هرآنچه درمورد هوادهی آب باید بدانید

aeriation and water quality

بدیهیات هوادهی آبزیان

درتولید موفق آبزیان دانستن پارامترهای کیفیت آب می تواند نقش موثری ایفا کند .

اکسیژن محلول در آب یک پارامتر ضروری و مهم است که می توانیم آن را به عنوان نماینده دیگر پارامترهای کیفیت آب در نظر بگیریم.

به طور طبیعی، انتشار غیر فعال از اتمسفر و همچنین فتوسنتز فیتوپلانکتون ها و دیگر گیاهان آبزی منجر به تامین اکسیژن محلول در آب می شود.

اما  برای تامین اکسیژن در استخرهای پرورش ماهی، به صورت غیر طبیعی می توان از روش هایی همچون موارد زیر استفاده کرد:

  • ورود و خروج دائم آب از محیط پرورش
  • استفاده از برج هواده
  • نصب لوله های سوراخ دار بر دیواره استخر
  • استفاده از پمپ برای به گردش در اوردن آب استخر
  • استفاده از دمنده های هوا برای تزریق هوا به آب استخر
  • استفاده از دستگاه های هواده استخر پرورش ماهی
  • باد و گیاهان

هوادهی :

هوادهی یک روش مکانیکی است که برای افزایش اکسیژن محلول، از بین بردن گازهای سمی و همچنین ضایعات موجود در آب مورد استفاده قرار می گیرد.

همچنین، هوادهی از طریق فرآیند اکسیداسیون نیز می تواند در حذف فلزات محلول در نیز آب موثر باشد .

ترکیبات شیمیایی که معمولا تحت تاثیر هوادهی قرار می گیرند عبارتند از :

مواد شیمیایی آلی فرار مانند بنزن (موجود در بنزین)، دی کلرواتلین، پری کلواتلین، آمونیاک، کلر، دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن، متان، آهن و منگنز

انواع روش های هوادهی:

هوادهی  به دو روش  میتواند صورت گیرد:

 روشی که در آن هوا به آب وارد می شود و روشی که در آن آب به هوا وارد می شود.

 در روش هوا به آب:

 هوا از بیرون به وسیله کمپرسور ها گرفته و به داخل آب تزریق می شود و ایجاد حباب های کوچک در آب میکند. به این نوع هوادهی، هوادهی پنوماتیکی می گویند.

در روش آب به هوا:

 اما در این روش قطرات آب به هوا  پرتاب میشود تا سطح تماس آب و هوا افزایش یابد، در واقع به آب انرژی داده می شود و آب با انرژی بیشتر قادر به جذب اکسیژن بیشتر است که به این نوع هوادهی، هوادهی هیدرولیکی می گویند.

انواع هوادهی های هیدرولیکی (آب به هوا) :

  • هوادهی آبشار
  • هوادهی مخروطی
  • هوادهی اسلت و کک
  • هوادهی درفت
  • هوادهی اسپری

انواع هوادهی های پنوماتیکی (هوا به آب):

  • هوادهی فشار
  • هوادهی سانتریفیوژ

هر وسیله ای که قابلیت مخلوط کردن آب و هوا را داشته باشد درواقع نوعی هواده است، اما به دلیل بالا بردن راندمان کار، مصرف انرژی و هزینه، بهتر است برای هوادهی از دستگاه های مخصوص استفاده کنیم .

انواع دستگاه هواده:

splasher aerator

  • دستگاه هواده سطحی یا اسپلاشر :

 این دستگاه یکی از پرکاربردترین دستگاه های هوادهی در مزارع پرورش ماهی است که با ایجاد سطح تماس آب و هوا می تواند مقدار زیادی اکسیژن محلول در آب ایجاد کند.

دستگاه اسپلاشر دارای موتور شناوری است که پروانه موجود در این دستگاه را به حرکت در می آورد تا با پرتاب کردن آب سطحی به هوا باعث افزایش سطح تماس آب و هوا گردد، همچنین این دستگاه دارای محافظی  بر روی موتور و پره ها است که باعث ایمن و بدون آسیب شدن فعالیت دستگاه برای ماهیان مزارع می گردد.

