اکسیژن محلول در پرورش ماهی

اکسیژن از طریق انتشار غیرفعال از اتمسفر وارد آب می شود و همچنین از طریق فتوسنتز فیتوپلانکتون ها و دیگر گیاهان آبزی نیز وارد آب می شود. اکسیژن محلول در آب جهت تنفس و حیات گیاهان و جانوران آبزی می باشد. بیشتر مواقع اکسیژن محلول در آب به صورت میلی گرم در لیتر بیان می شود. مقدار اکسیژن محلول در آب به سه عامل مهم نظیر: دمای آب، ارتفاع از سطح دریا و شوری آب دارد. به همین دلیل مقدار اندکی از اکسیژن در آب می تواند حل شود، که این میزان از اکسیژن تحت تاثیر فشار اتمسفر می باشد. نمودار پایین رابطه معکوس بین دما و اکسیژن محلول آب را نشان می دهد. در صورت افزایش دما، اکسیژن محلول آب کاهش و در دمای بالا افزایش می یابد. حداکثر ظرفیت انحلال اکسیژن، در آب 100 درصد اشباع شده از اکسیژن می باشد و مازاد اکسیژن از آب خارج و به هوا وارد می شود. همچنین در صورت استفاده از پکیج های صنعتی اکسیژن ساز، این میزان تا 5 برابر قابل افزایش است. اکسیژن محلول بهینه در آب پرورشی نزدیک به اشباعیت است (130 درصد). مقدار اکسیژن محلول بهینه و قابل تحمل در مراحل رشد ماهی متفاوت می باشد.  محدوده اکسیژن بین 7 و 10 میلی گرم در لیتر در طول دوره انکوباسیون تخم و مراحل رشد اولیه بچه ماهی می باشد. برای دیگر مراحل رشد ماهی اکسیژن محلول در آب در محدوده 8-12 میلی گرم در لیتر قابل مناسب می باشد. بسیار مهم است که بدانید مصرف اکسیژن ماهی به طرز عجیبی در حین غذا خوردن و بعد از غذا خوردن افزایش می یابد. در طول این مدت میزان مصرف اکسیژن به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

نقش اکسیژن محلول در خاصیت خورندگی آب

اکسیژن محلول در آب یکی از دلایل اصلی خاصیت خورندگی آب میباشد، آهن و اکسیژن در تماس با آب، تشکیل قطب‌های کاتد و آند را میدهند. آهن به عنوان آند عمل کرده، به هیدروکسید فرو و سپس به هیدروکسید فریک و بعد از آن به اکسید آهن تبدیل میشود. با توجه به مشکلات متعددی که وجود اکسیژن در آبهای صنعتی (ویژه در آب جوشاورها) ایجاد میکند، حذف آن از آبهایی که استفاده صنعتی دارند، لازم است.

مصرف کنندگان اکسیژن در استخر پرورشی شامل

فیتوپلانکتون ها ، باکتری ها و مواد معلق حدود 50%
مدفوع ماهی ها و غذاهای مصرف نشده حدود 32%
بنتوزها حدود 2/0 %
تجزیه کود ها و لجن کف استخر حدود 8%
زئوپلانکتون ها حدود 4 %
ماهی حدود 5 الی 15 %

نکته

ماهی برای هضم کامل غذا 3 برابر بیشتر از حد معمول اکسیژن لازم دارند.
غذا دهی باید با توجه به درصد وزن بدن ماهی صورت گیرد تا از باقیماندن غذا در استخر جلوگیری شود.
غذادهی طبق زمانبندی منظم و مشخص باشد تا ماهی در هنگام هضم غذا با مشکل کمبود اکسیژن مواجه نشود بنابراین لازم است از تغذیه ماهی در صبحدم و غروب آفتاب پرهیز شود.
تامین اکسیژن محلول در هنگام کاهش اکسیژن بویژه از غروب تا قبل از طلوع آفتاب بسیار ضروری است.

فتوسنتز

شدت فتوسنتز در استخر های پرورش ماهی تابعی از تراکم فیتوپلانکتون ها و شدت نور در عمق آب است.
با فرض ثابت بودن شدت تابش میزان تراکم فیتوپلانکتونها تعیین کننده میزان فتوسنتز در آب خواهد بود که در عین حال افزایش تراکم فیتوپلانکتون ها منجر به کاهش نفوذ نور در آب میشود که از شدت فتوسنتز می کاهد. و بنابراین شدت فتوستنز به مناطق کم عمق تر محدود خواهد شد.

میزان اکسیژن محلول در آب با 3 عامل نسبت معکوس دارد

  1. میزان اکسیژن محلول در آب با درجه حرارت نسبت معکوس دارد.
  2. میزان اکسیژن محلول در آب با شوری و غلظت املاح نسبت معکوس دارد.
  3. میزان اکسیژن محلول در آب با ارتفاع نسبت معکوس دارد.

