده اند ، بدنه پلاستیکی و غشاء مدخل ها و سیلیکون با سوپاپ غیر قابل برگشت در قسمت مرکزی غشا می باشد . وقتی هوا در جریان است غشاء پلاستیکی بزرگتر می شود تا هوا بتواند درمدخل ها ، جریان پیدا کند و حبابهای درشت را تشکیل دهد .

 

از دیگر هواده ها

  • هواده زیر آبی مدل Eolo2 :

اکسیژن دهی از طریق توزیع حبابهای میکرونیزه ، در اعماق آب انجام می دهد . این روش بهترین روش اکسیژن دهی را  است . این دستگاه همگن سازی آب را با ایجاد جریان در اعماق آب بوجود می آورد بنابراین میزان دما ، اکسیژن وPH در کل سطح آب یکنواخت می گردد.

  • هواده Air- jet

موتور این دستگاه ، یک شافت میان تهی داشته که در قسمت انتهایی آن ، چند شکاف وجود دارد . در قسمت سر شافت پروانه ای قرار گرفته که درهنگام چرخش باعث جلوراندن آب و در نتیجه ایجاد خلاء در جلوی شافت می گردد و به همین جهت هوا از قسمت شیار انتهایی مکیده و به آب تزریق می شود . از ویژگیهای خوب Air jet میتوان  به عدم تبخیر ، ایجاد یک جریان دائمی در آب که مانع از لایه بندی حرارتی می شود  را نام برد و از معایب این دستگاه ها می توان به گل آلود نمودن آب ، بویژه در استخرهای کم عمق و تکنولوژی نسبتاً پیچیده آن را اشاره کرد .

  • سیستمهای هوادهی با انتشار هوا:

سیستمهای هوادهی با انتشار هوا از دستگاه متراکم کننده یا دمنده هوا برای هوارسانی و از انتشار دهنده ها ، لوله های مشبک ، یا وسایل دیگر برای رها سازی حبابهای هوا در آب مورد استفاده قرار می گیرد بجای هوا در سیستمهای انتشار هوا می توان از اکسیژن خالص نیز استفاده کرد . مقدار اکسیژن جابه جا شده به تعداد، اندازه و سرعت نسبی حبابهای صعود کننده ، کمبود اکسیژن محلول و عمق آبی که حبابها در آن رها می شود بستگی دارد . بعضی از انتشار دهنده های معمولی عبارتند از : انتشار دهنده های مشبک (سنگ هوا) ، لوله های انتشار دهنده مشبک و غیر مشبک ، تلبمه های حبابی و سیستم لوله u شکل ) . تبادل اکسیژن برای حبابهای با قطر کوچک بیشتر است . بعلاوه هر قدر عمق آب در نقطه رها سازی حبابها بیشتر باشد میزان تبادل اکسیژن بیشتر میباشد.

برای مثال: ازسنگهای هوا می توان سنگ هوای اکسید آلومینیوم کم فشار ( سری 102) Dy را معرفی کرد که کاربرد آن در مزارع پرورشی متراکم ، نگهداری موقت ماهی زنده توسط حمل و نقل با کامیون، قایق ، هواپیما می باشد و باعث تزریق اکسیژن برای کاهش BoD و COD در حوضچه های کوچک وبزرگ است .

 

موقعیت و جانمایی هواده ها

در نصب دستگاههای هوادهی باید به گونه ای در استخر عمل کرد که اکسیژن یکنواختی را در حجم آب استخر تزریق نمایند . از طرفی از گل آلود شدن آب استخر جلوگیری گردد . در مکانهایی که جریان باد در حدی است که سبب ایجاد موج در استخر شود و بطور طبیعی توانایی تنظیم اکسیژن استخر را داشته نیازی به نصب کردن دستگاههای هوادهی وجود ندارد . بهر حال ، توصیه می شود که دستگاهها در جهت هم سو با جریان باد نصب شوند تا ضمن راندمان بهتر ، فشار کمتری بر دستگاهها وارد آید.