استفاده از دستگاه اسپلاشر حتی می تواند باعث دفع گازهای مضر در آب و کاهش درصد بیماری ماهیان مزارع شود که یک امتیاز مثبت است.

  • پمپ سمپاش:

 در هواده های سمپاش آب تحت فشار زیاد از طریق یک یا چند لوله (مینیفولدها) به هوا راه پیدا می کند.

air jet aerator

  • پمپ پروانه ای یا ایرجت :

پمپ پروانه دارای ساختاری غوطه ور و موتور الکتروموتور پرده ای است. با بکار افتادن الکتروموتور پرده ای هوا به آب وارد می شود و اکسیژن محلول در آب را افزایش می دهد.

این دستگاه دارای قابلیت هوادهی اعماق مختلف با تغییر زاویه شفت را دارد که خود یک مزیت قابل توجه است.

 

  • هواده های پدالی :

هواده پدالی دارای الکتروموتور  و پارو هایی است که بر انتهای یک شفت مرکزی متصل اند. هنگامی که موتور شروع به کار می کند با چرخش پره ها، آب و هوا تماس پیدا کرده و اکسیژن در آب حل میشود. الگو، طول و شکل پارو ها در میزان اکسیژن محلول  ایجاد شده توسط این دستگاه موثر هستند .

diffusion aeration

سیستم هواده پراکنده به سه شکل دیسکی، لوله ای و صفحه ای  تولید می شود.

هوایی که با فشار بالا وارد لوله دمنده شده به کمک دیفیوزر در داخل سیستم کارگذاری شده و به درون آب پخش می شود و به این ترتیب حباب ها ایجاد می شوند. این حباب ها باعث می شوند تمام محلول های اضافه شده در آب به طور یکنواخت مخلوط شده و اکسیژن به صورت ستونی به آب منتقل شود.

بهتر است این نوع هوادهی در محل ورود آب استخر نصب شود.

  • کاربردی ترین و رایج ترین نوع از دستگاه های هوادهی که در حوزه ی پرورش آبزیان مورد استفاده قرار می گیرد دستگاه هوادهی اسپلاشر (آبشار) است.

نکاتی که در انتخاب دستگاه هوادهی باید به آن توجه کرد عبارتند از:

  • قابل حمل باشد.
  • در طول دوره استفاده به تعمیرات و روغن‌کاری نیاز نداشته باشد.
  • مقرون به صرفه باشد.
  • توانایی کار در یک دوره کامل پرورش را داشته باشد.
  • دارای تکنولوژی ساده باشد.
  • راندمان انتقال اکسیژن نسبت به مصرف انرژی بالا باشد.

عوامل موثر در انتخاب نوع، تعداد و جایگاه دستگاه های هوادهی در استخر:

  • متوسط وزن ماهی موجود در استخر پرورش
  • ابعاد و هندسه استخر مورد نظر
  • مقدار آب ورودی به استخر
  • مشخصات فیزیکی و شیمیایی آب
  • ارتفاع محل از سطح دریا
  • وضعیت عمومی استخر و تراکم ماهی های موجود در استخر

محل قرارگیری هواده ها:

بیشترین تاثیر از دستگاه های هواده چرخ پره ای ثابت زمانی دریافت می شود که در وسط استخر و در امتداد حاشیه طویل استخر نصب شوند، زیرا هوادهی به طرف وسط استخر هدایت می شود. در این وضعیت دستگاه آب را به صورت عمومی در کناره های طولی استخر حرکت داده و گردش آب با استخر را بسیار بهبود می بخشد.

استقرار درست دستگاه های هوادهی در محل پرورش آبزیان می تواند علاوه بر چرخش مناسب و مداوم آب، باعث تجمع ضایعات و باقی مانده مواد غذایی و دفعی ماهیان در قسمت مرکزی استخر شود. این امر می تواند نقش مهمی را در سهولت جمع آوری خاک سیاه و لای روبی کف استخر پس از پایان دوره پرورش وهمچنین اماده سازی مناسب محیط ایفا کند. این مزیت حتی می تواند باعث کاهش هزینه های دوره بعدی پرورش شود.

نگهداری و تعمیر دستگاه هوادهی:

از ریزش و ترشح روغن در موتورهای برق باید جلوگیری شود و محورهای گردان به صورت دوره ای و در زمان مناسب باید بررسی شود.

