Технология производства африканского сома Clarias gariepinus (Burchell 1820)

Биология вида и история выращивания африканского сома

Систематика

• вид Clarias;
• семейство Clariidae (длинноусатый);
• отряд Siluriformes (сомообразный);
• вид Clarias gariepinus.

Территория обитания африканского сома

• населяет природные воды Африки;
• обитает в странах бассейна Средиземного моря (Израиль, Сирия, Ливан, Турция);
• северной границей обитания является Турция;
• населяет все пресноводные среды (затопленные места, реки, озёра).

Характеристика вида

• тело сильно сжатое в направлении хвостового плавника;
• спинной и анальный плавник состоят исключительно из мягких лучей;
• голова большая, сильно сжатая, сильный костный панцирь;
• голова большая, зубы мелкие остроконечные;
• 4 пары длинных усов;
• наджаберный орган;
• цвет бывает разных оттенков (от чёрного до светло-коричневого).

Интродукция

• Китай (Zheng i in.1988, Haylor 1993), Филиппины, Индонезия, Таиланд (Viveen i Verred 1993), Бразилия( Galvao 1991);
• Голландия (первый материал для научных исследований был направлен в 1977 году), начало возникновения ферм в Голландии в 1980 году (Dijekem 1992);
• в девяностых годах возникли фермы в Бельгии, Германии, Венгрии, Чехии и России;
• в Польшу африканский сом был переселен из Сельскохозяйственного университета в Вагенинген в 1989 году. Первое размножение произошло в Польше в 1990 году;
• в Россию африканский сом был завезен из Голландии на хозяйство Липецкого металлургического комбината в 1996 году.

Характеристика европейской продукции

• начало возникновения ферм в Голландии в 1980 году (Dijekem 1992);
• с 1985г. до 1986г. в Голландии появилось свыше 60 ферм, которые производили около 300 тонн рыбы;
• в 1992 году производство африканского сома насчитывало 1235 тонн, причём, 71,3% из этого числа, т.е. 880 тонн, производили в Голландии на 8 больших фермах ( Verreth, Eding 1995);
• в 1997 году производством занималось 28 западноевропейских ферм, из них 13 - в Голландии;
• в 1998 году европейское производство насчитывало около 1800 тонн, в том числе около 1000 тонн производили в Голландии, в настоящее время производство в Голландии насчитывает около 1000 тонн;
• венгерское производство в 2002 г. – 880 тонн, 2003 – 986 тонн (составляет 8,3 % производства сазана) (собственные сведения);
• производство торгового сома в Польше в настоящее время составляет 300 тонн в год;
• в России производством африканского сома занимается в настоящее время ООО «Акватория» в г. Орле (до 100 тонн товарной рыбы) и ряд мелких хозяйств.

Производство африканского сома

Требования, касающиеся среды

• температура воды: с 8 до 35 градусов по Цельсию, размножение: более 18 градусов по Цельсию, кормление: более 20 градусов по Цельсию;
• температура воды для инкубации икры 17– 32 градусов по Цельсию, оптимальная температура инкубации и роста 28 - 30 градусов по Цельсию;
• соленость: 0 – 12 промилле, оптимум 0 – 2.5 промилле;
• кислород: 0 – 100% насыщения. Clarias gariepinus активно пользуется атмосферным кислородом, который может удовлетворить потребность в кислороде у большой рыбы на 100%;
• выносит долгосрочное или полное отсутствие кислорода;
• уровень PH: широкий предел толерантности с 6 до 8,5, летальный менее 4 или более 11;
• мутность воды: широкий предел толерантности, отлично чувствует себя в среде с непрозрачной водой;
• неионизованный аммиак (NH3): личинки и молодые мальки - 2.3 мг/л, взрослая рыба 6.5 мг/л;
• плотность посадки: широкий предел толерантности. В фермерских условиях количество рыбы доводят до 500 – 800 кг рыбы/ куб.м.

Положительные качества выращивания

• легко приспособливается к условиям бассейнового выращивания;
• высокая устойчивость к дефициту кислорода;
• возможность выращивания при больших плотностях посадки;
• высокая устойчивость к мутности воды;
• простое размножение;
• простые и выгодные программы кормления;
• устойчивость к заболеваниям.

Помещения для выращивания африканского сома

1) Здания тепличного типа (типичные теплицы)

положительные стороны: тепличный эффект;

недостатки: высокие затраты на нагрев (при отсутствии солнца — большие потери тепла), высокая влажность.

