Введите биомассу, вид и суточный корм: калькулятор посчитает потребность в кислороде двумя способами и покажет, какой брать для подбора оборудования.
Сколько кислорода нужно на вашу биомассу, это вопрос без одного правильного числа: дыхание самой рыбы и общая нагрузка на систему вместе с бактериями биофильтра дают разные цифры, и обе по своему верны. Калькулятор ниже считает сразу двумя способами: по прямому потреблению кислорода рыбой на килограмм массы и по суточному расходу корма, и показывает, какой метод для чего использовать.
Биологический предел плотности посадки по объему, биофильтру и кислороду вместе считает более общий инструмент, калькулятор плотности посадки в УЗВ. Этот калькулятор уже, он берет только кислородную часть и разбирает ее подробнее: два разных способа посчитать одну и ту же потребность и почему они не совпадают.
Мы делаем сторожа, который следит за питанием, насосом и аэрацией и пишет вам в Telegram, пока рыба еще дышит. Сообщение приходит со звуком, даже если телефон в беззвучном. Базовый прибор стоит от 7 900 рублей, комплект считаем индивидуально под ваши бассейны. Напишите, что у вас за хозяйство, и подберем. Если увидим, что вам наш прибор не нужен, так и скажем.
Оставить заявкуПервый способ прямой: сколько кислорода на килограмм массы съедает сама рыба через жабры в единицу времени. Он дает точную цифру именно по рыбе, но не учитывает, что в реальной УЗВ кислород расходует не только рыба. Второй способ косвенный, через суточный корм: сколько килограммов кислорода в сумме съедают рыба и бактерии биофильтра на каждый килограмм скормленного корма. Он шире первого и почти всегда дает большее число, потому что включает нагрузку от нитрификации, а не только дыхание рыбы.
Для подбора оборудования, генератора кислорода, компрессора, оксигенационной колонны, правильно ориентироваться на второй, кормовой способ: система должна прокормить кислородом не только рыбу, но и биофильтр, без которого сама рыба задохнется в собственном аммиаке. Первый способ полезен для сверки и для понимания, какая доля общего расхода приходится именно на рыбу, а не на биопленку.
Проектный норматив потребления кислорода радужной форелью при температуре 20 °C: 0,1 мг кислорода на килограмм массы в секунду для малька, 0,06 для товарной рыбы, 0,04 для производителей и ремонтного стада. В пересчете на более удобные для практики миллиграммы на килограмм в час это 360, 216 и 144 мг/(кг·ч) соответственно, пересчет умножением на 3600 секунд в часе.
| Стадия | Норматив при 20 °C | На тонну биомассы в час |
|---|---|---|
| Малек | 360 мг/(кг·ч) | 360 г/ч |
| Товарная форель | 216 мг/(кг·ч) | 216 г/ч |
| Производители, ремонтное стадо | 144 мг/(кг·ч) | 144 г/ч |
Живое измерение на форели массой около 80 г при 9 °C в покое показывало расход от 163 до 263 мг/(кг·ч) в течение суток, а при отлове и пересадке тот же экземпляр поднимал расход до 385 мг/(кг·ч), почти в полтора раза выше состояния покоя. Отсюда практическое правило: считать нужно не только для рутинного режима, но и с запасом на сортировку, пересадку или ветеринарные манипуляции, когда расход кислорода у рыбы кратковременно, но заметно растет. Полная таблица порогов и растворимости кислорода по температуре и высоте: в статье кислород для форели и карпа.
На каждый килограмм скормленного корма рыба и бактерии биофильтра вместе потребляют 0,6-0,95 кг кислорода, если загрузка биофильтра работает без принудительной аэрации, в среднем 0,75, и 0,4-0,65 кг, если у биофильтра есть принудительная аэрация, в среднем 0,5. Речь именно про аэрацию самой загрузки биофильтра: если бактерии на загрузке сидят без своего воздуха, они отбирают растворенный кислород у общей воды системы и конкурируют за него с рыбой, поэтому суммарный расход выше.
На примере той же биомассы 500 кг товарной форели с суточной нормой кормления около 1,5% от массы, это 7,5 кг корма в сутки, метод по дыханию рыбы (216 мг/(кг·ч) на 500 кг) дает 108 г/ч. Кормовой метод при аэрируемом биофильтре (7,5 кг корма умножить на 0,5 и разделить на 24) дает около 156 г/ч, а без аэрации 234 г/ч. Разница в полтора-два раза объясняется тем, что кормовой метод включает не только дыхание самой рыбы, но и нитрификацию бактериями на загрузке биофильтра, которая для системы без принудительной аэрации загрузки становится заметной дополнительной нагрузкой на общий кислородный баланс воды.
Обычная аэрация воздухом физически не может поднять кислород в воде выше уровня насыщения воздухом, это около 100%. Общий ориентир по УЗВ: на одном воздухе обычно упираются в плотность 30-40 кг/м³ для форели, дальше нужен чистый кислород. Осетр как более терпимый к низкому кислороду вид тянет выше, до 60-80 кг/м³, но и это предел: сколько компрессоров ни ставь, выше насыщения воздухом кислород в воде физически не поднимется. Если расчет по любому из двух методов выше показывает потребность, которую не тянет ваш компрессор, следующий шаг не докупать еще один компрессор, а переходить на чистый кислород: разбор пяти способов оксигенации, их КПД и цены в статье оксигенатор для УЗВ.