دیفرانسیل ها در هواده های چرخ پره ای نباید دارای نشست باشند و در صورت وجود نشست باید تعمیر شوند.

 عمق آب در محل پره های هواده ای باید بررسی و تنظیم شود تا از مناسب بودن سطح و عمق مطمئن شویم .

بررسی و سرویس را باید در زمان خاموش بودن تجهیزات انجام دهید سوخت گیری نیز فقط هنگامی باید انجام شود که موتور کار نمی کند و سرد است .

همونجور که گفته شد کیفیت آب در صنعیت آبزی پروری دارای اهمیت بسیار بالایی است. به گونه ای که  سیستم آبزی پروری را مترادف با سیستم مدیریت آب می دانند و بخش عمده کیفیت آب هم وابسته به اکسیژن محلول در آن است .

 دلیل مهم استفاده از هواده در استخرهای پرورش ماهی  نیز ایجاد اکسیژن مورد نیاز برای گونه مورد نظر است .

 

اکسیژن محلول در آب:

مانند جانداران ساکن در خشکی، جانداران ساکن در آب ها نیز برای بقا نیاز به اکسیژن دارند.

آب به صورت طبیعی دارای مقداری گاز اکسیژن در ساختار خود است  اما این مقدار برای تنفس در دسترس ماهیان نیست ، اکسیژن موجود در هوا می تواند در آب حل شود و به صورت اکسیژن محلول مورد استفاده جانداران قرار گیرد. منظور از اکسیژن محلول در آب، سطح آزاد و غیر ترکیبی از اکسیژن در آب است.

سطح اکسیژن محلول در آب ها:

سطح اکسیژن محلول در آب ها به عوامل مختلفی بستگی دارد. برای مثال جریان یا عدم جریان آب، وجود سنگ و موانع در محل عبور آب (در محیط های طبیعی)، تعداد گیاهان در آب، دما و….

چرا اکسیژن محلول مهم است؟

ماهی ها و سایر جانداران برای بقا نیاز به مقدار مختلفی اکسیژن دارند و اگر سطح اکسیژن در آب کم باشد ماهیان و دیگر حیوانات خفه می شوند.

اندازه گیری مقدار اکسیژن در آب:

اکسیژن محلول در آب دو بار در ابتدای روز و ابتدای شب باید با دستگاه های مخصوص اندازه گیری اکسیژن محلول اندازه گیری شود.

اکسی متر دستگاهی است که به وسیله آن مقدار اکسیژن مایع یا مقدار اکسیژن محلول در آب را اندازه گیری می کنند. این ابزار از ابزارهای مهم کنترل در مزارع پرورش ماهی به شمار می آید.

دستگاه اکسی متر به دو نوع دستگاه اکسی متر مایع و دستگاه اکسی متر محیط تقسیم می شود که هر کدام از آن ها به منظور خاصی ساخته شده اند.

دستگاه اکسی متر محیط برای سنجش اکسیژن در هوا و دستگاه اکسی متر مایع برای سنجش اکسیژن موجود در آب استفاده می شود. البته برخی از اکسی مترها توانایی سنجش اکسیژن را در دو محیط آب و هوا را با هم دارند.

اکسی متر در ساختار خود دارای  یک الکترود است.  نمونه محلول در الکترود به واسطه غشایی که نسبت به اکسیژن خاصیت تراوایی دارد نگهداری می شود و زمانی که اکسیژن از غشا عبور می کند و به الکترود می رسد  میزان اکسیژن اندازه گیری می شود.

انواع دستگاه های اکسی متر محلول (مایع):

oximeter

  1. اکسی متر قلمی 2. اکسی متر جیبی  3. اکسی متر پرتابل   4. اکسی متر رومیزی

به طور کلی اکسی متر دارای کاربردهای زیر می باشد:

  • تعیین کیفیت آب در فاضلاب ها
  • در مراکز پرورش آبزیان
  • دامپزشکی ها
  • آزمایشگاه ها
  • تصفیه آب
  • معادن
  • صنایع غذایی

اکسیژن برای ماهی ها:

اکسیژن محلول در آب یکی از مهم ترین پارامر های آب در مزارع پرورش ماهی به شمار می آید زیرا اکسیژن محلول در آب سبب هضم و جذب غذا در ماهیان می گردد، پس در نتیجه اکسیژن محلول در سلامت، نشاط و حتی رشد ماهیان می تواند موثر باشد.