اگر درجه حرارت آب 15 درجه سانتی گراد و ارتفاع از سطح آبهای آزاد 1200 متر باشد، میزان اکسیژن محلول در آب 5/8 میلی گرم در لیتر می باشد. همچنین میزان اکسیژن محلول علاوه بر عوامل درجه حرارت آب – سختی و شوری آب – ارتفاع آب، با میزان تراکم ماهی ها در استخرها هم باید متناسب باشد. ضروری است اکسیژن آب خروجی ترافهای نگهداری تخم و لارو نباید کمتر از 7 میلی گرم در لیتر باشد.
اکسیژن محلول (DO) برای تنفس انواع آبزیان پرورشی بسیار ضروری و حیاتی است. اکسیژن محلول در آب حوضچه‌های پرورش ماهی ناشی از اتمسفر و همچنین عملیات فتوسنتز است. اکسیژن موجود در هوا در آب نفوذ کرده و در آن حل می‌شود؛ اما این فرآیند به‌کندی اتفاق می‌افتد. مهم‌ترین منشأ اکسیژن محلول در حوضچه‌های پرورش ماهی فتوسنتز است که وابستگی زیادی به میزان نور در دسترس نسبت به گیاهان آبی (فیتوپلانکتون‌ها) دارد؛ بنابراین تولید اکسیژن محلول در روزهای ابری کاهش یافته و در شب متوقف می‌شود و با افزایش عمق آب بر اساس میزان کدورت، مقدار آن کاهش می‌یابد. لذا برای بالا بردن اکسیژن محلول می‌توان از تجهیزات پیشرفته و تخصصی در حوزه شیلات بهره جست و علاوه بر آن سیستم انتقال آب به حوضچه‌های پرورش ماهی را به‌ شکلی طراحی کرد که آب در ابتدای ورود به تأسیسات و سازه به صورت قابل ملاحضه ای دارای اکسیژن محلول گردد.
آبها طبیعی معمولاً حاوی مقداری اکسیژن محلول می‌باشند. اکسیژن باعث گوارا شدن آب و نیز باعث خوش طعم شدن آن می گردد. زندگی گیاهان آبزی به حداقل غلظت اکسیژن محلول در آب بستگی دارد. ماهی، بیش از سایر جانداران و باکتری کمتر از تمام آبزیان به اکسیژن محلول نیاز دارد. مقدار اکسیژن محلول در آبی که ماهی در آن پرورش می‌یابد، نباید کمتر از پنج میلی گرم در لیتر باشد. در صورتیکه مقدار اکسیژن موجود در آب کمتر از حداقل مجاز برای زندگی جانداران آبزی باشد، آن آب آلوده تلقی می‌شود.

نیاز ماهی قزل آلا به اکسیژن به عوامل زیربستگی دارد

۱) اندازه ماهی : هر چه ماهی کوچک تر باشد اکسیژن بیشتری نیاز دارد.
۲) فعالیت ماهی : نیاز اکسیژن در هنگام فعالیت و تحرک و پس از مصرف غذا افزایش می یابد.
۳) درجه حرارت : در اثر افزایش حرارت ماهیان به اکسیژن بیشتری نیاز دارند.
۴) استرس : موجب افزایش مصرف اکسیژن می شود.

نشانه های کمبود اکسیژن با تغییر در رفتار ماهی قابل تشخیص است. رفتارهایی مانند آمدن روی سطح آب قرار گرفتن در مسیر جریان ورودی آب اگر این وضعیت برای مدت طولانی ادامه یابد کمبود اکسیژن منجر به مرگ ماهیان می شود.

کاهش اکسیژن محلول در آب وابسته به

آب و هوای آرام ، ابری و گرم

در روزهای ابری یا روزهایی که که هوا غبار آلود است نور خورشید به سطح آب نمی رسد و عمل فتوسنتز و تولید اکسیژن توسط فیتوپلانکتونها صورت نمی گیرد در نتیجه اکسیژن آب کاهش مییابد.
استخرهایی که شکوفایی پلانکتونی بالایی در سطح آب دارند نورخورشید به بستر آنها نفوذ نکرده و در نتیجه اکسیژن فقط در سطح آب تولید میشود و به لایه های پائینی نفوذ نمیکند در نتیجه در طول روز که اکسیژن باید در حد بالایی باشد ، ممکن است ماهی ها با کمبود اکسیژن مواجه شوند.
با افزایش دما نیز میزان اکسیژن موجود در آب کاهش پیدا میکند زیرا فعالیت موجودات با افزایش درجه حرارت افزایش پیدا می کند. ماهی ها موجوداتی خونسرد هستند بنابراین درجه حرارت بدن و فعالیتشان تحت تاثیر درجه حرارت آب است. توقف جریان باد نیز باعث می شود که اکسیژن موجود در هوا از طریق انتشار وارد آب نشود .

مرگ ناگهانی فیتوپلانکتون ها یا جلبک ها

هنگامی که فیتو پلانکتونها و جلبک ها در آب می میرند نیز کمبود اکسیژن در آب بوجود می آید زیرا نه تنها منابع تولید اکسیژن در استخر از بین رفته اند بلکه جلبک ها و فیتوپلانکتون های مرده خود باعث مصرف اکسیژن می شوند.
در ساعات تاریکی تراکم بالای فیتوپلانکتون ها می تواند اکسیژن موجود در آب را که برای تنفس ماهی ها است مصرف کند.

