В статье рассмотрены вопросы проектирования и конструирования аэратора для рыбных прудов и водоёмов, основанных, на базе ветровой энергии, также в статье указаны способы по применению устройства. За счет интенсивной аэрации продуктивность рыбной промышленности водоёмов будет увеличена 4–5раз!
Ключевые слова: аэратор, ветровая энергия, воздушный поток, рыбный пруд и водоём, кислород, проектирования, конструкция, технология, подводный мир.
Дыхание является источником жизни не только для людей, но и для всех животных. Известно, что даже растения, которые благодаря фотосинтезу выделяют кислород, в ночное время, когда солнечный свет отсутствует, дышат, т. е. потребляют кислород. В кислороде нуждаются не только те, кто находится на поверхности, но также те, кто обитает под водой.
В связи с этим, проектирование и конструирование аэраторов для рыбных прудов и водоемов является актуальной задачей.
Аэратор — гидромеханический прибор, насыщающий воду кислородом. Рыбам и прочим живым организмам, обитающим в прудах и водоёмов, для жизни необходима определённая концентрация кислорода. Нехватка воздуха негативно отражается на здоровье всего живого.
В естественных условиях, где водоемы перетекают один в другой, происходит насыщение воды кислородом. Непрерывно бьющие источники пополняют водоемы микроэлементами. Но для рыбных прудов и водоёмов потребуется принудительная аэрация. Необходимость в этом обусловлена рядом причин:
– Сезонные и суточные температурные перепады. Чем теплее вода, тем быстрее происходит обмен веществ у обитателей флоры и фауны. Это приводит к большему потреблению кислорода.
– Слишком большое количество ила. Этот осадок мешает нормальному кислородному обмену.
– Излишек растительности. Если вовремя не чистить пруд, то водоросли занимают большую территорию и затрудняют свободный газообмен.
– Излишнее количество обитателей. Чем больше представителей фауны, тем активнее жизнедеятельность и тем больше выделяется ее продукты.
– При аэрации производится нормализация температурного режима.
Если вы определили, что необходимо срочно спасать живность в вашем пруду и водоёму, то на помощь придут специальные приспособления, которые позволяют это сделать — аэраторы. Аэраторы в основном работает электричеством.
В работе рассмотрено конструкция аэратора на основе альтернативных источников энергии — ветра для рыбных прудов и водоёмов.
В естественных условиях кислород попадает в воду при ветре, дожде, разбрызгивания и перемешивания воды от впадающего ручья или водопада и за счет процесса фотосинтеза, происходящего в водных растениях. Теплая вода содержит меньше растворенного кислорода, этим и объясняется то, что летом вода в пруду быстрее «зацветает», в ней может погибнуть рыба, а водные растения становятся вялыми.
Промышленность выпускает аэраторы разного типа — они отличаются не только названиями, но и принципом действия. Выбирая компрессор, учитывают размеры водоёма — каждый прибор рассчитан на определённый объём воды. Что ещё нужно знать о насыщении воды кислородом. Количество кислорода в воде должно соответствовать потребностям рыб — избыток его также вреден, как и нехватка. Потребность в кислороде меняется в зависимости от времени года. Тип аэратора, его конструкция и принцип действия выбирается в соответствии с назначением водоёма. Выбирая аэратор, его оценивают по таким показателям: мощность компрессора; шумность; граничные температуры для использования аппарата. Стоимость аэраторов для большого зарыбленного водоёма стоит около 100 тыс. руб. Оптимальное соотношение производительности компрессора к объёму воды — 1 л/ч на 1 л воды. Для каждого конкретного водоёма аэратор подбирается с учётом множества факторов: плотности зарыбления; наличия водных растений; температуры воды; биохимического состава грунта; глубины водоёма; наличия мелководья; конфигурации дна; наличия тени над водной поверхностью. Установив аэратор, мониторят концентрацию кислорода в зоне распыления посредством специальных тестов. Чтобы аэрация была качественной, необходимо, чтобы суточный поток воды системы был вчетверо больше всего объёма водоёма. При определенных обстоятельствах приходится наращивать мощность аэрационной системы, увеличив количество аэраторов в пруду, если: водоём перенасыщен водорослями; в водоём попадает органика вместе с ливневыми водами; водоём имеет неправильную форму — это затрудняет перемешивание воды. В среднем на каждые 10 000 кв.м водоём необходим как минимум один аэратор [1,2,3].