اکسیژن محلول در آب حتی می تواند در دفع سموم ایجاد شده توسط  ماهیان نیز نقش به سزایی داشته باشد.

میزان اکسیژن در استخرهای پرورش ماهی  وابسته به عواملی چون: تراکم ماهیان، میزان شوری، ارتفاع، ساعات روز، دمای آب، املاح موجود در آب و… است. اما در هر حالت اکسیژن محلول در آب یک استخر پرورش ماهی نباید از 5 میلی گرم در لیتر کمتر باشد.

مصرف کنندگان اکسیژن در استخرهای پرورش ماهی:

در استخرهای پرورش تنها ماهی ها از مصرف کنندگان اکسیژن نیستند. بلکه آنها تنها 5 تا 15 درصد از کسیژن را مصرف می کنند.

فیتوپلانکتون ها، باکتری ها، مواد معلق: 50%

مدفوع ماهی ها و غذای مصرف نشده: حدود 32%

بنتوزها: حدود 20%

تجزیه کودها و لجن کف استخر: حدود 8%

زئوپلانکتون ها: حدود 4/5%

اگر میزان اکسیژن تولیدی کمتر از میزان اکسیژن مصرفی باشد در واقع اکسیژن آب کاهش پیدا کرده است و ما با موضوع کمبود اکسیژن روبه رو خواهیم شد.

زمانی که اکسیژن محلول در آب استخر با غلظت کم بین 1 الی 30 درصد اشباع باشد در واقع هیپوکسی اتفاق افتاده است. از سوی دیگر هیپوکسی عموما به عنوان اکسیژن محلول کمتر از 8/2 میلی گرم بر لیتر نیز بیان می شود.

هیپوکسی حتی برای مدت کوتاه نیز می تواند برای ماهیان کشنده باشد.

از سوی دیگر اگر مقدار اکسیژن محلول در آب بسیار زیاد باشد به این حالت هیپراکسی می گویند. در این حالت، آب دارای محلول اکسیژن بالا تر از 100 درصد است، که این درصد می تواند بین 300-140 باشد.

در استخرهای پرورش ماهی مقادیر بیش از 125 درصد حالت اشباع توصیه نمی شود و حالت 300 درصد اشباع کشنده است.

dissolved oxygen

دلایل کاهش اکسیژن:

در دهه دوم خرداد تا دهه اول مهر کاهش اکسیژن در استخرهای پرورش ماهی به شدت مشاهده می شود که دلایل مختلفی از جمله دلایل زیر را دارد:

کم شدن میزان آب: هرچه میزان آب استخر ماهی کاهش یابد اکسیژن محلول در آب آن استخر نیز متقابلا کاهش می یابد.

زمان: غلظت اکسیژن آب در اوایل صبح به شدت کاهش پیدا می کند و در بعد از ظهر افزایش می یابد.

تغذیه ماهی:

در دهه دوم خرداد تا دهه اول مهر تغذیه ماهی افزایش پیدا می کند و در نتیجه فضولات ماهی و مصرف اکسیژن آن افزایش پیدا می کند.

آب و هوا:

در هوای گرم و ابری که نور خورشید با سطح آب نمی رسد، عمل فتوسنتز و تولید اکسیژن توسط فیتوپلانتون ها انجام نمی گیرد و اکسیژن محلول در آب کاهش پیدا می کند. پس بهتر است در روزهای ابری از غذادهی به ماهیان خودداری شود.

شکوفایی پلانکتونی:

اگر در استخر پرورش ماهی شکوفایی پلانکتونی بالایی وجود داشته باشد نور خورشید به بستر آنها نفوذ نکرده و اکسیژن تنها در سطح آب تولید می شود؛ در نتیجه در طول روز که اکسیژن باید در سطح بالایی قرار بگیرد ممکن است ماهی ها با کمبود اکسیژن مواجه شوند.

دما: افزایش دما می تواند بر اکسیژن موجود در آّب تاثیر بگذارد. هر چه دما بالاتر باشد اکسیژن کاهش می یابد و دلیل آن افزایش فعالیت بدنی ماهیان می باشد زیرا فعالیت بدنی آنها تحت تاثیر دما قرار می گیرد.

