Source material

دليل لإعادة تدوير الاستزراع المائي

1. مقدمة في إعادة تدوير الاستزراع المائي

   Original publication 2015 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   إعادة تدوير الاستزراع المائي هو في الأساس تقنية لاستزراع الأسماك أو الكائنات الحية المائية الأخرى عن طريق إعادة استخدام المياه في الإنتاج. وتستند هذه التقنية إلى استخدام المرشحات الميكانيكية والبيولوجية، ويمكن من حيث المبدأ استخدام هذه الطريقة لأي نوع من الأنواع التي تزرع في الاستزراع المائي مثل الأسماك والجمبري والمحار وغيرها. ومع ذلك فإن تقنية إعادة الدوران تستخدم بشكل أساسي في الاستزراع السمكي، ويهدف هذا الدليل إلى العاملين في هذا المجال تربية الأحياء المائية.

   وتزداد إعادة الدوران بسرعة في العديد من مناطق قطاع الاستزراع السمكي، وتنتشر النظم في وحدات إنتاج تختلف من مصانع ضخمة تولد أطنان كثيرة من الأسماك سنوياً للاستهلاك إلى نظم صغيرة متطورة تستخدم لإعادة التخزين أو لإنقاذ الأنواع المهددة بالانقراض.

   ويمكن إجراء إعادة تدوير في كثافة مختلفة اعتمادا على كمية المياه التي يعاد تدويرها أو إعادة استخدامها. فبعض المزارع هي نظم زراعية شديدة الكثافة يتم تركيبها داخل مبنى مغلق معزول يستخدم ما لا يقل عن 300 لتر من المياه الجديدة، وأحيانا أقل من ذلك، لكل كيلو من الأسماك المنتجة سنويا. و هناك نظم أخرى هي المزارع التقليدية في الهواء الطلق التي أعيد بناؤها في نظم أعيد تدويرها باستخدام مياه جديدة تبلغ حوالي3 أمتار مكعبة لكل كيلو من الأسماك المنتجة سنويا. و عادة ما يستخدم نظام التدفق التقليدي لل تراوت حوالي 30مترا مكعبا لكل كيلو من الأسماك المنتجة سنويا. وكمثال على ذلك، في مزرعة سمكية تنتج 500 طن من الأسماك سنويا، فإن استخدام المياه الجديدة في الأمثلة المقدمة سيكون 17ممكعب/ساعة (ح)، 171ممكعب/ساعة و 1 712ممكعب/ساعة على التوالي، وهو فرق كبير.

   

   _الشكل 1.1 نظام إعادة تدوير داخلي. _

   طريقة أخرى لحساب درجة إعادة الدوران هي استخدام الصيغة:

   —

   

   —

   وقد استخدمت الصيغة في الشكل 1-2 لحساب درجة إعادة الدوران في مختلف كثافات النظام, و بالمقارنة أيضا مع الطرق الأخرى لقياس معدل إعادة الدوران.

   | نوع النظام | استهلاك المياه الجديدة لكل كيلوغرام من الأسماك المنتجة في السنة | استهلاك المياه الجديدة لكل متر مكعب في الساعة | استهلاك المياه الجديدة يوميا من إجمالي حجم مياه النظام | درجة إعادة تدوير في نظام voll. |: —: |: —: |: —: |: —: |: —: | | تدفق من خلال | 30 م3 | 1 712 م3 /ساعة | 1 028% | 0% | | راس مستوى منخفض | 3 م3 | 171 م3 /ساعة | 103% | 95.9% | | راس مكثفة | 1 م3 | 57 م3 /ساعة | 34% | 98.6% | | راس سوبر مكثفة |0.3 م 3 | 17 م3 /ساعة | 6% | 99.6% |

   _الشكل 1.2 مقارنة درجة إعادة التدوير بكثافات مختلفة بالمقارنة مع الطرق الأخرى لقياس معدل إعادة الدوران. و تستند الحسابات إلى مثال نظري لنظام يبلغ طنه 500 طن/سنة يبلغ حجمه الكلي لل مياه 000 4 متر مكعب, حيث يبلغ حجم صهاريج الأسماك 0003 متر مكعب. _

   ومن و جهة النظر البيئية, فإن الكمية المحدودة من المياه المستخدمة في إعادة تدوير المياه مفيدة بطبيعة الحال لأن المياه أصبحت موردا محدودا في كثير من المناطق. كما أن الاستخدام المحدود للمياه يجعل من الأسهل والأرخص إزالة العناصر الغذائية التي تفرز من الأسماك لأن حجم المياه التي يتم تفريغها أقل بكثير من تلك التي يتم تصريفها من مزرعة الأسماك التقليدية. ولذلك يمكن اعتبار الاستزراع المائي من أكثر الطرق ملاءمة للبيئة لإنتاج الأسماك على مستوى قابل للاستمرار من الناحية التجارية. ويمكن استخدام المغذيات من الأسماك المستزرعة كسماد في الأراضي الزراعية أو كأساس لإنتاج الغاز الحيوي.

   

   _الشكل 1.3 مزرعة إعادة تدوير في الهواء الطلق. _

   يستخدم مصطلح «صفر التفريغ» في بعض الأحيان فيما يتعلق باستزراع الأسماك، وعلى الرغم من أنه من الممكن تجنب كل تصريف من المزرعة من كل الحمأة والمياه، إلا أن معالجة مياه الصرف للتركيزات الأخيرة هي في أغلب الأحيان الفصل الأول: مقدمة لإعادة تدوير الاستزراع المائي مسألة مكلفة لتنظيف قبالة تماما. وبالتالي يجب أن يكون طلب تفريغ المغذيات والماء دائمًا جزءًا من تطبيق إذن التخطيط.

   الأكثر إثارة للاهتمام على الرغم من ذلك، هو حقيقة أن الاستخدام المحدود للمياه يعطي فائدة كبيرة للإنتاج داخل مزرعة الأسماك. تعتمد الاستزراع السمكي التقليدي اعتمادا كليا على الظروف الخارجية مثل درجة حرارة المياه في النهر، ونظافة المياه، ومستويات الأكسجين، أو الأعشاب والأوراق المنجرفة في أسفل المجرى ومنع شاشات المدخل، وما إلى ذلك في نظام إعادة تدوير هذه العوامل الخارجية يتم القضاء عليها إما تماما أو جزئيا، اعتمادا على درجة إعادة تدوير وبناء المصنع.

   وتمكن إعادة تدوير الأسماك مزارع الأسماك من السيطرة الكاملة على جميع المعلمات في الإنتاج، ومهارات المزارع لتشغيل نظام إعادة تدوير نفسها تصبح بنفس أهمية قدرته على رعاية الأسماك.

   المعلمات التحكم مثل درجة حرارة الماء، ومستويات الأكسجين، أو ضوء النهار لهذه المسألة، يعطي ظروف مستقرة ومثالية للأسماك، مما يعطي مرة أخرى إجهادا أقل ونمو أفضل. وتؤدي هذه الظروف المستقرة إلى نمط نمو مطرد ومتوقع يمكّن المزارع من التنبؤ بدقة بموعد وصول الأسماك إلى مرحلة أو حجم معين. والميزة الرئيسية لهذه الميزة هي أنه يمكن وضع خطة إنتاج دقيقة وأنه يمكن التنبؤ بالوقت المحدد الذي ستكون فيه الأسماك جاهزة للبيع. وهذا يشجع الإدارة العامة للمزرعة ويعزز القدرة على تسويق الأسماك بطريقة تنافسية.

   الرسم غير متاح في هذه النسخة المنقولة؛ راجع الإصدار الأصلي.

   _الشكل 1.4 بعض المعلمات التي تؤثر على نمو ورفاه الأسماك. _

   هناك العديد من المزايا لاستخدام تقنية إعادة تدوير الأسماك في تربية الأسماك، وسيتناول هذا الدليل هذه الجوانب في الفصول التالية. ومع ذلك، فإن أحد الجوانب الرئيسية التي ينبغي ذكرها على الفور هو الأمراض. ويخفض تأثير مسببات الأمراض إلى حد كبير في نظام إعادة الدوران، حيث أن الأمراض الغازية من البيئة الخارجية تقلل إلى أدنى حد ممكن من الاستخدام المحدود للمياه. يتم أخذ المياه اللازمة لاستزراع الأسماك التقليدية من النهر أو البحيرة أو البحر، مما يزيد بشكل طبيعي من خطر الإصابة بالأمراض. وبسبب الاستخدام المحدود للمياه في إعادة تدوير المياه، يتم أخذ المياه بشكل رئيسي من البئر أو نظام الصرف الصحي أو الربيع حيث يكون خطر الإصابة بالأمراض ضئيلاً. في الواقع، العديد من أنظمة إعادة تدوير ليس لديها أي مشاكل مع الأمراض على الإطلاق، وبالتالي يتم تقليل استخدام الدواء بشكل كبير لصالح الإنتاج والبيئة. للوصول إلى هذه الممارسة الزراعية المستوى، من المهم للغاية بالطبع أن يكون مزارع الأسماك حذراً للغاية بشأن البيض أو جمهورية يوغوسلافيا الاتحادية التي يجلبها إلى مزرعته. يتم نقل العديد من الأمراض إلى أنظمة عن طريق أخذ البيض أو الأسماك الموبوءة للتخزين. أفضل طريقة لتجنب الأمراض التي تدخل بهذه الطريقة، ليست لجلب الأسماك من الخارج، ولكن فقط جلب البيض لأن هذه يمكن تطهيرها تماما من الأمراض.

   يتطلب الاستزراع المائي المعرفة، والتربية الجيدة، والثبات، وأحيانًا أعصاب الفولاذ. التحول من تربية الأسماك التقليدية إلى إعادة تدوير يجعل الكثير من الأشياء أسهل، ولكن في الوقت نفسه يتطلب مهارات جديدة وأكبر. ولتحقيق النجاح في هذا النوع المتقدم جداً من الاستزراع المائي يتطلب التدريب والتعليم لهذا الغرض تم كتابة هذا الدليل.

   • المصدر: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، 2015، جاكوب بريغنبالي، دليل لإعادة تدوير الاستزراع المائي، http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. مستنسخة بإذن *

2. نظام إعادة تدوير، خطوة بخطوة

   Original publication 2015 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   في نظام إعادة الدوران، من الضروري معالجة المياه بشكل مستمر لإزالة النفايات التي تفرزها الأسماك، وإضافة الأكسجين للحفاظ على الأسماك على قيد الحياة وبصحة جيدة. نظام إعادة تدوير هو في الواقع بسيط جدا. من مخرج خزانات الأسماك يتدفق الماء إلى مرشح ميكانيكي ثم إلى مرشح بيولوجي قبل أن يتم تهوية وتجريد من ثاني أكسيد الكربون وعاد إلى خزانات الأسماك. هذا هو المبدأ الأساسي لإعادة التداول.

   ويمكن إضافة العديد من المرافق الأخرى، مثل الأوكسجين مع الأكسجين النقي، والأشعة فوق البنفسجية أو تطهير الأوزون، وتنظيم الأس الهيدروجيني التلقائي، وتبادل الحرارة، وإزالة النيتريكاتيون، وما إلى ذلك اعتمادا على المتطلبات الدقيقة.

   

   _الشكل 2.1 رسم مبدأ لنظام إعادة تدوير. يتكون النظام الأساسي لمعالجة المياه من الترشيح الميكانيكي والمعالجة البيولوجية والتهوية/التجريد. ويمكن إضافة المزيد من التركيبات، مثل تخصيب الأكسجين أو التطهير بالأشعة فوق البنفسجية، حسب المتطلبات. _

   الأسماك في مزرعة الأسماك تتطلب التغذية عدة مرات في اليوم. يتم تناول العلف وهضمها من قبل الأسماك ويستخدم في استقلاب الأسماك التي توفر الطاقة والتغذية للنمو والعمليات الفسيولوجية الأخرى. ويدخل الأكسجين (O2) من خلال الخياشيم، وهو مطلوب لإنتاج الطاقة وتحطيم البروتين، حيث يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون (CO2) والأمونيا (NH3) كمنتجات نفايات. وتفرز الأعلاف غير المهضوم في الماء كبراز، وتسمى المواد الصلبة المعلقة (SS) والمواد العضوية. يفرز ثاني أكسيد الكربون والأمونيا من الخياشيم في الماء. وهكذا تستهلك الأسماك الأكسجين والأعلاف، ونتيجة لذلك فإن المياه في النظام ملوثة بالبراز وثاني أكسيد الكربون والأمونيا.

   

   الشكل 2-2 يؤدي تناول الأعلاف واستخدام الأكسجين إلى نمو الأسماك وإفراز منتجات النفايات، مثل ثاني أكسيد الكربون والأمونيا والبراز. _

   يمكن التوصية باستخدام الأعلاف الجافة فقط في نظام إعادة الدوران. ولا بد من تجنب استخدام أسماك القمامة بأي شكل من الأشكال لأنها ستلوث النظام بشكل كبير ومن المرجح جدا أن تكون العدوى بالأمراض. إن استخدام الأعلاف الجافة آمن ولديه أيضًا ميزة تصميمه لتلبية الاحتياجات البيولوجية الدقيقة للأسماك. يتم تسليم الأعلاف الجافة بأحجام بيليه مختلفة مناسبة لأي مرحلة من مراحل الأسماك، ويمكن الجمع بين المكونات في تغذية الأسماك الجافة لتطوير الأعلاف الخاصة لزريعة، أرصدة الحضنة، النمو، إلخ.

   في نظام إعادة التدوير، يكون معدل الاستخدام العالي للعلف مفيدًا لأن ذلك سيقلل من كمية منتجات الإفراز وبالتالي يقلل من التأثير على نظام معالجة المياه. في نظام مُدار بشكل احترافي، سيتم تناول جميع الأعلاف المضافة مع الحفاظ على كمية الأعلاف غير المُؤكل إلى أدنى حد ممكن. تم تحسين معدل تحويل الأعلاف (FCR)، الذي يصف عدد الكيلوغرامات من الأعلاف التي تستخدمها لكل كيلو من الأسماك التي تنتجها، ويحصل المزارع على عائد إنتاج أعلى وتأثير أقل على نظام المرشحات. العلف غير المأكل هو مضيعة للمال ويؤدي إلى تحميل غير ضروري على نظام التصفية. وتجدر الإشارة إلى أن الأعلاف المناسبة بشكل خاص للاستخدام في أنظمة إعادة الدوران متوفرة. ويهدف تكوين هذه الأعلاف إلى زيادة امتصاص البروتين في الأسماك إلى الحد الأقصى وبالتالي تقليل إفراز الأمونيا في الماء.

   | حجم البليت | حجم السمك, غرام | بروتين | دهون | | — | — | — | | 3 مم | 40 - 125 | 43% | 27% | | 4.5 مم | 100 - 500 | 42% | 28% | | 6.5 ملم | 400 - 1200 | 41% | 29% |

   | التركيب,% | 3.0 ملم | 4.5 ملم | 6.5 ملم | | — | — | — | | دقيق السمك | 22 | 21 | 20 | | زيت السمك | 9 | 10 | 10 | | زيت بذور الاغتصاب | 15 | 15 | 16 | | وجبة الهيموغلوبين | 11 | 11 | 11 | | بازلاء | 5 | 5 | 5 | | صويا | 10 | 11 | 11 | | قمح | 12 | 11 | 11 | | الغلوتين القمح | 5 | 5 | 5 | | مركزات بروتين أخرى | 10 | 10 | 10 | 10 | | الفيتامينات والمعادن وغيرها | 1 | 1 | 1 | 1 |

   _الشكل 2.3 مكونات ومحتوى تغذية التراوت مناسبة للاستخدام في نظام إعادة الدوران. المصدر: بيومار. _

   المكونات في نظام إعادة التدوير

   خزانات السمك

   | خصائص الدبابات | خزان دائري | القناة نهاية D | نوع القناة | | — | — | — | | تأثير التنظيف الذاتي | 5 | 4 | 3 | | انخفاض وقت الإقامة من الجسيمات | 5 | 4 | 3 | | التحكم بالأكسجين والتنظيم | 5 | 5 | 4 | | استخدام الفضاء | 2 | 4 | 5 |

   _الشكل 2.4 تصاميم الدبابات المختلفة تعطي خصائص ومزايا مختلفة. تصنيف 1-5، حيث 5 هو الأفضل. _

   يجب أن تلبي البيئة في خزان تربية الأسماك احتياجات الأسماك، سواء فيما يتعلق بنوعية المياه أو تصميم الخزانات. اختيار تصميم الخزان المناسب، مثل الحجم والشكل، وعمق المياه، وقدرة التنظيف الذاتي، وما إلى ذلك يمكن أن يكون لها تأثير كبير على أداء الأنواع المربية.

   إذا كان السمك هو مسكن في القاع، فإن الحاجة إلى مساحة سطح الخزان هي الأكثر أهمية، ويمكن خفض عمق المياه وسرعة تيار المياه (سمك التوربوت، وحيد أو غيرها من الأسماك المسطحة)، في حين أن الأنواع الحية البحرية مثل السلمون ستستفيد من كميات أكبر من المياه وتظهر تحسنا في الأداء سرعات أعلى من الماء.

   في خزان دائري، أو في خزان مربع مع زوايا مقطوعة، يتحرك الماء في نمط دائري مما يجعل عمود الماء بأكمله من الخزان يتحرك حول المركز. الجسيمات العضوية لديها وقت إقامة قصير نسبيا من بضع دقائق، اعتمادا على حجم الخزان، ويرجع ذلك إلى هذا النمط الهيدروليكي الذي يعطي تأثير التنظيف الذاتي. مدخل عمودي مع تعديل أفقي هو وسيلة فعالة للسيطرة على التيار في مثل هذه الدبابات.

   في القناة الهيدروليكية ليس لها تأثير إيجابي على إزالة الجسيمات. من ناحية أخرى، إذا تم تخزين خزان الأسماك بكفاءة مع الأسماك، فإن تأثير التنظيف الذاتي لتصميم الخزان سيعتمد على نشاط الأسماك أكثر منه على تصميم الخزان. إن ميل قاع الخزان له تأثير ضئيل أو معدوم على تأثير التنظيف الذاتي، ولكنه سيجعل التجفيف الكامل أسهل عند إفراغ الخزان.

   

   _الشكل 2.5 مثال على تصميم الخزان المثمن في نظام إعادة تدوير توفير مساحة مع تحقيق التأثيرات الهيدروليكية الجيدة للخزان الدائري. المصدر: مجموعة AKVA. _

   تستحوذ الدبابات الدائرية على مساحة أكبر مقارنة بالمجاري المائية، مما يضيف إلى تكلفة تشييد مبنى. عن طريق قطع زوايا خزان مربع يظهر تصميم خزان مثمن، والتي سوف تعطي استخدام مساحة أفضل من الدبابات الدائرية، وفي الوقت نفسه يتم تحقيق الآثار الهيدروليكية الإيجابية للخزان الدائري (انظر الشكل 2.5). ومن المهم أن نلاحظ أن بناء الدبابات الكبيرة سوف يفضل دائما الخزان الدائري لأن هذا هو أقوى تصميم وأرخص طريقة لصنع الخزان.

   كما يجمع نوع الخزان الهجين بين الخزان الدائري وممر القناة المسمى «القناة المنتهية في D» بين تأثير التنظيف الذاتي للدبابات الدائرية مع الاستخدام الفعال لمساحة القناة. ومع ذلك، نادرا ما يستخدم هذا النوع من الدبابات في الممارسة العملية، ويفترض أن يكون تركيب الصهريج يتطلب أعمالا إضافية وإجراءات جديدة في الإدارة.

   وتعد مستويات الأكسجين الكافية لرفاه الأسماك مهمة في تربية الأسماك وعادة ما يتم الاحتفاظ بها مرتفعة عن طريق زيادة مستوى الأكسجين في مياه المدخل إلى الخزان.

   ويمكن أيضا استخدام الحقن المباشر للأكسجين النقي في الخزان عن طريق استخدام الناشرون، ولكن الكفاءة أقل وأكثر تكلفة.

   التحكم في مستويات الأكسجين وتنظيمها في الخزانات الدائرية أو ما شابه ذلك أمر سهل نسبيًا لأن عمود الماء يخلط باستمرار مما يجعل محتوى الأكسجين نفسه تقريبًا في أي مكان في الخزان. وهذا يعني أنه من السهل جدا للحفاظ على مستوى الأكسجين المطلوب في الخزان. إن مسبار الأكسجين الذي يوضع بالقرب من مخرج الخزان سيعطي مؤشراً جيداً على الأكسجين المتاح. الوقت الذي يستغرقه المسبار لتسجيل تأثير الأكسجين الذي يتم إضافته إلى خزان دائري سيكون قصيرًا نسبيًا. يجب عدم وضع المسبار بالقرب من المكان الذي يتم فيه حقن الأكسجين النقي أو حيث يتم تغذية المياه الغنية بالأكسجين.