2) Помещения с увеличенной термической изоляцией (свинарники, коровники, склады, помещения для выращивания шампиньонов)

положительные стороны: небольшие затраты на нагрев, нет зависимости от условий погоды, большая термическая устойчивость, возможность регулирования влажности воздуха;

недостатки: помещения большей частью слишком маленькие, необходимость постройки некоторых элементов вне здания (биологическая очистка).

Обустройство объектов для производства африканского сома

Основные технические требования

• площадь объекта должна соответствовать размерам производства;
• высота здания должна насчитывать минимум 3 м;
• здание должно быть оснащено электричеством мощностью от 2 до 5 кВт;
• объект должен иметь собственный водозабор;
• объект должен иметь систему отстойников;
• объект должен иметь систему очистки;
• освещение может быть естественное или искусственное.

Основные принципы рециркуляции и положительные качества рециркуляционных систем

• технологическая вода постоянно очищается механически и биологически;
• рециркуляционная система удаляет двуокись углерода и обогащает воду кислородом;
• небольшой суточный обмен свежей воды;
• рециркуляционная система работает замкнутым способом;
• токсичные продукты обмена веществ у рыбы преобразовываются в нетоксичные органические соединения.

Рециркуляционная система

• рыбоводные бассейны могут быть стеклопластиковые, бетонные или из толстостенных пленок;
• форма любая (квадрат, прямоугольник, круглые);
• оптимальная высота 1.2 – 1.4 м;
• размер бассейнов согласно объему продукции;
• нижний водовыпуск располагается у стены бассейна.

Многослойный отстойник состоит из четырех рабочих зон

1. зона подведения технологической воды к седиментационным блокам;
2. седиментация (седиментацийные модули);
3. осадочная зона (осадочная воронка);
4. отвод воды (переливное корыто);

Задачи многослойного отстойника

• замедление течения воды;
• осаждение (седиментация) частиц во встречном течении в виде слоев ила на дне отстойника;
• эффективность седиментации зависит от накопления загрязнений;
• минимальное время нахождения воды в отстойнике - 20 – 30 минут;
• объем отстойника должен составлять 15 – 20 % объёма рециркуляционной системы;
• эффективность очистки в отстойнике составляет около 80%;
• денитрификация – удаление азотнокислых солей (N-NO3).

Микрофильтры

• это устройства в виде барабанов или дисков оснащены сетками или перфорированными элементами, через которые переливается загрязненная технологическая вода;
• эффективность их действия зависит от величины фильтровальных отверстий, чаще всего используется сетки диаметром 40 – 60 микронов;
• эффективность их работы большая, задерживают около 95% загрязнений;
• имеют высокую стоимость и их целесообразно использовать в больших объектах.

Биологические фильтры, основные технологические параметры

• построены из сварной полипропиленовой пленки;
• должны иметь высоту 3 – 5 м;
• поверхность загрузки - 150 – 240 м2/м3;
• нагрузка составляет 7 - 10 кг корма/м3 (около 500 кг рыбы в 1 м3).

Задачи биологического фильтра

• в процессе нитрификации происходит преобразование вредного для рыб аммиака в менее токсические азотные соединения (нитраты);
• снижение уровня pH в процессе нитрификации;
• удаление двуокиси углерода;
• аэрация технологической воды кислородом.

Положительные стороны биологических фильтров

• очень простой и эффективный способ биологической очистки технологической воды;
• простое обслуживание и относительно низкая цена;
• представляют собой прочные конструкции, стойкие к воздействию химических веществ;
• такие конструкции могут достигать в высоту до 6 м.

К недостаткам биофильтров можно отнести возможность засорения осадком, поэтому они требуют периодической очистки.

Сборный колодец

• вода, очищенная в отстойнике, переливается в сборный колодец, а потом поступает в биофильтр;
• сборный колодец должен иметь 2 – 5% объёма рециркуляционной системы;
• в колодце происходит нагревание технологической воды.

Ультрафиолетовая обработка воды (UV)

• технологическая вода, поступившая из колодца, перетекает через ультрафиолетовый фильтр (набор ультрафиолетовых ламп для уничтожения бактерий);
• роль фильтра UV — уничтожение бактерий, коагуляция, повышение прозрачности воды;
• мощность ламп UV зависит от количества воды в цикле.

Замечания, касающиеся технологических положений проектирования рециркуляционных систем

• площадь и объем бассейнов должны соответствовать планируемым объемам производства;
• баланс соответствующего количества воды, её протекания и изменения в системе;
• подбор размеров биологического фильтра, отстойника, колодца и производительности насосов соответственно биологической нагрузке на систему;
• планировка отведения стоков для очистки фильтров, отстойника, сброса воды во время отлова рыбы, а также интенсивности водообмена.

