Строительство автоматической маленькой УЗВ для выращивания рыб

2 октября 2006 года.

Подвал площадью 120 м2, высота потолков 2,2 метра. Помещение неудобное для размещения больших бассейнов, а высота потолков накладывает ограничения на высоту узлов УЗВ, но дает неоспоримое преимущество зимой при отоплении помещения. Выглядит в форме буквы “П” – две комнаты соединены коридором. Помещение является арендованным, значит все узлы УЗВ должны быть разборными, легко демонтируемыми и переносимыми.

Осматриваем помещение с еще бывшими арендаторами, оно используется под небольшой склад:

На этой УЗВ будет осуществлена проверка новых идей:

Проверить новую технологию выращивания раков и креветок при высоких плотностях посадки, которая полностью исключает каннибализм выращиваемых гидробионтов. Мы их разместим каждого в своей клеточке.
Проверить новую систему компьютерного контроля и управления параметрами воды. Удаленный доступ к системе через интернет и мобильный телефон – полная автоматизация работы УЗВ.
Проверить возможность создания и эксплуатации автоматических рыбных ферм работающих без людей. Мобильная бригада опытных ремонтников должна будет осуществлять выезд на место и ликвидацию возможных аварий в течение 30 минут после получение аварийного сигнала от управляющего компьютера.
Проверить работу нашего нового биофильтра, сверхмалого и сверхмощного. Самое главное проверить его эксплуатационные характеристики. Если они окажутся приемлемыми, то тогда предлагать нашим клиентам такой тип биофильтра.
Проверить возможность обогрева помещения за счет биохимических реакций в биофильтре и работающего электрооборудования, например насосов. Мы планируем эксплуатировать рыбоводную установку для выращивания рыб в не отапливаемом помещении и не имея своего отопительного оборудования.
Проверить конструкцию и расчет нового безнапорного оксигенатора собственной сборки.
Проверить озонную установку (контактную камеру и деструктор озона). Оксигенаторы и корпуса биофильтров соберем самостоятельно из прозрачного пластика с целью лучшей визуализации происходящих внутри процессов и контроля зарастаемости биопленкой.

Особое внимание уделено надежности системы в целом, для этого применено:

два генератора кислорода,
все насосы дублируются и автоматика на базе промышленного контролера Siemens ими управляет,
каждый бассейн имеет собственный оксигенатор, датчик уровня воды и концентрации кислорода,
аварийный, бензиновый электрогенератор с автозапуском.

Защита рыб от болезней решена путем установки еще одной карантинной УЗВ, где на 1 месяц помещают вновь полученных мальков, вода используется водопроводная (чистая) и экструдированный комбикорм, который термическую обработку 140ºС. Поэтому патогенный микроорганизм можно занести в установку или в результате диверсии, или в результате халатности персонала. Т.к. рыбная ферма автоматическая, нет постоянно присутствующего персонала, то этот риск минимален. Воровство мальков, корма и взрослой рыбы тоже исключается!

Состав узлов рыбоводной установки

Круглый бассейн 3,2 метра в диаметре, 4 шт.
Круглый бассейн 2,5 метра в диаметре, 1 шт. В последствии заменили его на 5 маленьких бассейнов прямоугольных.
Автоматическая кормушка, 4 шт. Кормлением управляет микроконтроллер: доза корма каждый день увеличивается согласно графику роста рыб в бассейне, кормление прекращается если концентрация кислорода или рН воды достигнет критических параметров. Безнапорный оксигенатор, 5 шт. Впоследствии заменили на один конусный оксигенатор.
Подставка для бассейнов высотой 30 см, чтобы вода самотеком поступала в систему механической фильтрации, 3 шт.
Металлическая опора для потолка помещения, 3 шт.
Озонная установка,1 шт.
Бассейн сумматор, 1 шт.
Биофильтр нового типа, 2 шт.
Механический фильтр, 40 микрон сетка,1 шт.
Генератор кислорода, 2 шт.
Генератор озона, 1 шт.
Карантинная УЗВ.
Главный электрический щиток, 1 шт.
Умывальник, 1шт.
Канализационный стояк.
Вход в помещение.
Вентиляционная труба, ведущая на крышу здания.
Управляющий работой УЗВ микроконтроллер. Подключен через интернет к нашему пульту слежения за работой рыбных ферм. Наш главный сервер каждые 5 минут подключается к контролеру, тестирует его, проверяет параметры воды в УЗВ, записывает в базу данных.
Электрощит, питающий электрическое оборудование УЗВ.
Воздуходувка, 1 шт.
Стол и стул.
Аварийный бензиновый электрогенератор с автозапуском, 1 шт.

План есть (в последствии мы немного от него отошли).

За работу товарищи!

20 октября 2006 года.

Подводим в помещение необходимые коммуникации – 3-х фазное электроснабжение мощностью 5 кВт, водопровод, канализацию, вентиляцию и интернет.

Декабрь 2006 года.

