EN
Optimizēta šķīdušā skābekļa piegāde nogulšņu–ūdens robežvirsmā
Kā keramiskās aerācijas plāksnes rada smalkas burbuļus efektīvai skābekļa pārnešanai tuvu dīķa dibenam
Keramiskās aerācijas plāksnes darbojas, sadalot kompresēto gaisu caur mikroskopiskām porām savā struktūrā, veidojot mazas burbuļu klastus, kuru diametrs ir aptuveni 1–3 milimetri. Mazāks izmērs nozīmē, ka šie burbuļi ilgāk ceļo līdz virsmai, tādējādi iegūstot vairāk laika, lai mijiedarbotos ar ūdeni, un palielinot kopējo virsmas laukumu, kas pieejams skābekļa apmaiņai. Tieši tas padara visu procesu tik efektīvu skābekļa pārnešanai. Tradicionālie virsmas aeratori var nodrošināt skābekli tikai ūdens augšējos slāņos, bet keramiskās plāksnes, kas uzstādītas dibenā, darbojas tieši tur, kur nogulsnes saskaras ar ūdeni. Tieši tur ir lielākā skābekļa vajadzība, jo šeit notiek dažādu organisko vielu sadalīšanās. Attiecībā uz faktiskajiem rezultātiem šis mērķtiecīgais risinājums nodrošina aptuveni par 30 procentiem labāku skābekļa pārnešanu salīdzinājumā ar vecākām metodēm. Kāpēc? Jo šiem mazajiem mikroburbuļiem attiecībā pret to tilpumu ir aptuveni astoņas reizes lielāks virsmas laukums salīdzinājumā ar lielākiem burbuļiem. Turklāt tie pārvietojas uz augšu gludā veidā, neuztraucot nogulsnēs, kas palīdz uzturēt zemāko ūdens slāņu piesātinātu ar skābekli tieši tur, kur zivis pavadīt lielāko daļu laika barojoties un atpocoties, kā arī tur, kur tās visvairāk riskē ciest no zema skābekļa līmeņa.
Ietekme uz zivju veselību: Stabils šķīdušā skābekļa (DO) līmenis >5 mg/L samazina žaunu stresu, slimību izraisītāju incidenci un nāves gadījumus
Šķīdušā skābekļa (DO) līmeņa uzturēšana vienmēr augstāk par 5 mg/L novērš hipoksisku stresu, kas izraisa žaunu hiperplāziju, imūnsistēmas nomākšanu un metabolisko neefektivitāti. Pārtikas un lauksaimniecības organizācijas (FAO) 2022. gada analīze komerciālajās tilāpijas un karpu audzētavās atklāja, ka audzētavas, kurās šis slieksnis tika sasniegts, samazināja:
- Žaunu audu bojājumus par 45%,
- Kolonārijs un saprolegnijas izplatīšanos par 31%,
- Kopējo nāves gadījumu skaitu par 22%.
Kad ūdens sistēmu dibenā pastāv vienmērīgs skābekļa piegādes līmenis, zivis var labāk regulēt sāls līdzsvaru un pārstrādāt atkritumus, neiztērējot papildu enerģiju stresa reakciju veidošanai. Mūsu tilāpiju uzraudzības projektos mēs esam novērojuši kortizola līmeņa samazināšanos aptuveni par 37 %, kas faktiski nozīmē, ka tās pārvērš barību ķermeņa masā aptuveni par 18 % efektīvāk. Keramiskās aerācijas plāksnes šeit patiešām rada lielu atšķirību, jo tās novērš tos nepatīkamos skābekļa līmeņa svārstījumus ūdenskrātuves dibenā. Tas radīt daudz stabilitātes pilnīgi visā zivju dzīves ciklā — sākot ar mazajiem zivju mazuļiem, kuri pareizi aug, līdz nobriedušajām zivīm, kas gatavas tirgū, viss vienkārši darbojas labāk, ja ūdens apstākļi nepārtraukti nemainās.