لایه بندی آب استخر

در هنگام تابستان در عمق استخر(3-2 متر) لایه فوقانی آب (عمق 1 متر) خیلی سریع گرم می شود و چگالی آن کاهش یافته و سبکتر از آب کف استخر می شود . به دلیل اینکه آب لایه بالایی گرم تر و سبکتر است نمی تواند با آب سرد اعماق مخلوط شود وآب سرد نزدیک کف بی حرکت مانده و اکسیژن آن کاهش یافته و ترکیبات سمی توسط باکتری ها و مواد آلی پوسیده تولید می شود.
اگر هوا سرد شود یا باران شدید ببارد لایه بالایی با لایه پایینی هم دما شده و آب مخلوط می شود و دیگر مشکل فقدان اکسیژن را در کف نداریم.

تجزیه مواد آلی کف

وقتی میزان بیومس (وزن کل ماهیان) در استخرهای پرورشی بالا برود (فصل تابستان)، بار مواد آلی و مدفوع ماهی ها (آمونیاک ، نیترات ، مدفوع و غذای هضم نشده) افزایش پیدا میکند.
مواد آلی و مدفوع ماهی ها تجزیه شده و باعث افزایش نیاز اکسیژنی ماهی ها می شود. همچنین مواد آلی و مدفوع ماهی ها میتواند باعث تحریک رشد جلبک ها در استخر می شود.

نیازمندی های ماهیان به اکسیژن

جذب و دفع اکسیژن توسط هموگلوبین به علت نیروی کشش سطحی اکسیژن است.
در آبشش میزان کشش سطحی اکسیژن در آب بیش از خون است بنابراین اکسیژن از آب به سمت شش جریان می یابد و روی هموگلوبین جذب میشود.
این عمل بر عکس دربافت اتفاق می افتد و در بافت اکسیژن از خون با کشش سطحی بالا اکسیژن محلول به سمت بافت حرکت میکند.
روابط متقابل بین اکسیژن محلول و درصد اشباع هموگلوبین از اکسیژن را منحنی تفکیک اکسی هموگلوبین میگویند.
شکل این منحنی به دو صورت سیگموئیدی یا S شکل و هیپیربولیک یا هذلولی است.
در ماهیان گرمابی معمولا این منحنی به شکل هذلولی است و در ماهیان سردابی به شکل سیگموئیدی است.
یعنی این که این ماهیان در زمانی که اکسیژن محلول دارای حداقل کشش سطحی است می توانند میزان بیشتر اکسیژن را حمل کنند.
میزان اکسیژن مصرفی در ماهیان بسته سن، گونه اندازه و فعالیت و وضعیت تنفس آنها دارد.
به طور کلی برآورد شده است که مصرف ماهی برای گونه های ماهی آب شیرین در دمای 20-17 درجه سانتی گراد در حالت استراحت حدود 210-65 میلی گرم در لیتر در ساعت است.
با توجه به تحقیقات همکاران در سال 1976 در صورتی که غلظت اکسیژن محلول به کمتر از 25% اشباع برسد رشد ماهی کاهش می یابد. و غلظت بیش از حد سودی برای آبزیان ندارند.
زیرا در حالت 100 درصد اشباع پروتئین های حمل کننده در 100 درصد اشباعیت خود قرار دارند.
ضمن اینکه حالت فوق اشباع می تواند منجر به بیماری حباب گازی شود.

رفع مشکل کمبود اکسیژن در آب استخر

برای افزایش میزان اکسیژن محلول میتوان از

  • انواع تجهیزات هوادهی مکانیکی در هر حوضچه استفاده کرد.
  • در ابتدا تجهیزات تصفیه و انتقال آب حوضچه‌های پرورش ماهی را به‌گونه‌ای طراحی شود که آب در بدو ورود به تأسیسات، پاشیده شود.
  • طراحی حوضچه‌ها می‌تواند به‌نوعی صورت گیرد که طول آنها در جهت عبور بادهای احتمالی باشد.

راه های کنترل غلظت اکسیژن در استخر

الف) هوادهی
ب) تغییر وضعیت حاصلخیزی آب با کنترل پلانگتون ها بخصوص در زمان تغییر فصول سال.
ج) افزایش جریان آب ورودی
د) طراحی مناسب استخرهای پرورش ماهی.

عوامل نشان دهنده کمبود میزان اکسیژن

  1. رنگ پریدگی پوست ماهی
  2. پرخونی آبششها
  3. خونریزیهای کوچک در بعضی از قسمتهای بدن ماهی

اندازه گیری اکسیژن محلول
اکسیژن محلول در آب باید 2 بار در روز، اول صبح و ابتدای شب مورد بررسی قرار گیرد. پائین بودن میزان اکسیژن در اوایل شب بسیار نگران کننده است.