Характеристика рециркуляционной системы для производства 10 тонн африканского сома в год

• минимальная площадь здания – 60 м2;
• площадь бассейнов – 10 м2;
• объем бассейнов – 10 м3;
• объем воды в системе – 15 м3;
• расход технологической воды – 240 – 300 м3 в сутки;
• смена воды в бассейнах с рыбой – 1 раз в час;
• постоянное удаление загрязнений – седиментация;
• биологическая фильтрация;
• объем биологического фильтра – 11 м3;
• площадь биологического фильтра – 150 м2 /м3;
• установленная мощность – 1 кВ;
• добавление чистой воды (подпитка) в сутки – 100 л /1 кг корма.

Характеристика рециркуляционной системы для производства 100 тонн африканского сома в год

• минимальная площадь здания – 350 м2;
• пплощадь бассейнов – 100 м2;
• объем бассейнов – 100 м3;
• объем воды в системе – 135 м3;
• расход технологической воды – 3000 – 4000 м3 в сутки;
• смена воды в бассейнах с рыбой – 1 раз в час;
• постоянная седиментация ;
• биологическая фильтрация;
• объем биологического фильтра – 110 м3;
• площадь биологического фильтра – 150 м2 /м3;
• установленная мощность – 5.5 кВ;
• добавление чистой воды в сутки – 100 л /1 кг корма.

Оснащение фермы, производящей в год 10 тонн африканского сома

• 8 штук бассейнов по 1.5 м3;
• 2 седиментационных бассейна (отстойника) по 1.2 м3;
• резервуар колодца объемом 2 м3;
• биофильтр – конструкция из нержавеющей стали, 12 м3 фильтровальных пакетов; плита, разводящая воду;
• насос мощностью 1 кВ;
• трубы, арматура;
• лампа UV мощностью 55 Вт;
• кормораздатчик типа "Рефлекс" – 8 штук.

Оснащение фермы, производящей в год 100 тонн африканского сома

• 6 бассейнов, построенных из стеклопластика по 6.6 м3 , с индивидуальным водосбросом, дающим возможность независимого отлова рыбы из каждого бассейна;
• 3 бассейна для мальков по 3.3 м3 (бассейны включены в рециркуляционную систему взрослой рыбы);
• 2 седиментационных бассейна (отстойника) по 5 – 6 м3;
• резервуар колодца объемом 5 м3;
• биофильтр – конструкция из нержавеющей стали, 60 м3 фильтровальных пакетов; плита, разводящая воду;
• устройство для удаления пены с поверхности воды (из ПХВ);
• 2 насоса мощностью 1.5 кВ и производительностью 1450 л/мин;
• трубы, арматура;
• лампа UV – 4 штуки мощностью 55 Вт;
• кормораздатчик типа "Рефлекс" – 9 штук.

Организация производства двух типов

1. Циклическое производство

• темп роста африканского сома даёт возможность провести два продукционных цикла в год, учитывая, единичная масса товарной рыбы будет 800 – 900 г;
• этот вариант предусматривает производство прерывистого типа, один цикл — 6 месяцев при таком типе объекты для производства подвергаются максимальной нагрузке;
• поэтому необходимо обеспечить объект бассейнами и устройствами, способными выдержать за 6 месяцев нагрузку годового производства;
• необходимость продажи полугодовой рыбы сразу после завершения цикла, а цена продукции часто не очень приемлемая.

2. Постоянное производство

• при постоянной системе объект заполняется рыбой равномерно;
• плавное производство систематично и безопасно (подбор состава 3-4 раза в году);
• расходы по эксплуатации объекта ниже;
• расходы по постройке оборудования и эксплуатации объекта меньше;
• сбыт рыбы осуществляется по оптимальной цене.

Схема циклического производства для фермы, производящей 100 тонн сома в год (каждые 6 месяцев)

Схема постоянного производства в ферме производящей 10 тонн африканского сома, 180 дней после пуска (Verreth J., Eding H 1993)

Экономический аспект производства сома. Издержки связанные с производством африканского сома:

• расходы, связанные с нагреванием технологической воды (варьируются в зависимости от метода нагревания: воздухом внутри здания или при помощи нагревательного оборудования, установленного в бассейнах или колодце)
• расходы, связанные с нагреванием воздуха;
• расходы по эксплуатации фермы;
• расходы, связанные с покупкой посадочного материала;
• расходы на корм.

Процентное соотношение самых важных составных производственных затрат в общих расходах