Впервые в истории российской промышленной аквакультуры! На базе Волгоградского Государственного аграрного университета стартовал уникальный проект цифровой фермы

Впервые в истории российской промышленной аквакультуры! На базе Волгоградского Государственного аграрного университета стартовал уникальный проект цифровой фермы полного цикла по разведению ценных пород осетровых. Проект рассчитан на 2 года, и его стратегические цели – создать идеальные условия для выращивания рыбы с минимальными затратами и за короткий период времени выйти на прибыль.

Дмитрий Ранделин, доктор биологических наук, декан факультета биотехнологий и ветеринарной медицины, заведующий кафедрой «Водные биоресурсы и аквакультура» ВолГАУ, г.Волгоград:

Центр разведения ценных пород осетровых ВолГАУ существует с 2013 г., в настоящее время включает в себя цех по выращиванию осетровых, цех по выращиванию форели, цех по выращиванию тилапии и цех по разведению австралийского красноклешневого рака. Мы каждый год добавляем новые бассейны, новые цеха, увеличиваем количество видов разводимых рыб. И в этом году мы начали новый проект. Мы хотим вместе с нашими партнерами шаг за шагом показать строительство рыбоводной фермы ориентировочно на 5 тонн осетровых, где мы осветим все вопросы, касающиеся строительства, моментов по выращиванию, всей нормативно-правовой документации – как правильно построить, как правильно зарегистрировать предприятие, чем кормить, как кормить, как выращивать рыбу.

В качестве руководителя проекта, Дмитрий Ранделин с гордостью говорит о первых результатах. К настоящему моменту уже запущена первая часть цеха. Это бассейн, где содержатся производители осетровых.

Когда мы начинали работать с УЗВ, мы поняли такую вещь - многие знания очень хороших рыбоводов основаны на выращивании рыбы в естественной среде, в садковых линиях либо проточных системах – они не соответствуют немного тем требованиям, которые есть в замкнутых системах водообеспечения. Потому что рыба по-разному растет, разное количество жира набирает, от нее труднее получать икру, половые продукты от самцов. Все эти моменты мы в течение 10 лет здесь у себя отрабатывали, и в настоящий момент достигли хороших результатов.

Центр можно сравнить со средним производством. При этом все процессы здесь проходят так же, как и в крупных компаниях, но в более сжатые сроки. Буквально в течение года студенты вуза здесь могут отработать навыки, которые им понадобятся не только для прохождения учебной практики на предприятиях, но и при дальнейшем трудоустройстве.

У нас в течение года минимум 4-5 получений половых продуктов. Фактически каждые 2-3 месяца мы получаем икру. Мы закладываем малька, мы сортируем малька, мы выводим личинку на активное питание. Мы можем проузировать рыбку, можем сделать биопсию, забор икринок, посмотреть коэффициент поляризации, мы знаем, как разводить те или иные препараты гормональные, как колоть рыбу, доить ее, как держать. Вот эти все моменты студенты могут отработать здесь. Это наша была первоначальная задача.

Научные сотрудники уделяют пристальное внимание не только созданию новых систем по разведению рыбы, но и отслеживанию инновационных технологических решений, разработке и установке современного оборудования. Ведь аквакультура сегодня — одна из отраслей, которые динамично развиваются.

Мы начали смотреть достижения наших иностранных партнеров, смотреть новые публикации, проводить свои исследования. Видим – предлагается использовать новый метод аэрации бассейнов или очистки от продуктов жизнедеятельности, допустим, электрохимический какой-то. Мы строим эту установку у себя здесь, привлекаем специалистов.

По словам Дмитрия Ранделина, все оборудование, которое здесь используется, кроме насосов и кислородных концентраторов, произведено в Волгограде партнерами проекта. Техническое оснащение этой компании позволяет реализовать самые смелые идеи в плане работы с пластиком, металлом, электроникой.