نکات
ماهیان درشت تر مصرف اکسیژنی بالاتری دارند در نتیجه ماهیانی که به سطح می آیند درشت تر هستند. استفاده از اکسیژن ساز در هنگام کاهش اکسیژن که بخصوص از اوایل شب تا اوایل صبح است ضرورت دارد.

پیش بینی میزان کاهش اکسیژن محلول در استخر

از نظر مدیریتی ضروری است میزان کاهش اکسیژن محلول در استخر پیش بینی گردد.
غلظت اکسیژن محلول در هنگام غروب
ورود و خروج اکسیژن از طریق انتشار
مصرف اکسیژن توسط موجودات کف زی
مصرف اکسیژن توسط ماهی ها
مصرف اکسیژن توسط جامعه فیتو پلانکتونی
توجه به این معادله به طور شگفت انگیزی میزان کاهش اکسیژن در استخر را پیش بینی می نماید.
تنفس کفزیان کمترین نقش در نقصان اکسیژن محلول در آب را دارد.

تاثیر ذرات معلق بر میزان اکسیژن محلول در آب استخر:
گاهی اوقات با وجود اکسیژن کافی در آب، اکسیژن کافی برای فعالیت متابولیکی بافت ها در اختیار نیست. که به این حالت کمبود اکسیژن بافتی (Tissue hypoxia ) می گویند.
دلایل آن می تواند شامل هجوم انگل ها، بیماری عفونی آبشش ها، ترشح موکوس زیاد، pH خارج از حد تحمل ماهیان باشد. و همچنین بعضی از سموم و آفت کش ها که دارای برخی فلزات مانند مس و روی هستند.

عوامل فیزیکی مؤثر در میزان اکسیژن محلول آب

۱– دما : میزان اکسیژن محلول در آب با درجه حرارت آب نسبت عکس دارد. هر چه درجه حرارت آب افزایش یابد مقدار اکسیژن محلول در آب کاهش خواهد یافت.

۲– شوری : افزایش شوری آب موجب کاهش درجه اشباع اکسیژن شده و در نتیجه قدرت نگهداری اکسیژن در آب کمتر می شود. ماهی قزل آلا می تواند در محدوده وسیعی از آب شیرین تا آب دریا پرورش داده شود ولی ادامه حیات و رشد آن، در شوری حدود ۲۰ گرم در لیتر (PPt) کاهش می یابد.

٣– فشار اتمسفر یا ارتفاع از سطح دریا: با افزایش فشار هوا، درجه اشباع گازهای محلول از جمله اکسیژن افزایش خواهد یافت. هر چه ارتفاع از سطح دریا بیشتر شود، میزان اکسیژن محلول در آب کمتر می شود.

چه مقدار هوا مورد نیاز است

بستگی به تراکم و میزان تولید دارد مثلا در شرایط عادی برای هر 6 الی 9 تن ماهی و یا 3 تا 6 تن میگو به سه الی چهار دستگاه هواده در هر هکتار نیاز داریم.

چه نوع هوادهی استفاده کنیم

برای استخرهای خاکی با عمق حدود 2 متر و بیشتر، بهترین هواده دستگاه های تورینگ توربین می‌باشد که در عمق مناسب قرار می‌گیرند و با مکیدن هوا از بیرون و تزریق آن به داخل آب همراه با ایجاد جریان می‌کنند.

سیستم های هوادهی در پرورش ماهی

یکی از مزایای هوادهی به جز تولید اکسیژن موجب هم زدن آب و متعادل کردن لایه های حرارتی و غذایی نیز می شود همچنین عمل هوادهی پسماند های سمی که به صورت گاز در آب محلول هستند را خارج می‌کند.

هوادهی چیست و چه فایده ای دارد؟

هوادهی روشی است که از آن طریق اکسیژن محلول در آب با هوا در حالت تعادل ( اشباع) در می‌آید . این کار به کمک دستگاههای مکانیکی انجام می‌شود .
هر وسیله ای که بتواند آب و هوا را مخلوط کند نوعی هواده است ولی چون راندمان کار و مصرف انرژی و هزینه اجرا خیلی اهمیت دارند ما برای هوادهی از دستگاه مخصوص هواده استفاده می کنیم بطور کلی دو روش برای هوادهی وجود دارد .
یکی تزریق هوا یا اکسیژن خالص در آب ( مثل پمپ هوا ـ بلوور و غیره ) دوم همزدن آب یا فواره کردن آن برای ایجاد تعادل اکسیژن .
بنابراین هوادهی علاوه بر تولید اکسیژن نوعی همزدن آب و یکنواخت کردن لایه های حرارتی و غذایی آن هم هست. ضمناً هوادهی به خروج ضایعات سمی که به شکل گاز در آب محلول هستند کمک می‌کند .
بطور کلی هواده انتخابی باید این مزایا را داشته باشد :
1- سبک
2- عدم نیاز به روغن کاری
3- دائم کار
4- ارزان باشد
5-عدم پیچیده ای در تکنولوژی آن
6- راندمان انتقال اکسیژن نسبت به مصرف انرژی