Кислород это только одно из трех ограничений, которые вместе определяют, сколько рыбы реально выдержит ваша система: объем и биологический предел вида, пропускная способность биофильтра, и подача кислорода. Первым обычно сдается не объем и не кислород при наличии оксигенации, а именно биофильтр, разбор всех трех ограничений сразу и обратный расчет нужного оборудования под целевую биомассу: в статье плотность посадки и что для нее нужно. Расчет объема биозагрузки под конкретную биомассу отдельно разобран в статье расчет биофильтра по биомассе.
Часто вопрос стоит наоборот: оборудование уже куплено, известна его производительность в граммах или килограммах кислорода в час, и нужно понять, какую биомассу оно способно прокормить. Считается тот же расчет в обратную сторону.
Расхождение между двумя оценками в примере выше не случайность: кормовой метод почти всегда более требователен, потому что учитывает нагрузку от биофильтра, а не только рыбу. Планировать закупку оборудования стоит по более строгой из двух оценок, а не по той, что дает более оптимистичное число.
Табличные нормативы дают ориентир для проекта, но собственная система всегда немного отличается от методички: другая порода, другой корм, другая плотность распределения рыбы по бассейну. Проверить фактический расход можно простым методом падения концентрации: на короткое время, буквально на несколько минут, отключить подачу кислорода и аэрацию в изолированном участке контура и замерить, на сколько миллиграммов на литр упала концентрация растворенного кислорода за известный промежуток времени. Зная объем воды в этом участке, легко пересчитать падение концентрации в килограммы кислорода за минуту и сравнить с табличным нормативом на вашу биомассу.
Считая потребность в кислороде, легко впасть в обратную ошибку и поставить оборудование с избыточным запасом, рассчитывая, что запас никогда не помешает. Перенасыщение воды кислородом, особенно в сочетании с избытком растворенного азота, приводит к газопузырьковой болезни у рыбы: пузырьки газа образуются в крови и тканях так же, как у водолаза при быстром всплытии. Подробный разбор порогов перенасыщения и как их контролировать: в статье оксигенатор для УЗВ, раздел про контроль перенасыщения.
Полезно понимать, что общий расчетный расход кислорода не размазывается по системе равномерно, а концентрируется в конкретных точках. Бассейн сразу после кормления это пик расхода на дыхание рыбы. Загрузка биофильтра без принудительной аэрации это постоянный, менее пиковый, но круглосуточный расход на нитрификацию. Участок сразу после барабанного фильтра, где скапливается взвесь до промывки, тоже потребляет заметно больше кислорода на разложение органики, чем чистая вода того же объема. При проектировании точки подачи кислорода это учитывают: оксигенатор ставят так, чтобы обогащенная вода в первую очередь доходила до бассейна с рыбой, а не расходовалась на биофильтр раньше, чем дойдет до самого требовательного потребителя.
Оба метода честны в своих границах, но отвечают на разные вопросы. Метод по дыханию точнее описывает именно рыбу и полезен для понимания ее собственной доли расхода, метод по корму точнее описывает то, что реально должно выдать оборудование, потому что учитывает всю систему целиком, включая биофильтр. Для подбора генератора кислорода или оксигенатора надежнее кормовой метод.
Норматив 360/216/144 мг/(кг·ч) относится конкретно к радужной форели, устойчивых аналогичных цифр по карпу и осетру в открытых методичках заметно меньше. Для этих видов надежнее считать кормовым методом, он не зависит от вида напрямую, а зависит от суточного корма и режима аэрации биофильтра, общих для любой системы.
Либо снижать плотность посадки до уровня, который тянет имеющееся оборудование, либо переходить с обычной аэрации на чистый кислород, либо увеличивать производительность существующего генератора или количество баллонов. Снижать корм ради экономии кислорода не вариант: недокорм замедляет рост рыбы и не решает проблему системно, только откладывает ее на следующий цикл при попытке нарастить плотность обратно.
Заметно: у холоднокровной рыбы скорость обмена веществ растет вместе с температурой, и потребление кислорода летом при прочих равных выше, чем зимой. Табличный норматив 20 °C стоит воспринимать как рабочую точку для теплого сезона, а для зимнего режима ориентироваться на нижнюю часть диапазона, приведенного в разделе про метод по дыханию форели выше.
Кроме температуры и режима кормления, на итоговое число влияет состояние самого биофильтра: свежезапущенная колония бактерий еще не набрала полную нитрифицирующую мощность и потребляет меньше кислорода, чем зрелая биопленка того же объема через несколько месяцев работы. Хозяйство, которое считает потребность в кислороде по показателям первого месяца после запуска, рискует занизить будущую нагрузку: расход растет по мере созревания биофильтра, а не остается на уровне пусконаладки.
Да, и в сторону увеличения запаса, а не уменьшения. Больная рыба часто дышит чаще здоровой, а некоторые препараты для лечения, формалин и перекись водорода среди них, сами по себе временно снижают содержание растворенного кислорода в воде или требуют повышенной аэрации во время обработки. Планируя оборудование впритык к расчетному минимуму, хозяйство остается без запаса именно в момент, когда рыба уже ослаблена и хуже переносит дополнительный стресс от нехватки кислорода.
Норматив потребления кислорода радужной форелью по стадиям при 20 °C: aquafeed.ru, радужная форель и ее производство. Пересчет в мг/(кг·ч) наш, умножением на 3600.
Расход кислорода при кормлении и пересадке форели, растворимость кислорода по температуре: собственный разбор сайта, статья кислород для форели и карпа, там же источники исходных измерений.
Коэффициенты кислорода на килограмм корма и потолок обычной аэрации по видам: собственный разбор сайта, статья плотность посадки в УЗВ.