Продолжаем ремонт, покрасили водоотталкивающей краской потолок. Обидно, что практически все оборудование уже куплено, а приступить к монтажу еще не можем, т.к. не готово помещение.

Выявились проблемы с канализацией. Вода уходит, но не со свистом. Если полностью открыть кран и подождать минут 5, то уровень в трубе начинает подыматься.
Делаем трап в полу, чтобы удалять воду, которая случайно пролита на пол.
Монтируем механический барабанный фильтр с микросеткой 40 микрон.

4 января 2007 года.

10 января 2007 года.

По просьбе наших постоянных посетителей выкладываем фотографию нашей собственной пластиковой загрузки для нового типа биофильтра. Как вы можете видеть, размер гранул от 1 до 2 мм. Ориентировочно площадь поверхности составляет от 2000 м2/м3 и больше. Это дает возможность строить сверх маленькие биофильтры.

При использовании технологии производства в домашних условиях (разработал Василий Краснобородько), гранулы получаются с шероховатой поверхностью, что будет способствовать удержанию бактериальной биопленки на них. Биофильтр с такой пластиковой загрузкой будет установлен на этой УЗВ в прозрачном корпусе для обкатки процесса нитрификации на гранулах. Себестоимость производства гранул, по нашим оценкам, составляет 40-50 евро/м3.

Все наши клиенты, работающие с осетром, могут получить бесплатную консультацию по вопросам производства у себя на месте этой пластиковой загрузки и замены установленных ранее биофильтров на новые! Не рекомендуем устанавливать эти гранулы на биофильтры сомовников.

15 января 2007 года.

Монтаж продолжается.

Монтаж первых бассейнов диаметром 3,2 метра. Бассейны специально сделаны для рыбоводства, имеют усиленные борта. Т.к. помещение арендовано, то бассейны можно разбирать. Вообще мы всю нашу рыбную ферму можем разобрать и собрать на новом месте. Проверка прочности подставки и самих бассейнов путем заполнения последних водой. Если при выращивании рыбы сломается подставка или бассейны, то нам это будет очень дорого стоить! Ошибки не допустимы.

27 января 2007 года.

Подготовка места для карантинной УЗВ и ее монтаж. Эта рыбоводная установка будет служить для предварительного содержания всех вновь прибывших гидробионтов в течение 1 месяца при плотности посадки примерно такой же, как в основной УЗВ. Это обеспечит безопасность выращиваемых рыб на рыбной ферме. Эта карантинная УЗВ имеет свою автономную систему электроснабжения на 40 минут. Главная УЗВ на случай аварии имеет электрогенератор достаточной мощности. Этого времени достаточно, чтобы приехала наша ремонтная бригада и решила проблему. УЗВ состоит из бассейна, сепаратора, отстойника, системы оксигенации, генератора озона (своего собственного), системы озонации воды и деструкции озона, биофильтра и системы автоматики.

28 января 2007 года.

Мы задействовали пластиковую загрузку для биофильтра с уже давно работающего биофильтра, поэтому в тот же день привозим для тестирование УЗВ 9 кг угрей и две аквариумные рыбки. Надеемся рыбок сразу не съедят!

Проверка работоспособности УЗВ. Вода удовлетворяет рыбоводным нормам. Все наши испытатели живы и находятся в хорошем настроении. Приступаем к кормлению.

15 февраля 2007 года.

Монтаж озонной установки (фотки не показываем), сама контактная камера сделана из прозрачного пластика для визуализации процесса озонирования воды. Высота камеры 2,2 метра. Сделана по специальному заказу на заводе.

Изготовление бассейна сумматора и его монтаж.

26 февраля 2007 года.

Запустили контроллер слежения и управление карантинной УЗВ через интернет. Для просмотра пяти параметров воды (температура, кислород, ОВП, электропроводимость, рН; еще скоро подключим аммоний и нитраты) в реальном времени через интернет, нужно установить небольшую программку на свой компьютер. Пока контроллер работает в тестовом режиме и только осуществляет мониторинг параметров воды рыбоводной установки. Запоминает параметры воды и выводит графики в любом масштабе. Также работает программа слежения (устанавливается на любой компьютер) за работой контроллера с возможностью оповещения заданных лиц при достижении критических параметров воды. Программа слежения может следить за неограниченным количеством контроллеров (если у вас компьютер столько потянет), опрашивая их последовательно с заданным интервалом через интернет.

К слову, бесплатно подключаем к контроллеру фермы наших клиентов и предоставляем программы слежения за работой установки для выращивания рыбы в замкнутых системах через интернет. Во избежание злоупотреблений, пока подключаем к контроллеру только клиентов.

27 февраля 2007 года.

Вносим изменения в проект, меняем безнапорные оксигенаторы на один напорный. Нет времени на сборку безнапорных оксигенаторов.

16 марта 2007 года.

Сделали все кроме электрики и автоматики. Также требуются доработки по биофильтру. Прозрачный корпус биофильтра треснул, ведем ремонтные и укрепляющие работы.

