Jak zvýšit obsah kyslíku ve vodě?

Vyplňte žádost o konzultaci, my se vám co nejdříve ozveme a zodpovíme všechny vaše dotazy.

Zařízení založená na metodě membránové separace plynu lze úspěšně použít na farmách a organizacích zabývajících se průmyslovým chovem ryb:

• v inkubačních dílnách – údržba producentů v předinkubačním a poinkubačním období; líhnoucí se larvy; chov larev;
• v obchodech pro pěstování komerčních ryb;
• v zimovištích.

Membránová metoda obohacování vzduchu kyslíkem je založena na použití nanotechnologických polymerních membrán, které jsou selektivně propustné pro kyslík. Typická membránová instalace (obr. 1) obsahuje membránové zařízení 6 pro separaci plynů s plochými nebo dutými vláknovými membránovými prvky, které rozdělují vnitřní prostor zařízení na dvě dutiny – nad membránou (vysoký tlak) – 7 a submembránu (nízký tlak) – 8. V dutině 7 se tvoří plynná směs obohacená dusíkem a v dutině 8 – vzduch obohacený kyslíkem. Kompresor 1 se používá k vytvoření přetlaku nad membránou. K oddělení vlhkosti ze vzduchu přiváděného do instalace slouží odlučovač vlhkosti 2. Vzduch vstupující do aparatury je čištěn od pevných mikročástic filtry 3 a 5 a od olejových par uhlíkovým filtrem (nebo adsorbérem) 4. Vzduch obohacený o kyslíku na 35-40 % vstupuje do rozprašovačů 10 umístěných v bazénech. Obsah kyslíku ve vzduchu vstupujícím do bazénů je neustále monitorován analyzátorem plynů.

Obrázek 1 – Membránová separační jednotka vzduchu

1 – kompresor; 2 – odlučovač vlhkosti; 3-5 – filtry; 6 – membránový aparát (7 – vysokotlaká dutina, 8 – nízkotlaká dutina); 9 – analyzátor plynů kyslíku; 10 – postřikovače; 11- regulační ventil; 12 – manometr; 13 – zpětný ventil; 14,15 – uzavírací ventily.

Princip činnosti

Atmosférický vzduch je stlačen kompresorem na 8-13 atm., očištěn od pevných mikročástic, vlhkosti a olejových par a vstupuje do membránového bloku 6. V membránovém bloku, sestávajícím z jednoho nebo více membránových modulů, díky selektivnímu pronikání kyslíku přes membránu se vzduch obohacuje kyslíkem.

Pomocí řídicího ventilu 11 můžete měnit proudění vzduchu opouštějícího dutinu 7 nad membránou zařízení. Se zvyšujícím se průtokem se zvyšuje koncentrace kyslíku v produktu. Dále vzduch obohacený kyslíkem vstupuje do rozprašovačů umístěných v bazénech pod vrstvou vody. Postřikovače mohou používat levný, jemně porézní plast na bázi porézního polychlorovaného vinylu s minimálním hydraulickým odporem, který zajišťuje prudký nárůst kontaktní plochy vzduchu obohaceného kyslíkem s vodou.

Vodu je možné předsytit kyslíkem v přípravné nádrži menšího objemu s následným přivedením připravované vody do bazénu.

Výhody membránové metody:

• autonomie (pro provoz je zapotřebí pouze elektřina);
• rychlý přístup do režimu (5-10 minut);
• snadná obsluha a údržba (nevyžaduje se žádný další personál);
• vysoká provozní spolehlivost (není nutná regenerace membrány, životnost membrány je více než 10 let);
• možnost provozu v nepřetržitém a periodickém režimu;
• nízké energetické a kapitálové náklady na generovaný kyslík;
• snadná instalace, kterou provádí mechanik a svářeč do 2 dnů;
• modularita (možnost vytvořit instalaci libovolného výkonu, násobek výkonu jednoho modulu)

výsledky

Pomocí membránového generátoru kyslíku v inkubátorech můžete zvýšit obsah kyslíku rozpuštěného ve vodě 1,5-1,7krát a tím:

• zkrátit čas potřebný k provedení inkubační kampaně dvakrát;
• zvýšit výnos plůdku v jednom cyklu tření dvakrát;
• zvýšit míru přežití potěru na 98 %.

Instalace membránového výdeje kyslíku umožňuje řešit jeden z nejobtížnějších problémů průmyslového chovu ryb – zachování generačních násad jiker při umělém výtěru. Podmínky pro chov jiker v období přípravy na tření a v období po tření zajišťují jejich 100% přežití.

Významný ekonomický efekt přináší použití instalace v prodejnách pro komerční pěstování ryb, kde je obsah kyslíku rozpuštěného ve vodě upraven na 12-15 mg/l, což umožňuje:

• výrazně zvýšit hustotu obsádky ryb na metr krychlový vody;
• zvýšit množství ryb v cílovém období;
• snížit poměr posuvu.

Obtížným problémem v průmyslovém chovu ryb je uchování rybího semenného materiálu v zimě, který hyne kvůli nedostatku kyslíku ve vodě. Pomocí instalace můžete tento problém vyřešit. Kyslíkem nasycená voda přiváděná do chovných nádrží nebo zimovišť přispívá k lepšímu přežití rybí obsádky.

Máte zájem o naše produkty nebo služby?
Pomůžeme vám vybrat řešení, zodpovíme všechny dotazy a připravíme individuální nabídku.