Uzlabota dibena ūdens kvalitāte un nogulsnu stabilizācija
Toksisko metabolītu nomākšana: par 41 % mazāks kopējais amonija slāpekļa (TAN) un sērūdeņraža plūsma, izmantojot plākšņu aerāciju
Kad mēs nodrošinām skābekli līdz tajai vietai, kur ūdens saskaras ar nogulsnēm, tas aptur šos kaitīgos anaerobos procesus un to nepatīkamos blakusproduktus. Pagājušajā gadā žurnālā «Aquacultural Engineering» tika publicēts pētījums, kurā parādīts, ka šīs keramiskās aerācijas plāksnes samazina kopējo amonjaka slāpekli un ūdeņraža sulfīdu aptuveni par 40 procentiem salīdzinājumā ar parastajām virsmas aerācijas metodēm. Augstas šķīstošā skābekļa koncentrācijas uzturēšana ūdens apakšējās daļās palīdz bīstamo amonjaku pārvērst drošākos nitrātus nitrifikācijas procesā. Tajā pašā laikā tas novērš sulfātreducējošo baktēriju aktivitāti, kas patiesībā ir galvenais iemesls ūdeņraža sulfīda veidošanai. Tāpēc šis divkāršais efekts faktiski samazina zivju slimību un masveida nobiršanu risku, ko izraisa ilgstošs skābekļa trūkums ūdenī.
Anaerobo nogulšņu uzkrāšanās un saistīto nepatīkamo garšu profilakse nobriedušām zivīm, kas gatavas novākšanai
Kad akvakultūras sistēmās skābekļa līmenis ilgu laiku paliek zems, veidojas vide, kurā labi izplatās noteikti kaitīgi bakterijas. Šīs bakterijas rada nepatīkamus garšas savienojumus — geosminu un MIB, kas tiek uzņemti zivju miesā un pēc novākšanas ir ļoti grūti no tās izskalot. Vienkāršs risinājums ir nepārtraukta apakšējā aerācija, kas novērš zemo skābekļa līmeni, kas nepieciešams šo nepatīkamo smaku veidošanai. Tajā pašā laikā tā veicina arī noderīgo bakteriju augšanu, kas patiesībā sadala jau esošos piesārņojumus. Zemkopji Indijā un Brazīlijā ir redzējuši, ka to problēmas dramatiski samazinājušās — dažas saimniecības ziņo par aptuveni divreiz mazāku novāktās zivju partijas noraidīšanu dēļ garšas problēmām, kad dīķa dibenā tiek uzstādītas īpašas keramiskās aerācijas plāksnes. Šo pieeju kombinējot ar ozona aparātiem vai ultravioletās gaismas apstrādi, mēs pēkšņi iegūstam stabili bāzi vispārējai ūdens kvalitātes pārvaldībai. Tas nozīmē mazāku vajadzību pēcfakta dārgiem risinājumiem un lielākas iespējas iegūt augstākas cenas par novākto zivju partiju.
Enerģijas izmantošanas efektivitāte, krājuma blīvuma optimizācija un operacionālā ilgtspēja
Augstāka skābekļa pārnesešanas efektivitāte: 1,8–2,3 kg O₂/kWh pret 0,9–1,4 kg O₂/kWh mehāniskajiem aeratoriem
Keramiskās aerācijas plāksnes var ražot 1,8–2,3 kilogramus skābekļa katrā patērētajā kilovatstundā, kas ir gandrīz divreiz vairāk nekā tradicionālās mehāniskās aeratoru sistēmas spēj sasniegt, pamatojoties uz 2023. gada ASV Lauksaimniecības departamenta Pētniecības un izstrādes aģentūras (USDA-ARS) jaunākajiem salīdzinājumiem. Kāpēc šīs plāksnes ir tik efektīvas? Tās rada ļoti mazas burbuļus, kas vienmērīgi izplatās pa ūdens virsmu, palielinot skābekļa un ūdens saskares laukumu, vienlaikus iztērējot mazāk enerģijas liekai turbulences vai šļakstošai virsmai radīšanai. Zivju audzētāji, kas pāriet uz šo tehnoloģiju, parasti redz savu elektroenerģijas rēķinus samazināties par aptuveni 30–45 procentiem salīdzinājumā ar vecajām pāļu ritenīšu sistēmām. Tas nozīmē reālus naudas ietaupījumus, neietekmējot šķīstošā skābekļa līmeņus — kas ir absolūti būtiski zivju veselībai, to pareizai augšanai un izdzīvošanai stresainos apstākļos pārpildītās tvertnēs.