وزش باد:

هوای آرام و بدون باد هم می تواند باعث کاهش اکسیژن محلول در آب ها شود، زیرا با وزش باد اکسیژن می تواند از طریق انتشار وارد آب شود.

 مرگ فیتوپلانکتون ها و جلبک ها: مرگ ناگهانی فیتوپلانکتون ها و جلبک ها نیز دلیل بر کاهش اکسیژن است، زیرا مرگ آنها باعث مصرف اکسیژن می شود و همچنین منابع طبیعی تولید اکسیژن در محیط نیز از بین می رود.

تاریکی هوا:

تراکم بالای فیتوپلانکتون ها در ساعات تاریک روز نیز می تواند باعث مصرف اکسیژن شود.

higher oxygen levels

تاثیر اکسیژن محلول در آب بر ماهیان:

اکسیژن محلول بیش از 6میلی گرم در لیتر می تواند باعث رشد مناسب در ماهیان شود. اما باید توجه داشت میزان اکسیژن بیش از حد مجاز (فوق اشباع) می تواند برای ماهیان مشکلاتی از جمله بیماری حباب گازی را ایجاد کند، که در بچه ماهی ها با شدت بیشتری ایجاد می گردد و با افزایش وزن و رشد ماهی از شدت این بیماری کاسته می شود.

همچنین غلظت پایین اکسیژن محلول در آب اثرات نامطلوبی را بر روی ماهیان می گذارد، برای مثال می توان به بی اشتهایی، استرس تنفسی، کمبود اکسیژن در بافت ها، بی قراری و در نهایت مرگ ماهی اشاره کرد.

 همانطور که گفته شد در زمانی که اکسیژن محلول به وضعیت اشباع  نزدیک تر باشد، سلامت و موقعیت فیزیولوژیک گونه ی پرورش در حالت بهتری خواهد بود و زمانی که اکسیژن محلول از مقدار اشباع کمتر می شود استرس و کاهش فعالیت های شنا را در پی دارد که خود باعث آسیب پذیری در برابر بیماری ها و کاهش رشد می شود .

اکسیژن آب از مهم ترین عوامل در رشد و تغذیه است که برای ماهیان سردابی مانند قزل آلا، آب سرد حاوی اکسیژن بیشتری است و میزان اکسیژن محلول در آب بستگی به درجه حرارت آن دارد.

هر چه آب گرم تر باشد اکسیژن محلول در آن کمتر است .

با توجه به ضرورت اکسیژن برای رشد و بقا گونه های پرورشی، هوادهی در استخرهای پرورش ماهی یکی از فعالیت های مهم و حساس در حوزه پرورش بشمار می آید و داشتن اطلاعات کافی در این زمینه کاربرد بسیاری در کاهش تلفات گونه دارد.

منابع:

https://www.who.int/water_sanitation_health/resourcesquality/wqmchap2.pdf

http://www.h2ou.com/h2wtrqual.htm#Oxygen

Limnology – Alexander J. Horne, Charles Remington Goldman – Google Boeken

Pond Aeration (0SU Types and Uses of Aeration Equipment) – Gary L. Jensen, Joseph D. Bankston, John W. Jensen

Aeration of Ponds Used in Aquaculture-United States Department of Agriculture (Natural Resources Conservation Service)

Han, H.G., Chen, Q. and Qiao, J.F. (2011) An Efficient Self-Organizing RBF Neural Network for Water Quality Prediction. Neural Networks, 24, 717-725. – References – Scientific Research Publishing (scirp.org)

FA090 (extension.org)

موضوعات مرتبط :

این مطلب چقدر مفید بود؟

برای امتیاز دادن روی ستاره کلیک کنید

3.9/5 - (10 امتیاز)

سوالی دارید؟ از کارشناسان ما بپرسید

همین حالا با شماره 09114646386 تماس بگیرید.

در بحث‌‌ پیرامون این مطلب شرکت کنید!

دیدگاهتان را بنویسید

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

این زمینه را پر کنید
این زمینه را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
شما برای ادامه باید با شرایط موافقت کنید

دسته بندی ها

موضوعات پیشنهادی

پربازدیدترین مطالب

فهرست