   

   _الشكل 2.6 خزان دائري، قناة نهاية D، ونوع القناة. _

   في القناة، ومع ذلك، فإن محتوى الأكسجين سيكون دائما أعلى في مدخل وأقل في منفذ، مما يعطي أيضا بيئة مختلفة اعتمادا على مكان السباحة كل الأسماك. يجب دائمًا وضع مسبار الأكسجين لقياس محتوى الأكسجين في الماء في المنطقة ذات المحتوى الأدنى من الأكسجين، بالقرب من المخرج. هذا التدرج الأكسجين المصب سيجعل تنظيم الأكسجين أكثر صعوبة حيث أن الفارق الزمني من ضبط الأكسجين صعودا أو هبوطا عند المدخل إلى الوقت الذي يقاس فيه عند المخرج يمكن أن يصل إلى ساعة. قد يتسبب هذا الوضع في ارتفاع الأكسجين وهبوطه طوال الوقت بدلاً من التذبذب حول المستوى المحدد. ومع ذلك، فإن تركيب أنظمة مراقبة الأكسجين الحديثة باستخدام الخوارزميات والثوابت الزمنية سيمنع هذه التقلبات غير المرغوب فيها.

   يجب بناء منافذ الصهاريج لإزالة جزيئات النفايات على النحو الأمثل، ومزودة بشاشات ذات أحجام شبكية مناسبة. أيضا، يجب أن يكون من السهل جمع الأسماك الميتة خلال روتين العمل اليومي.

   وغالبا ما تكون الخزانات مزودة بأجهزة استشعار لمستوى المياه ومحتوى الأكسجين ودرجة الحرارة للحصول على السيطرة الكاملة على المزرعة. وينبغي أيضا النظر في تركيب الناشرون لتوريد الأكسجين مباشرة في كل خزان في حالة الطوارئ.

   

   _الشكل 2.7 فلتر الطبل. المصدر: CM Aqua. _

   الترشيح الميكانيكي

   وقد ثبت أن الترشيح الميكانيكي لمياه المخرج من خزانات الأسماك هو الحل العملي الوحيد لإزالة منتجات النفايات العضوية. واليوم تقوم جميع مزارع الأسماك المعاد تدويرها تقريبا بتصفية مياه المخرج من الخزانات في ما يسمى بميكروسكرين مزودة بقطعة قماش فلتر تتراوح عادة بين 40 و 100 ميكرون. فلتر الطبل هو إلى حد بعيد النوع الأكثر شيوعا من ميكروسكرين، والتصميم يضمن إزالة لطيف من الجسيمات.

   وظيفة مرشح الطبل:

   1 - يدخل الماء المراد تصفيته إلى الأسطوانة.

   2 - يتم تصفية المياه من خلال عناصر مرشح الأسطوانة. الفرق في مستوى المياه داخل/خارج الأسطوانة هو القوة الدافعة للترشيح.

   3 - المواد الصلبة محاصرة على عناصر المرشح وترفع إلى منطقة الغسيل العكسي عن طريق دوران الأسطوانة.

   4 - يتم رش الماء من فوهات الشطف من الخارج لعناصر المرشح. يتم غسل المواد العضوية المرفوضة من عناصر المرشح في علبة الحمأة.

   5 - تتدفق الحمأة جنبا إلى جنب مع المياه عن طريق الجاذبية من المرشح الذي يهرب من مزرعة الأسماك لمعالجة مياه الصرف الخارجي (انظر الفصل 6).

   الترشيح ميكروسكرين لديه المزايا التالية:

   • الحد من الحمل العضوي للمرشح الحيوي.

   • جعل الماء أكثر وضوحا كما يتم إزالة الجسيمات العضوية من الماء.

   • تحسين ظروف النتريكاتيون حيث أن المرشح الحيوي لا يسد.

   • تأثير الاستقرار على عمليات الترشيح الحيوي.

   العلاج البيولوجي

   لا تتم إزالة جميع المواد العضوية في المرشح الميكانيكي، وسوف تمر أجود الجسيمات من خلال جنبا إلى جنب مع المركبات المذابة مثل الفوسفات والنيتروجين. الفوسفات هو مادة خاملة، مع عدم وجود تأثير سام، ولكن النيتروجين في شكل الأمونيا الحرة (NH3) سامة، ويحتاج إلى أن تتحول في المرشح الحيوي إلى نترات غير ضارة. إن انهيار المادة العضوية والأمونيا هو عملية بيولوجية تقوم بها البكتيريا في المرشح الحيوي. تتأكسد البكتيريا المتغايرة المادة العضوية عن طريق استهلاك الأكسجين وإنتاج ثاني أكسيد الكربون والأمونيا والحمأة. البكتيريا النتريفينغ تحويل الأمونيا إلى النتريت وأخيرا إلى نترات.

   تعتمد كفاءة الترشيح الحيوي في المقام الأول على:

   • درجة حرارة الماء في النظام.

   • مستوى الأس الهيدروجيني في النظام.

   للوصول إلى معدل نترجة مقبول، يجب الحفاظ على درجات حرارة المياه في حدود 10 إلى 35 درجة مئوية (الأمثل حوالي 30 درجة مئوية) ومستويات الأس الهيدروجيني بين 7 و8 درجات مئوية. وستعتمد درجة حرارة الماء في أغلب الأحيان على الأنواع التي يتم تربيتها، وبالتالي لا يتم تعديلها للوصول إلى معدل النترجة الأمثل، ولكن لإعطاء مستويات مثالية لنمو الأسماك. ومع ذلك، فإن تنظيم الأس الهيدروجيني فيما يتعلق بكفاءة المرشحات البيولوجية مهم لأن انخفاض مستوى الأس الهيدروجيني يقلل من كفاءة المرشح الأحيائي. ولذلك ينبغي إبقاء الرقم الهيدروجيني فوق 7 من أجل الوصول إلى معدل مرتفع من النتريفيج البكتيري. من ناحية أخرى، فإن زيادة الرقم الهيدروجيني يؤدي إلى زيادة كمية الأمونيا الحرة (NH3)، مما سيعزز التأثير السام. ولذلك فإن الهدف هو إيجاد التوازن بين هذين الهدفين المعاكسين لتعديل الرقم الهيدروجيني. نقطة التعديل الموصى بها هي بين الرقم الهيدروجيني 7.0 ودرجة الحموضة 7.5.

   هناك عاملان رئيسيان يؤثران على درجة الحموضة في نظام إعادة تدوير المياه:

   • إنتاج ثاني أكسيد الكربون ~ 2 من الأسماك ومن النشاط البيولوجي للمرشح الحيوي.

   • الحمض المنتج من عملية النتريكاتيون.

   نتيجة النترجة:

   NH ~ 4 ~ (الأمونيوم) + 1.5 O ~ 2 ~ → لا ~ 2 ~ (النتريت) + H ~ 2 ~ O + 2H ^ +

   لا ~ 2 ~ (النتريت) + 0.5 O ~ 2 → لا ~ 3 ~ (نترات) + ه

   \ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _

   NH~4 ~ + 2 س ~ 2 ~ ↔ لا ~ 3 ~ + H ~ 2 ~ س + 2H ^

   تتم إزالة ثاني أكسيد الكربون ~ 2 عن طريق تهوية الماء، حيث يحدث التفريغ. ويمكن إنجاز هذه العملية بعدة طرق كما هو موضح لاحقاً في هذا الفصل.

   تنتج عملية النتريفينغ حمض (H+) ومستوى الأس الهيدروجيني ينخفض. من أجل تحقيق الاستقرار في درجة الحموضة، يجب إضافة قاعدة. لهذا الغرض يجب إضافة الجير أو هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) أو قاعدة أخرى إلى الماء.

   تفرز الأسماك خليط من الأمونيا والأمونيوم (مجموع نترات الأمونيا (TAN) = الأمونيوم (NH4+) + الأمونيا (NH3)) حيث تشكل الأمونيا الجزء الرئيسي من الإفراز. غير أن كمية الأمونيا في الماء تعتمد على مستوى الأس الهيدروجيني كما يتبين من الشكل 2-8، الذي يبين التوازن بين الأمونيا (NH3) والأمونيوم (NH4+).

   الرسم غير متاح في هذه النسخة المنقولة؛ راجع الإصدار الأصلي.

   الشكل 2-8 التوازن بين الأمونيا (NH3) والأمونيوم (NH4+) عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، والنشادر السامة غائبة عند الرقم الهيدروجيني أقل من 7، ولكنها ترتفع بسرعة مع زيادة الرقم الهيدروجيني. _

   

   _الشكل 2-9 العلاقة بين الرقم الهيدروجيني المقاسة وكمية TAN المتاحة للانهيار في المرشح الأحيائي، استناداً إلى تركيز الأمونيا السام قدره 0.02 ملغم/لتر.

   وبصفة عامة، فإن الأمونيا سامة للأسماك عند مستويات أعلى من 0.02 ملغم/لتر، ويبين الشكل 2-9 الحد الأقصى لتركيز TAN المسموح به عند مستويات مختلفة من الأس الهيدروجيني إذا أريد ضمان مستوى أقل من 0.02 ملغم/لتر من الأمونيا. وتقلل مستويات الأس الهيدروجيني الأدنى من خطر تجاوز حد الأمونيا السمي هذا البالغ 0.02 ملغم/لتر، ولكن يوصى بأن يصل مزارع الأسماك إلى مستوى الحد الأدنى من الرقم الهيدروجيني 7 من أجل الوصول إلى كفاءة أعلى في الترشيح الأحيائي كما سبق بيانه. ول سوء الحظ, فإن إجمالي تركيز TAN المسموح به قد انخفض إلى حد كبير كما يتبين من الشكل 2-9. وبالتالي هناك نوعان من ناقلات العمل المعاكسة للدرجة الحموضة التي يجب على مزارع الأسماك أخذها في الاعتبار عند ضبط فلتر بيولوجي له.

   يتم تشكيل النتريت (NO2-) في خطوة وسيطة في عملية النتريك، وهو سام للأسماك عند مستويات أعلى من 2.0 ملغم/لتر، وإذا كانت الأسماك في نظام إعادة تدوير يلهث للهواء، على الرغم من أن تركيز الأكسجين جيد، قد يكون السبب هو تركيز النتريت العالي. عند تركيزات عالية، يتم نقل النتريت فوق الخياشيم إلى دم السمك، حيث يعوق امتصاص الأكسجين. عن طريق إضافة الملح إلى الماء، والوصول إلى أقل من 0.3 ¬، يتم تثبيط امتصاص النتريت.

   النترات (NO3-) هو المنتج النهائي لعملية النترجة، وعلى الرغم من أنها تعتبر غير ضارة، يبدو أن المستويات العالية (أعلى من 100 ملغم/لتر) لها تأثير سلبي على النمو وتحويل الأعلاف. إذا تم الحفاظ على تبادل المياه الجديدة في النظام منخفضة جدا، وسوف تتراكم النترات، وسيتم الوصول إلى مستويات غير مقبولة. إحدى الطرق لتجنب التراكم هي زيادة تبادل المياه الجديدة، حيث يتم تخفيف التركيز العالي إلى مستوى أقل وخالية من المتاعب.

   ومن ناحية أخرى، فإن فكرة إعادة تدوير المياه برمتها هي توفير المياه، وفي بعض الحالات يكون توفير المياه هدفا رئيسيا. وفي ظل هذه الظروف، يمكن تخفيض تركيزات النترات عن طريق إزالة النتريفيكاتيون. وفي الظروف العادية، يكفي استهلاك المياه بأكثر من 300 لتر لكل كيلوغرام من العلف المستخدم لتخفيف تركيز النترات. واستخدام كميات أقل من المياه من 300 لتر لكل كيلوغرام من العلف يجعل من المفيد النظر في استخدام إزالة النيتريكاتيون.

   وتسمى البكتيريا الأكثر شيوعا إزالة النيتريفينغ Pseudomonas. هذه عملية لاهوائية (بدون أكسجين) تقلل من النترات إلى النيتروجين الجوي. في الواقع، هذه العملية يزيل النيتروجين من الماء في الغلاف الجوي، حيث يتم تقليل حمولة النيتروجين في البيئة المحيطة بها. تتطلب العملية مصدرًا عضويًا (كربون)، على سبيل المثال كحول الخشب (الميثانول) يمكن إضافته إلى غرفة إزالة النيتروجين. من الناحية العملية، هناك حاجة إلى 2.5 كجم من الميثانول لكل نترات كيلوغرام (NO3-N) غير مقيد.

   في معظم الأحيان يتم تجهيز غرفة إزالة النيتريفيكاتيون مع وسائط فلتر بيولوجي مصممة مع وقت الإقامة من 2-4 ساعات. يجب التحكم في التدفق للحفاظ على تركيز الأكسجين في المخرج عند التطبيق 1 ملغم/لتر، وإذا كان الأكسجين قد استنفد تماما، سيحدث إنتاج مكثف من كبريتيد الهيدروجين (H2S)، وهو شديد السمية للأسماك وأيضا رائحة سيئة (البيض الفاسد). الإنتاج الناتج من الحمأة مرتفع جدا، ويجب غسل الوحدة مرة أخرى، عادة مرة واحدة في الأسبوع.

   

   _الشكل 2.10 وسائط السرير المتحركة على اليسار والوسائط السرير الثابت على اليمين. _

   عادة ما يتم إنشاء المرشحات الحيوية باستخدام الوسائط البلاستيكية التي تعطي مساحة سطح عالية لكل متر ^ 3 ^ من الفلتر الحيوي. سوف تنمو البكتيريا كطبقة رقيقة على وسائل الإعلام وبالتالي تحتل مساحة سطح كبيرة للغاية. الهدف من مرشح بيولوجي مصمم بشكل جيد هو الوصول إلى أعلى مساحة ممكنة لكل متر ^ 3 ^ دون تعبئة المرشح الحيوي الضيق بحيث يتم انسداده مع المواد العضوية قيد التشغيل. ولذلك فمن المهم أن يكون هناك نسبة عالية من المساحة الحرة للمرور من المياه وأن يكون لها تدفق عام جيد من خلال المرشح الحيوي جنبا إلى جنب مع إجراء كاف للغسل الخلفي. يجب تنفيذ إجراءات الغسيل الخلفي هذه على فترات كافية مرة واحدة في الأسبوع أو الشهر اعتمادا على الحمل على المرشح. يستخدم الهواء المضغوط لخلق اضطراب في المرشح حيث يتم تمزيق المادة العضوية. يتم تحويل المرشح الحيوي أثناء إجراء الغسيل، ويتم تصريف المياه القذرة الموجودة في المرشح وتفريغها قبل توصيل المرشح الحيوي بالنظام مرة أخرى.

   يمكن تصميم المرشحات الحيوية المستخدمة في أنظمة إعادة الدوران كمرشحات سرير ثابتة أو مرشحات سرير متحركة. تعمل جميع المرشحات الحيوية المستخدمة في إعادة الدوران اليوم كوحدات مغمورة تحت الماء. في مرشح السرير الثابت، يتم إصلاح الوسائط البلاستيكية وعدم التحرك. يمر الماء عبر وسائل الإعلام كتدفق صفيحي لإجراء اتصال مع الفيلم البكتيري. في مرشح السرير المتحرك، تتحرك الوسائط البلاستيكية في الماء داخل الفلتر الحيوي بواسطة تيار تم إنشاؤه عن طريق الضخ في الهواء. وبسبب الحركة المستمرة لوسائط الإعلام، يمكن تعبئة مرشحات السرير المتحركة أصعب من مرشحات السرير الثابتة وبالتالي تصل إلى معدل دوران أعلى لكل مترمكعب من المرشحات البيولوجية. ومع ذلك، لا يوجد فرق كبير في معدل الدوران المحسوب لكل مترمربع (مساحة سطح المرشح) لأن كفاءة الفيلم الجرثومي في أي من نوعين من المرشحات هي نفسها إلى حد ما. ومع ذلك، في مرشح السرير الثابت، يتم إزالة الجسيمات العضوية الدقيقة أيضا لأن هذه المواد تلتزم الفيلم البكتيري. وبالتالي فإن مرشح السرير الثابت بمثابة وحدة ترشيح ميكانيكية دقيقة لإزالة المواد العضوية المجهرية وترك المياه واضحة جدا. لن يكون لمرشح السرير المتحرك نفس التأثير لأن الاضطراب المستمر للمياه سيجعل أي التصاق مستحيلاً.

   

   

   _الشكل 2.11 السرير المتحرك (أعلى) والفلاتر الحيوية للسرير الثابت (أسفل) . _

   يمكن استخدام نظامي الترشيح في نفس النظام، أو يمكن دمجهما؛ باستخدام السرير المتحرك لتوفير المساحة والسرير الثابت للاستفادة من تأثير الإلتزام. وهناك العديد من الحلول للتصميم النهائي لنظم التصفية الحيوية اعتمادا على حجم المزرعة، والأنواع المراد استزارتها، وأحجام الأسماك، وما إلى ذلك.

   التفريغ والتهوية والتجريد

   قبل أن يعود الماء إلى خزانات الأسماك، يجب إزالة الغازات المتراكمة، والتي تضر بالأسماك. تتم عملية التفريغ هذه عن طريق تهوية الماء، وغالبًا ما يشار إلى الطريقة باسم التجريد. يحتوي الماء على ثاني أكسيد الكربون (CO2) من تنفس الأسماك ومن البكتيريا في المرشح الحيوي في أعلى تركيزات، ولكن النيتروجين الحر (N2) موجود أيضا. وسيكون لتراكم ثاني أكسيد الكربون ومستويات غاز النيتروجين آثار ضارة على رفاه الأسماك ونموها. في ظل الظروف اللاهوائية يمكن إنتاج كبريتيد الهيدروجين (H2S)، وخاصة في أنظمة المياه المالحة. هذا الغاز شديد السمية للأسماك، حتى في تركيزات منخفضة، وسيتم قتل الأسماك إذا تم توليد كبريتيد الهيدروجين في النظام.

   ويمكن تحقيق التهوية عن طريق ضخ الهواء في الماء حيث

   الاتصال المضطرب بين فقاعات الهواء والماء يدفع الغازات. هذه التهوية تحت الماء تجعل من الممكن تحريك الماء في نفس الوقت، على سبيل المثال إذا تم استخدام نظام بئر التهوية (انظر الشكل 2.12).

   

   _الشكل 2.12 نظام جيد التهوية. _

   

   _الشكل 2.13 صور ورسم مرشح هزيلة ملفوفة في بطانة بلاستيكية زرقاء للقضاء على الرش على الأرض (Billund Akvakulturservice, الدنمارك). وتسمى عملية التهوية/التجريد أيضا CO2-تجريد. عادة ما تتكون الوسائط الموجودة في المرشح الصاعد من نفس نوع الوسائط المستخدمة في المرشحات الحيوية ذات الأسرّة الثابتة - انظر الشكل 2-10. _

   ومع ذلك، فإن نظام بئر التهوية غير فعال لإزالة الغازات مثل نظام الترشيح الصاعد، الذي يسمى أيضًا degasser. في نظام الصب، يتم تجريد الغازات من خلال الاتصال المادي بين الماء والوسائط البلاستيكية المكدسة في عمود. يتم توجيه الماء إلى الجزء العلوي من الفلتر فوق لوحة توزيع ذات ثقوب، ويتم مسحه من خلال الوسائط البلاستيكية لتعظيم الاضطراب والاتصال، ما يسمى عملية التجريد.

   الأوكسجين

   عملية تهوية الماء، وهي نفس العملية الفيزيائية مثل التفريغ أو التجريد، ستضيف بعض الأكسجين إلى الماء من خلال التبادل البسيط بين الغازات في الماء والغازات في الهواء اعتمادًا على مستوى تشبع الأكسجين في الماء. توازن الأكسجين في الماء هو تشبع 100٪. وعندما تمر المياه عبر صهاريج الأسماك، يتم خفض محتوى الأكسجين، وعادة ما ينخفض إلى 70٪، ويتم تقليل المحتوى بشكل أكبر في المرشح الحيوي. تهوية هذه المياه سوف تجلب عادة التشبع تصل إلى حوالي 90٪، في بعض الأنظمة يمكن الوصول إلى 100٪. ومع ذلك، يفضل تشبع الأكسجين أعلى من 100% في مياه المدخل إلى صهاريج الأسماك من أجل توافر ما يكفي من الأوكسجين لنمو الأسماك بشكل مرتفع ومستقر. مستويات التشبع فوق 100٪ تدعو إلى نظام باستخدام الأكسجين النقي.