در مورد هواده های دائمی باید در نقطه ای نصب شوند که نگهداری و تعویض آنها در هنگام نیاز براحتی انجام شود . محل نصب آنها تا حد ممکن نزدیک به تیرهای برق باشد تا طول سیم مورد مصرف به حداقل برسد . از آنجا که هواده های چرخ پارویی از پربازده ترین  هواده در تأمین و جابجایی افقی آب علاوه بر  تامین اکسیژن  می باشند  بهتر است در استخرهای طویل مستطیلی وسط یکی از اضلاع بلند استخر و در جهت مرکز آن  نصب شوند (شکل الف) بعنوان مثال برای استخرهای مستطیلی یا مربعی بزرگ که نیاز به بیش از یک هواده چرخ پارویی دارند ، باید طوری قرار داده شوند که همگی آنها آب را در جهت حرکت عقربه های ساعت یا عکس حرکت عقربه های ساعت به حرکت در آورند و عکس حرکت همدیگر کار نکنند . بدترین حالت قرار گرفتن هواده چرخ پارویی در یک گوشه استخر است که باعث چرخش آب بصورت قطری در عرض استخر میشود. (شکل ج)

موقعیت و جانمایی هواده ها - هوادهی

معمولاً برای استقرار یک هواده ( قبل از وارد شدن استرس ) در بخش استخرکه ماهیان حضور دارند و بالاترین غلظت اکسیژن را داراست اگر برای زنده نگه داشتن ماهیان دو هواده نیاز باشد و آنها در کنار یکدیگر کار کنند در صورتیکه یکی از آنها قطع شود دیگری می تواند تا رفع مشکل ماهیان را زنده نگه دارد .

 

عوامل مؤثر در تخمین نوع ، تعداد و جانمایی دستگاه های هواده

1-وزن ماهی موجود در استخر : بررسیها نشان می دهد متوسط وزن ماهی در انتخاب نوع و مشخصات دستگاههای هواده حائز اهمیت می باشد چنانچه از دستگاههای هواده پروانه جریان خطی استفاده شود ، باید مقدار سرعت جلو برندگی پروفیل جریان به گونه ای باشد که مقدار پروفیل سرعت در طول مسیرجریان از حداکثر دو برابر طول ماهی بیشتر نگردد.

2-بیوماس ماهی در استخر: یکی از علل های عمده در تعیین تعداد و نوع دستگاههای هواده مقدار بیوماس ماهی موجود در استخر می باشد . ماهی جهت انجام حمل متابولیسم و هضم غذا، اکسیژن موجود در استخر را مصرف نموده و Co2 را بعنوان محصول تجزیه مواد آلی توسط آبششهای خود به محیط خارج هدایت می نماید . ماهی قزل آلا همچنین در نتیجه هضم غذا آمونیاک را به عنوان محصول نهایی متابولیسم پروتین تولید می کند . بنابراین هر قدر مقدار بیوماس موجود در استخر افزایش یابد از یک طرف مقدار اکسیژن موجود در استخر کاهش و از طرف دیگر مقدار Co2 و آمونیاک موجود در استخر افزایش می یابد.

3-هندسه استخر و ابعاد آن : بطور مثال در استخرهای گرد و شکلهای مشابه آن به جهت جلوگیری از تغییر شکل پروفیل سرعت جریان استفاده از دستگاههای مدل قارچی پیشنهاد می گردد.

4-مقدار آب ورودی تازه : بطور معمول میتوان بیان نمود هر چقدر مقدار آب ورودی تازه به استخر بیشتر باشد مشکلات استخرها در خصوص کنترل عواملهای حیاتی کاهش می یابد، لذا در یک منبع آبی بدون محدودیت پیشنهاد می گردد حداکثر تراکم ماهی را با ظرفیت آب ورودی با روش کنترل اکسیژنی بالانس گردد . از آنجایی که اکثر منابع آبی مورد بهره برداری دارای دبی پایین تری نسبت به تقاضا می باشند ، پیشنهاد می گردد کمبود وضعیت اکسیژنی را با در نظر گرفتن سایر عوامل دیگر، توسط دستگاههای هواده بالانس نمایند.