دستگاه هواده اسپلش
مزایای استفاده از اسپلش:
نگهداری، نصب و راه اندازی آسان
کم مصرف بودن در مقایسه با دستگاه های هواده مشابه
مناسب برای هر نوع استخر به دلیل داشتن قابلیت تنظیم ارتفاع پروانه
دارای شناور عایق پلی اتیلنی و مقاوم در برابر خورندگی، ضربه و نور خورشید
قیمت پایین
دفع گازهای مضر
قابلیت اتصال به برق سه یا تک فاز

دستگاه هواده ایرجت
یکی دیگر از دستگاه های هواده قدرتمند برای مخلوط کردن آب و هوا با یکدیگر دستگاه هواده ایرجت می باشد مکانیزم این دستگاه به این صورت است که یک الکتروموتور به پره ای درون یک لوله تو خالی متصل شده است این سیستم بر روی یک شناور مستقر می باشد و در زمان به کار افتادن الکتروموتور پروانه به چرخش در میاید و باعث مکش هوا به داخل آب می شود یکی از مزیت های مهم دستگاه هواده ایرجت قابل تنظیم بودن مسیر های هوادهی در اعماق مختلف برای انتقال اکسیژن بیشتر می باشد و همچنین به دلیل شناور بودن آن، نوسانات آب روی کارکرد دستگاه تاثیری ندارد.

مزایای دستگاه هواده ایرجت

جابجایی آسان
برهم زدن لایه های حرارتی و غذایی
جلوگیری از ایجاد لایه بندی های حرارتی
افزایش اکسیژن محلول در آب
مناسب برای استفاده در استخر های با عمق بالای 1.5 متر به خصوص مناطق گرمسیری و استخر های گرم آبی

دستگاه هواده دمنده (بلوئر)
هوادهی عمقی یا مرکزی توسط یک یا چند بلوئر یا ساید چنل صورت میگیرد. به دلیل تولید ظرفیت های بالا در فشار های کم توسط بلوئرها این دستگاه دمنده مورد استقبال بسیاری از آبزی پروران قرار گرفته است. این بلوئر ها توانایی به کار گیری به صورت بوستر را دارند و توسط اتصالات و لوله ها به سمت حوضچه های پرورش ماهی هدایت میشوند و تا کف استخر ادامه پیدا می کند که در آخر به صورت چند شاخه در می آید که روی هر شاخه دیفیوزر هایی نصب می شود که هوا را به صورت حباب های ریزی به آب منتقل میکند استفاده از این سیستم هوادهی باعث بالا رفتن ضریب اطمینان کاری و همچنین راندمان کاری میشود استفاده از دیفیوزر های مناسب جهت هوادهی بسیار امر مهمی میباشد تا از گرفتگی و خرابی آن ها جلوگیری شود مطمئن ترین و پر کاربرد ترین سیستم هوادهی استفاده از بلوئر و ساید چنل به کمک دیفیوزر ها میباشد.

انتقال اکسیژن به دو صورت فتوسنتز و انتشار هوا
اکسیژن مورد نیاز استخر ها از دو طریق فتوسنتز و منتشر کردن به وسیله ی هوا تامین میشود منبع فتوسنتز به معنی استفاده از گیاه برای تامین غذا و اکسیژن است گیاهان در معرض نور خورشید اکسیژن حاصل از فتوسنتز را به آب اضافه میکنند نکته ای که باید به آن توجه کرد این است که گیاهان در شب اکیبژن تولید نمیکنند و با مصرف اکسیژن توسط ماهی ها و باکتری ها غلظت اکسیژن محلول در آب کاهش یافته و باعث وارد شدن استرس به آبزیان و حتی موجب مرگ آن ها شود.تفاوت بسیاری در میزان اکسیژن موجود در استخرها در زمان های مختلف میباشد با وجود اینکه غلظت اکسیژن در اول صبح پایین ترین میزان خود و تا پایان بعدازظهر به حداکثر میرسد نگهداری حد اکثری اکسیژن به فشار اتمسفر، شوری و دمای آب بستگی دارد با بیشتر شدن ارتفاع از سطح دریا میزان اکسیژن آب کمتر می شود شوری آب برای بیشتر تولید کنندگان ماهیهای آب شیرین ارزش و اهمیت زیادی ندارد مهم ترین و تاثیرگذارترین عامل دمای آب میباشد که هرچقدر دمای آب بیشتر شود ظرفیت نگهداری اکسیژن کاهش مییابد.