Для осуществления данной проблемы была проектирована и конструирована автономный аэратор на основе ветровой энергии для рыбных прудов и водоёмов. Работа выполняться совместно с рыбным фермерским хозяйством «Урокбой Ота» города Ферганы. Экспериментально, работа была произведена в научно-экспериментальной лаборатории “Инновационная разработка устройств на основе альтернативных источников энергии и внедрение их на практике” Ферганского Государственного Университета.
Процесс сборки ветровых аэраторов прост и не требует дорогостоящих деталей. Это автономно работающая установка. Для работы ему не нужно электричество — он питается энергией ветра.
Для разработки аэраторов сконструирован воздушный насос. Поставленная цель достигается тем, что воздушный насос на основе кинетической энергии ветра включает установленный на вышке вал, насаженным на нем ветровое колесо с двенадцатью лопастями и эксцентриковый подшипник. Эксцентриковый подшипник использован в воздушном насосе для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение с меньшей частотой. Внизу на площадке вышки установлен воздушный насос. Для движения воздуха по трубе, в воздушном насосе имеется два клапана, входной внизу и выходной сбоку. Ветровое колесо с двенадцатью лопастями вращается даже при очень слабом течении ветра. Для поворота ветра на колесо установлен поворотный механизм. С помощью установки вода насыщается кислородом. Изготовить распылители можно самостоятельно. Для этого, нужно взять полиэтиленовые трубы диаметром 15 или 20 см. В них проделываются отверстия диаметром 1 мм при помощи дрелью. Для того, чтобы выходящие пузырьки были еще меньшего размера, можно обернуть сосуды в поролон.
Насыщение кислорода воды положительно влияет на развитие рыб в прудах и водоемах. Применение аэраторов увеличивается обогащение водной среды кислородом, которое действует положительно на качество и количество обитателей водной среды.
Аэрация может помочь природе в поддержании естественной потребности в растворенном в воде кислороде и активизировать жизнь водоёма. Повышение концентрации растворенного в воде кислорода при аэрации приводит к сбалансированности биологических процессов в пруду. Аэрация помогает очищать застойные воды в водоёмах и улучшает качество воды.
Добавление кислорода в воду водоёма с помощью различных аэрационных устройств решается вопросы:
– Позволить содержать в пруду больше рыбы.
– Устранить или сезонные изменения в воде весной и осенью.
– Улучшить общее качество воды.
– Ускорить процесс разложения органических веществ.
– Уменьшить количество фосфора, который активизирует развитие растений.
– Создать циркуляционные потоки, которые могли бы создать благоприятные условия для водорослей, конкурирующих с синие-зелеными водорослями.
Также укажем, что использование аэраторов для рыболовства гарантирует необходимый уровень обогащения воды кислородом, циркуляцию и потока образование. За счет интенсивной аэрации рыбопродуктивность водоёмов будет увеличена 3–4 раза.
Вывод
Спроектировано и конструировано аэратор для рыбных прудов и водоёмов, основанных, на базе ветровой энергии и указано способы по применению устройства. Применение аэраторов увеличивается обогащение водной среды кислородом, которое действует положительно на качество и количество обитателей водной среды. За счет интенсивной аэрации рыбопродуктивность водоёмов будет увеличена 3–4 раза.
Литература:
- Фрог, Б. Н. Водоподготовка Текст. учеб. пособие для вузов / Б. Н. Фрог.—М.: Изд-во МГУ, 1996. 680 с.
- Акимов, В. А. Технические средства аэрации рыбоводных водоёмов Текст./ В. А. Акимов. М.: Агропромиздат, 1990.-77 с.
- Посупонько, С. В. Водосливные аэраторы решение проблем малых и средних станций аэрации Текст. / С. В. Посупонько [и др.] // ВСТ: Водоснабжение и санитарная техника. — 2005. — № 6. — С. 30.