Владимир Дзюбенко, директор производственной компании, г.Волгоград:

Оборудование мы производили по проекту. Есть здесь специальные решения, которые применены именно в этой системе. Есть наши стандартные, серийные. Например, это барабанный фильтр.

Одним из основных принципов для производителей является установка промышленной автоматики.

Владимир Дзюбенко, директор производственной компании, г.Волгоград:

Если с рынком сравнивать, большинство компаний ставят китайские датчики за 200 рублей, условно говоря. Мы с этого начинали, попробовали, но сразу же отказались. Проблема какая – он может сработать, может не сработать, он живет своей жизнью. И, соответственно, когда мы понимаем, что у нас здесь товарная рыба на 10 миллионов, нам непозволительно рассчитывать на случай. Поэтому промышленная автоматика - это на заводах используется. Собственно, ее только устанавливаем, с ней работаем.

Главная особенность барабанного фильтра – простота обслуживания. Барабанный фильтр быстроразборный.

Владимир Дзюбенко, директор производственной компании, г.Волгоград:

Вот давайте я разберу, покажу. Он собирается-разбирается буквально за 2 минуты. Мотор отстегнулся, отстегивается эта втулка. Там также одно большое колесо... барабан снимается, можно почистить, помыть, обслужить, что угодно сделать и все абсолютно то же самое, – А.П.: А зачем такая большая коробка? – Это все связано с площадью сетки. Данный барабанный фильтр рассчитан на 100 кубов в час, его производительность. 100 кубов в час подразумевает большой поток воды, сейчас я открою, тоже покажу... Снимем если крышку, здесь видно такой большой барабан с сеткой. Из-за этого барабана такой большой короб. Воды здесь – это чистый отсек – минимально, она самотеком вытекает... Вот как это работает... Вот так он промывает. Все это автономно работает. Уровень поднимается, автоматика срабатывает, промывает сетку.

Технологии систем УЗВ - одна из главных проблем фермеров-рыбоводов. На кону — жизнеобеспечение. Неверное решение может грозить не только убытками, но и потерей всего бизнеса. Кроме установки серийного оборудования, создатели цифровой аквафермы использовали и новый технический подход. Многолетний опыт позволил разработать и запустить в эксплуатацию наиболее эффективное устройство.

Владимир Дзюбенко, директор производственной компании, г.Волгоград:

Проект низконапорного оксигенатора. Он имеет цилиндрическую форму, и за счет специального расположения нескольких камер – там есть первая камера, куда собирается вода, и дальше она разбивается на мелкие струи и подается уже в камеру смешения с кислородом. За счет этого показатели растворения достигнуты свыше 200%, при запуске тестировали систему – если мы замеряем здесь уровень кислорода, прибор не показывает. Он показывает 22 мг, а выше уже выдает ошибку, просто не может физически показать. Это большие показатели. Добились того, чего хотели.

Здесь у нас находится сердце нашей маленькой системы. Здесь – насосное оборудование, воздуходувки, биологическая фильтрация и насыщение воды кислородом. Сейчас мы биофильтр здесь отключили, чтобы он у нас не шумел и не бурлил. А это - плавающая биологическая загрузка. На ней находится бактерия, которая из воды извлекает продукты жизнедеятельности, прежде всего, это азотистые вещества, перерабатывает их в газообразный азот, и дальше в виде газа за счет аэрации он удаляется из системы. Если биологического фильтра не будет, просто работать на насосах, то рыба очень быстро погибнет, потому что все, что выделяется с мочой, растворяется из фекалий, оно находится в воде.

Чем лучше работает биологическая фильтрация, тем больше рыбы можно посадить в систему, больше сыпать корма, тем лучше и быстрее рыба будет расти. Самое сложное в системе – чтобы все эти компоненты работали вместе. Это и насыщение кислородом, и биологическая фильтрация, и механическая фильтрация. Здесь, отмечает Дмитрий Ранделин, многие допускают ошибку. Потому что когда просчитывается хорошая большая система, да и маленькой это тоже касается, оказывается, что стоимость хорошей биозагрузки, насосов, и всего оборудования в целом может быть сопоставима со стоимостью бассейнов.