تکنولوژی تولید اکسیژن به روش  PSA
یک روش تولید در محل مصرف میباشد، تولید در دستگاههای PSA  بر اساس عبور هوای فشرده از مولکولارسیو موجود در مخازن مولد صورت میگیرد که طی این فرایند مولکولهای هوا تحت فشار جداسازی شده و با توجه به نوع مولد اکسیژن ساز این عمل انجام می پذیرد. توجه داشته باشید که عمل جداسازی هوا یک فرایند فیزیکی بوده و در آن هیچگونه فعل و انفعال شیمیایی صورت نمی گیرد و به محض برداشتن فشار از مواد غربال مولکولی به حالت اولیه خود برمیگردد و به عبارت دیگر مولکولارسیو مجددا احیا REGENERATE  می شود. بنابراین در صورتی که دستگاههای PSA به طور صحیح بهره برداری شوند جایگزین مناسبی برای سیلندرهای موجود در بازار میباشند. طراحی مولدها براساس استانداردهای بین المللی با هدف مصرف بهینه انرژی ، سازگاری با محیط زیست و کار در شرایط متفاوت آب و هوایی میباشد. استفاده از مولدها ضمن راحتی و اطمینان از تامین مداوم اکسیژن موجب برگشت سرمایه استفاده شده جهت خرید این سیستم در کوتاه مدت میگردد.

اجزای بکار رفته در سیستم اکسیژن ساز شامل

1-کمپرسور

سیستمهای اکسیژن ساز نیاز به یک کمپرسور جهت تغذیه هوای فشرده دارند که هوای فشرده را انتقال بدهند.

  • هوای فشرده تولید شده توسط کمپرسور دارای حرارت و مقداری رطوبت می باشد که در صورت ورود به سیستم ، باعث نابودی زود رس زئولیت دستگاه مولد می گردد. به همین منظور یک درایر یا خشک کن هوا در سیستم پیش بینی شده است.
  • کمپرسورها جهت تولید هوای فشرده از هوای محیط اطراف خود استفاده میکنند. در هوای محیط مقدار زیادی ذرات هیدروکربن، باکتری و بخار آّب وجود دارد. این ناخالصی ها با عبور از تجهیزات پنوماتیک باعث از بین رفتن آنها میگردد.

2- درایر

3-فیلتراسیون

فیلتراسیون ها شامل :

  • GRADE AO  :   قابلیت جذب ذرات آب و روغن تا 1 میکرون.
  • GRADE AA*2: قابلیت جذب ذرات روغن و آب تا 1/0 میکرون.
  • GRADE ACS : قابلیت جذب بخار آب و روغن تا 003/0میکرون.

 و همچنین فیلتر آنتی باکتریال و فیلتر کربن اکتیو که پس از مخزن ذخیره اکسیژن نصب میگردد.

  • مخزن هوای فشرده و اکسیژن سیستم، هوای مورد نیاز سیستم و همچنین اکسیژن لازم را برای زمانهای اوج مصرف ذخیره نموده و باعث کمترین تغییرات در فشار سیستم میگردد. دارای سوپاپ اطمینان و نشانگر فشار می باشد. همچنین این مخازن به روش صنعتی با پوشش داخلی رنگ اپوکسی رنگ آمیزی میشود که باعث جلوگیری از پوسیدگی می شوند.

4- مولد اکسیژن ساز

مولد های اکسیژن ساز

سیستم مانیتورینگ جهت کاربری آسان اپراتور دستگاه نمایش خلوص ، دمای محیط و فشار مخزن در هر لحظه
قابلیت نمایش فرآیند تولید اکسیژن و نیتروژن برروی مانیتور 7 اینچی فول کالر و نمایش بر روی کامپیوتر و تلفن همراه
اندازه گیری اتوماتیک لحظه ای و مداوم فشار ،دما و خلوص اکسیژن و نیتروژن در حالت دیجیتال، آنالوگ و خطی با قابلیت ذخیره
استفاده از ترانسمیتر جهت کنترل فشار مخازن تا در هر لحظه بتوان مقدار فشار و خلوص را توسط PLC محاسبه و در صفحه مانیتور نمایش داده میشود.
استفاده از شیرهای پنوماتک VIP ایتالیا بجای شیر برقی جهت افزایش طول عمر و کاهش خطر انفجار
دارای تابلو توزیع فول اتوماتیک جهت انتقال خط مصرف از ژنراتور اکسیژن به کپسول (بک آپ) در مواقع اضطراری
مولکولارسیو استفاده شده در مولدها از بهترین و مرغوب ترین برندهای روز دنیا
سنسور اکسیژن مادام العمر ZIRCONIUM با قابلیت کالیبره اتوماتیک، دائم کار
شیرهای بکار رفته از مواد استنلس استیل SS316L
تمامی بسترها (مخازن) تحت فشار سندبلاست شده اند که سبب طولانی شدن عمر مخازن

5-مخازن هوا و اکسیژن

مزایای استفاده از اکسیژن خالص در صنعت آبزی پروری:

افزایش غلظت اکسیژن محلول در آب تا 4 برابر اشباعیت آن یعنی حدود 40 میلی گرم در لیتر خصوصاً در آبهای گرم در فصل تابستان.
افزایش تولید آبزی در واحد حجم
کاهش ریسک و جلوگیری از مرگ و میر آبزیان در فصل تابستان و نیز در آب های گرم .
افزایش تولید آبزی تا پنج برابر در مناطقی که محدودیت منابع آبی دارند و یا از سیستم های چرخشی جهت پرورش آبزی استفاده می شود .
تغذیه بهتر آبزیان و کاهش چشمگیر طول دوره ی رشد آبزی
کاهش مواد دفعی آبزیان
کاهش چشمگیر آب ورودی در سیستم های چرخشی
کاهش عفونت های رایج
کاهش مصرف مواد مقوی برای افزایش وزن ماهیان .
امکان اکسیژن دهی مناسب در سیستم های Race way در هنگام آلودگی آب رودخانه
مانع اشباعیت گاز نیتروژن در آب و جلوگیری از بیماری حباب گازی
عدم تاثیر نوسانات جغرافیایی)ارتفاع ، قشار و دما ( در میزان ظرفیت تولیدی دستگاه و همچنین سیستم ذخیره سازی
از میان برداشتن کلیه هزینه های مربوط به تهیه، حمل و نگهداری ذخیره سازی و شارژ سیلندرها و مخازن اکسیژن.
مجهز به کنترل گر حساس برای مشخص نمودن هوای فشرده ورودی به سیستم و نیز احاطه داشتن بر میزان خلوص و فشار گاز تولید شده خروجی .

اکسیژن مایع (LIQUID OXYGEN)

برای تبدیل اکسیژن از گاز به مایع دو روش وجود دارد:

  • افزایش فشاراکسیژن: اکسیژن درفشار831 بار یا 200 پاسکال به صورت مایع درکپسول های 1 تا60 لیتری قابل ذخیره و حمل و نقل است.
  • کاهش دمای اکسیژن: دردمای زیر147- درجه سانتی گراد به صورت مایع کرایوژنیک درتانکرهای مخصوص قابل نگهداری وحمل ونقل می باشد.

تولیداکسیژن خالص درمحل مصرف:

   رایج ترین روشهای تولیداکسیژن خالص درمحل عبارتنداز:

1- جداسازی اتمهای اکسیژن ازمولکول آب ازطریق فرایندالکترولیز
2- تولیداکسیژن ازطریق جداسازی گازهای تشکیل دهنده هوا

جداسازی اتمهای اکسیژن ازمولکول آب

این جداسازی از طریق الکترولیز مولکولهای آب انجام می شود. هدف اصلی دراین روش تولید هیدروژن با توجه به نسبت حجمی اتمهای اکسیژن و هیدروژن درآب بوده که بعد از جداسازی این عنصر، گازاکسیژن حاصله که دارای درجه خلوص 99-98 درصد بوده، درمخازن استوانه ای با گنجایش 7-3 مترمکعب بافشار psi2550 ذخیره وحمل و نقل می شوند. به دلیل گرانی و هزینه بر بودن تنها به عنوان پشتیبان سایر روشهای تولید اکسیژن مورد استفاده قرار میگیرد.

تولیداکسیژن ازطریق جداسازی گازهای تشکیل دهنده هوا

با توجه به اینکه درصد بالایی از ترکیب هوا را (حدود78درصد) نیتروژن تشکیل می دهد، می توان با جداسازی گاز نیتروژن ازهوا اکسیژن تولید کرد. روشهای زیر در این خصوص مورد استفاده قرار می گیرند:

الف) روش تقطیر ( تولیداکسیژن مایع یا LIQUID OXYGEN  ) :
مکانیسم تولید اکسیژن خالص در این سیستم استفاده از روش سیکل تبریدی (کرایوژنیک) است که جداسازی گازهای تشکیل دهنده هوا  بر اساس اختلاف نقطه جوش آنها صورت می گیرد. اکسیژن مایع در واحدهای بزرگ و متوسط تولید اکسیژن و نیتروژن از طریق تقطیر هوای مایع شده تولید میشود.

این روش شامل مراحل زیر مى‌باشد:

  • فیلتر کردن و فشرده نمودن هوا
  • جداسازى آلاینده‌ها، بخار هوا و اکسیدهاى کربن ازهوا
  • سرد کردن هوا توسط مبدل حرارتى و خنک کن
  • مایع کردن هوا تا دماى حدود 196- درجه سانتیگراد
  • گرم کردن محصولات گازها و جداسازى مرحله‌اى آنها از هواى مایع

درجه خلوص اکسیژن تولید شده با این روش99-98 درصد است. اکسیژن مایع توسط تانکرهای مخصوص حمل شده و در مخازنی که به این منظور در محل مصرف تعبیه گردیده تخلیه می شود. فشار مخزن ذخیره از  psi200-150قابل تغییر بوده و از 100 لیتر تا بالای 40 متر مکعب گنجایش دارند؛ اکسیژن مایع را بایستی قبل از مصرف با گذراندن از داخل لوله های مارپیچی تبادل حرارت به گاز تبدیل نمود. این سیستم از اجزایی نظیر مخزن ذخیره، بخارکننده، صافیها و تنظیم کننده فشارتشکیل می شود. به دلیل دردسرهای حمل و نقل و هزینه های بالای آن کمتر مورد استفاده قرارمی گیرد.

عدم نیاز به انرژی برق، داشتن دو مخزن ذخیره و احتمال پایین خطر انفجار از مزایای این روش می‌باشد.