Rozložení nádrží účastnících se studie

Hladiny kyslíku v jezerech a nádržích po celém světě rychle klesají. To ohrožuje jejich biologickou rozmanitost a kvalitu vody. K těmto závěrům dospěli limnologičtí specialisté z různých zemí, sdružení pod záštitou celosvětové sítě limnologických stanic GLEON. Výsledky studie mezinárodního týmu vědců, včetně Oksany Eriny, výzkumnice z Geografické fakulty Moskevské státní univerzity, byly zveřejněny v časopise Nature.

Na základě dat z roku 1941 vědci analyzovali více než 45 000 profilů rozpuštěného kyslíku a teplot z téměř 400 jezer po celém světě. Většina pozorovacích dat byla shromážděna v mírném pásmu – od 23 do 66 stupňů severní a jižní šířky. Jedinou ruskou nádrží zahrnutou do studie byla nádrž Mozhaisk, kterou po mnoho desetiletí zkoumali členové geografické fakulty Moskevské státní univerzity Lomonosova. I přes svou malou velikost jde o jednu z mála ruských nádrží, kde se dlouhodobě sbírají údaje o obsahu rozpuštěného kyslíku, teplotě a dalších parametrech vody. Výzkumná skupina Geografické fakulty Moskevské státní univerzity pod vedením Oksany Eriny, která na nádrži pracuje, plánuje v příštích letech zlepšit monitorovací program a zvýšit informační obsah sběru dat.

V průběhu studia sladkovodních útvarů a porovnávání monitorovacích dat vědci zjistili, že od roku 1980 se hladiny kyslíku ve vodních útvarech mírného pásma snížily o 5,5 % na povrchu a o 18,6 % ve spodní vrstvě vody. Ve velké skupině nádrží, většinou znečištěných živinami, přitom došlo ke zvýšení hladiny kyslíku na hladině, když teploty vody překročily spodní hranici aktivního rozvoje toxických sinic.

„Všechny procesy ve vodním prostředí jsou závislé na kyslíku. Je to podpůrný systém pro vodní potravní sítě. A když jezero začne ztrácet kyslík, je to jeden z klíčových faktorů mizení různých druhů v něm, včetně ryb. Jezera a nádrže ztrácejí kyslík 2,7-9,3krát rychleji než oceány. Takový pokles bude mít důsledky pro celý ekosystém vodních ploch,“ řekla Oksana Erina, výzkumnice z Geografické fakulty Moskevské státní univerzity.

Kromě biologické rozmanitosti ovlivňují koncentrace rozpuštěného kyslíku ve vodních ekosystémech emise skleníkových plynů, dynamiku živin a v konečném důsledku i lidské zdraví. Přestože jezera a nádrže tvoří jen asi tři procenta zemského povrchu, obsahují neúměrné množství biodiverzity planety. Probíhající změny jsou důvodem k obavám, protože mohou negativně ovlivnit zdraví sladkovodních ekosystémů.

K poklesu koncentrace kyslíku v povrchových horizontech dochází především v důsledku zvýšení teploty vody, což je důsledek klimatických změn probíhajících na planetě. Množství kyslíku, které se může rozpustit ve vodě, klesá s rostoucí teplotou. Tento vztah vysvětluje mnohé z klesajícího trendu koncentrací kyslíku v povrchových vodách. V některých nádržích však vědci zaznamenali současné zvýšení koncentrace rozpuštěného kyslíku a zvýšení teploty. Tyto vodní útvary bývají více znečištěné živinami a mají vysoké koncentrace chlorofylu. Dobré oteplení a zvýšený obsah živin přispívají ke zvýšenému rozkvětu sinic, jejichž fotosyntéza způsobuje přesycení povrchových vod rozpuštěným kyslíkem. Negativní stránkou tohoto jevu jsou toxiny uvolňované těmito organismy, které mohou vodu učinit nepoužitelnou pro pitné účely.

V hlubokomořské zóně jsou teploty vody obecně stabilní po mnoho let. Zde dochází k poklesu koncentrace kyslíku v důsledku ohřevu povrchových vod a prodloužení trvání tepelné periody. Oteplování povrchových vod v kombinaci se stabilní teplotou hlubších vrstev vede ke zvýšení rozdílu hustot mezi těmito vrstvami. To posiluje fenomén stratifikace neboli stratifikace vodního sloupce. Čím silnější je tato stratifikace, tím méně příležitostí pro míchání vody. V důsledku toho je méně pravděpodobné, že kyslík vstoupí do spodních vrstev během teplého stratifikovaného období, protože k okysličení obvykle dochází v důsledku procesů probíhajících v povrchové vrstvě vody. Zvýšená stratifikace tedy vede k vyčerpání zásob kyslíku ve spodních vrstvách a vzniku bezkyslíkatých zón a zabíjení ryb.

„Koncentrace kyslíku také reguluje mnoho dalších charakteristik kvality vody. V podmínkách bez kyslíku se začnou množit patogenní bakterie, včetně těch, které produkují skleníkový plyn metan. To naznačuje, že v důsledku ztráty kyslíku jezera uvolňují do atmosféry zvýšené množství metanu. Při nedostatku kyslíku se navíc uvolňuje fosfor ze spodních sedimentů, čímž se zvyšuje zatížení vodních ploch, které již často podléhají dlouhodobému antropogennímu znečištění,“ poznamenala Oksana Erina.