Ļauj palielināt zivju blīvumu 35–50% bez šķīstošā skābekļa (DO) līmeņa krituma RAS sistēmās un zemes dīķos
Testi, kas veikti Indijas un Brazīlijas saimniecībās, rāda, ka šīs keramiskās aerācijas plāksnes ļauj zvejniekiem savos baseinos un dīķos ievietot par 35–50 procentiem vairāk zivju nekā agrāk, neizraisot šķīstošā skābekļa problēmas. Kad skābeklis vienmērīgi izplatās pa ūdeni, tās nepatīkamās zemskābekļa mirušās zonas nozūd no apakšējām joslām, kur uzkrājas zivju atkritumi un patērē to mazisko skābekli, kas palicis. Šīs sistēmas uztur šķīstošā skābekļa līmeni virs 5 mg uz litru pat tad, ja ūdens tilpumā ir vairāk nekā 80 kilogrami zivju uz kubikmetru. Tas nozīmē, ka nav nejaušu sistēmu darbības pārtraukumu, kuri nogalina visu zivju partiju. Zemnieki, kas pāriet uz šo tehnoloģiju, atklāj, ka var droši audzēt vairāk zivju, vienlaikus samazinot ūdens nomainīšanas biežumu savās sistēmās aptuveni par ceturtdaļu. Tas ne tikai padara darbību ilgtspējīgāku, bet arī ilgtermiņā ietaupa resursus.
Stratēģiska integrācija ar modernām ūdens attīrīšanas sistēmām
Sinergija starp aerācijas plāksnēm un ozona ģeneratoriem, lai uzlabotu oksidāciju un patogēnu kontroli
Keramiskās aerācijas plāksnes patiešām uzlabo ozona efektivitāti ūdens apstrādē. Kad ozons (O₃) nonāk ūdenī, tas ātri sadalās un veido ļoti reaktīvus hidroksilradikālus, kas nogalina kaitīgos mikroorganismus un noārda organisko piesārņojumu. Tomēr pastāv viena problēma — ozons ir nestabils un ātri izkliedējas, tāpēc nepieciešama efektīva izplatīšana un pietiekams laiks, lai tas varētu pilnībā izdarīt savu darbu. Smalku burbuļu aerācijas plāksnes tieši to arī nodrošina. Tās vienmērīgi izkliedē ozonu visā ūdenī un vienlaikus pievada papildu skābekli, kas palikušo ozonu pārvērš par parasto skābekļa gāzi (O₂). Šī divkomponentu sistēma, pēc Pārtikas un lauksaimniecības organizācijas 2022. gadā veiktajiem pētījumiem vīrusu līmeņa jomā, spēj iznīcināt aptuveni 99 % kaitīgo organismu. To, kas šīs plāksnes padara īpaši efektīvas, ir to spēja novērst ozona pārmērīgu koncentrāciju injekcijas vietā, kas palīdz paātrināt sērūdeņraža un amonjaka atlikumu sadalīšanos. Rezultātā ūdens kļūst skaidrāks par aptuveni 5 NTU vienībām, nevēlamās garšas pazūd pirms ražošanas laika, šķīdušais skābeklis vienmēr paliek virs 5 mg/l, un ķīmisko dezinfekcijas līdzekļu izmantošanu var samazināt par 30–50 procentiem.