Экономика

На данном этапе можем озвучить сметы на строительство такой УЗВ для Латвии, но без электрики и автоматики:

Проект 15000 евро. Сюда входит регистрация заказчика в Латвии как производителя рыб, сертификация в министерстве сельского хозяйства и у местных ветеринаров, а также получение всех необходимых документов на выращивание гидробионтов в ЕС в нашей установке.
Оборудование нам обошлось примерно 50000 евро с доставкой в Ригу. Мы применили только самое лучшее из известного нам оборудования. Естественно, вопрос покупки насоса из нержавеющей стали или обычного насоса, это обсуждаемый вопрос, поэтому если Вы что-то меняете, то цена всей УЗВ может быть ниже.
Монтаж 5000 евро, если силами нашей бригады, и не возражаем если Вашей.
Электрика и автоматика обсуждаемый вопрос. Насколько требуется защитить оборудование и рыб? Если будет установлена наша автоматика, то беремся следить и обслуживать установку за отдельную плату. При срабатывании сигнализации выезжает ремонтная бригада и исправляет неполадки. Помогаем в страховании рыбы.

Технические данные рыбной фермы

Потребление электричества 4,5 КВт.
Потребление воды, при максимальной загрузке 6-7 м3/сутки.
Обогрев пока отсутствует. Собственный ресурс УЗВ по тепловыделению велик по отношению к размерам и кубатуре помещения. При эксплуатации зимой минимальная температура воды была +10С.

27 апреля 2007 года.

Монтаж электрики и автоматики на базе промышленного контроллера Siemens S7. Решили отказаться от компьютера из-за его слабой надежности в сравнении с промышленными контроллерами.

Контроллер имеет модульную систему. Коммуникации: реализован удаленный доступ через web интерфейс, SMS модем для отправки и приема SMS сообщений от обычного мобильного телефона.

Контроллер в реальном времени получает информацию о работе установки по выращиванию рыбы при помощи 56 цифровых входов (уровни воды, давление, аварийные сигналы от электрических узлов и т.д.) и 12 аналоговых входов (разные датчики параметров воды). Может вмешиваться в работу рыбной фермы, для этого имеет 12 выходов для управления узлами УЗВ. Средства визуализации: сенсорная панель у оператора УЗВ, находится на электрическом ящике, человек – машинный интерфейс SCADA WinCC. Сейчас усиленно идет работа по написанию программы управления под контроллер Siemens S7.

Из-за применения системы автоматики нет надобности круглосуточно держать штат операторов УЗВ. А операторы часто становятся проблемой: это потенциальное воровство (кража мальков и корма) и халатность. Оператор – это потеря денег: для круглосуточной работы требуется 4 человека. Если по 600 евро в месяц (это минимум на 2007 год), то 4*600=2400 евро в месяц, отсюда в год 28800 евро. Вывод: автоматика себя легко окупает.

Для людей, панически боящихся технического прогресса, предусмотрено ручное управление. Просто нажимаем на контролере кнопку стоп и включаем и выключаем соответствующие реле.

8 июня 2007 года.

Пуско-наладочные работы и проверка работы всех узлов. Еще не готова программа для контроллера, но свет в конце туннеля виден.

Установка оснащена достаточно мощным генератором озона и, соответственно, системой озонирования воды и системой удаления остаточного озона из воды, все это вместе мы называем “смертью паразита”, т.е. если в воде есть паразит, то попав в контактную камеру озонирования его больше нет. Нет даже воспоминания о нем. Дешевый вариант системы озонирования, это ультрафиолет, но он не дает такую высокую смертность паразитов. Генератор озона имеет дистанционное управление и управляется контроллером. Также он выдает на контроллер десяток вариантов ошибок своей работы, которые закодированы в трех битах информации.

Биофильтр

Новый биофильтр разработал Василий Краснобородько. Сделан он из прозрачного ПВХ (PVC). Этот материал варится феном и легко гнется, если его разогреть. Четыре раза переделывали биофильтр, чтобы правильно подобрать гидродинамические параметры его работы. Когда создаешь что-то новое, то неизбежно приходится терять время и деньги на эксперименты.

Очень интересна реакция людей на этот биофильтр. Сначала, год назад, когда мы опубликовали первый раз информацию об изготовлении пластиковой загрузки для биофильтра в домашних условиях. Некоторые товарищи из Украины стали писать, что такого не может быть, потому, что не может быть. Через полгода, когда мы запустили свой первый опытный образец биофильтра и стали его демонстрировать рыбоводам, эти же товарищи стали писать, что это мы разработали еще 20 лет назад, ссылаясь на работы по механическому фильтру на гранулах. Хочется заметить, что главной задачей механического фильтра является удаление из воды взвешенных веществ, а биофильтр имеет противоположную задачу – пропускать, не задерживая взвешенные частицы, а иначе он не будет биофильтром. Остерегайтесь непрофессионалов.