   

   _الشكل 2.14 مخروط الأكسجين لإذابة الأكسجين النقي عند الضغط العالي وجهاز استشعار (مسبار) لقياس تشبع الأكسجين من الماء. المصدر: مجموعة AKVA /منظمة أوكسغارد الدولية. _

   وغالبا ما يتم تسليم الأكسجين النقي في خزانات في شكل الأكسجين السائل، ولكن يمكن أيضا أن تنتج في المزرعة في مولد الأكسجين. هناك عدة طرق لصنع المياه فائقة التشبع مع محتويات الأكسجين تصل إلى 200-300٪. عادة ما يتم استخدام أنظمة مخروط الأكسجين عالية الضغط أو أنظمة الأكسجين منخفضة الرأس، مثل منصات الأكسجين. المبدأ هو نفسه. يتم خلط الماء والأكسجين النقي تحت الضغط حيث يتم إجبار الأكسجين على دخول الماء. في مخروط الأكسجين، يتم تحقيق الضغط باستخدام مضخة تخلق ضغطًا عاليًا يبلغ عادة حوالي 1.4 بار في المخروط. ضخ المياه تحت الضغط في مخروط الأكسجين يستهلك الكثير من الكهرباء. في منصة الأكسجين الضغط هو أقل بكثير، وعادة ما تصل إلى حوالي 0.1 بار، ويتم ضخ المياه ببساطة من خلال مربع خلط الماء والأكسجين. الفرق في نوعين من الأنظمة هو أن محلول مخروط الأكسجين يستخدم فقط جزء من المياه المتداولة لتخصيب الأكسجين، في حين يتم استخدام منصة الأكسجين لتدفق إعادة الدوران الرئيسي في كثير من الأحيان في تركيبة مع الضخ العام للمياه جولة في النظام.

   

   _الشكل 2.15 منصة الأكسجين لإذابة الأكسجين النقي عند الضغط المنخفض أثناء ضخ المياه في المزرعة. النظام عادة ما يزيد من مستوى الأوكسجين المذاب إلى أعلى بقليل من 100% عند دخول صهاريج fi sh اعتمادا على معدلات التدفق وتصميم المزرعة. المصدر: حلول الاستزراع المائي FREA _

   مهما كانت الطريقة المستخدمة، يجب التحكم في العملية بمساعدة قياس الأكسجين. وأفضل طريقة للقيام بذلك هي قياس مسبار الأكسجين بعد نظام الأوكسجين عند الضغط الجوي العادي، على سبيل المثال في غرفة قياس يسلمها المورد. وهذا يجعل القياس أسهل مما لو كان يتم تحت الضغط، لأن التحقيق سوف تحتاج إلى مسح نظيفة ومعايرة، من وقت لآخر.

   ضوء الأشعة فوق البنفسجية

   يعمل التطهير بالأشعة فوق البنفسجية من خلال تطبيق الضوء في الأطوال الموجية التي تدمر الحمض النووي في الكائنات الحية البيولوجية. وفي الاستزراع المائي، يتم استهداف البكتيريا المسببة للأمراض والكائنات ذات الخلية الواحدة. وقد تم استخدام العلاج للأغراض الطبية لعقود من الزمن ولا يؤثر على الأسماك حيث يتم تطبيق معالجة الأشعة فوق البنفسجية للمياه خارج منطقة إنتاج الأسماك. من المهم أن نفهم أن البكتيريا تنمو بسرعة كبيرة في المواد العضوية بحيث أن السيطرة على الأعداد البكتيرية في المزارع السمكية التقليدية لها تأثير محدود. يتم تحقيق أفضل تحكم عندما يتم الجمع بين الترشيح الميكانيكي الفعال مع الترشيح الحيوي الشامل لإزالة المادة العضوية بشكل فعال من مياه العملية، مما يجعل الأشعة فوق البنفسجية تعمل بكفاءة.

   يمكن التعبير عن جرعة الأشعة فوق البنفسجية في عدة وحدات مختلفة. واحدة من الأكثر استخداما على نطاق واسع هو مايكرو واط -ثانية لكل سم ^ 2 ^ (μWs/سم2). تعتمد الكفاءة على حجم الكائنات المستهدفة وأنواعها وتعكر المياه. من أجل السيطرة على البكتيريا والفيروسات، تحتاج المياه إلى معالجة مع ما يقرب من 2 000 إلى 10 000 ميكرووات/سم ^ 2 ^ لقتل 90٪ من الكائنات الحية، والفطريات تحتاج إلى 10 000 إلى 100 000 والطفيليات الصغيرة 50 000 إلى 200 000 ميكرووات/سم2.

   

   _الشكل 2.16 أنظمة معالجة الأشعة فوق البنفسجية المغلقة والمفتوحة: للتركيب في نظام أنابيب مغلق وفي نظام قناة مفتوحة على التوالي. المصدر: أولتراكوا. _

   يجب أن تعمل الإضاءة فوق البنفسجية المستخدمة في الاستزراع المائي تحت الماء لإعطاء أقصى قدر من الكفاءة، والمصابيح المجهزة خارج المياه لن يكون لها تأثير يذكر أو معدوم بسبب انعكاس سطح الماء.

   الأوزون

   وقد تعرض استخدام الأوزون (O3) في الاستزراع السمكي للانتقاد لأن تأثير الإفراط في الجرعات يمكن أن يسبب إصابة شديدة للأسماك. في المزارع داخل المباني، يمكن أن يكون الأوزون أيضا ضارا للأشخاص العاملين في المنطقة لأنها قد تستنشق الكثير من الأوزون. وبالتالي فإن الجرعات الصحيحة ومراقبة التحميل جنبا إلى جنب مع التهوية المناسبة أمر بالغ الأهمية للوصول إلى نتيجة إيجابية وآمنة.

   معالجة الأوزون هي وسيلة فعالة لتدمير الكائنات غير المرغوب فيها عن طريق الأكسدة الثقيلة للمواد العضوية والكائنات البيولوجية. في تكنولوجيا معالجة الأوزون يتم تقسيم الجسيمات الدقيقة إلى هياكل جزيئية تربط معا مرة أخرى وتشكل جزيئات أكبر. ومن خلال هذا الشكل من أشكال التلقيح، يمكن الآن إزالة المواد الصلبة المعلقة المجهرية الصغيرة جدا التي لا يمكن صيدها من النظام بدلا من المرور عبر الأنواع المختلفة من المرشحات في نظام إعادة الدوران. يشار إلى هذه التقنية أيضًا بتلميع المياه لأنها تجعل الماء أكثر وضوحًا وخاليًا من أي مواد صلبة معلقة وبكتيريا محتملة ملتصقة بها. هذا هو مناسبة خاصة في المفرخات وأنظمة جمهورية يوغوسلافيا الاتحادية التي تنمو الأسماك الصغيرة، والتي هي حساسة للجسيمات الدقيقة والبكتيريا في الماء.

   كما يمكن استخدام معالجة الأوزون عندما يحتاج الماء المدخن إلى نظام إعادة الدوران إلى تطهيره.

   ومن الجدير بالذكر أنه في كثير من الحالات العلاج بالأشعة فوق البنفسجية هو بديل جيد وآمن للأوزون.

   تنظيم الرقم الهيدروجيني

   عملية النتريفينغ في بيوفيلتر تنتج حمض، وبالتالي فإن مستوى الرقم الهيدروجيني سوف تنخفض. من أجل الحفاظ على درجة الحموضة مستقرة يجب إضافة قاعدة إلى الماء. في بعض الأنظمة يتم تركيب محطة خلط الجير تقطر الماء الجيري إلى النظام وبالتالي تثبيت درجة الحموضة. نظام الجرعة الأوتوماتيكي الذي ينظمه مقياس درجة الحموضة مع دفعة ردود الفعل لمضخة الجرعة هو خيار آخر. مع هذا النظام فمن الأفضل استخدام هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) لأنه من السهل التعامل معها وجعل النظام أسهل للحفاظ عليه. هيدروكسيد الصوديوم هو قلوي قوي يمكن أن يحرق بشدة العينين والجلد. يجب اتخاذ احتياطات السلامة، ويجب ارتداء النظارات والقفازات أثناء التعامل مع هذه الأحماض والقواعد القوية الأخرى.

   

   _الشكل 2.17 مضخة الجرعة لتنظيم الأس الهيدروجيني عن طريق الجرعات المحددة مسبقا من NaOH. يمكن توصيل المضخة بمستشعر الأس الهيدروجيني لتنظيم تلقائي بالكامل لمستوى الأس الهيدروجيني. _

   تنظيم درجة حرارة الماء

   الحفاظ على درجة حرارة المياه المثلى في نظام الاستزراع هو الأكثر أهمية لأن معدل نمو الأسماك يرتبط مباشرة بدرجة حرارة الماء. استخدام المياه المدفقة هو وسيلة بسيطة إلى حد ما لتنظيم درجة الحرارة من يوم لآخر. في نظام إعادة تدوير داخلي، ستتراكم الحرارة ببطء في الماء، لأن الطاقة في شكل حرارة يتم تحريرها من استقلاب الأسماك والنشاط البكتيري في المرشح الحيوي. الحرارة من الاحتكاك في المضخات واستخدام المنشآت الأخرى سوف تتراكم أيضا. وبالتالي فإن ارتفاع درجات الحرارة في النظام غالبا ما يشكل مشكلة في نظام إعادة تدوير مكثفة. من خلال ضبط كمية المياه العذبة الباردة في النظام، يمكن تنظيم درجة الحرارة بطريقة بسيطة.

   إذا كان التبريد عن طريق استخدام المياه كمية محدودة يمكن استخدام مضخة الحرارة. تستخدم المضخة الحرارية كمية الطاقة المفقودة عادة في مياه التصريف أو في الهواء الذي يغادر المزرعة. ثم يتم استخدام الطاقة لتبريد المياه المتداولة داخل المزرعة. يمكن تحقيق طريقة مماثلة لخفض تكلفة التدفئة/التبريد عن طريق استعادة الطاقة عن طريق استخدام مبادل حراري. يتم نقل الطاقة في مياه التصريف من المزرعة إلى الماء المدخن البارد أو العكس. ويتم ذلك عن طريق تمرير كل من تيارات في مبادل حراري حيث المياه منفذ دافئ سوف تفقد الطاقة وتسخين المياه كمية الباردة، دون خلط اثنين من تيارات. أيضا على نظام التهوية يمكن تركيب مبادل حراري للهواء باستخدام الطاقة من الهواء الصادر ونقله إلى الهواء الجاري، وبالتالي تقليل الحاجة إلى التدفئة بشكل كبير.

   في المناخات الباردة تسخين المياه يمكن أن يكون ضروريا. يمكن أن تأتي الحرارة من أي مصدر مثل غلاية النفط أو الغاز وهي، مستقلة عن مصدر الطاقة، متصلة بمبادل حراري لتسخين المياه المعاد تدويرها. المضخات الحرارية هي حل تسخين صديق للبيئة، ويمكن استخدام الطاقة للتدفئة من المحيط أو النهر أو البئر أو الهواء. ويمكن حتى أن تستخدم لنقل الطاقة من نظام إعادة تدوير واحد إلى آخر، وبالتالي تسخين نظام واحد وتبريد آخر. وعادة ما يستخدم الطاقة من المحيط على سبيل المثال باستخدام مبادل حراري من التيتانيوم، وينقل الطاقة إلى إعادة تدوير التي تدعو إلى التدفئة ويطلق الحرارة من خلال مبادل حراري آخر.

   مضخات

   وتستخدم أنواع مختلفة من المضخات لتعميم مياه العملية في النظام. يتطلب الضخ عادة كمية كبيرة من الكهرباء، كما أن ارتفاعات الرفع المنخفضة والمضخات الفعالة والمركبة بشكل صحيح مهمة للحفاظ على تكاليف التشغيل عند أدنى حد ممكن.

   يفضل أن يحدث رفع الماء مرة واحدة فقط في النظام، حيث يتم تشغيل المياه عن طريق الجاذبية على طول الطريق من خلال النظام مرة أخرى إلى حوض المضخة. غالبا ما يتم وضع المضخات أمام نظام التصفية الحيوية و degasser مع بدء عملية إعداد المياه هنا. على أي حال، يجب وضع المضخات بعد الترشيح الميكانيكي لتجنب كسر المواد الصلبة القادمة من خزانات الأسماك.

   حساب ارتفاع الرفع الكلي للضخ هو مجموع ارتفاع الرفع الفعلي وفقدان الضغط في تشغيل الأنابيب، والانحناءات الأنابيب والتجهيزات الأخرى. وهذا ما يسمى أيضا الرأس الديناميكي. وإذا تم ضخ المياه من خلال فلتر بيولوجي مغمور قبل السقوط من خلال ديجاسر، فسيتعين أيضا حساب ضغط مضاد من الفلتر الحيوي. تفاصيل عن ميكانيكا السوائل والمضخات خارج نطاق هذا الدليل.

   

   _الشكل 2.18 رفع مضخات من نوع KPL لرفع كميات كبيرة من المياه بكفاءة. وغالبا ما تستخدم مضخات الرفع لضخ التدفق الرئيسي في نظام إعادة الدوران. يعتبر الاختيار الصحيح للمضخة أمرًا مهمًا للحفاظ على انخفاض تكاليف التشغيل. التحكم في التردد هو خيار لتنظيم التدفق الدقيق المطلوب اعتمادًا على إنتاج الأسماك. H هو ارتفاع الرفع و Q هو حجم الماء المرفوع. _

   المصدر: غروندفوس_

   

   الشكل 2.19 مضخات الطرد المركزي من النوع NB لضخ المياه عند الحاجة إلى ارتفاع الضغط أو ارتفاع رفع مرتفع. مجموعة مضخات الطرد المركزي واسعة، لذلك يتم استخدام هذه المضخات بكفاءة أيضًا للضخ في ارتفاعات الرفع المنخفضة. وكثيرا ما تستخدم مضخات الطرد المركزي في أنظمة إعادة الدوران لضخ التدفقات الثانوية مثل التدفقات عبر أنظمة الأشعة فوق البنفسجية أو للوصول إلى الضغط العالي في مخاريط الأكسجين. H هو ارتفاع الرفع و Q هو حجم الماء المرفوع. المصدر: غروندفوس

   يبلغ ارتفاع الرفع الكلي في معظم أنظمة إعادة الدوران المكثفة اليوم حوالي 2-3 أمتار، مما يجعل استخدام مضخات الضغط المنخفض أكثر كفاءة لضخ التدفق الرئيسي حولها. ومع ذلك، فإن عملية إذابة الأكسجين النقي في مياه العملية تتطلب مضخات طرد مركزي لأن هذه المضخات قادرة على خلق الضغط العالي المطلوب في المخروط. في بعض الأنظمة، حيث يكون ارتفاع الرفع للتدفق الرئيسي منخفضًا جدًا، يتم تشغيل الماء دون استخدام المضخات عن طريق نفخ الهواء في آبار التهوية. في هذه الأنظمة يتم تفريغ المياه وحركتها في عملية واحدة، مما يجعل ارتفاعات الرفع المنخفضة ممكنة. غير أن كفاءة تفريغ المياه وتحريكها ليست بالضرورة أفضل من ضخ المياه فوق الدجاسر، لأن كفاءة آبار التهوية من حيث استخدام الطاقة وكفاءة التفريغ أقل من استخدام مضخات الرفع وتجريد المياه أو قطعها.

   المراقبة والتحكم والإنذارات

   ويتطلب الاستزراع المكثف للأسماك مراقبة ومراقبة عن كثب للإنتاج من أجل الحفاظ على الظروف المثلى للأسماك في جميع الأوقات. يمكن أن تؤدي الأعطال التقنية بسهولة إلى خسائر كبيرة، كما أن أجهزة الإنذار هي منشآت حيوية لتأمين العملية.

   في العديد من المزارع الحديثة، يمكن لنظام التحكم المركزي مراقبة ومراقبة مستويات الأكسجين ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة ومستويات المياه ووظائف المحرك. إذا انتقلت أي من المعلمات من قيم التباطؤ المعد مسبقًا، فستحاول عملية بدء/إيقاف حل المشكلة. إذا لم يتم حل المشكلة تلقائيا، سيبدأ التنبيه. التغذية التلقائية يمكن أيضا أن تكون جزءا لا يتجزأ من نظام التحكم المركزي. وهذا يسمح لتنسيق توقيت التغذية بدقة مع جرعة أعلى من الأكسجين مع ارتفاع استهلاك الأكسجين أثناء التغذية. وفي النظم الأقل تطورا, لا يكون الرصد و المراقبة أوتوماتيكيا بالكامل, و سيتعين على الموظفين إجراء عدة تعديلات يدوية.

   مهما كانت الحالة، لن يعمل أي نظام بدون مراقبة الموظفين العاملين في المزرعة. ول ذلك يجب أن يكون نظام التحكم مزودا بنظام إنذار يستدعي الموظفين في حالة حدوث أي إخفاقات كبيرة. يوصى بوقت رد فعل أقل من 20 دقيقة، حتى في الحالات التي يتم فيها تثبيت أنظمة النسخ الاحتياطي التلقائي.

   

   _الشكل 2.20 يتم معايرة مسبار الأكسجين (Oxyguard) في الهواء قبل خفضه في الماء لقياس محتوى الأكسجين في الماء على الإنترنت. ويمكن حوسبة المراقبة مع عدد كبير من نقاط القياس والتحكم في الإنذار. _

   نظام الطوارئ

   استخدام الأكسجين النقي كدعم هو احتياط السلامة رقم واحد. التركيب بسيط، ويتكون من خزان عقد للأكسجين النقي ونظام توزيع مع الناشرون المجهزة في جميع الخزانات. إذا فشل التيار الكهربائي صمام مغناطيسي يسحب مرة أخرى ويتدفق الأكسجين المضغوط إلى كل خزان يبقي الأسماك على قيد الحياة. يجب ضبط التدفق المرسل إلى الناشرون مسبقًا، بحيث يستمر الأكسجين الموجود في خزان التخزين في حالة الطوارئ لفترة كافية حتى يتم تصحيح الفشل في الوقت المناسب.

   

   _الشكل 2.21 خزان الأكسجين ومولد كهربائي في حالات الطوارئ. _

   لعمل نسخة احتياطية من التيار الكهربائي، من الضروري وجود مولد كهربائي يحركه الوقود. من المهم جدا الحصول على المضخات الرئيسية في التشغيل في أسرع وقت ممكن، لأن الأمونيا التي تفرز من الأسماك سوف تتراكم إلى مستويات سامة عندما لا يتم تداول المياه على المرشح الحيوي. ولذلك فمن المهم الحصول على تدفق المياه وتشغيلها في غضون ساعة أو نحو ذلك.

   كمية المياه

   يفضل أن تأتي المياه المستخدمة لإعادة التدوير من مصدر خال من الأمراض أو تعقيم قبل الدخول إلى النظام. في معظم الحالات، من الأفضل استخدام المياه من بئر أو بئر أو شيء مشابه لاستخدام المياه القادمة مباشرة من النهر أو البحيرة أو البحر. إذا كان هناك حاجة إلى تركيب نظام لمعالجة المياه المدخلة، فإنه يتكون عادة من مرشح الرمل للترشيح الدقيق ونظام للأشعة فوق البنفسجية أو الأوزون للتطهير.

   • المصدر: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، 2015، جاكوب بريغنبالي، دليل لإعادة تدوير الاستزراع المائي، http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. مستنسخة بإذن *

3. أنواع الأسماك التي يعاد تداولها

   Original publication 2015 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   و نظام إعادة التدوير مسألة مكلفة لبناء و تشغيل. و هناك منافسة في أسواق الأسماك و يجب أن يكون الإنتاج فعالا من أجل تحقيق الربح. ول ذلك فإن اختيار الأنواع المناسبة لإنتاج و بناء نظام جيد الأداء يكتسي أهمية كبيرة. والهدف أساسا هو بيع الأسماك بسعر مرتفع وفي الوقت نفسه الحفاظ على تكلفة الإنتاج عند أدنى مستوى ممكن.

   درجة حرارة الماء هي واحدة من أهم المعايير عند النظر في جدوى الاستزراع السمكي، لأن الأسماك هي حيوانات بدم بارد. وهذا يعني أن الأسماك لها نفس درجة حرارة الجسم مثل درجة حرارة المياه المحيطة بها. لا يمكن للأسماك تنظيم درجة حرارة جسمها مثل الخنازير أو الأبقار أو غيرها من الحيوانات المستزرعة. الأسماك ببساطة لا تنمو بشكل جيد عندما يكون الماء باردا. كلما كان الماء أكثر دفئا، كلما كان النمو أفضل. الأنواع المختلفة لديها معدلات نمو مختلفة اعتمادا على درجة حرارة الماء، والأسماك لديها أيضا حدود درجة الحرارة القاتلة العليا والسفلى. يجب على المزارع التأكد من إبقاء مخزونه ضمن هذه الحدود وإلا ستموت الأسماك

   

   _الشكل 3.1 معدل نمو تراوت قوس قزح عند 6 درجات و 16 درجة مئوية كدالة على حجم الأسماك. _

   ومن المسائل الأخرى التي تؤثر على جدوى الاستزراع السمكي حجم الأسماك المزروعة في المزرعة. في أي درجة حرارة معينة، الأسماك الصغيرة لديها معدل نمو أعلى من الأسماك الكبيرة. وهذا يعني أن الأسماك الصغيرة قادرة على اكتساب وزن أكبر خلال نفس الفترة الزمنية مقارنة بالأسماك الكبيرة - انظر الشكل 3-1.