تکنولوژِی تولید اکسیژن خالص به روش (VSA   (Vacuum swing adsorption :
پکیج VSAاز سه قسمت مجزا تشکیل شده که فاقد کمپرسور و درایر می باشد به جای کمپرسور از بلوئر استفاده می شود. در تمام مراحل تولید اکسیژن، هوا از میان بستر زئولیت عبور می کند، دانه های زئولیت دارای حدود دو میلی متر قطر بوده که قادرند مولکولهای نیتروژن را جذب کنند در حالیکه مولکولهای اکسیژن ازلابه لای آنها عبورکرده و در یک مخزن ذخیره جمع آوری می شوند. نیتروژن نیز با آب و دی اکسیدکربن ترکیب شده و از سیستم تخلیه می شود. یکی از مزیت این روش عدم آلوده شدن دانه های زئولیت به قطرات آب و روغن و… به دلیل فشار پایین و عدم استفاده ازکمپرسور می باشد. خلوص گاز اکسیژن تولیدی به این روش تا90 درصد و میزان جریان گاز بین 150 تا500 لیتر در دقیقه قابل تامین است.

ب)جداسازی اکسیژن ازهوا به وسیله گرانولهای زئولیت:
متداول ترین روشهای تولید اکسیژن خالص درمحل مصرف شامل تولید اکسیژن به روشهای  PSA وVSA   می باشد؛ در هر دو روش از غربالهای مولکولی زئولیت برای خالص سازی و جداکردن گاز اکسیژن از هوا استفاده می شود. اصول و مکانیسم کار در هر دو روش مشابه بوده با این تفاوت که تجهیزات مورد استفاده درروش VSA ساده تر و تعداد تجهیزات مورد استفاده نیز به مراتب کمتر از روش  PSA می باشد؛ به همین دلیل در روش VSA ضریب اطمینان سیستم بالاتر و هزینه های نگهداری آن به مراتب پایین تراز PSA می باشد. همچنین درروش PSA فرآیند جدا کردن اکسیژن از سایر گازهای هوا در فشار بالا (حدود8 بار) امکان پذیر است که ایجاد چنین فشار بالایی نیاز به کمپرسور دارای قدرت مناسب و درایر دارد در حالیکه درروش VSA این عمل در فشار پایین (حدود 1.5 بار) انجام می شود که با یک  بلوئر نیز قابل تامین است.

عوامل و نکات تاثیر گذار در بر آورد نوع، تعداد و محل نصب دستگاه های هواده:
1-  وزن نسبی ماهی های موجود در استخر
2-  شکل ظاهری استخر، ابعاد و اندازه ی آن
3- مقدار آب تازه ی ورودی
4-  مشخصات شیمیایی و فیزیکی آب
5- میزان ارتفاع پرورش ماهی از سطح دریا
6- مقدار تراکم ماهی ها و وضعیت عمومی استخر

نکته:
تأمین اکسیژن برای ماهیان گاهی از تأمین غذا مهمتر است.
زیرا :
وجود اکسیژن در آب سبب هضم و جذب غذا می شود و بنابراین اکسیژن می تواند ضریب تبدیل غذایی را بهبود ببخشید.
با وجود اکسیژن کافی در آب می توان آبزی بیشتری در واحد سطح نگهداری کرد و بیشتر هم غذا بدهیم در نتیجه تولید بیشتری در واحد سطح خواهیم داشت.
اکسیژن کافی در آب از سمی شدن آب به وسیله مواد دفعی آبزیان یا حتی موادی که از بیرون وارد آب می شوند میکاهد.
اکسیژن در آب برای ماهی سلامتی و نشاط و رشد بیشتری به ارمغان می آورد.

سه دلیل عمده برای استفاده از اکسیژن در آبزی پروری

محصول سالم
رشد سریع
تراکم بالا

اهمیت تامین اکسیژن برای آبزیان:

1- کاهش ضریب تبدیل غذایی و یا بالا بردن هضم و جذب غذا
2-بالا رفتن بازدهی آب در نتیجه تولید بیشتر
3- جلوگیری از سمی شدن آب توسط موادی که از بیرون داخل آب می شوند و همچنین فضولات آبزیان
4- افزایش رشد، سلامتی و نشاط آبزیان

نکته:
تأمین اکسیژن برای ماهیان گاهی از تأمین غذا مهمتر است .
زیرا :
وجود اکسیژن در آب سبب هضم و جذب غذا می شود و بنابراین اکسیژن می تواند ضریب تبدیل غذایی را بهبود ببخشید .
با وجود اکسیژن کافی در آب می توان آبزی بیشتری در واحد سطح نگهداری کرد و بیشتر هم غذا بدهیم در نتیجه تولید بیشتری در واحد سطح خواهیم داشت .
اکسیژن کافی در آب از سمی شدن آب به وسیله مواد دفعی آبزیان یا حتی موادی که از بیرون وارد آب می شوند می کاهد .
اکسیژن در آب برای ماهی سلامتی و نشاط و رشد بیشتری به ارمغان می آورد .