И часто фермеры, когда начинают строить какую-то систему свою, столкнувшись с этим, говорят – зачем мы будем платить 60-70 тысяч за 1 куб загрузки, мы ее заменим чем-то другим. Начинают использовать разные крышки, гофру от проводов резать, но она не обладает нужной площадью. И у них получаются большие неэффективные фильтры, и в этих системах рыба у них просто не растет. Люди приглашают, говорят – вот, у нас проблема. Рыба не растет. Мы кормим, а она не питается, болеет. Начинаешь считать площадь загрузки, оказывается, у него там в 3-4 раза меньше, чем нужно для переработки кормов, которые мы засыпаем в эту систему. Поэтому сейчас мы переходим на загрузку нового типа - там порядка от 500 до 600 кв метров на 1 куб – сейчас мы используем загрузку, в которой минимум полторы тысячи кв метров, то есть, в 3 раза больше, чем в старой загрузке. И что нам это дает: меньше биофильтр, меньше воздуха нужно подавать, это уже экономней.

Самые большие затраты зачастую ложатся именно на биофильтрацию. Предприниматели стараются сэкономить площадь системы, чтобы разместить еще один дополнительный бассейн. И делают биофильтры очень высокими, при этом небольшими по площади. Но чтобы каждый метр воды прокачать воздухом, приходится тратить много электроэнергии.

Сейчас вообще такая концепция, чтобы уходить на низконапорные насосы. Когда у тебя перепад между уровнем воды – между самой низкой и самой высокой точкой - чтобы был ну хотя бы см 80. Тогда бы можем использовать безнапорные насосы, безнапорную оксигенацию, затраты на перекачку воды минимальнейшие, то есть, 100 кубов воды – 1 квт электроэнергии. Если мы делаем биофильтр небольшой по высоте и большой по площади, тогда нам можно использовать воздуходувки, которые не обладают высоким давлением, но дают достаточное количество воздуха. То есть, прокачать 70-80 см высоты воды и прокачать 1,5-2 м – это затраты по электроэнергии в 3-5 раз больше. А эффективность та же самая. Выращиваешь тот же объем рыбы или больший, у тебя меньше воды в системе, и в 3-5 раз меньше затрат электроэнергии. И экономика совсем по-другому складывается тогда.

В дальнейшем планируется установить весь спектр оборудования для идеальной работы. Предполагается УЗВ – система, которая работает автономно. Все рутинные процессы будут автоматизированы, насколько это возможно, и введено удаленное управление.

Владимир Дзюбенко, директор производственной компании, г.Волгоград:

Условно говоря, у нас есть планшет, на котором выведены все параметры – уровень кислорода, работа насосов. В принципе система отрисована, и там видно, как она работает. Также в эту систему войдут автоматические кормушки. По исследованиям Дмитрия Александровича есть информация о том, что при правильной системе кормления, когда построен правильный график, рост рыбы намного эффективней происходит. Чем если вручную стандартными порциями кормить каждый день. То есть, там есть некоторые моменты, которые мы хотим как раз-таки автоматизировать, с помощью чего добиться большего роста... Когда мы это сделаем, процесс работы будет заключаться только в том, что сотрудник рассыпает корма в автоматические кормушки, которые уже имеют вес, шнековую подачу, соответственно, с запрограммированным весом она подает необходимое количество.

Большой проблемой уже существующих в продаже программируемых кормушек Владимир называет отсутствие возможности их объединения.

Владимир Дзюбенко, директор производственной компании, г.Волгоград:

Если у нас 10 бассейнов, нам надо на каждой кормушке пройти и запрограммировать. Что тоже занимает кучу времени, и поэтому многие рыбоводы, с кем я общался, они купили, попробовали, отказались. Это очень неудобно. Как раз эта проблема решается общей системой. То есть, вы в планшете выбрали бассейн, сколько нужно корма подать, главное, чтобы в бункера засыпали корм. И все.