   وتحول الأسماك الصغيرة أيضا تغذية الأسماك بمعدل أفضل من الأسماك الكبيرة - انظر الشكل 3-2. إن النمو الأسرع واستخدام الأعلاف بكفاءة أكبر سيكون له بالطبع تأثير إيجابي على تكاليف الإنتاج حيث يتم خفضها عند حسابها لكل كيلو من الأسماك المنتجة. ومع ذلك، فإن إنتاج الأسماك الصغيرة ليس سوى خطوة واحدة في عملية الإنتاج بأكملها حتى الأسماك القابلة للتسويق. وبطبيعة الحال، لا يمكن أن تكون جميع الأسماك المنتجة في الاستزراع السمكي أسماك صغيرة، وبالتالي فإن إمكانية زراعة الأسماك الصغيرة محدودة. ومع ذلك، عند مناقشة أي نوع من الأسماك لإنتاج في أنظمة إعادة تدوير، الجواب، أولا وقبل كل شيء، سيكون الأسماك الصغيرة. من المنطقي ببساطة استثمار الأموال في إنتاج جمهورية يوغوسلافيا الاتحادية، لأنك تحصل على المزيد من الاستثمار الخاص بك عند زراعة الأسماك الصغيرة.

   تكلفة الوصول إلى درجة حرارة الماء المثلى والحفاظ عليها على مدار السنة في مرفق إعادة الدوران هي الأموال التي تنفق بشكل جيد. إن الحفاظ على الأسماك في ظروف تربية مثالية سيعطي معدل نمو أعلى بكثير مقارنة بالظروف التي غالبا ما تكون دون المستوى الأمثل في البرية. أيضا، من المهم أن نلاحظ أن جميع مزايا المياه النظيفة، ومستويات الأكسجين الكافية، وما إلى ذلك في نظام إعادة تدوير لها تأثير إيجابي على معدل البقاء على قيد الحياة، وصحة الأسماك، وما إلى ذلك، والتي في النهاية يعطي منتج عالي الجودة.

   

   _الشكل 3.2 معدل تحويل تغذية تراوت قوس قزح في نظام إعادة تدوير، المتعلق بوزن الأسماك عند 15-18 درجة مئوية. _

   وبالمقارنة مع الحيوانات المستزرعة الأخرى، هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأسماك، ويتم استزراع العديد من أنواع الأسماك المختلفة. وعلى سبيل المقارنة، فإن سوق الخنازير أو الماشية أو الدجاج ليست متنوعة بنفس طريقة الأسماك. لا يطلب المستهلك أنواع مختلفة من الخنازير أو الماشية أو الدجاج، بل يطلبون فقط تخفيضات أو أحجام مختلفة من التخفيضات. ولكن عندما يتعلق الأمر بالصيد، فإن اختيار الأنواع واسع، ويستخدم المستهلك للاختيار من بين مجموعة من الأسماك المختلفة، وهو الوضع الذي يجعل العديد من أنواع الأسماك المختلفة مثيرة للاهتمام في نظر أي مزارع أسماك. وعلى مدى العقد الماضي، تم إدخال مئات الأنواع المائية إلى الاستزراع المائي، ومعدل تدجين الأنواع المائية أسرع بنحو مائة مرة من معدل تدجين النباتات والحيوانات على اليابسة.

   وبالنظر إلى حجم الإنتاج العالمي للأسماك المستزرعة، فإن الصورة لا تؤيد إنتاج أنواع متعددة. و يتبين من الشكل 3-3 أن سمك الشبوط, الذي نتحدث عنه فقط عن 5 أنواع فرعية مختلفة, هو الأكثر هيمنة إلى حد بعيد. سمك السلمون وسمك السلمون المرقط هي التالية في الخط، وهذا هو نوعان فقط. أما الباقي فيبلغ نحو عشرة أنواع. ول ذلك يتعين على المرء أن يدرك أنه على الرغم من و جود الكثير من الأنواع التي يتعين استزارتها, فإن عددا قليلا منها فقط يمضي في تحقيق نجاحات حقيقية على نطاق عالمي. ومع ذلك، فإن هذا لا يعني أن جميع أنواع الأسماك الجديدة التي أدخلت إلى الاستزراع المائي فاشلة. على المرء أن يدرك أن حجم الإنتاج العالمي من الأنواع الجديدة محدود، وأن نجاح وفشل زراعة هذه الأنواع يعتمد إلى حد كبير على ظروف السوق. وقد يكون إنتاج كمية صغيرة من أنواع الأسماك المرموقة مربحا لأنه يجلب ثمنا باهظا. ومع ذلك، لأن السوق للأنواع المرموقة

   

   الشكل 3-3 توزيع الإنتاج العالمي للمأكولات البحرية المستزرعة في عام 2013. المصدر: منظمة الأغذية والزراعة

   محدودة, قد ينخفض السعر قريبا إذا ارتفع الإنتاج و بالتالي توافر المنتج. ويمكن أن يكون مربحا جدا أن تكون الأولى والوحيدة في السوق مع الأنواع الجديدة في الاستزراع المائي. ومن ناحية أخرى, فهي أيضا أعمال محفوفة بالمخاطر و تتسم بدرجة عالية من عدم اليقين في كل من الإنتاج و تطوير السوق.

   وعند إدخال أنواع جديدة في الاستزراع المائي، يجب أن نتذكر أيضا أن الأنواع البرية هي التي يتم اصطيادها واختبارها في الاستزراع المائي. التدجين هو في معظم الأحيان مهمة طويلة ومزعجة. وهناك العديد من الآثار التي ستؤثر على أداء النمو، مثل التباين الوراثي العالي في معدل النمو، ومعدل محادثة التغذية، ومعدل البقاء على قيد الحياة، والمشاكل المتعلقة بالنضج المبكر وقابلية المرض. وبالتالي فمن المرجح جدا أن أداء الأسماك من البرية لا يتوافق مع توقعات المستشري. أيضا، يمكن جلب الفيروسات في المخزونات البرية، وبعضها لا يظهر إلا بعد عدة سنوات من التكاثر، مما يؤدي إلى تجربة تخبط المعنويات.

   إن تقديم توصيات عامة بشأن الأنواع التي سيتم استزارتها في أنظمة إعادة تدوير ليست مهمة سهلة. العديد من العوامل تؤثر على نجاح أعمال الاستزراع السمكي. على سبيل المثال، تكاليف البناء المحلية، وتكلفة واستقرار إمدادات الكهرباء، وتوافر الموظفين المهرة، وما إلى ذلك. ومع ذلك، ينبغي طرح سؤالين هامين قبل مناقشة أي شيء آخر: هل تتمتع أنواع الأسماك التي يجري النظر فيها بالقدرة على أداء جيد في مرفق إعادة الدوران؛ وثانيا هل هناك سوق لهذا النوع من شأنها أن تجلب ثمنا مرتفعا بما فيه الكفاية وبأحجام كبيرة بما يكفي لجعل المشروع مربحا.

   يمكن الإجابة على السؤال الأول بطريقة بسيطة نسبياً: من وجهة نظر بيولوجية، يمكن تربية أي نوع من أنواع الأسماك التي يتم تربيتها بنجاح في الاستزراع المائي التقليدي بنفس السهولة عند إعادة تدويرها. و كما ذكر آنفا, يمكن تعديل البيئة داخل مزرعة الأسماك المعاد تدويرها لتتناسب مع الاحتياجات الدقيقة لل أنواع التي يتم تربيتها. و تكنولوجيا إعادة الدوران في حد ذاتها ليست عقبة أمام أي نوع جديد من الأنواع التي أدخلت. سوف تنمو الأسماك أيضا، وغالبا ما تكون أفضل، في وحدة إعادة تدوير. و مما لا شك فيه ما إذا كانت ستؤدي بشكل جيد من و جهة النظر الاقتصادية, لأن ذلك يتوقف على ظروف السوق, و الاستثمار و تكاليف الإنتاج, و قدرة الأنواع على النمو بسرعة. وتربية الأسماك ذات معدلات نمو منخفضة بشكل عام، مثل أنواع المياه الباردة الشديدة، تجعل من الصعب إنتاج ناتج سنوي يبرر الاستثمار في المرفق.

   وتتوقف مسألة ما إذا كانت ظروف السوق مواتية لأنواع معينة تربى في نظام إعادة التدوير بدرجة كبيرة على المنافسة من منتجين آخرين. وهذا لا يقتصر على المنتجين المحليين؛ تجارة الأسماك هي تجارة عالمية والمنافسة عالمية أيضا. وقد يضطر سمك السلمون المرقط المستزرعة في بولندا إلى التنافس مع سمك السلور من فيتنام أو سمك السلمون من المزارع في النرويج حيث أن الأسماك توزع بسهولة في جميع أنحاء العالم بتكلفة منخفضة.

   وقد أوصي دائما باستخدام أنظمة إعادة تدوير لإنتاج الأسماك باهظة الثمن، لأن ارتفاع سعر البيع يترك مجالا لارتفاع تكاليف الإنتاج. ومن الأمثلة الجيدة على ذلك تجارة زراعة الأنقليس حيث يسمح سعر البيع المرتفع بتكاليف إنتاج مرتفعة نسبياً. ومن ناحية أخرى، هناك اتجاه قوي لاستخدام نظم إعادة تدوير الأنواع السمكية الأقل سعرا مثل سمك السلمون المرقط أو سمك السلمون.

   ويُعد مفهوم مزرعة التراوت الدانمركية مثالا جيدا على نظم إعادة التدوير التي تدخل شريحة سعرية منخفضة نسبياً مثل سمك السلمون المرقط ذي الحجم الجزئي. ومع ذلك، من الضروري أن تكون أنظمة الإنتاج هذه ضخمة، وتعمل بأحجام تتراوح بين 000 1 طن وما فوقها، لكي تكون قادرة على المنافسة. وفي المستقبل, ربما ينتقل سمك السلمون الكبير في بعض المناطق التي تزرع سمك السلمون من تربية الأقفاص البحرية إلى مرافق إعادة تدوير الأراضي لأسباب بيئية. حتى المنتج السمكي المنخفض السعر للغاية مثل البلطي سوف يصبح مربحا للنمو في نوع من نظام إعادة الدوران مع اشتداد النضال من أجل المياه والمساحة.

   وتتوقف ملاءمة تربية أنواع معينة من الأسماك عند إعادة تدويرها على العديد من العوامل المختلفة، مثل الربحية، والمخاوف البيئية، والملاءمة البيولوجية. في الجداول أدناه، تم تجميع أنواع الأسماك في فئات مختلفة حسب الجدوى التجارية لزراعتها في نظام إعادة تدوير.

   وتجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة للأسماك الصغيرة، يوصى دائمًا باستخدام إعادة تدوير الأسماك، لأن الأسماك الصغيرة تنمو بشكل أسرع وبالتالي فهي مناسبة بشكل خاص للبيئة الخاضعة للرقابة حتى تصل إلى الحجم اللازم لزراعتها.

   الأداء البيولوجي الجيد وظروف السوق المقبولة تجعل الأسماك التالية مثيرة للاهتمام بالنسبة للإنتاج إلى حجم السوق في الاستزراع المائي المعاد تدويرها:

   إن انخفاض أسعار السوق يجعل الأسماك التالية صعبة للإنتاج مع الربح في إعادة تدوير الاستزراع المائي، وتكتسي جهود التسويق والمبيعات الجيدة أهمية:

   من الصعب جدا زراعة هذه الأسماك على نطاق تجاري قابل للحياة في الاستزراع المائي أو في الاستزراع المائي بشكل عام، لأنه إما من الصعب إدارتها بيولوجيا أو/وبسبب ظروف السوق الصعبة:

   • المصدر: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، 2015، جاكوب بريغنبالي، دليل لإعادة تدوير الاستزراع المائي، http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. مستنسخة بإذن *

4. تخطيط المشاريع وتنفيذها

   Original publication 2015 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   وغالبا ما تستند فكرة بناء مزرعة أسماك إعادة تدوير على وجهات نظر مختلفة جدا حول ما هو مهم وما هو مثير للاهتمام. يميل الناس إلى التركيز على الأشياء التي يعرفونها بالفعل أو الأشياء التي يجدونها أكثر إثارة، وفي هذه العملية ننسى الجوانب الأخرى للمشروع.

   وينبغي معالجة خمس قضايا رئيسية قبل الشروع في مشروع ما:

   • أسعار المبيعات والسوق للأسماك المعنية

   • اختيار الموقع بما في ذلك التراخيص الصادرة عن السلطات

   • تصميم النظام وتكنولوجيا الإنتاج

   • قوة العمل بما في ذلك مدير ملتزم

   • تمويل المشروع الكامل على طول الطريق إلى الأعمال التجارية الجارية.

   أسعار المبيعات والسوق

   أول شيء هو معرفة ما إذا كان يمكن بيع الأسماك بأسعار مقبولة وبكميات كافية. ول ذلك, من المهم إجراء دراسة استقصائية مناسبة لل سوق قبل اتخاذ مزيد من الخطوات. أسعار الأسماك في المحلات التجارية مختلفة جدا عن الأسعار التي سوف تتلقى السابقين مزرعة. و جلب الأسماك من المزرعة لعرضها في السوبر ماركت هو عملية طويلة تنطوي على إجراءات القتل و التجريف و التعبئة و النقل. ويمكن أن تكون التكاليف ذات الصلة كبيرة، ويجب إدراج التكاليف في الحسابات الإجمالية. والسوبر ماركت وما يسمى الوسطاء سوف تأخذ حصتهم من الربح، وفقدان الوزن من الحشيش الأسماك بالطبع سوف تحدث فرقا كبيرا في الوزن النهائي للأسماك التي تحصل عليها.

   اختيار الموقع والترخيص

   اختيار موقع جيد مهم للغاية. وعلى الرغم من أن تكنولوجيا إعادة تدوير المياه تزعم أنها توفر المياه، فإن الحاجة إلى المياه في الاستزراع السمكي واضحة. المياه الجوفية هي إلى حد بعيد مصدر المياه الأكثر تفضيلا، بسبب نقائها ودرجة الحرارة الباردة نسبيا. لا ينصح بالماء المأخوذ مباشرة من الأنهار والبحيرات أو البحر. إذا تم استخدام مياه البحر، فمن المستحسن لبناء مصارف رملية أو استخدام مياه الآبار. كما يرتبط اختيار الموقع مباشرة بحمل العمل عند طلب موافقة السلطات المحلية أو الإقليمية أو الوطنية لبناء مزرعة أسماك. في كثير من الأحيان يتم التقليل من مدة وصعوبة الحصول على إذن لتفريغ المياه من مزرعة الأسماك. وعلى الرغم من أن مياه التصريف قد عولجت بشكل كامل وإزالة جميع الجسيمات، فإن مياه الرفض المغذية هي دائما مصدر قلق للسلطات. من المستحسن أن يتم إعداد مشروع ما قبل المشروع، بحيث يمكن الاتصال بالسلطات المختصة في الوقت المناسب للحصول على تصاريح للبناء، واستخدام المياه، والتصريف، وما إلى ذلك.

   تصميم النظام والتكنولوجيا

   العديد من مزارعي الأسماك يميلون إلى تصميم وبناء أنظمة أو حلول أنفسهم، وهو أمر مفهوم للوهلة الأولى كما تريد أن تبقي التكاليف منخفضة وأن يكون لديك أفكارك الخاصة. ومع ذلك، فإن أفضل حل هو الاقتراب من مورد نظام محترف ومناقشة أفكار التكنولوجيا في الاعتبار، ومعرفة الحل الأمثل لبناء المزرعة. يجب على مزارع الأسماك قضاء وقته في تشغيل وتحسين عملية المزارع السمكية بدلا من الانخراط في الحلول التقنية التفصيلية وأعمال التصميم. و غالبا ما يعمل موردو النظام بطريقة منهجية لل غاية بحيث ينطلق المشروع من التصميم الأساسي إلى البناء و البدء النهائي لل مزرعة. بل إن بعض موردي النظم يدعمون الإدارة اليومية لل مزارع و الإجراءات التشغيلية لضمان التسليم السليم و النجاح على المدى الطويل.

   قوة العمل

   العثور على الموظفين المهرة أمر حيوي، بحيث يمكن رعاية إدارة المزرعة بشكل جيد. ومن الأهمية بمكان العثور على مدير مزرعة تشغيلي شامل، وهو ملتزم تماما بهذه الوظيفة، ويريد أن ينجح بقدر ما يفعله المساهمون. الأسماك هي مخلوقات حية وتتطلب إدارة مشددة على أساس يومي لتنمو في بيئة صحية وسليمة. و سيكون لل أخطاء أو سوء الإدارة أثر كبير على الإنتاج و رفاه الأسماك على الفور. ومع نمو صناعة الاستزراع المائي وتصبح أكثر مهنية، تصبح الحاجة إلى موظفين متعلمين بشكل جيد واضحة. وأصبح التدريب والتعليم جزءا هاما من الاستزراع المائي الحديث بشكل متزايد.

   

   الشكل 4.1 التدفق من فكرة المشروع إلى المنتج النهائي

   التمويل

   و كثيرا ما يتم التقليل بشكل خطير من شأن اشتراط تمويل المشروع الكامل. و التكاليف الرأسمالية مرتفعة جدا عند بناء و بدء مزرعة جديدة لل أسماك, و يبدو أن المستثمرين ينسون أن زراعة الأسماك إلى حجم السوق تتطلب الصبر. الوقت من بدء البناء والحصول على أول دفعة من الأسماك المباعة يستغرق عادة من سنة إلى سنتين. وبالتالي فإن التدفق النقدي بطيء في البداية، ويوصى بتخزين المزيد من الأسماك في النظام في مرحلة البداية وبيع هذا العدد الزائد من الأسماك بحجم أصغر في السنة الأولى إلى أن تصل الخدمات اللوجستية الإنتاجية إلى الإنتاج اليومي المخطط من الأحجام والأحجام. وثمة مسألة هامة أخرى تتمثل في إدراج جميع التكاليف عند تقدير إجمالي الحاجة إلى الاستثمار ورأس المال المتداول، وتوفير مجمع للطوارئ لمواجهة الأعطال أو الاحتياجات غير المتوقعة. وفي نظام إعادة تدوير التكنولوجيا و الأداء البيولوجي مترابطان. وهذا يعني أنه إذا لم يتم تثبيت أي من حلول التكنولوجيا أو كانت أقل من البعد أو لا تعمل، فإن مبدأ إعادة تدوير سوف يعاني بشدة. وفي النهاية، سيؤثر ذلك على رفاه الأسماك وأداء نموها مما يؤدي إلى سوء نوعية الأسماك وانخفاض الإنتاج عما كان مقررا.

   ومن أجل الحصول على نظرة عامة منتظمة على المشروع برمته، ينبغي وضع خطة عمل. ومن خارج نطاق هذا الدليل الخوض في تفاصيل حول كيفية كتابة خطة عمل أو كيفية إجراء مسح السوق لهذه المسألة. و يجب التماس معلومات مفصلة عن هذه المواضيع في مكان آخر. ومع ذلك، يتم تقديم مشروع خطة عمل وأمثلة للميزانيات والحسابات المالية من أجل إرشاد القارئ وتوعيته بالتحديات عند إنشاء مشروع لاستزراع الأسماك.

   1 - ** ملخص تنفيذي: **

   الهدف والرسالة ومفاتيح النجاح

   2 - **ملخص الشركة: **

   ملكية الشركة، الشركاء

   3 - **المنتجات: **

   تحليل المنتجات

   4 - **ملخص تحليل السوق: **

   كيف يتم التجزؤ في السوق؟

   ماذا سيكون السوق المستهدفة؟

   ما الذي يحتاجه السوق؟ المنافسين؟

   5 - ** موجز الاستراتيجية والتنفيذ**

   ميزة تنافسية

   استراتيجية المبيعات توقعات المبيعات

   6 - ملخص الإدارة

   خطة الموظفين والسرية

   المنظمة

   7 - خطة مالية

   الافتراضات الهامة تحليل التعادل

   الأرباح والخسائر المتوقعة

   التدفقات النقدية والميزانية العمومية

   _الشكل 4.2 البنود الرئيسية لخطة العمل (معدلة من شركة بالو ألتو للبرمجيات المحدودة) . _

   مقدمة لبدء الأعمال التجارية ونماذج من خطط العمل متاحة في موارد مثل:

   www.bplans.com

   www.bplans.co.uk

   ومن المهم أيضا التخطيط بالتفصيل لإنتاج الأسماك، وإدراج الخطة بعناية في الميزانيات. خطة الإنتاج هي وثيقة العمل الأساسية عندما يتعلق الأمر بنجاح أو فشل إنتاج الإنتاج.

   وينبغي مراجعة خطة الإنتاج بانتظام لأن الأسماك المستزرعة غالبا ما تكون أفضل أو أسوأ من الناحية العملية مما كان مخططا نظريا. إن وضع خطة إنتاج هو في الأساس مسألة حساب نمو الأرصدة السمكية، عادة من شهر إلى آخر. تتوفر العديد من البرامج لحساب وتخطيط الإنتاج. إلا أنها تستند جميعها إلى حساب الفائدة باستخدام معدل النمو في النسبة المئوية في اليوم من الأسماك المعنية. يعتمد معدل النمو على أنواع الأسماك وحجم الأسماك ودرجة حرارة الماء. فالأنواع المختلفة من الأسماك لها درجات حرارة تربية مثالية مختلفة اعتمادا على بيئتها الطبيعية، والأسماك الأصغر لديها معدلات نمو أعلى من الأسماك الأكبر حجما.

   إن كمية التغذية، ومعدل تحويل الأعلاف (FCR) للعلف، هي بالطبع جزء متكامل من هذه الحسابات. طريقة سهلة للاقتراب من خطة الإنتاج هي الحصول على جدول تغذية للأسماك المعنية. تتوفر هذه الجداول في مصنعي الأعلاف، وتأخذ الجداول في الاعتبار أنواع الأسماك، وحجم الأسماك، ودرجة حرارة الماء (انظر الشكل 4.3).

   تقسيم معدل التغذية من قبل FCR سيعطيك معدل نمو الأسماك. يمكن حساب زيادة الوزن من يوم إلى آخر بعد باستخدام حساب الفائدة المعبر عنها من خلال:

   ك ~ ن ~ = ك ~ 0 ~ (1+ص)ن

   حيث «n» هو عدد الأيام، «K0» هو وزن السمك في اليوم 0، «Kn» هو وزن السمك في اليوم «n»، و «r» هو معدل النمو. سمكة من 100 غرام تنمو بنسبة 1.2٪ يوميا سوف تزن في 28 يوما:

   $K ~ 28 ~ ~ ~ أيام = K ~ 100 ~ ~ غرام ~ (1+0.012) ^28 ^ أيام ^ $

   \ = 100 (1.012) ^28 ^ = 139.7 غرام

   وأيا كان حجم أو أعداد الأسماك، يمكن استخدام هذه المعادلة لحساب نمو الأرصدة السمكية، ووضع خطة إنتاج دقيقة ودمج متى يتم تصنيف الأسماك وتقسيمها إلى المزيد من الصهاريج. أيضا، ينبغي أن نتذكر أن طرح الخسائر في السكان عند العمل على خطة الإنتاج. فمن المستحسن لحساب على أساس شهري، واستخدام عامل وفيات من حوالي 1٪ شهريا اعتمادا على الخبرة. لا ينبغي حساب الشهر على أنه 30 يوما كاملا حيث سيكون هناك عادة أيام في الشهر حيث لا يتم تغذية الأسماك بسبب الإجراءات الإدارية، وهذا هو السبب في استخدام 28 يوما في المثال أعلاه.

   _الشكل 4.3 مثال لمعدل التغذية الموصى به لأحجام مختلفة من سمك الحفش المعطى كنسبة مئوية من وزن السمك في درجات حرارة المياه المختلفة. وينبغي تكييف التغذية مع استراتيجية الإنتاج وظروف التربية، وبالمثل اختيار نوع الأعلاف. التغذية وفقا للمستوى الموصى به سوف تعطي أفضل FCR وبالتالي توفير تكاليف التغذية وخفض إفراز. سيؤدي دفع معدل التغذية إلى مستوى أعلى إلى تعزيز النمو على حساب معدل FCR أعلى. المصدر: بيومار. _

   ولتلخيص الميزانيات المطلوبة في خطة العمل، تشمل هذه:

   • ميزانية الاستثمار (CAPEX)

   (النفقات الرأسمالية, مجموع التكاليف الرأسمالية)

   • ميزانية المصروفات التشغيلية (OPEX)

   (النفقات التشغيلية, إدارة الأعمال التجارية)

   • الميزانية النقدية

   (السيولة و الأعمال التجارية و الجارية)

   _الشكل 4.4 مثال على ميزانية الاستثمار لنظام داخلي لإعادة تدوير كامل مع الأرقام المقدرة في النسبة المئوية. وتختلف تكلفة التوزيع باختلاف نوع النظام وأنواع الأسماك والموقع. _

   ينصح دائما باستشارة محاسب محترف لوضع ميزانيات شاملة من أجل حساب جميع النفقات. ومن الضروري أيضا و جود ميزانية موثقة جيدا لإقناع المستثمرين, و الحصول على قرض مصرفي, و الاتصال بمؤسسات التمويل.

   وتعتمد ميزانية الاستثمار بشدة على بناء مصنع إعادة الدوران، الذي يعتمد مرة أخرى على البلد والظروف المحلية في منطقة البناء. و يرد في الشكل 4-4 مثال لميزانية الاستثمار ذات الأرقام المقدرة بالنسب المئوية. لا يتم تضمين شراء الأراضي.

   ولا تعتمد تكاليف البناء على تكاليف البناء المحلية فحسب, بل تعتمد أيضا على أنواع الأسماك و حجم المزارع. و تتوقف التكاليف أيضا بدرجة كبيرة على ما إذا كان نظام الاستزراع سيولد جميع مراحل الأسماك أو مجرد مرحلة النمو, و إذا كان النظام سيركب داخل مبنى ما أم لا. هذه القرارات تعتمد على المناخ، وأنواع الأسماك، والهدف من الإنتاج، وما إلى ذلك هناك اتجاه واضح إلى أن ارتفاع معدل إعادة تدوير، وارتفاع الحاجة إلى تركيب النظام داخل المبنى.

   

   _الشكل 4-5 مثال لتوزيع تكلفة مزرعة كبيرة لسمك السلمون المرقط (000 2 طن في السنة) مع أخذ الإصبعيات وزيادتها إلى 300-500 غرام. وتبلغ تكلفة الإنتاج الإجمالية للكيلو الواحد من الأسماك الحية المنتجة أقل من 2 يورو للكيلوغرام الواحد. وتبلغ التكلفة الإجمالية للاستثمار لهذا النظام الداخلي لإعادة تدوير كامل حوالي 4 يورو لكل كيلوغرام من الإنتاج (إجمالي 8 ميو. يورو) . _

   وبوجه عام، ستصل التكلفة الإجمالية للاستثمار إلى ما يصل إلى 12-14 يورو للكيلوغرام الواحد المنتجة للأنظمة الداخلية التي تبلغ 100 طن في السنة مع جميع المرافق مثل المفرخات والفطام والقلى والنمو. وكلما زاد حجم حصاد الأسماك زادت تكلفة الاستثمار، لأن زراعة الأسماك الكبيرة تتطلب مساحة أكبر من النظام والصهاريج لإنتاج نفس الحمولة مقارنة بالأسماك الأصغر حجما. وبالتالي فإن أنظمة إنتاج الأسماك الكبيرة، مثل سمك السلمون في السوق من 4-5 كجم، سوف تصل أيضا إلى 12-14 يورو للكيلوغرام المنتج سنويا. وفي الطرف الآخر من المقياس، ستكلف أنظمة إعادة تدوير الهواء الخارجي الأقل تقدماً والتي تستخدم فقط في النمو النهائي للأسماك الأصغر حجماً، مثل سمك السلمون المرقط، حوالي 4-5 يورو للكيلوغرام المنتج سنوياً عند تصميمها ل000 1 طن أو أكثر.

   و فيما يتعلق بشراء الأراضي, فإن أثر مصنع إعادة الدوران يعتمد أيضا على أنواع الأسماك و كثافة الإنتاج. وبوجه عام، تبلغ بصمة منشأة إعادة الدوران حوالي 000 1 متر ^ 2 لكل 100 طن من الأسماك. وكلما كان الإنتاج الإجمالي أكبر كلما كانت المساحة المطلوبة لكل 100 طن تنتج، لأن الخزانات أكبر ويمكن بناؤها أعمق. و بالتالي فإن مزرعة الأسماك الكبيرة التي تبلغ 000 1 طن ستحتاج إلى 000 7 مترمربعفقط. وغالباً ما تكون هناك حاجة إلى مزيد من الأراضي للأعمال المحيطة مثل استهلاك المياه ومعالجة تصريف المياه وتحميل الأسماك والطرق وما إلى ذلك.

   من الشكل 4.5 من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن استهلاك الطاقة هو 7٪ فقط من التكاليف. التركيز على استهلاك الكهرباء مهم بالطبع، ومع ذلك، فإنه ليس بأي حال من الأحوال التكلفة المهيمنة. في الواقع هذا يعادل العديد من المزارع التقليدية حيث استخدام عجلات مجداف، ومضخات العودة، المخاريط الأكسجين وغيرها من المنشآت استخدام كمية كبيرة جدا من الطاقة.

   تكلفة العلف هي إلى حد بعيد التكلفة الأكثر هيمنة، مما يعني أيضا أن الإدارة الجيدة هي العامل الأكثر أهمية. تحسين FCR سيكون لها تأثير كبير على كفاءة الإنتاج.

   و كما هو الحال في القطاعات الأخرى المنتجة لل أغذية, كلما زادت و حدة الإنتاج انخفضت تكلفة الإنتاج لكل و حدة منتجة. وينطبق الشيء نفسه على الاستزراع السمكي. ومع ذلك، يبدو أن جعل نظم الإنتاج أكبر بكثير من 000 2 طن سنويا لا يعطي انخفاضا كبيرا في تكاليف الاستثمار. ومع ذلك، فإن رفع الطريق من بضع مئات من الأطنان في السنة إلى ألف طن يعطي تخفيضات كبيرة في التكاليف، سواء فيما يتعلق بتكاليف الاستثمار أو التكاليف الجارية. وتعتمد فائدة الارتفاع في حجم المزرعة إلى حد كبير على الأنواع التي يتم تربيتها، ويجب النظر بعناية في طريقة توسيع الإنتاج.

   يحتوي التذييل على قائمة مرجعية بالقضايا البيولوجية والتقنية التي يمكن أن تؤثر على تنفيذ نظام إعادة الدوران. هذه القائمة المرجعية هي الأكثر ملاءمة لتحديد التفاصيل والعقبات المحتملة عندما يكون المشروع على وشك الإنجاز.

   • المصدر: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، 2015، جاكوب بريغنبالي، دليل لإعادة تدوير الاستزراع المائي، http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. مستنسخة بإذن *

5. تشغيل نظام إعادة تدوير

   Original publication 2015 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   

   _الشكل 5.1 يجب فحص جودة المياه وتدفقها في المرشحات وصهاريج الأسماك بصريًا وبشكل متكرر. يتم توزيع المياه على الصفيحة العلوية لمرشح القذف التقليدي (degasser) وتوزع بالتساوي من خلال فتحات الصفائح لأسفل من خلال وسائط المرشح. _

   فالانتقال من الاستزراع السمكي التقليدي إلى إعادة الدوران يغير إلى حد كبير الروتين اليومي والمهارات اللازمة لإدارة المزرعة. أصبح مزارع الأسماك الآن مديرا لكل من الأسماك والمياه. أصبحت مهمة إدارة المياه والحفاظ على جودتها بنفس القدر من الأهمية، إن لم يكن أكثر أهمية، من مهمة العناية بالأسماك. وقد تغير النمط التقليدي للقيام بالمهمة اليومية في مزرعة التدفق التقليدية إلى ضبط دقيق لآلة تعمل باستمرار على مدار 24 ساعة في اليوم. وتضمن المراقبة التلقائية للنظام برمته حصول المزارع على المعلومات في المزرعة في جميع الأوقات، وسيقوم نظام إنذار بالاتصال إذا كانت هناك حالة طارئة.

   الإجراءات والإجراءات

   و ترد أدناه أهم الإجراءات الروتينية و إجراءات العمل. ستحدث تفاصيل أخرى كثيرة في الممارسة العملية، ولكن يجب أن يكون النمط العام واضحًا. من الضروري وضع قائمة بجميع الإجراءات الروتينية التي سيتم فحصها كل يوم، وكذلك قوائم للتحقق على فترات أطول.

   يوميًا أو أسبوعيًا:

   • فحص بصريا سلوك الأسماك

   • فحص بصريا جودة المياه (الشفافية/التعكر)

   • تحقق الهيدروديناميكية (التدفق) في الخزانات

   • التحقق من توزيع الأعلاف من آلات التغذية

   • إزالة وتسجيل الأسماك الميتة

   • منفذ تدفق من الخزانات إذا تم تجهيزه بأنابيب الوقوف

   • مسح غشاء تحقيقات الأكسجين

   • تسجيل تركيز الأكسجين الفعلي في الخزانات

   • تحقق من مستويات المياه في أحواض المضخات

   • فحص الفوهات الرش على المرشحات الميكانيكية

   • تسجيل درجة الحرارة

   • إجراء اختبارات الأمونيا والنتريت والنترات ودرجة الحموضة

   • تسجيل حجم المياه الجديدة المستخدمة

   • التحقق من الضغط في المخاريط الأكسجين

   • تحقق من هيدروكسيد الصوديوم أو الجير لتنظيم الأس

   • التحكم في أن أضواء الأشعة فوق البنفسجية تعمل

   • تسجيل الكهرباء (كيلوواط ساعة) المستخدمة

   • قراءة المعلومات من الزملاء على لوحة الرسائل

   • تأكد من تشغيل نظام الإنذار قبل مغادرة المزرعة.

   أسبوعياً أو شهرياً:

   • تنظيف المرشحات الحيوية وفقا للدليل

   • استنزاف المياه التكثيف من الضاغط

   • تحقق من مستوى المياه في خزان عازلة

   • تحقق من كمية O ~ 2 ~ المتبقية في خزان الأكسجين

   • معايرة مقياس درجة الحموضة

   • معايرة المغذيات

   • معايرة O ~ 2 ~ تحقيقات في خزانات الأسماك والنظام

   • التحقق من الإنذارات - إجراء اختبارات التنبيه

   • تحقق من أن الأكسجين الطارئ يعمل في جميع الخزانات

   • التحقق من جميع المضخات والمحركات للفشل أو التنافر

   • التحقق من المولدات وإجراء اختبار بدء

   • تحقق من أن أجهزة التهوية للمرشحات الصاعقة قيد التشغيل

   • الشحوم محامل المرشحات الميكانيكية

   • شطف فوهات spraybar على المرشحات الميكانيكية

   • البحث عن «الماء الميت» في النظام واتخاذ الاحتياطات اللازمة • تحقق من أحواض تصفية - يجب ملاحظة أي الحمأة.

   

   _الشكل 5.2 مولد الأكسجين. يجب الاعتناء بالتحكم في المنشآت الخاصة وخدمتها. _

   6-12 شهرًا:

   • تنظيف معقم الأشعة فوق البنفسجية، تغيير المصابيح سنويا
   • تغيير مرشحات الزيت والزيت وفلتر الهواء على الضاغط
   • تحقق مما إذا كانت أبراج التبريد نظيفة في الداخل
   • تحقق مما إذا كان ديجاسر قذرة ونظيفة إذا لزم الأمر
   • تنظيف biofilter جيدا إذا لزم الأمر
   • خدمة مجسات الأكسجين
   • تغيير فوهات spraybar في المرشحات الميكانيكية
   • تغيير لوحات التصفية في المرشحات الميكانيكية.

   جودة المياه

   تتطلب إدارة نظام إعادة الدوران التسجيل والتكيف المستمرين للوصول إلى بيئة مثالية للأسماك المستزرعة. لكل معلمة معنية هناك هوامش معينة لما هو مقبول بيولوجيا. و طوال دورة الإنتاج, ينبغي إغلاق كل جزء من المزرعة إن أمكن و بدء تشغيله مرة أخرى من أجل دفعة جديدة من الأسماك. تؤثر التغييرات في الإنتاج على النظام ككل، ولكن على وجه الخصوص المرشح الحيوي حساس للجفاف أو غيرها من التعديلات. وفي الشكل 5-3 يمكن ملاحظة التأثير على تركيز مركبات النيتروجين التي تترك فلتر بيولوجي بدأ حديثاً. وستحدث تقلبات بالنسبة للعديد من البارامترات الأخرى التي يمكن رؤية أهمها في الشكل 5-4. وفي بعض الحالات، قد ترتفع البارامترات إلى مستويات غير مواتية أو حتى سامة للأسماك. ومع ذلك، فإنه من المستحيل إعطاء بيانات دقيقة عن هذه المستويات كما سمية

   

   _الشكل 5.3 التقلبات في تركيز مركبات النيتروجين المختلفة من بدء تشغيل فلتر بيولوجي. _

   دليل لإعادة تدوير الاستزراع المائي

   يعتمد على أشياء مختلفة، مثل أنواع الأسماك ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة. و غالبا ما تتكيف الأسماك مع الظروف البيئية لل نظام و بالتالي تتسامح مع مستويات أعلى من معايير معينة مثل ثاني أكسيد الكربون أو النترات أو النتريت. الأهم من ذلك هو تجنب التغيرات المفاجئة في المعلمات الفيزيائية والكيميائية للمياه.

   يمكن القضاء على سمية ذروة النتريت عن طريق إضافة الملح إلى النظام. تركيز الملح في الماء فقط 0.3 o/oo (جزء في المليون) يكفي لمنع سمية النتريت. و يبين الشكل 5-4 المستويات المقترحة لمختلف بارامترات نوعية المياه الفيزيائية و الكيميائية في نظام إعادة الدوران.

   | معلمة | صيغة | وحدة | عادي | مستوى غير موات | |: —: | — | — | — | — | | درجة الحرارة | | °C | اعتمادا على الأنواع | | | الأكسجين | O ~ 2 |٪ | 70-100 | < 40 and > 250 | | النيتروجين | N ~ 2 ~ |٪ التشبع | 80-100 | > 101 | | ثاني أكسيد الكربون | ثاني أكسيد الكربون ~ 2 | ملغم/لتر | 10-15 | > 15 | | الأمونيوم | NH4 ^+^ | ملغ/لتر | 0-2.5 (تأثير الأس الهيدروجيني) | > 2.5 | | الأمونيا | NH ~ 3 ~ | ملغ/لتر | < 0.01 (pH influence) | > 0.025 | | النتريت | لا ~ 2 ~ ^ -^ | ملغ/لتر | 0-0.5 | > 0.5 | | نترات | NO 3 ~ ^ -^ | ملغ/لتر | 100-200 | >300 | | الأس الهيدروجيني | | | 6.5-7.5 | < 6.2 and > 8.0 | القلوية | | مليمول/لتر | 1-5 | < 1 | | الفوسفور | PO 4 ~ ^ 3-^ | ملغ/لتر | 1-20 | | | المواد الصلبة المعلقة | SS | ملغ/لتر | 25 | > 100 | | سمك القد | سمك القد | ملغ/لتر | 25-100 | | | مجلس الإدارة | مجلس الإدارة | ملغ/لتر | 5-20 | > 20 | | حمص | | 98-100 | | | الكالسيوم | Ca^+^ | ملغ/لتر | 5-50 | |

   _الشكل 5.4 المستويات المفضلة لمختلف معايير جودة المياه الفيزيائية والكيميائية في recirculati على النظام. _

   صيانة الفلتر الحيوي

   يجب أن يعمل المرشح الحيوي في الظروف المثلى في جميع الأوقات من أجل ضمان جودة مياه عالية ومستقرة في النظام. فيما يلي مثال على إجراءات صيانة المرشح الحيوي.

   

   _الشكل 5.5 الرسم الأساسي للفلتر الحيوي المصنوع من البلاستيك البولي ايثيلين (PE). عادة ما يتم وضع مرشحات PE الحيوية فوق مستوى سطح الأرض مزودة بصمام تصريف الحمأة لسهولة التنظيف والتنظيف. وتؤدي مياه الحمأة إلى نظام معالجة مياه الصرف الصحي خارج دائرة الاستزراع المائي في النظام. الصورة على اليمين تكشف عن حجم بيوفيلتر بي كبير. المصدر: مجموعة AKVA. _

   تشمل صيانة الفلتر الحيوي ما يلي:

   • قم بتنظيف الصفيحة العلوية كل أسبوعين لتجنب نمو البكتيريا والطحالب وفي نهاية المطاف حجب الثقوب في الصفيحة العلوية المثقبة

   • فرشاة وتنظيف microbubble المستخدمين فرق في أنابيب المياه العملية من غرفة التصفية الحيوية الأخيرة إلى microgipicle fi لتر كل أسبوع الثاني

   • جدول زمني منتظم للرصد والتنظيف

   

   _الشكل 5.6 نمط التدفق في الفلتر الحيوي PE متعدد الحجرة المعروضة ينتقل من اليسار إلى اليمين ومن المنبع في كل غرفة. تتم إزالة معظم المواد العضوية عن طريق البكتيريا المتغايرة في الغرفة الأولى. ويؤدي انخفاض الحمل العضوي الناتج عن ذلك في الغرف الأخيرة إلى تأمين طبقة بيولوجية رقيقة من النتريفينغ لتحويل الأمونيا إلى نترات. وتسمى الغرفة الأخيرة مرشح الجسيمات الدقيقة ومصممة لإزالة الجسيمات الدقيقة جدا التي لم يتم إزالتها من قبل المرشح الميكانيكي. المصدر: مجموعة AKVA. _

   يجب التحقق من المعلمات التالية بانتظام:

   • تحقق من توزيع فقاعات الهواء عبر كل من غرف التصفية الحيوية. مع مرور الوقت سوف بيوفيلتر تتراكم المواد العضوية، والتي سوف تؤثر على توزيع فقاعات الهواء وزيادة حجم الفقاعات

   • تحقق من الارتفاع بين مستوى سطح الماء في الفلتر الحيوي والحافة العلوية لجدار اسطوانة PE لتحديد تغيرات التدفق من خلال المرشح الحيوي ومرشح الجسيمات الدقيقة

   • قم بانتظام بقياس معايير جودة المياه التي لها صلة بالمرشح الحيوي

   • مراقبة عن كثب حجم المتبقية من قاعدة أو حمض المستخدمة في الجرعات.

   التنظيف والتنظيف لإزالة الحمأة في الفلتر الحيوي

   وقد يتراكم تحت المرشح الأحيائي مزيج من المواد غير العضوية، والأفلام البيولوجية المطردة وغيرها من المواد العضوية التي يصعب تحطمها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة. وينبغي إزالة هذا عن طريق نظام إزالة الحمأة وضعت في الغرف.

   لإزالة الحمأة تدفق اتبع البروتوكول أدناه:

   • تجاوز مرشح PE الحيوي الذي سيتم تنظيفه

   • صمام تفريغ منفذ مفتوح لبضع ثوان (حوالي 10 ثوانٍ)

   • إذا تم تركيب مضخة الحمأة: قم بضخ الحمأة من مرشح PE الحيوي والتحقق من وجود تلوين بني في الماء

   • استمر في هذا الإجراء لجميع المرشحات الحيوية ومرشحات الجسيمات الدقيقة (وقم بإيقاف الحمأة عند الانتهاء). تأكد من عدم وجود شفط من غرف التصفية الحيوية عبر مضخة الحمأة. إذا كان هناك احتمال لفقدان الماء بهذه الطريقة، أغلق جميع صمامات التفريغ المخرج.

   تنظيف بسيط للفلتر الحيوي باستخدام الهواء

   مرتين في الأسبوع فمن المستحسن لتطبيق بروتوكول تنظيف بسيط. في هذا الإجراء يتم تنظيف بيوفيلاتر بي عن طريق الهواء.

   لبيوفيلتر بسيط نظيفة اتبع البروتوكول أدناه:

   • لا تغيير تدفق إلى biofilter

   • فتح صمامات تنظيف الهواء على أول بيوفيلتر بي

   • تحقق من أن منفاخ التنظيف جاهز للتشغيل. تشغيل هذا المنفاخ

   • توجيه جميع الهواء التنظيف إلى فلتر بيولوجي 1 لمدة 10-15 دقيقة. سيؤدي تدفق مياه العملية من خلال المرشح الحيوي إلى نقل المواد العضوية المخففة إلى الغرفة التالية

   • قم بتوجيه جميع هواء التنظيف إلى مرشح PE الحيوي التالي لمدة 10-15 دقيقة. مواصلة الإجراء من خلال إلى بيوفيلتر الماضي. استبعاد مرشح الجسيمات الدقيقة

   • جميع المواد العضوية خففت تجد طريقها إلى مرشح الجسيمات الدقيقة.

   تنظيف فلتر الجزيئات الدقيقة

   يعتمد انتظام تنظيف مرشح الجسيمات الدقيقة على التحميل على النظام. كمبدأ توجيهي، يوصى بتنظيف فلتر الجسيمات الدقيقة كل أسبوع.

   لتنظيف فلتر الجسيمات الصغيرة البسيطة اتبع البروتوكول أدناه:

   • إيقاف التدفق من خلال الفلاتر الحيوية PE

   • خفض مستوى المياه إلى 100 مم تحت اللوحة العلوية لفلتر الجسيمات الدقيقة باستخدام صمام تصريف الحمأة (استخدم مضخة الحمأة إن وجدت)

   • أغلق صمامات تنظيف الهواء على جميع غرف PE biofilter. فتح غرفة تصفية الجسيمات الدقيقة صمام تنظيف الهواء

   • تحقق مع المهندس أن منفاخ التنظيف جاهز للتشغيل. أطفئ هذا المنفاخ

   • قم بتوجيه جميع هواء التنظيف إلى فلتر الجسيمات الدقيقة لمدة 30 دقيقة. هذا الحجم من الهواء يرفع مستوى المياه بالقرب من صناديق منفذ. لا ينبغي السماح للمياه الكريهة للخروج من مربع المخرج

   • بعد تفريغ التنظيف، يكون حجم مرشح الجسيمات الدقيقة بالكامل باستخدام البروتوكول الموصوف لمحرك إزالة الحمأة.

   التنظيف العميق للمرشح الحيوي

   إذا كان فرق الرأس بين فلتر بيولوجي و/أو فلتر الجسيمات الدقيقة آخذ في الازدياد، ولا يمكن إعادة تحديد الفرق العادي للرأس عن طريق التنظيف العادي، فعندئذ يلزم إجراء تنظيف عميق للمرشح الحيوي. استخدم قياسات منتظمة في كل غرفة فلتر أحيائي، بين الجزء العلوي من مستوى المياه والحافة العلوية لأسطوانة PE لتحديد مشاكل التدفق من خلال المرشح الحيوي ومرشح الجسيمات الدقيقة.

   قبل الانتهاء من شطف عميق أغلق التهوية في غرفة معينة لمدة ساعتين قبل الانتهاء من التنظيف. ثم تتصرف الغرفة المعينة كمرشح للجسيمات الدقيقة لهذه الفترة القصيرة لجمع النفايات الإضافية التي سيتم تفريغها أثناء عملية التنظيف. كمبدأ توجيهي، يوصى بتنظيف جميع مناطق الفلاتر الحيوية بشكل عميق كل شهر.

   لتنظيف فلتر بيوفيلتر عميق اتبع البروتوكول أدناه:

   • إيقاف التدفق من خلال الفلاتر الحيوية PE

   • استخدم تهوية ثقيلة لمدة 30 دقيقة في المرشح (المرشحات) المراد تنظيفها. ثم قم بإفراغ المرشح (المرشحات) المعطى بالكامل باستخدام البروتوكول الموصوف لمحرك إزالة الحمأة.

   تنظيف هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)

   إذا تم تحديد حظر شديد في نظام التصفية الحيوية، أكمل تنظيف هيدروكسيد الصوديوم. ويمكن تحديد العوائق الشديدة من خلال المشاكل المستمرة مع اختلاف الرأس بين الغرف، وعلامات التهوية غير المتكافئة في الجزء العلوي من الغرفة و/أو انخفاض أداء المرشحات الحيوية.

   لتنظيف هيدروكسيد الصوديوم اتبع البروتوكول أدناه:

   • إفراغ قسم الفلتر

   • إعادة تعبئة مع المياه العذبة ومحلول هيدروكسيد الصوديوم (NaOH، معدلة إلى الرقم الهيدروجيني 12)

   • اترك هذا العمل لمدة ساعة مع التهوية ثم قم بإفراغ المرشح مرة أخرى باستخدام البروتوكول الموصوف لمسد إزالة الحمأة.

   يجب أن يكون هذا العلاج ضروريًا فقط إذا لم يتلق المرشح الحيوي الصيانة بانتظام. وسوف يستغرق عدة أيام (التطبيق. 10-15 يوما) حتى غرفة تنظيف هيدروكسيد الصوديوم هو مرة أخرى بكامل طاقتها.

   مشكلة في إطلاق النار مشاكل التصفية الحيوية:

   الشكل 5.7 جدول المشاكل مع الأسباب والحلول الممكنة.

   الاحتياطات

   المياه التي هي تحت التهوية لديها كثافة أقل من المياه العادية مما يجعل السباحة مستحيلة!

   يجب على المشغل المشي فقط على لوحات التصفية الحيوية العليا في حين يرتدي تسخير السلامة! يجب ارتداء الأحذية الصحيحة، ويجب توخي الحذر على سطح زلق للغاية!

   اتبع جميع التعليمات فيما يتعلق بإجراءات السلامة لاستخدام الأدوات والمواد الكيميائية والآلات أو أي دولة أخرى!

   التحكم بالأكسجين

   الأكسجين المذاب (DO) هو واحد من أهم المعلمات في تربية الأسماك، ومن المهم أن نفهم العلاقة بين٪ التشبع و ملغم/لتر، وعندما تشبع المياه بالهواء، فإنه يحتوي على DO تشبع بنسبة 100٪. ويعد الرصد الصحيح لمستويات الأكسجين في المزرعة أمرًا حيويًا بالنسبة للأداء العام للأسماك.

   يعتمد محتوى الأكسجين في مليغرام من الأكسجين لكل لتر من الماء على درجة الحرارة والضغط الجوي. عند ضغط بارومتري يبلغ 1 013 مليبار، يساوي التشبع بنسبة 100% 14.6 ملغم/لتر عند درجة حرارة 0 مئوية، ولكن 6.4 ملغم/لتر فقط عند 40 درجة مئوية، وهذا يعني أنه في الماء البارد يوجد الكثير من الأوكسجين المتاح للأسماك لاستهلاكها أكثر مما هو عليه في الماء الدافئ. وبالتالي فإن استزراع الأسماك في الماء الدافئ يتطلب مراقبة ومراقبة أكسجين أكثر كثافة مقارنة بالزراعة في الماء البارد.

   

   _الشكل 5.8: التركيز في ملغم/لتر عند تشبع الأوكسجين المذاب (DO) بنسبة 100% في المياه العذبة. التركيز أعلى في الماء البارد منه في الماء الدافئ. _

   _الشكل 5.9 الأكسجين المذاب في المياه العذبة بالمغم/لتر عند تشبع الأوكسجين بنسبة 100%. _

   وهناك أيضا اختلاف في توافر الأكسجين المذاب في المياه العذبة مقابل المياه المالحة. في المياه العذبة، يكون توافر الأكسجين أعلى مما هو عليه في المياه المالحة (انظر الشكلين 5.9 و 5.10).

   _الشكل 5.10 الأكسجين المذاب في المياه المالحة بالمغم/لتر عند تشبع الأوكسجين بنسبة 100%. _

   المعدات الحديثة لديها أجهزة استشعار لدرجة الحرارة والضغط الجوي لتعطيك القيم الصحيحة في جميع الأوقات. إذا كنت تقيس الأكسجين في المياه المالحة، ببساطة اكتب مستوى الملوحة في قائمة عداد الأكسجين وسيتم ضبط المقياس تلقائيًا وفقًا لذلك.

   وهذا يعني أن معايرة على سبيل المثال متر الأكسجين باليد هو بسيط جدا.

   بدوره على بولاريس. يجب أن تظهر 100.5٪. الاختلافات الصغيرة من هذا يمكن أن يكون راجعا إلى التغيرات في الرطوبة أو في تركيز الأكسجين الفعلي للهواء. إذا كانت هناك حاجة إلى المعايرة ومسح الغشاء لا يساعد في تحديد «معايرة» واضغط على «موافق» للبدء. يظهر التقدم على الشاشة. عندما تظهر «المعايرة تتم» اضغط على «موافق». إذا تم حظر المعايرة وظهرت رسالة خطأ، يمكنك إما اختيار دقة المعايرة «Field» أو فرض المعايرة عن طريق الضغط على «OK» في حالة الاكتئاب عند عرض «المعايرة — الرجاء الانتظار». لن تكون النتيجة دقيقة بالضرورة - «معايرة»

   

   _الشكل 5.11 مفيد بولاريس مقياس الأكسجين لقياس محتوى الأكسجين من الماء في ملغم/لتر و٪ التشبع. _

   المصدر: أوكسغارد انترناشيونال _

   سوف وميض في الشاشة عند إجراء القياسات. إعادة المعايرة في ظل ظروف أكثر استقراراً عندما يكون ذلك ممكناً.

   اضبط الملوحة باستخدام أزرار الأسهم، «OK» و «Esc» لضبط الملوحة على المياه التي تقيس فيها. ثم كل من ملغ/لتر و٪ جلس القياسات صحيحة.

   لقياس، بدوره بولاريس على وتزج التحقيق في الماء. في الماء لا يزال تحريك التحقيق، 5-10 سم/ثانية كافية. بعد الاستخدام شطف التحقيق في الماء النظيف ومسح متر الجافة إذا كان الرطب. إذا حدث خطأ ثم «خطأ»، «تحذير» أو «معايرة» سوف وميض في الشاشة. يتم عرض المزيد من المعلومات في قائمة الحالة — راجع «قائمة الحالة».

   ستقوم Polaris بحظر المعايرة إذا كانت الظروف غير مناسبة - سيتم عرض رسالة خطأ. تغيير أو انخفاض درجة الحرارة يمكن، على سبيل المثال، أن يجعل من الصعب معايرة في الهواء الطلق. يمكن تغيير حساسية الفحص التلقائي — انظر «دقة المعايرة».

   تحتاج القياسات الدقيقة إلى معايرة دقيقة، والتي بدورها تحتاج إلى ظروف مستقرة. يتحقق Polaris ويتيح المعايرة فقط إذا كانت الظروف مستقرة.

   يمكن تغيير حساسية هذا الفحص — انظر «دقة المعايرة».

   عندما لا تكون قيد الاستخدام مخزن Polaris في الحقيبة في مكان حيث درجة الحرارة معتدلة ومستقرة. ومن ثم سيكون من السهل التحقق من المعايرة، وإذا لزم الأمر، إعادة المعايرة باستخدام المسبار الموجود في الحقيبة في نفس المكان قبل استخدام Polaris.

   لاحظ أنه في حالة وميض «تجديد المسبار» في الشاشة، يجب تجديد المسبار.

   التعليم والتدريب

   إدارة مزرعة الأسماك لا تقل أهمية عن وجود التكنولوجيا المناسبة. و بدون أشخاص متعلمين و مدربين على نحو سليم, لن تصبح كفاءة المزرعة مرضية أبدا. ويتطلب الاستزراع السمكي بشكل عام مجموعة واسعة من الكفاءات بدءاً من إدارة الأحواض والتفريخ، وفطام اليرقات السمكية وتربيعها، وإنتاج الزريعة والإصبعيات، وصولاً إلى نمو الأسماك ذات الحجم السوقي.

   و التدريب و التعليم متاحان بأشكال عديدة من الدورات العملية العملية إلى الدراسات الأكاديمية في الجامعات. مزيج من النظرية والتطبيق هو أفضل مزيج للحصول على فهم شامل لكيفية تشغيل نظام إعادة تدوير الاستزراع المائي.

   وفيما يلي قائمة بالمجالات التي ينبغي مراعاتها عند إنشاء برنامج تعليمي.

   كيمياء المياه الأساسية

   فهم بارامترات المياه الكيميائية والمادية الأساسية المهمة لتشغيل المزرعة، مثل الأمونيوم والأمونيا والنتريت والنترات ودرجة الحموضة والقلوية والفوسفور والحديد والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والملوحة.

   تكنولوجيا النظام وإدارتها بشكل عام

   فهم تصميمات النظام المختلفة وتدفقات المياه الأولية والثانوية. تخطيط الإنتاج، أنظمة التغذية، معدل تحويل الأعلاف، علاقات معدل النمو المحدد، تسجيل وحسابات حجم الأسماك وأعدادها وكتلتها الحيوية.

   معرفة المنشآت الطارئة وإجراءات الطوارئ.

   المواد الاستهلاكية

   فهم تركيبات علف الأسماك، وحسابات التغذية وتوزيعها، ومستويات استهلاك المياه ومصادرها، واستهلاك الكهرباء والأكسجين، وتعديلات الأس الهيدروجيني باستخدام هيدروكسيد الصوديوم والجير.

   قراءات المعلمات والمعايرة

   فهم قراءات من أجهزة الاستشعار من الأكسجين، وثاني أكسيد الكربون، ودرجة الحموضة، ودرجة الحرارة، والملوحة، والضغط، وما إلى ذلك القدرة على اختبار وحساب مستويات الأمونيا والنتريت والنترات، تان وفهم دورة النيتروجين. معايرة الأجهزة لقياس الأكسجين، ودرجة الحموضة، ودرجة الحرارة، وثاني أكسيد الكربون، والملوحة، وتدفق المياه، وما إلى ذلك PLC وإعدادات الكمبيوتر لأجهزة الإنذار، ومستويات الطوارئ، وما إلى ذلك.

   الآلات والمنشآت التقنية

   فهم الميكانيكا والصيانة المطلوبة للنظام، مثل المرشح الميكانيكي، ونظام المرشحات الحيوية بما في ذلك السرير الثابت والسرير المتحرك، والمرشحات القطعية، ومرشحات إزالة النيتريفاتيون. المعرفة التشغيلية لأنظمة الأشعة فوق البنفسجية، والمضخات، والضواغط، والتحكم في درجة الحرارة، والتدفئة، والتبريد، والتهوية، وأنظمة حقن الأكسجين في حالات الطوارئ، وأنظمة مولد الأكسجين والأكسجين الاحتياطية، وأنظمة تنظيم الأس الهيدروجيني، وأنظمة تحويل تردد المضخات، وأنظمة المولدات الكهربائية، وأنظمة PLC وPC، أنظمة التغذية الأوتوماتيكية

   المعرفة التشغيلية

   المعرفة العملية من العمل في مزرعة الأسماك بما في ذلك التعامل مع برودستوك والبيض واليرقات السمكية والقلى والإصبعيات وتربية الأسماك الكبيرة للسوق. خبرة عملية من مناولة الأسماك، الدرجات، التطعيم، العد والوزن، التعامل مع الوفيات، تخطيط الإنتاج وغيرها من الأعمال اليومية على مستوى المزرعة. فهم أهمية احتياطات الأمن البيولوجي، والنظافة الصحية، ورعاية الأسماك، وأمراض الأسماك، والعلاج الصحيح.

   دعم الإدارة

   عند بدء نظام إعادة التدوير، هناك العديد من الأشياء التي يجب الاهتمام بها، وقد يكون من الصعب تحديد الأولويات والتركيز على العناصر الصحيحة. الحصول على النظام وتشغيله على المستوى الأمثل وفي الإنتاج الكامل هو في معظم الأحيان صعبة للغاية.

   يمكن أن يكون الإشراف أو الدعم الإداري للإنتاج اليومي الذي يقوم به مزارع أسماك من ذوي الخبرة المهنية وسيلة للتغلب على مرحلة البداية وتجنب سوء الإدارة. و يمكن أيضا أن يكون التعليم و التدريب المستمرين في موقع موظفي المزرعة جزءا من الدعم.

   يجب على مزارع الأسماك بناء فريق من الموظفين المهرة لإدارة مزرعة الأسماك على مدار 24 ساعة في اليوم 7 أيام في الأسبوع. وسيعمل أعضاء الفريق في أغلب الأحيان في نوبات لحساب المراقبة الليلية والعمل في عطلات نهاية الأسبوع والأعياد.

   يجب أن يتألف الموظفون في الفريق من:

   • مدير واحد يتولى المسؤولية العامة عن الإدارة العملية اليومية لمزرعة الأسماك

   • مساعدين يشيرون إلى المدير المسؤول عن العمل العملي في المزرعة مع التركيز بشكل خاص على تربية الأسماك

   • واحد أو أكثر من الفنيين الذين يتحملون مسؤولية صيانة وإصلاح المنشآت التقنية

   • و غالبا ما يتعين توظيف عمال آخرين لل قيام بأعمال متنوعة.

   ومن المهم التأكد من أن الفريق لديه بالفعل الوقت المتاح للخضوع للتدريب في الموقع من أجل تحسين مهاراته. في كثير من الأحيان يتم إهمال التدريب لأن العمل اليومي له أولوية أعلى ويبدو أنه لا يوجد وقت للتعلم على الإطلاق. ومع ذلك، هذه ليست الطريقة الصحيحة لبناء مشروع تجاري جديد. وأي فرصة لزيادة المعرفة والعمل بطريقة أكثر كفاءة ومهنية ينبغي أن يكون لها الأولوية القصوى.

   الخدمة والإصلاح

   و ينبغي وضع برنامج لل خدمة و الصيانة لنظام إعادة الدوران لضمان أن جميع الأجزاء تعمل في جميع الأوقات. في بداية هذا الفصل تم سرد الروتين وينبغي توخي الحذر بشأن كيفية حل أي أعطال. يوصى بإبرام اتفاقات خدمة مع موردي المعدات المختلفة للحصول على خدمة مهنية في متناول اليد وعلى فترات منتظمة.

   ومن المهم أيضا ضمان كفاءة التسليم الجزئي جنبا إلى جنب مع نظم الخدمات. و ينبغي أن تخزن في المزرعة رزمة كاملة لأهم الأصناف بالإضافة إلى آلات التكرار مثل مضخات المياه و المنافيخ لل استخدام الفوري.

   • المصدر: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، 2015، جاكوب بريغنبالي، دليل لإعادة تدوير الاستزراع المائي، http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. مستنسخة بإذن *

6. معالجة مياه الصرف الصحي

   Original publication 2015 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   إن استزراع الأسماك في نظام إعادة تدوير حيث يتم إعادة استخدام المياه باستمرار لا يجعل النفايات الناتجة عن إنتاج الأسماك تختفي. الأوساخ أو الإفرازات من الأسماك لا يزال يتعين أن تنتهي في مكان ما.

   

   _الشكل 6-1 إفراز النيتروجين (N) والفوسفور (P) من الأسماك المستزرعة. لاحظ كمية N تفرز كمادة مذابة. المصدر: بيومار ووكالة حماية البيئة، الدانمرك. _

   وستؤدي العمليات البيولوجية داخل النظام على نطاق أصغر إلى خفض كمية المركبات العضوية، بسبب التحلل البيولوجي البسيط أو التمعدن داخل النظام. ومع ذلك، لا يزال يتعين التعامل مع حمولة كبيرة من الحمأة العضوية من RAS.

   

   الشكل 6.2 رسم تخطيطي للتدفقات من وإلى نظام إعادة تدوير الاستزراع المائي. _

   سيكون لدى معظم RAS تدفق مياه المعالجة لموازنة المياه الداخلة والخروج من النظام. هذه المياه هي نفس المياه التي تسبح فيها الأسماك، وهي على هذا النحو ليست ملوثة إلا إذا كانت كمية المياه التي تم تصريفها من الفائض مفرطة وتتصاعد التصريف السنوي من خلال هذه النقطة. وكلما زاد معدل إعادة الدوران كثافة، سيتم تفريغ كميات أقل من المياه من خلال الفائض.

   وعادة ما تأتي مياه الصرف التي تغادر عملية إعادة الدوران من المرشح الميكانيكي، حيث يتم فصل البراز وغيرها من المواد العضوية في منفذ الحمأة للمرشح. كما يضيف التنظيف و التنظيف الحيوي إلى إجمالي حجم مياه الصرف الصحي من دورة إعادة الدوران.

   يمكن معالجة مياه الصرف الصحي التي تغادر RAS بطرق مختلفة. في كثير من الأحيان يتم تركيب خزان عازلة قبل نظام معالجة الحمأة حيث يتم فصل الحمأة عن مياه التصريف. وستذهب الحمأة إلى مرفق تراكم لترسيبها أو مزيداً من نزح المياه ميكانيكياً، قبل أن تنتشر على الأرض، عادة كأسمدة وتحسين التربة في المزارع الزراعية، أو يمكن استخدامها في إنتاج الغاز الحيوي لتوليد الحرارة أو الكهرباء. كما أن نزع الماء الميكانيكي يجعل من السهل التعامل مع الحمأة ويقلل من الحجم الذي يصبح فيه التخلص منها أو الرسوم المحتملة أرخص.

   

   _الشكل 6.3 مسارات الحمأة والماء داخل وخارج recirculati على النظام. وكلما ارتفع معدل recirculati على، وانخفاض كمية المياه الخروج من النظام (خط دوت إد)، وانخفاض كمية مياه الصرف الصحي المراد معالجتها. المصدر: التكنولوجيا المائية. _

   

   _الشكل 6.4 Hydrotech حزام فاي لتر تستخدم كمعالجة المياه الثانوية لنزح المياه الحمأة. _

   

   _الشكل 6.5 بحيرة نباتية وضعت بعد إعادة تدوير مزرعة سمك السلمون المرقط في الدنمارك - قبل وبعد الإفراط في النمو. المصدر: لكل Bovbjerg, DTU أكوا. _

   وعادة ما يكون لمياه الصرف الصحي النظيفة من معالجة الحمأة تركيز عال من النيتروجين، في حين يمكن إزالة الفوسفور بالكامل تقريبا في عملية معالجة الحمأة. وتسمى هذه المياه التصريف المياه رفض، وغالبا ما يتم تصريفها إلى المناطق المحيطة والنهر والبحر، وما إلى ذلك جنبا إلى جنب مع المياه الفائضة من راس. يمكن إزالة محتوى العناصر الغذائية في المياه المرفوضة وفي المياه الفائضة عن طريق توجيهه إلى بحيرة نباتية أو منطقة جذر أو نظام تسرب، حيث يمكن تقليل مركبات الفوسفور والنيتروجينية المتبقية.

   

   _الشكل 6-6 استكشف مشروع EcoFutura إمكانية زراعة الطماطم مع زراعة البلطي النيلي (Oreochromis niloticus). المصدر: بريفا (هولندا)

   وكبديل لذلك، يمكن استخدام المياه المرفوضة كسماد في أنظمة أكوابونيكش. Aquaponics هي أنظمة تستخدم فيها النفايات الناتجة عن الأسماك لزراعة الخضروات أو النباتات أو الأعشاب، وعادة ما تكون داخل الدفيئات الزراعية. وبالنسبة لنظم الاستزراع السمكي الأكبر، يوصى باستخدام الحمأة في الأراضي الزراعية والغاز الحيوي، في حين أن المياه المرفوضة تستخدم للأحياء المائية لأن هذا أسهل في التعامل والتكيف فيما يتعلق بالمستزرعة في البيوت المحمية.

   ويمكن أيضا إزالة محتوى النيتروجين في مياه التفريغ عن طريق إزالة النيتريفيكاتيون. وكما هو موضح في الفصل الثاني، يستخدم الميثانول كمصدر للكربون لهذه العملية اللاهوائية، التي تحول النترات إلى النيتروجين الحر إلى الغلاف الجوي وبالتالي إزالة النترات من المياه المرفوضة. كما يمكن استخدام إزالة النترات داخل نظام إعادة التدوير لتقليل كمية النترات في مياه عملية RAS من أجل تقليل تركيز النترات، وبالتالي تقليل الحاجة إلى مياه جديدة في النظام. يتم استخدام إزالة النيتريفيكاتيون خارج نظام إعادة الدوران من أجل الحد من تصريف النيتروجين في البيئة. وكبديل لاستخدام الميثانول، يمكن استخدام المياه المرفوضة القادمة من نظام معالجة الحمأة كمصدر للكربون. يتطلب استخدام مياه الرفض كمصدر للكربون إدارة محكمة لغرفة إزالة النيتريفيكاتيون، ويمكن أن يصبح غسل الظهر وتنظيف الغرفة أكثر صعوبة. وعلى أي حال، فإن نظام إزالة النيتروجين الفعال يمكن أن يقلل من محتوى النيتروجين في المياه السائلة بشكل كبير.

   وتجدر الإشارة إلى أن الأسماك تفرز النفايات بطريقة مختلفة عن الحيوانات الأخرى مثل الخنازير أو الأبقار. يفرز النيتروجين بشكل رئيسي كبول عن طريق الخياشيم، في حين يفرز جزء أصغر مع البراز من فتحة الشرج. يفرز الفوسفور مع البراز فقط. وبالتالي فإن الجزء الرئيسي من النيتروجين يذوب تماما في الماء ولا يمكن إزالته في المرشح الميكانيكي. إزالة البراز في المرشح الميكانيكي سوف يمسك جزء أصغر من النيتروجين الثابت في البراز، وإلى حد أكبر كمية الفوسفور. وسيتم تحويل النيتروجين المذاب المتبقي في الماء في المرشح الحيوي بشكل رئيسي إلى نترات. وفي هذا الشكل يتم تناول النيتروجين بسهولة من قبل النباتات ويمكن استخدامه كسماد في الزراعة أو ببساطة يمكن إزالته في البحيرات النباتية أو نظم مناطق الجذور.

   _الشكل 6.7 إزالة النيتروجين (N) والفوسفور (P) والمواد الصلبة المعلقة (SS) من المرشح الميكانيكي. المصدر: محطة بحوث مصائد الأسماك في بادن - فورتمبرغ، ألمانيا. _

   البراز من خزانات الأسماك يجب أن تتدفق على الفور إلى مرشح الميكانيكية دون أن يتم سحقها على الطريق. وكلما كانت البراز سليمة وصلبة، كلما ارتفع مستوى المواد الصلبة المزالة والمركبات الأخرى. ويبين الشكل 6-7 الإزالة المقدرة للنيتروجين والفوسفور والمواد الصلبة المعلقة (المواد العضوية) في مرشح ميكانيكي يبلغ 50 ميكرون.

   وكلما ارتفع معدل إعادة الدوران، سيتم استخدام مياه أقل جديدة، وكلما كانت مياه التفريغ أقل تحتاج إلى معالجة. في بعض الحالات، لن تعود أي مياه على الإطلاق إلى البيئة المحيطة بها. ومع ذلك، فإن هذا النوع من الاستزراع السمكي «الصفري» مكلف للبناء، والتكاليف الجارية لمعالجة النفايات كبيرة. كما أن التشغيل اليومي لمعالجة النفايات سيتطلب اهتماما كبيرا لجعلها تعمل بكفاءة. أما بالنسبة لاستزراع الأسماك الصفري، فينبغي أن يدرك المرء أيضا أن هناك حاجة دائما إلى كمية معينة من تبادل المياه لمنع تراكم المعادن والمركبات الفوسفورية في النظام. وخلاصة القول هي أن السلطات ومزارع الأسماك يجب أن يتفقوا على تصريح تصريف يسمح بحماية البيئة مع وجود أعمال اقتصادية قابلة للاستمرار في تربية الأسماك.

   _الشكل 6.8 مقارنة تصريف النيتروجين في كثافة إعادة تدوير مختلفة. وتستند الحسابات إلى مثال نظري لنظام يبلغ طنه 500 طن/سنة ويبلغ حجم المياه الإجمالي 000 4 متر ^ 3 ^، حيث يبلغ حجم صهريج الأسماك 3 000 متر ^ 3 ^. ليست درجة إعادة الدوران في حد ذاتها هي التي تقلل من تصريف النيتروجين، ولكن تطبيق تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي. ومع ذلك، فإن المعدل الأكثر كثافة لإعادة تدوير المياه يجعل من الأسهل بشكل متزايد معالجة مياه الصرف الصحي مع انخفاض حجمها. _

   ويمكن أن يكون الجمع بين الاستزراع المكثف للأسماك، سواء أكانت إعادة تدوير أو تقليدية، وبين نظم الاستزراع المائي الواسعة النطاق، مثل الاستزراع التقليدي للكارب، وسيلة سهلة للتعامل مع النفايات البيولوجية. وتستخدم المغذيات من النظام المكثف كسماد في البرك الواسعة عندما تتدفق المياه الزائدة من المزرعة المكثفة إلى منطقة بركة الكارب. يمكن إعادة استخدام المياه من منطقة البركة الواسعة كمياه معالجة في المزرعة المكثفة. نمو الطحالب ونباتات المياه في البرك واسعة سوف تؤكل من قبل الكارب العاشبة، والتي في النهاية يتم حصادها واستخدامها للاستهلاك. ويتم الحصول على ظروف تربية فعالة في النظام المكثف، وتم حساب الأثر البيئي بالاقتران مع مساحة الأحواض الشاسعة.

   

   الشكل 6-9 نظم استزراع الأسماك المكثفة في هنغاريا. عدد الفرص يبدو غير محدود. المصدر: لازلو فارادي، معهد بحوث مصائد الأسماك وتربية الأحياء المائية والري، سزارفاس، هنغاريا. _

   • المصدر: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، 2015، جاكوب بريغنبالي، دليل لإعادة تدوير الاستزراع المائي، http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. مستنسخة بإذن *

7. مرض

   Original publication 2015 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   بالنسبة لرائد الأعمال المبتكر، هناك العديد من الفرص في هذا النوع من الاستزراع المائي المعاد تدويره. ويمكن تطوير مثال الجمع بين نظم الزراعة المختلفة إلى أعمال ترفيهية، حيث يمكن أن تكون رياضة صيد سمك الشبوط أو الصيد في سمك السلمون المرقط جزءاً من منطقة جذب سياحي أكبر بما في ذلك الفنادق ومطاعم الأسماك وغيرها من المرافق.

   هناك العديد من الأمثلة على أنظمة إعادة تدوير تعمل دون أي مشاكل المرض على الإطلاق. في الواقع، فمن الممكن لعزل مزرعة الأسماك إعادة تدوير تماما من مسببات الأمراض الأسماك غير المرغوب فيها. والأهم من ذلك هو التأكد من أن البيض أو الأسماك المخزنة في المرفق خالية تماما من الأمراض ويفضل أن يكون من سلالة معتمدة خالية من الأمراض. تأكد من أن المياه المستخدمة خالية من الأمراض أو تعقيمها قبل الدخول إلى النظام؛ فمن الأفضل استخدام المياه من بئر أو بئر أو مصدر مماثل بدلاً من استخدام المياه القادمة مباشرة من البحر أو النهر أو البحيرة. أيضا، تأكد من أن لا أحد يدخل المزرعة يجلب أي أمراض، سواء كانوا زائرين أو موظفين.

   كلما كان ذلك ممكنا، ينبغي إجراء تطهير شامل للنظام. ويشمل ذلك أي مرفق جديد جاهز لبدء التشغيل لأول مرة، وكذلك لأي نظام قائم أفرغت من الأسماك وهو جاهز لدورة إنتاج جديدة. وينبغي أن نتذكر، أن المرض في خزان واحد من نظام إعادة تدوير سوف تنتشر بالتأكيد إلى جميع الدبابات الأخرى في النظام، وهذا هو السبب في التدابير الوقائية مهمة جدا.

   

   _الشكل 7.1 حمام القدم مع 2٪ محلول اليود لمنع انتشار المرض. _

   في أنظمة إعادة التدوير التي تستخدم البيض من الأسماك البرية، على سبيل المثال لغرض إعادة التخزين، لا يمكن الحصول على البيض من سلالات معتمدة خالية من الأمراض. في مثل هذه الحالات، سيكون هناك دائما خطر إدخال الأمراض التي تعيش داخل البويضة، مثل IPN (نخر البنكرياس المعدية)، BKD (أمراض الكلى البكتيرية)، وربما فيروس الهربس، والتي لا يمكن القضاء عليها عن طريق تطهير البيض. ويرد مثال على مخطط الوقاية في الشكل 7-2.

   وهناك طريقة جيدة لمنع التلوث مع مسببات الأمراض داخل النظام هو فصل جسديا المراحل المختلفة في الإنتاج. ولذلك ينبغي أن تعمل المفرخ كنظام مغلق معزول، كما ينبغي وحدة جمهورية يوغوسلافيا الاتحادية ووحدة النمو. إذا تم الاحتفاظ بأي مخزون حضنة، فيجب أيضًا عزل ذلك في وحدة خاصة به. بهذه الطريقة، وختم المرض يصبح أسهل لتنفيذ في الممارسة العملية.

   وقد تم بناء بعض المزارع بعد مبدأ «الكل في الكل»، مما يعني أن كل وحدة يتم إفراغها بالكامل وتطهيرها قبل تخزين بيض أو أسماك جديدة. وبالنسبة للبيض والأسماك الصغيرة، التي تزرع على مدى فترة زمنية أقصر قبل أن يتم نقلها، فإن هذا هو بالتأكيد إدارة جيدة، وينبغي أن يتم دائما في الممارسة العملية. وبالنسبة للأسماك الكبيرة، فإن هذا هو أيضا ممارسة جيدة، ولكن هذا النوع من الإدارة يصبح بسهولة غير فعال. أخذ جميع الأسماك من وحدة النمو قبل تخزين دفعة جديدة، أمر صعب من الناحية اللوجستية عند التعامل مع كميات كبيرة من الأسماك. يصبح بسهولة غير اقتصادية، بسبب عدم كفاءة استخدام قدرة النظام.

   | **ما الذي يجب تذكره | ** كيف يتم ذلك؟ ** | | — | — | | مصدر نظيف للمياه الجديدة | يفضل استخدام المياه الجوفية. تطهير باستخدام الأشعة فوق البنفسجية. في بعض الحالات استخدام مرشح الرمل والأوزون. | | تطهير النظام | ملء النظام بالماء وجلب درجة الحموضة تصل إلى 11-12 باستخدام هيدروكسيد الصوديوم NaOH. ما يقرب من 1 كجم لكل متر ^ 3 ^ حجم المياه اعتمادا على سعة المخزن المؤقت. | | تطهير المعدات والأسطح | تراجع أو رذاذ مع محلول اليود من 1.5٪ أو وفقا للتعليمات. اتركيه لمدة 20 دقيقة قبل غسله في ماء نظيف. | | تطهير البيض | ترك دفعة البيض (بيض تراوت قوس قزح العينين) في محلول 3 دل من اليود لكل 50 لتر من الماء لمدة 10 دقائق. تغيير الحل لكل 50 كجم البيض تطهيرها. | | الموظفين | تغيير الملابس وارتداء القدم عند دخول منشأة. غسل اليدين أو تطهيرها. | | الزوار | تغيير ارتداء القدم أو استخدام حمام القدم لغمس الأحذية (2٪ محلول اليود). غسل اليدين أو تطهيرها. سياسة «لا تلمس» للزوار داخل المنشأة. |

   _الشكل 7.2 مثال على مخطط الوقاية. _

   

   _الشكل 7.3 تشريح سمك السلمون المرقط الذي يعاني من تضخم مثانة السباحة. أعراض ربما بسبب التشبع الفائق للغازات في الماء. _

   علاج أمراض الأسماك في نظام إعادة تدوير مختلفة عن علاجها في مزرعة الأسماك التقليدية. في مزرعة الأسماك التقليدية، يتم استخدام المياه مرة واحدة فقط قبل مغادرة المزرعة. في نظام إعادة الدوران، يتطلب استخدام المرشحات الحيوية وإعادة التدوير المستمر للمياه اتباع نهج مختلف. سيؤثر صب الدواء على النظام بأكمله بما في ذلك الأسماك والمرشحات الحيوية، ويجب توخي الحذر الشديد عند تنفيذ العلاج. من الصعب جدا إعطاء وصفات دقيقة على الجرعة اللازمة لعلاج المرض في نظام إعادة تدوير، لأن تأثير الدواء يعتمد على العديد من المعلمات المختلفة مثل صلابة الماء ومحتوى المادة العضوية ودرجة حرارة الماء ومعدلات التدفق. ول ذلك فإن قدرا كبيرا من الخبرة العملية هو السبيل الوحيد لل مضي قدما. يجب زيادة التركيزات بعناية من كل علاج إلى آخر لتجنب قتل الأسماك أو المرشح الحيوي. تذكر دائما مصطلح «أفضل آمنة من آسف». في أي حالة من تفشي المرض، يجب على الطبيب البيطري المحلي أو أخصائي أمراض الأسماك وصف الدواء وشرح كيفية استخدامه. أيضا، يجب قراءة تعليمات السلامة بعناية لأن بعض الأدوية قد تسبب إصابات خطيرة للناس إذا استخدمت بشكل غير صحيح.

   العلاج ضد الطفيليات البيئية، والتي هي الطفيليات يجلس على السطح الخارجي للأسماك على الجلد وفي الخياشيم، يمكن أن يتم عن طريق إضافة المواد الكيميائية إلى الماء. أي عدوى فطرية يجب أن تعامل بنفس طريقة الإصابة مع إكتوباراسيتس. في نظم المياه العذبة، يعتبر استخدام الملح العادي وسيلة فعالة لقتل معظم الطفيليات بما في ذلك مرض الخيشومية البكتيرية. إذا لم ينجح العلاج بالملح، فإن استخدام الفورمالين (HCHO) أو بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) عادة ما يكون كافياً لعلاج أي عدوى طفيلية متبقية. وقد أثبتت الأسماك الاستحمام في محلول من برازيكوانتيل وفلوبيندازول أيضا أن تكون فعالة جدا ضد إكتوباراساتس.

   وقد ثبت أيضا أن الترشيح الميكانيكي فعال جدا ضد انتشار الطفيليات البيئية. باستخدام قطعة قماش فلتر من 70 ميكرون إزالة مراحل معينة من Gyrodactylus، ويمكن للقطعة قماش 40 ميكرون إزالة أنواع مختلفة من البيض الطفيلي.

   الطريقة الأكثر أمانا لتنفيذ العلاج هو تراجع الأسماك في حمام مع محلول من المادة الكيميائية. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة ليست عملياً عملياً لأن حجم الأسماك التي تحتاج إلى مناولتها كثيراً ما يكون كبيراً جداً. بدلا من ذلك يتم الاحتفاظ الأسماك في الخزان عندما يتم إيقاف المياه مدخل قبالة، ويتم الأوكسجين أو تهوية الخزان عن طريق استخدام الناشرون. يتم إضافة محلول من المادة الكيميائية إلى الخزان ويسمح للأسماك بالسباحة في الخليط لفترة من الزمن. في وقت لاحق، يتم فتح المياه مدخل، والخليط المخفف ببطء كما يتم تبادل المياه في الخزان. سيتم تخفيف المياه التي تنفد من الخزان بواسطة بقية نظام إعادة الدوران بحيث يكون التركيز في المرشح الحيوي أقل بكثير مما كان عليه في الخزان المعالج. وبهذه الطريقة يمكن الحصول على تركيز عال نسبيا من المادة الكيميائية في خزان فردي لغرض قتل الطفيلي، ولكن خفض تأثير المادة الكيميائية على نظام التصفية الحيوية. يمكن لكل من الأسماك والمرشحات الحيوية التكيف مع العلاج بالملح والفورمالين وبيروكسيد الهيدروجين عن طريق زيادة التركيزات ببطء من علاج واحد إلى آخر. وعندما تتم معالجة خزان مليء بالأسماك، يمكن ضخ هذه المياه من النظام إلى مقصورة منفصلة للتحلل بدلاً من إعادة تدويرها في النظام.

   

   _الشكل 7.4 بيض من تراوت قوس قزح. من المستحسن تطهير بيض السمك قبل إحضاره إلى نظام إعادة الدوران لمنع المرض. المصدر: توربن نيلسن، أكواسيرش أوفا. _

   استخدام تقنية غمس البيض هو وسيلة سهلة لعلاج الملايين من الأفراد في وقت قصير، على سبيل المثال عند تطهير بيض سمك السلمون المرقط في اليود (الشكل 7.2). يمكن استخدام هذه الطريقة أيضًا لعلاج البيض المصاب بالفطريات (Saprolegnia) ببساطة عن طريق غمس البيض في محلول ملح (7) لمدة 20 دقيقة.

   في المفرخات، حيث يتم إزالة الأسماك بمجرد أن تكون جاهزة للتغذية، وكفاءة المرشح الحيوي أقل أهمية لأن مستوى الأمونيا تفرز من البيض ويقلى قليلا جدا. وبالتالي فإن العلاج أسهل لتنفيذ، لأن المرء فقط يجب أن يركز على بقاء البيض والأسماك. أيضا، تجدر الإشارة إلى أن الحجم الكلي للمياه في المفرخ صغير، ويمكن إجراء تبادل كامل للمياه مع المياه الجديدة بسرعة. لذلك، يمكن إجراء علاج ناجح في المفرخ عن طريق علاج النظام بأكمله دفعة واحدة، بأمان.

   إن معالجة النظام الكامل في مرافق إعادة الدوران الأكبر عملية أكثر حساسية. القاعدة الأساسية هي الحفاظ على تركيزات منخفضة، وإجراء العلاج على مدى فترة أطول من الزمن. وهذا يتطلب الرعاية والخبرة. وينبغي زيادة التركيز ببطء من كل علاج إلى آخر، مع ترك عدة أيام بينهما دون علاج من أجل الرصد الدقيق للآثار على نفيات الأسماك وسلوكها ونوعية المياه. عادة، سيتم التكيف مع كل من الأسماك والمرشح الحيوي، وبالتالي يمكن زيادة التركيز دون أي آثار سلبية وتعزيز احتمال قتل الطفيلي. الملح ممتاز لفترات علاج أطول، ولكن الفورمالين أيضا تم استخدامها بنجاح لفترات من 4-6 ساعات. يتكيف المرشح الحيوي ببساطة مع الفورمالين ويهضم المادة مثل أي كربون آخر قادم من المركبات العضوية في النظام.

   و كما أشير سابقا, لا يمكن إعطاء تركيزات و توصيات دقيقة بشأن استخدام المواد الكيميائية في نظام إعادة الدوران. يجب أن تؤخذ في الاعتبار أنواع الأسماك، وحجم الأسماك، ودرجة حرارة الماء، وصلابة المياه، وكمية المواد العضوية، ومعدل صرف المياه، والتكيف، وما إلى ذلك. ول ذلك فإن المبادئ التوجيهية الواردة أدناه تقريبية جدا.

   الملح (كلوريد الصوديوم) : الملح آمن نسبيًا للاستخدام، ويمكن استخدامه في المياه العذبة لعلاج Ichthyopthirius multifilis_ أو مرض البقعة البيضاء) والفطر الشائع saprolegnia. Ich في المرحلة البحرية يمكن أن يقتل في 10 ≤ ونتائج جديدة تشير إلى قتل مراحل المعيشة القاع في 15 ℃. تحتوي الأسماك على حوالي 8 من الملح في سوائل أجسامها، ومعظم أسماك المياه العذبة سوف تتسامح مع الملوحة في المياه حول هذا المستوى لعدة أسابيع. في المفرخات تركيز 3-5 ± سيمنع العدوى بالفطريات.

   الفورمالين (HCHO) : وقد أظهرت تركيزات منخفضة من الفورمالين (15 ملغ/لتر) لفترات طويلة من الزمن (4-6 ساعات) نتائج جيدة في علاج Ichthyobodo necator (كوستيا)، Trichodina sp.، Gyrodactylus sp.، مهدبات سيسيل، وإتش. يتدهور الفورمالين بسرعة نسبياً في المرشح الأحيائي عند حوالي 8 ملغم/ساعة في م2 عند درجة حرارة 15 درجة مئوية، ومع ذلك يمكن للفورمالين أن يقلل من معدلات تحويل النيتروجين الجرثومي في المرشح الحيوي.

   بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) : لم يستخدم على نطاق واسع، ولكن التجارب أظهرت نتائج واعدة كبديل للفورمالين بتركيزات تتراوح بين 8-15 ملغ/لتر لمدة 4-6 ساعات. يمكن تثبيط أداء الفلتر الحيوي لمدة 24 ساعة على الأقل بعد العلاج، ولكن الكفاءة ستعود إلى وضعها الطبيعي في غضون أيام قليلة.

   ولا يوصى باستخدام مواد كيميائية أخرى مثل كبريتات النحاس أو الكلورامين تي. هذه هي فعالة جدا لعلاج على سبيل المثال مرض الخيشومية البكتيرية، ولكن من المرجح أن يعاني المرشح الحيوي بشدة وعملية إعادة تدوير كاملة والإنتاج قد تتلف بشكل خطير.

   للعلاج ضد الالتهابات البكتيرية، مثل التسمم، vibriosis أو BKD، واستخدام المضادات الحيوية هو السبيل الوحيد لعلاج الأسماك. في بعض الحالات يمكن أن تصبح الأسماك مصابة بالطفيليات التي تعيش داخل الأسماك، وطريقة إزالتها هي أيضا بالمضادات الحيوية.

   يتم خلط المضادات الحيوية في تغذية الأسماك وتغذى على الأسماك عدة مرات كل يوم، على سبيل المثال، 7 أو 10 أيام. يجب أن يكون تركيز المضادات الحيوية كافياً لقتل البكتيريا، ويجب اتباع تركيز الدواء المحدد وطول العلاج بعناية، حتى لو توقفت الأسماك عن الموت أثناء العلاج. إذا تم إيقاف العلاج قبل فترة العلاج المقررة، وهناك خطر كبير من أن العدوى سوف تبدأ من جديد.

   العلاج بالمضادات الحيوية في نظام إعادة الدوران سيكون له تأثير صغير على البكتيريا في الفلتر الحيوي. ومع ذلك، فإن تركيز المضادات الحيوية في الماء، مقارنة مع تلك الموجودة داخل الأسماك التي يتم علاجها مع الأعلاف العلاجية، منخفض نسبيا، وسوف يكون التأثير على البكتيريا في المرشح الحيوي أقل بكثير. في أي حال، ينبغي للمرء أن يراقب بعناية المعلمات جودة المياه لأي تغييرات لأنها قد تشير إلى تأثير على المرشح الحيوي. قد يكون من الضروري تعديل معدل التغذية، واستخدام المزيد من المياه الجديدة أو تغيير تدفق المياه في النظام.

   يمكن استخدام العديد من المضادات الحيوية، مثل السلفاديازين، تريميثوبريم أو حمض الأكسولينيك وفقا لوصفة الطبيب البيطري المحلي.

   العلاج ضد IPN، VHS (تسمم الدم النزفي الفيروسي) أو أي فيروس آخر غير ممكن. الطريقة الوحيدة للتخلص من الفيروسات هي إفراغ مزرعة الأسماك بأكملها، وتطهير النظام والبدء من جديد.

   • المصدر: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، 2015، جاكوب بريغنبالي، دليل لإعادة تدوير الاستزراع المائي، http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. مستنسخة بإذن. *

8. أمثلة عن قصة القضية

   Original publication 2015 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   إنتاج سمك السلمون في تشيلي

   و استلزم النمو في إنتاج سمك السلمون الشيلي خلال التسعينات زيادة إمدادات المياه العذبة التي يتم تخزينها في أقفاص لل نمو في البحر. يتم إنتاج الصمامات في مياه الأنهار أو في البحيرات، حيث كانت المياه باردة جدا والبيئة تعاني. وقد ساعد إدخال إعادة التدوير على إحراق المزارعين على إنتاج كميات هائلة بتكلفة أقل بكثير و بطريقة ملائمة لل بيئة. كما أدت ظروف التربية المثلى إلى نمو أسرع، مما جعل من الممكن إنتاج أربع دفعات مشتعلة في السنة بدلا من الدفعة السابقة من التكنولوجيا في السنة. وهذا التحول جعل سلسلة الإنتاج بأكملها أكثر سلاسة بكثير مع تدفق مستمر من المشتعلة يجري تخزينها في الأقفاص حيث يتم حصاد سمك السلمون الكبير بمعدل ثابت في الحجم المناسب وجاهز للسوق.

   

   _الشكل 8.1 A إعادة تدوير المزرعة المشتعلة في شيلي. المصدر: بنت هوجارد. _

   زراعة التوربوت في الصين

   إعادة تدوير المياه المالحة هي أعمال متنامية تنتج العديد من الأنواع مثل الهامور، باراموندي، كينغفيش، الهلبوت، فلوندر، الخ توربوت هو نوع مناسب تماما لتكنولوجيا إعادة تدوير التي تم اعتمادها أيضا من قبل المنتجين الصينيين. وقد أظهرت نتائج الإنتاج من هذه المنشآت أن التوربوت أداء جيد جدا في بيئة تسيطر عليها تماما. درجة الحرارة المثلى لتربية توربوت يختلف مع الحجم، والتوربوت حساسة عموما للتغيرات في الظروف المعيشية. ومن الواضح أن القضاء على هذه التغييرات يعود عائدا في زراعة التوربوت حيث يمكن إنتاج توربوت يبلغ 2 كيلوغراما في غضون سنتين مقارنة ب 4 سنوات في ظل ظروف التربية العادية.

   

   _الشكل 8.2 مزرعة توربوت في الصين. المصدر: مجموعة AKVA. _

   مزارع التراوت النموذجية في الدنمارك

   ومما لا شك فيه أن الدانمرك هي الجهة الأولى في مجال الاستزراع الآمن بيئياً للتراوت. وقد أجبرت اللوائح البيئية الصارمة مزارعي التراوت على إدخال تكنولوجيا جديدة من أجل التقليل إلى أدنى حد من التصريف من مزارعهم. وقد تم إدخال إعادة التدوير من خلال تطوير ما يسمى بالمزارع السمكية النموذجية لزيادة الإنتاج مع خفض الأثر البيئي في الوقت نفسه. وبدلا من استخدام كمية كبيرة من المياه من النهر، يتم ضخ كمية محدودة من المياه الجوفية من الطبقات العليا في المزرعة وإعادة تدويرها. تأثير كبير، ودرجة حرارة المياه أكثر ثباتا على مدار السنة جنبا إلى جنب مع منشأة حديثة يؤدي إلى معدلات نمو أعلى وإنتاج أكثر كفاءة مع انخفاض الفصل 8: أمثلة قصة الحالة

   

   _الشكل 8-3 مزرعة نموذجية دانمركية. المصدر: كاري ميشلسن، الاستزراع المائي الدانمركي. _

   التكاليف، وشملت تكاليف الاستثمار. و يمكن ملاحظة الأثر الإيجابي لل أثر البيئي في الفصل 6.

   إعادة تدوير وإعادة تخزين

   و أصبحت الأنهار و البحيرات النظيفة و الأرصدة البرية الطبيعية هدفا بيئيا هاما في العديد من البلدان. ومن بين المبادرات العديدة المحافظة على الطبيعة عن طريق استعادة الموائل الطبيعية و إعادة تخزين الأنواع أو السلالات السمكية المهددة بالانقراض.

   سمك السلمون المرقط البحري هو الأسماك الرياضية الشعبية التي تحتل العديد من الأنهار في الدنمارك، حيث كل نهر تقريبا له سلالة خاصة به. وقد جعل رسم الخرائط الجينية التي قام بها العلماء من الممكن التمييز بين السلالات المختلفة. عندما يصبح سمك السلمون المرقط ناضجا، فإنه يهاجر مرة أخرى من البحر إلى النهر الأصلي لتفرخ. وفي الجزء من الدنمارك المسمى فونين، تم استعادة الأنهار وتم إنقاذ السلالات البرية المتبقية من خلال برنامج لإعادة التخزين يشمل إعادة تدوير الاستزراع المائي. و يصطاد السمك الناضج بواسطة الصيد الكهربائي, و يجرد البيض و يربى في مرفق لإعادة الدوران. و بعد مرور عام تقريبا, يعاد تخزين النسل في نفس النهر الذي تم فيه القبض على آبائهم.

   وقد تم حفظ سلالات مختلفة وفي الوقت المناسب سوف يكون سمك السلمون المرقط البحري قادرا على البقاء في حد ذاته في هذا الموئل.

   والأهم من ذلك أن هذا البرنامج أسفر أيضا عن فرصة أفضل بكثير لصيد سمك السلمون المرقط البحري عندما يقوم الصيادون الرياضون بالصيد من شواطئ الدانمرك. ولذلك أصبحت سياحة صيد الأسماك ربحا جيدا للشركات المحلية مثل الفنادق ومواقع التخييم والمطاعم وما إلى ذلك. وبشكل عام، حالة مربحة للجانبين لكل من الطبيعة والمصالح التجارية المحلية.

   أكوابونيكش

   نمت النباتات والأسماك معا قد تم بالفعل منذ ألف سنة في الصين القديمة. تنمو النباتات باستخدام المغذيات التي تفرز من الأسماك، ويمكن حصاد كل من الأسماك والنباتات للاستهلاك. أما في الاستزراع المائي الحديث، فإن الجمع بين زراعة الأسماك في نظام إعادة تدوير ونباتات الاحتباس الحراري المتنامية في الزراعة المائية باستخدام مياه مغذيات بدون تربة يُطلق عليه اسم «أكوابونيكش». لم تصبح التكنولوجيا بعد صناعية، ولكنها تستخدم على نطاق واسع على نطاق صغير في جميع أنحاء العالم.

   

   الشكل 8.4 صورة لأبحاث الأحياء المائية في معهد الأغذية والزراعة العالمية بالقرب من كوبنهاجن، الدنمارك. وقد تم بناء هذا النظام في مرفق قائم من مرافق الاحتباس الحراري، ويشمل خزانات تربية الأسماك وطاولات السلطة جنبا إلى جنب مع نظام إعادة تدوير المياه مع اثنين من حلقات المياه المستقلة. واحدة من الحلقات تمر من خلال نظام تصفية المياه ويمكن توجيهها إلى الجداول النباتية أو العودة إلى خزانات الأسماك. توفر الحلقة الأخرى المياه مباشرة لزراعة الجداول للخس أو الأعشاب مثل المريمية والريحان والزعتر. المصدر: بول راي كليدال، معهد الأغذية والزراعة العالمية. _

   المزارع الضخمة

   يتزايد حجم المزارع السمكية باستمرار مع ارتفاع الإنتاج العالمي في الاستزراع المائي. واليوم، تنتج مزرعة أقفاص بحرية متوسطة في بحر النرويج حوالي 000 5 طن من سمك السلمون في السنة، في موقع واحد فقط. ولم تظهر بعد نظم برية بهذا الحجم, و لكن هناك مشاريع جديدة لإعادة تدوير سمك السلمون و سمك السلمون المرقط من هذه الكميات آخذة في الظهور.

   إن الجمع بين المزارع البرية والمزارع في الأقفاص هو طريقة فعالة للغاية للإنتاج وربما أكثر التركيبات قدرة على المنافسة. ويتم إنتاج الأسماك الصغيرة على اليابسة في نظم فعالة ومحكمة قبل إطلاقها في أقفاص بحرية كبيرة لتنميتها. وفي بعض المناطق، لا تحظى تربية الأقفاص بشعبية، ويُنظر إلى المزارع البرية في شكل نباتات إعادة تدوير على أنها طريقة مستقبلية لإنتاج الأسماك المستزرعة. البصمة منخفضة وكذلك استهلاك المياه. على الرغم من أن تكاليف الإنتاج لا تزال أعلى مما كانت عليه في الأقفاص، إلا أن الأنظمة تتمتع بسلامة عالية من الأغذية والتحكم الكامل، والناتج ثابت ويمكن التنبؤ به.

   

   الشكل 8.5 ألف ألف 2 ألف طن مزرعة سمك السلمون في هيرتشالس، الدنمارك في مرحلة البناء في عام 2013. و يقوم النظام على تكنولوجيا إعادة الدوران و يغطيه مبنى لإكماله لل تحكم في درجة الحرارة و الأمن البيولوجي العالي. يزرع سمك السلمون من البيض إلى حجم 4 كجم في 2 سنوات في خزانات كبيرة تصل إلى ما يقرب من 1 000 متر ^ 3 ^ لكل منهما. يتم تعبئة bigbags البيضاء في المقدمة مع biomedia جاهزة للتركيب في غرف biofilter. المصدر: أكسل سوغارد/مجموعة أكفا. _

   دليل إعادة تدوير الاستزراع المائي

   مستقبل إعادة الدوران على

   ما قبل زراعة الأسماك في recirculati على أنظمة للوصول إلى أحجام أكبر قبل إطلاقها في أقفاص البحر هو وسيلة لزيادة الربحية. و تستثمر صناعة تربية السلمون النرويجية في إعادة تدوير كبيرة في المرافق بهدف إنتاج المشتعلة إلى أحجام أكبر. سمولتس هي عادة 100 غرام اليوم عندما صدر في أقفاص. ومن شأن الزيادة إلى 300 غرام قبل التخزين أن تحسن الصحة و معدلات النمو بدرجة كبيرة في فترة الزراعة حتى الحصاد في حجم السوق الذي يتراوح عادة بين 4 و 5 كيلوغرامات.

   

   _الشكل 8.6 تصبح Recirculati على الأنظمة أكبر بشكل متزايد مع خزانات أكبر لاستيعاب زيادة أحجام الإنتاج. وسيؤدي تحويل الأحجام المشتعلة في النرويج من 100 غرام إلى 300 غرام إلى ثلاثة أضعاف الإنتاج البري، وبالتالي فإن الإنتاج النرويجي المحترق الحالي على الأرض بنحو 35 ألف طن سنوياً سيرتفع إلى حوالي 100 ألف طن. _

   • المصدر: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، 2015، جاكوب بريغنبالي، دليل لإعادة تدوير الاستزراع المائي، http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. مستنسخة بإذن. *