5-مشخصات فیزیکی و شیمیایی آب : بطور غیر مستقیم این مشخصات در انتخاب نوع و دستگاههای هواده تأثیر گذار می باشد. مشخصات فیزیکی در پرورش ماهی غالباً کدورت ، و دمای آب می باشد. در خصوص عوامل شیمیایی نیتریت و نیترات از اهمیت خاصی در استفاده از هواده ها برخوردار می باشند . همینطور Co2 کل ، درجه قلیائیت نیز از عوامل شیمیایی دخیل در استفاده از هوادهی هستند.

6-ارتفاع از سطح دریا: موقعیت سایت از نظر ارتفاع از سطح دریا حائز اهمیت است . ارتفاع به دو شکل در بحث هوادهی تأثیر گذار می باشد :

#مقدار قابلیت حلالیت گازها

#حداکثر عمقی که می توان هوادهی نمود .

بطور عمومی هر چقدر ارتفاع محل مزرعه پرورش ماهی پست تر باشد میزان قابلیت انحلال O2 محلول در آب بالاتر بوده و در نتیجه مقدار اکسیژن بیشتری در واحد حجم آب در دسترس ماهی قرار خواهد گرفت دراین شرایط امکان استفاده از تعداد کمتر هواده در یک مزرعه وجود خواهد داشت . مبحث دوم زمانی مطرح می شود که خواسته شود در عمق های متفاوت هوادهی انجام پذیرد محاسبات که در مزارع پرورش ماهی که همسطح یا در ارتفاع سطح دریا می باشد هوادهی در عمق یک متری و کمتر از انجام می شود و در مزارعی که بالاتر از سطح دریا هستند (1200 متر) در عمق 2 متری و بیشتر از آن هوادهی انجام می شود و کمتر از m2 راندمان مطلوبی نخواهد داشت .

 

وضعیت عمومی استخرها و تراکم ماهی

چون غلظت های DO در استخرهای پرورش ماهی معمولاً در شب پایین می آید، لذا شروع به هوادهی در زمان معینی از شب ، قبل از اینکه غلظت DO به حد تحت تنش زا برسد و ادامه آن تا روز بعد از زمانی که سبزینه سازی شروع به تولید اکسیژن در استخر نماید ، انجام می شود . چنانچه از دستگاههای هواده پارویی ، پروانه ای یا عمودی بعنوان هواده استخر استفاده می شود پیشنهاد می گردد جهت جلوگیری از تغییرات رفتار ماهی که به استرس آن می انجامد از 50 درصد ظرفیت حداکثر تراکمی استفاده می گردد . چنانچه از دیفیورزها استفاده می شود حداکثر تراکم پیشنهادی بدون استرس 75 درصد ماکزیمم ظرفیت تراکمی پیشنهاد می گردد .

 

نتیجه گیری

پیشرفت تکنولوژی به همراه تجربه در ارتباط با امورات پرورش آبزیان امکانات و راهکارهای جدید و قابل دسترس و کاربردی را جهت افزایش تولید، کاهش ضایعات و سودآوری بیشتری در اختیار پرورش دهنده قرار می دهد. اما تحقق یافتن این امر مستلزم کاربردی کردن آن توسط پرورش دهندگان می باشد. در انتخاب دستگاههای هوادهی بایستی به حداکثر رساندن بازده اکسیژن رسانی به ازای هر واحد انرژی مصرفی دقت شود و بتوان بیشترین راندمان را با حداکثر صرفه جویی در مصرف انرژی به عمل آورد و در مزارع پرورشی ماهی از آنجا که برنامه ریزی و تولید اکسیژن مصرف بر مبنای تعویض به موقع آب و گازهای مضر و تأمین اکسیژن مورد نیاز انجام می شود ودر راستای ایجاد شرایط زیست مناسب و افزایش رشد ماهیان می باشد . لذا الزاماً بایددستگاه های هوادهی از کارایی مناسب و قابل تعمیر و طول عمر مناسب برخوردار باشند.

مطالب پیشنهادی

_ پرورش میگو در ایران

_ ماهی خشک وکاربرد آن در تولید پودر ماهی

_ پودر ماهی و خصوصیات آن

_ نقش پودر میگو در خوراک دام و طیور

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *