הפעלנו מערכות בריכות, מערכות כלובים ומערכות אקוואקולטורה ממחזרות. ונגיד לכם את זה בלי היסוס: ניטור איכות מים במערכות RAS הוא סיפור אחר לגמרי מכל דבר אחר באקוואקולטורה. בבריכה, הטבע מספק חציצה. בכלוב, הים מדלל את הבעיות. ב-RAS, כל מיליגרם של פסולת שהדגים מייצרים נשאר במערכת עד שמסירים אותו. אין סליחה, אין איפוס טבעי, אין “הגאות תשטוף את זה”.
למדנו את זה בדרך הקשה בשנה הראשונה שלנו עם מערכת RAS של 40 בריכות לגידול אמנון. ניטרנו באותה שיטה שהכרנו מימי הבריכות: בדיקת DO ו-pH פעם בבוקר, ערכת בדיקת אמוניה כל כמה ימים. הגישה הזו עבדה מצוין כשהיתה לנו בריכה של שני דונם עם 500 דגים. היא כמעט הובילה אותנו לפשיטת רגל כשהיו לנו 12,000 דגים שחולקים 80 מטר מעוקב של מים ממוחזרים.
הבעיה עם RAS היא שהכל מחובר. הביופילטר שלכם צורך חמצן ומייצר CO2. מגדל הפליטה מסיר CO2 אבל יכול גם להפחית חמצן אם הוא מוגדר לא נכון. ה-pH יורד ככל שהניטריפיקציה צורכת אלקליניות, והירידה ב-pH משנה את רמת הרעילות של האמוניה. שינוי של פרמטר אחד גורר איתו שלושה אחרים. אם אתם לא מנטרים את כולם ברציפות, אתם טסים בעיוורון במערכת שיכולה לקרוס תוך שעות.
המדריך הזה מכסה את מה שהיינו רוצים שמישהו היה אומר לנו לפני שהתחלנו: אילו פרמטרים הכי חשובים ב-RAS, איפה למקם חיישנים במעגל המחזור, מה המספרים באמת אומרים, ואיך להקים מערכת ניטור שתופסת בעיות לפני שהן הופכות לאסונות. אם אתם חדשים בניטור אקוואקולטורה באופן כללי, התחילו עם המדריך שלנו לניטור איכות מים באקוואקולטורה ואז חזרו לכאן לפרטים הספציפיים ל-RAS.
הבנת מעגל איכות המים ב-RAS
לפני שנדבר על חיישנים, צריך להבין לאן המים זורמים ב-RAS ומה קורה בכל שלב. זה קובע איפה ממקמים חיישנים ואילו קריאות חשובות בכל נקודה.
מעגל RAS טיפוסי נראה כך:
בריכת דגים —> סינון מכני (מסנן תופי או בריכת שיקוע) —> ביופילטר (מצע נייד, חול מרחף, או מסנן מטפטף) —> מגדל פליטת גזים —> חיטוי UV או אוזון —> הזרקת חמצן/אוורור —> חזרה לבריכת הדגים
חלק מהמערכות מוסיפות ריאקטור דה-ניטריפיקציה או שלב כיוונון pH, אבל המעגל הבסיסי שלעיל מכסה 90% ממערכות ה-RAS המסחריות.
הנה מה שחשוב בכל שלב:
בריכת הדגים
כאן החיות חיות, אז כאן התנאים הכי חשובים. אבל זה גם המקום שבו הקריאות הן התוצאה של כל מה שקורה במעלה הזרם. אמוניה גבוהה בבריכה אומרת שהביופילטר לא עומד בקצב. DO נמוך אומר שהאוורור או הזרקת החמצן לא מספיקים. בריכת הדגים מספרת לכם את התוצאה; השלבים האחרים מספרים לכם למה.
אחרי הסינון המכני
הסרת מוצקים מתבצעת כאן. אין הרבה מה לנטר מבחינה כימית, אבל ספיקת הזרימה חשובה. אם המסנן התופי שלכם מבצע שטיפה חוזרת בתדירות גבוהה מדי, העומס האורגני שלכם גבוה מדי.
ביופילטר
זהו הלב של כל מערכת RAS, והמקום החשוב ביותר לניטור. הביופילטר ממיר אמוניה רעילה (TAN) לניטריט, ואז ניטריט לניטראט. הוא צורך חמצן בתהליך, הרבה חמצן. הוא גם מייצר CO2 וצורך אלקליניות. ביופילטר שנכשל לא מודיע על עצמו עם דגים מתים מיד. הוא לוחש דרך שינויים עדינים באמוניה, ניטריט, pH וחמצן מומס שמצטברים במשך ימים לפני שהם פתאום הופכים למשבר.
מגדל פליטת גזים
הסרת CO2. אם הדגים שלכם רדומים למרות DO תקין, בדקו רמות CO2 אחרי מגדל הפליטה. CO2 מומס מעל 15-20 mg/L פוגע בקליטת חמצן דרך הזימים גם כש-DO טכנית תקין.
שלב UV/אוזון
בקרת פתוגנים. ניטור ORP אומר לכם אם החיטוי באמת עובד.
הזרקת חמצן/אוורור
השלב האחרון לפני שהמים חוזרים לדגים. כאן מוודאים ש-DO חזר לרמות היעד לפני שהוא מגיע לבריכה.
פרמטר קריטי מס’ 1: חמצן מומס
ב-RAS, חמצן מומס הוא לא רק עניין של לשמור דגים בחיים. גם הביופילטר שלכם צריך חמצן, והוא צרכן רעב. ביופילטר מניטריפיקציה שעובד היטב במערכת RAS בעומס ייצור יכול לצרוך 30-50% מסך החמצן של המערכת. זה אומר שאם אתם מתכננים אוורור רק לדגים, אתם מתוכננים בחסר למערכת.
למה RAS צריך מספר חיישני DO
זהו ההבדל המשמעותי ביותר בין ניטור RAS לניטור בריכות. בבריכה, חיישן DO אחד אומר לכם מה הדגים חווים. ב-RAS, אתם צריכים לפחות שניים, ובאופן אידיאלי שלושה:
-
בבריכת הדגים: זו קריאת הבטיחות הראשית שלכם. יעד 6-8 mg/L לסלמונידים, 4-6 mg/L לאמנון ומיני מים חמים.
-
אחרי הביופילטר: זה אומר לכם כמה חמצן הביופילטר צרך. אם DO שנכנס לביופילטר הוא 8 mg/L ויוצא 3 mg/L, הביופילטר שלכם בריא ועובד קשה. אם הירידה היא רק 1 mg/L, או שהחיידקים בביופילטר מתו או שעומס האמוניה נמוך מאוד.
-
אחרי האוורור (חזרה לבריכה): זה מוודא שהזרקת החמצן או האוורור משיגים את רמות היעד לפני שהמים חוזרים לבריכת הדגים.
ההפרש בין DO אחרי הביופילטר ל-DO אחרי האוורור אומר לכם את יעילות האוורור שלכם. ההפרש בין DO אחרי האוורור ל-DO בבריכת הדגים אומר לכם את קצב צריכת החמצן של הדגים. שני המספרים קריטיים לתכנון קיבולת.
רוויה של DO במים מתוקים לעומת מים מלוחים
הרבה מפעילים שעוברים ממים מתוקים ל-RAS ימי נתקלים בזה. מים מלוחים מכילים משמעותית פחות חמצן מומס ממים מתוקים באותה טמפרטורה.
ב-20 מעלות צלזיוס:
- מים מתוקים: 100% רוויה = 9.1 mg/L
- מי ים (35 ppt): 100% רוויה = 7.4 mg/L
זו ירידה של 19% ביכולת נשיאת החמצן. ב-RAS מי מלח שמגדל סלמון או חסילונים, מרווח השגיאה שלכם על DO צר משמעותית. פשוט אי אפשר להרשות לעצמכם את אותו חיץ שהיה לכם במים מתוקים.
בחירת חיישנים ל-RAS
למערכות RAS מים מתוקים, אנחנו ממליצים על DO-P100. הוא משתמש בטכנולוגיית ריווי פלואורסצנטי (ללא ממברנות להחלפה), מכסה את טווח 0-40 מעלות צלזיוס שבו מערכות מים מתוקים עובדות, ומארז ה-PE עושה את העבודה בלי להוסיף עלויות מיותרות. התקנת שניים או שלושה מהם לאורך המערכת היא ריאלית מבחינה כלכלית.
למערכות RAS מי מלח, אין תחליף ל-DO-110 עם חיישן טיטניום. הוא יקר יותר, אבל מבנה סגסוגת הטיטניום הכרחי כשמתעסקים עם מי מלח בריכוז עד 60 ppt מליחות. מארזי נירוסטה סטנדרטיים ייאכלו בסביבה ימית תוך חודשים. ה-DO-110 מדורג לתנאי מי ים מלאים ומשתמש באותו עיקרון מדידה פלואורסצנטי עם דיוק של +/- 2% מסולם מלא. ראינו מפעילים שניסו לחסוך כסף עם חיישני DO למים מתוקים ב-RAS ימי. הם מחליפים אותם כל ארבעה חודשים. החשבון לא מסתדר.
שני החיישנים מוציאים פלט RS485/Modbus, מה שאומר שאפשר לשרשר מספר חיישנים על פס אחד חזרה ל-בקר Omni Exodus. עם 6 פורטים לחיישנים ומחברים בדרגה ימית, Exodus אחד יכול לטפל בכל ניטור ה-RAS שלכם מיחידה אחת.
פרמטר קריטי מס’ 2: אמוניה ואמוניום (TAN)
מחזור החנקן הוא עמוד השדרה של כל מערכת RAS. דגים מפרישים אמוניה. חיידקים בביופילטר ממירים אותה. אם ההמרה הזו נעצרת או מאטה, אמוניה מצטברת ודגים מתים. ניטור איכות מים ב-RAS בלי מעקב אמוניה הוא כמו נהיגה בלי מד מהירות. תגלו שאתם נוסעים מהר מדי רק כשתתרסקו.
מחזור החנקן ב-RAS
הנה השרשרת:
פסולת דגים/מזון —> חנקן אמוניה כולל (TAN = NH3 + NH4+) —> ניטריט (NO2-) [על ידי חיידקי Nitrosomonas] —> ניטראט (NO3-) [על ידי חיידקי Nitrobacter] —> הסרה על ידי החלפת מים או דה-ניטריפיקציה
כל שלב דורש תנאים ספציפיים. Nitrosomonas ו-Nitrobacter צריכים חמצן מומס מעל 2 mg/L (רצוי מעל 4 mg/L), pH בין 7.0 ל-8.5 (אופטימלי סביב 7.5-8.0), וטמפרטורה מעל 15 מעלות צלזיוס לקצבי המרה סבירים.
למה ניטור TAN רציף חשוב ב-RAS
בבריכה, רמות אמוניה משתנות לאט כי יש נפח מים עצום שמדלל הכל. ב-RAS, נפח המים קטן ביחס לביומסה של הדגים. צפיפות אכלוס של 50 ק”ג/מ”ק (נפוצה ב-RAS אינטנסיבי) מייצרת אמוניה בקצב מספיק כדי שכשל ביופילטר יכול לדחוף את ה-TAN מרמה בטוחה לקטלנית תוך 6-12 שעות.
נהגנו להסתמך על ערכות בדיקה קולורימטריות לאמוניה. הבעיה: היינו בודקים ב-8 בבוקר ומקבלים 0.5 mg/L TAN. תקין. מה שלא ידענו היה ש-TAN קפץ ל-3.0 mg/L בשעה 2 בלילה אחרי האכלת הערב הכבדה והביופילטר שלנו לא הצליח להתמודד עם עומס השיא. ניטור רציף חשף שיאי אמוניה הקשורים להאכלה שמעולם לא ידענו שקיימים.
חיישן אמוניום NH4-100 מודד אמוניום (NH4+) ברציפות עם זמן תגובה של פחות מ-30 שניות וטווח של 0.1 עד 18,000 mg/L. למדידה ישירה של הצורה הרעילה, חיישן אמוניה NH3-100 מודד אמוניה לא מיוננת מ-0.05 עד 1,400 mg/L עם תגובה מתחת ל-60 שניות. בהפעלת RAS רצינית, לקבל את שניהם נותן לכם את התמונה המלאה: עומס אמוניה כולל (NH4+) ורעילות בפועל (NH3).
בעיית האמוניה הלא מיוננת
כאן מפעילי RAS נכווים. חנקן אמוניה כולל עשוי להראות 1.0 mg/L, שנשמע תקין. אבל החלק שבאמת רעיל, NH3 לא מיוננת, תלוי לחלוטין ב-pH ובטמפרטורה.
ב-pH 7.0 ו-20 מעלות צלזיוס, 1.0 mg/L TAN אומר בערך 0.004 mg/L NH3. אין בעיה.
ב-pH 8.0 ו-25 מעלות צלזיוס, אותו 1.0 mg/L TAN הופך ל-0.04 mg/L NH3. מתחילים להיכנס לטריטוריה של מתח כרוני למינים רגישים.
ב-pH 8.5 ו-28 מעלות צלזיוס, זה 0.10 mg/L NH3. זה מסוכן באופן חריף לפורל וגורם למתח משמעותי באמנון.
זו בדיוק הסיבה שניטור איכות מים ב-RAS דורש נתוני pH, טמפרטורה ואמוניה בו-זמנית. כל אחת מהקריאות האלה בבידוד יכולה להטעות אתכם. ביחד, הן מספרות את הסיפור האמיתי.
פרמטר קריטי מס’ 3: pH
אם חמצן מומס הוא הפרמטר שהורג דגים הכי מהר ואמוניה היא הרוצחת האיטית, pH הוא המנצח שקובע כמה מסוכן כל דבר אחר. ב-RAS, ניהול pH שונה מהותית ממערכות פתוחות כי מעגל המחזור מרוקן אלקליניות באופן פעיל.
שחיקת חיץ: הבעיה הספציפית ל-RAS
ניטריפיקציה, התהליך שמציל את הדגים שלכם מאמוניה, היא תגובה מייצרת חומצה. על כל גרם חנקן-אמוניה שמומר, הביופילטר צורך כ-7.14 גרם אלקליניות (כ-CaCO3). ב-RAS עם אכלוס כבד, זה אומר שהאלקליניות שלכם נצרכת כל הזמן.
ראינו מערכות RAS שמאבדות 50-100 mg/L אלקליניות ביום בשיא הייצור. אם מתחילים עם 200 mg/L אלקליניות (טיפוסי למקורות מים מתוקים רבים), אפשר לשרוף את כל החיץ תוך יומיים עד ארבעה ימים ללא תוספת. כשהאלקליניות קורסת, ה-pH עוקב, ומהר. וירידת pH פתאומית מ-7.5 ל-6.0 עושה שני דברים בו-זמנית: היא מלחיצה את הדגים, והיא מעכבת את החיידקים המניטריפיקנטים (שמעדיפים pH מעל 7.0). אז הביופילטר שלכם מאט בדיוק כשהדגים הכי צריכים אותו.
מפולת קריסת האלקליניות
זהו תרחיש הסיוט ב-RAS, וראינו אותו קורה למפעילים מנוסים:
- אלקליניות מתרוקנת לאט במשך כמה ימים (לא מנוטרת)
- pH יורד בהדרגה מ-7.5 ל-6.8 (מורגש אבל לא מדאיג)
- pH יורד פתאום מ-6.8 ל-6.0 כשיכולת החציצה נגמרת (מדאיג)
- קצב הניטריפיקציה בביופילטר יורד ב-50-80% ב-pH 6.0 (עכשיו אתם בבעיה)
- אמוניה מתחילה להצטבר כי הביופילטר לא יכול להמיר אותה
- דגים מתחילים למות מהשילוב של מתח pH ורעילות אמוניה
הפתרון פשוט: לנטר אלקליניות שבועית (בדיקת טיטרציה ידנית, לוקח 5 דקות) ולהוסיף סודיום ביקרבונט או סידן קרבונט כדי לשמור על 100-200 mg/L. אבל אתם יודעים לעשות את זה רק אם חיישן ה-pH שלכם נותן לכם אזהרה מוקדמת של מגמת ירידה.
חיישן PH-100 מספק דיוק של +/- 0.01 pH עם פיצוי טמפרטורה אוטומטי ופלט RS485. להתקנה בצנרת RAS במקומות צפופים, PH-10 עם פורמט קומפקטי שתוכנן במיוחד לשילוב בצנרת. אנחנו מתקינים חיישני pH בבריכת הדגים עצמה לקריאה שהכי חשובה לבעלי החיים, ולפעמים חיישן שני אחרי הביופילטר כדי לעקוב אחרי כמה pH יורד לאורך שלב הניטריפיקציה.
פרמטר קריטי מס’ 4: ניטריט וניטראט
ניטריט וניטראט הם התוצרים הביניים והסופיים של מחזור החנקן. ב-RAS, שניהם מצטברים בדרכים שלא קורות במערכות פתוחות.
ניטריט: הרוצח של תקופת ההרצה
ניטריט (NO2-) הוא תוצר ביניים: חיידקי Nitrosomonas ממירים אמוניה לניטריט, ואז חיידקי Nitrobacter ממירים ניטריט לניטראט. הבעיה היא שאוכלוסיות Nitrobacter מתבססות לאט יותר מ-Nitrosomonas. במהלך הרצת ביופילטר (או אחרי קריסה), מקבלים “שיא ניטריט” שבו אמוניה יורדת אבל ניטריט מזנק כי חיידקי השלב השני עדיין לא מוכנים.
ניטריט רעיל לדגים. הוא נקשר להמוגלובין ומונע הובלת חמצן, ובעצם מחנק את הדגים מבפנים גם כשחמצן מומס במים תקין. זה נקרא “מחלת הדם החום” כי הדם הופך לחום שוקולד.
רמות רעילות משתנות לפי מין ומליחות:
- פורל מים מתוקים: קטלני מעל 0.1-0.5 mg/L NO2-N
- אמנון מים מתוקים: סובלני עד 5-10 mg/L NO2-N, אבל השפעה על גדילה מעל 1 mg/L
- מיני מים מלוחים: סובלניים הרבה יותר כי יוני כלוריד מתחרים עם קליטת ניטריט בזימים
במהלך הרצת ביופילטר, אנחנו מנטרים ניטריט יומית. במערכת חדשה, שיא הניטריט מתרחש בדרך כלל 2-4 שבועות אחרי הכנסת דגים ויכול להימשך 1-3 שבועות. ניטור רציף בתקופה הזו הוא ההבדל בין לתפוס עלייה של 0.5 mg/L מוקדם לבין לגלות משבר של 5 mg/L מאוחר מדי.
חיישן ניטריט NO2-100 מכסה 0.5 עד 46,000 mg/L. לניטור תקופת הרצה והערכת בריאות ביופילטר שוטפת, החיישן הזה מחזיר את עצמו עם המשבר הראשון שהוא מונע.
ניטראט: המצטבר האיטי
ניטראט (NO3-) הוא התוצר הסופי של ניטריפיקציה והוא הרבה פחות רעיל מאמוניה או ניטריט. אבל ב-RAS, הוא מצטבר ברציפות כי אתם ממחזרים מים. במערכות פתוחות, החלפת מים מסירה ניטראט באופן טבעי. ב-RAS הדוק עם מינימום החלפת מים (שזו כל המטרה של RAS, חיסכון במים), ניטראט יכול להצטבר ל-200-400 mg/L ומעלה במשך שבועות.
רוב מיני המים המתוקים סובלים ניטראט היטב עד 100-200 mg/L, אבל חשיפה כרונית מעל הרמות האלה גורמת ל:
- ירידה בקצב גדילה
- פגיעה בתפקוד המערכת החיסונית
- כשל רבייה בדגי רביה
מיני ים בדרך כלל פחות סובלניים, כשחלקם מראים מתח מעל 50 mg/L.
אנחנו משתמשים ברמות ניטראט כדי לקבוע את קצב החלפת המים. יעד: לשמור ניטראט מתחת ל-100 mg/L במערכות מים מתוקים, מתחת ל-50 mg/L בימיות. חיישן ניטראט NO3-100 מודד 0.6 עד 62,000 mg/L, שמכסה הכל ממי מקור נקיים ועד מערכות RAS מרוכזות.
היחס בין ניטריט לניטראט גם מספר לכם על בריאות הביופילטר. בביופילטר בוגר ובריא, ניטריט צריך להיות קרוב לאפס בעוד ניטראט מצטבר. אם ניטריט מתחיל להופיע לצד ניטראט יציב, חיידקי השלב השני (Nitrobacter) מתקשים, אולי בגלל DO נמוך בביופילטר, ירידת pH, או הלם טמפרטורה.
CO2 ופליטת גזים: הפרמטר שלרוב מזניחים
הנה משהו שהפתיע אותנו כשעברנו מבריכות ל-RAS: CO2 הוא בעיה גדולה יותר במערכות ממחזרות מאשר רוב המפעילים מבינים. בבריכות, CO2 בורח לאטמוספירה באופן טבעי על פני שטח המים הגדול. ב-RAS, הצנרת והבריכות הסגורות מספקות שטח מינימלי לחילופי גזים, ו-CO2 מצטבר.
מאיפה CO2 מגיע ב-RAS
שלושה מקורות, כולם משמעותיים:
- נשימת דגים: דגים מייצרים CO2 ביחס לצריכת החמצן שלהם. בערך 1.0-1.4 mg CO2 מיוצר על כל mg O2 שנצרך.
- נשימת הביופילטר: חיידקים מניטריפיקנטים גם נושמים ומייצרים CO2 נוסף.
- פירוק אורגני: מזון שלא נאכל ופסולת צואתית מפירוק מייצרים CO2.
ב-RAS עם אכלוס כבד, CO2 יכול להגיע ל-20-40 mg/L ללא פליטת גזים מספקת. לשם השוואה, שיווי משקל אטמוספרי הוא כ-0.5 mg/L. אתם רצים ב-40-80 פי הרמות הטבעיות.
למה CO2 גבוה חשוב
פגיעה בנשימה: CO2 במים חוצה את הזימים ונכנס לדם הדג, מוריד את pH הדם (חמצת נשימתית). הדגים מאבדים את היכולת לפרוק חמצן מהמוגלובין ביעילות. התוצאה: דגים מפגינים תסמיני היפוקסיה (לפיפה, עייפות, ירידה באכילה) גם כשחמצן מומס ב-7-8 mg/L. בילינו שבועיים בפתרון בעיות בבריכה שבה דגים היו עייפים ב-DO 7.5 mg/L לפני שחשבנו למדוד CO2. הוא היה 28 mg/L. התקנו מגדל פליטת גזים כראוי וההתנהגות חזרה לנורמה תוך 24 שעות.
דיכוי pH: CO2 מומס יוצר חומצה פחמתית במים, מה שמוריד pH. ב-RAS שבו אלקליניות כבר מתרוקנת על ידי ניטריפיקציה, הצטברות CO2 מאיצה ירידת pH. אם ה-pH שלכם ממשיך לרדת למרות תוספת אלקליניות, מדדו CO2.
טווחי יעד:
- מתחת ל-10 mg/L: אידיאלי לרוב המינים
- 10-15 mg/L: מקובל לטווח קצר
- 15-20 mg/L: מתח כרוני, ביצועים מופחתים
- מעל 20 mg/L: פגיעה פעילה, דורש שיפור מיידי בפליטת גזים
חיישן CO2-100 מודד CO2 מומס מ-0.5 עד 5,000 mg/L. אנחנו מתקינים אותו אחרי מגדל פליטת הגזים כדי לוודא יעילות הסרת CO2 ומגדירים התראה ב-15 mg/L. אם CO2 אחרי מגדל הפליטה עדיין מעל 15 mg/L, זה אומר שמגדל פליטת הגזים צריך תחזוקה (מצע סתום, זרימת אוויר לא מספיקה) או שייצור CO2 חרג מקיבולת פליטת הגזים שלכם ואתם צריכים לשדרג.
EC וניהול מליחות
ניטור מוליכות חשמלית משרת מטרות שונות ב-RAS מים מתוקים וב-RAS מים מלוחים, אבל הוא חשוב בשניהם.
RAS מים מתוקים: דלדול מינרלים וזחילת מלחים
מפעילי RAS מים מתוקים עומדים בפני פרדוקס מעניין. מצד אחד, מינרלים מצטברים מפסולת דגים ומזון. מצד שני, אם מפעילים מערכת הדוקה עם מינימום החלפת מים, מינרלים חיוניים מסוימים יכולים להתדלדל בעוד מלחי פסולת מצטברים.
EC שעולה ב-RAS מים מתוקים אומר שמוצקים מומסים מצטברים, והגיע הזמן להגביר החלפת מים. EC שיורד באופן לא צפוי יכול להצביע על אירוע דילול (דליפה, תוספת מים מתוקים לא מכוונת) או שינוי בהרכב המזון.
EC-100 עם קבוע תא K=1.0 מכסה 1 עד 20,000 מיקרוסימנס/ס”מ, שהוא הטווח הנכון למערכות מים מתוקים. אנחנו מנטרים EC שבועית ב-RAS מים מתוקים כדי לעקוב אחר צרכי החלפת מים ולתפוס שינויים חריגים.
RAS מי מלח: יציבות מליחות היא הכל
מיני ים הרבה פחות סובלניים לתנודות מליחות ממה שרוב המפעילים מצפים. תנודה של 2-3 ppt ביום יכולה ללחוץ דגי ים ולהרוס חסילונים. ב-RAS מי מלח, אתם מאבדים מים כל הזמן להתאדות (במיוחד אם משתמשים במגדלי קירור או מגדלי פליטת גזים), וריכוז המלח במים הנותרים עולה.
אם ממלאים מים מתוקים, המליחות יורדת. אם לא ממלאים מספיק מהר, המליחות עולה. בכל מקרה, בעלי החיים שלכם מרגישים את זה.
ל-RAS מי מלח, אתם צריכים EC-120 עם קבוע תא K=0.45 המדורג ל-10 עד 500,000 מיקרוסימנס/ס”מ. זה מכסה את טווח המליחות הימי המלא ומעבר. ניטור EC רציף ב-RAS ימי הוא לא אופציונלי. ככה שומרים על המליחות היציבה שבעלי החיים שלכם דורשים.
ORP לניטור חיטוי
ORP (פוטנציאל חיזור-חמצון) מודד את המצב המחמצן או המחזר הכולל של המים. ב-RAS, הערך העיקרי שלו הוא ניטור יעילות שלב החיטוי ב-UV או אוזון.
מערכות UV
UV לא משנה ישירות את ה-ORP, אבל ORP נותן לכם קריאה עקיפה על העומס האורגני שמגיע ליחידת ה-UV. עומסים אורגניים גבוהים יותר מפחיתים שקיפות UV, מה שהופך את המעקר שלכם לפחות יעיל. אם ORP במגמת ירידה, למים שלכם יש יותר חומר אורגני, מה שאומר שמנת ה-UV שלכם בפועל יורדת.
מערכות אוזון
ל-RAS שמשתמש בהזרקת אוזון, ORP הוא משתנה הבקרה הראשי. אוזון מעלה ORP, ומכוונים לרמות ORP ספציפיות:
- 250-350 mV: בקרת פתוגנים נאותה ללא רעילות שיורית של אוזון
- מעל 400 mV: סיכון לשארית אוזון במים, שרעילה לדגים
- מתחת ל-200 mV: חיטוי לא מספיק
אנחנו מפעילים את מערכת האוזון שלנו עם בקרת משוב מבוססת ORP: אוזון מוזרק עד ש-ORP מגיע ל-320 mV, ואז נעצר עד שיורד מתחת ל-280 mV. חיישן ORP-100 עם טווח של -2,000 עד 2,000 mV מספק את המדידה הרציפה שנדרשת לבקרה אוטומטית מסוג זה.
אסטרטגיית מיקום חיישנים: איפה הכל הולך
מיקום חיישנים ב-RAS הוא לא אקראי. כל מיקום משרת מטרה דיאגנוסטית ספציפית. הנה מפת המיקום המומלצת שלנו למערכת ניטור RAS מלאה:
מיקום 1: בריכת דגים (בטיחות חיים ראשית)
- חיישן DO: הקריאה שהדגים שלכם חווים
- חיישן pH: תנאים בפועל אצל בעלי החיים
- טמפרטורה: כלולה ברוב חיישני ה-DO
מיקום 2: יציאת ביופילטר (בריאות ביופילטר)
- חיישן DO: מדידת צריכת חמצן על ידי הביופילטר
- חיישן NH4+/NH3: אימות שהביופילטר ממיר אמוניה
- חיישן NO2-: תפיסת חדירת ניטריט מוקדם
מיקום 3: אחרי מגדל הפליטה (אימות חילופי גזים)
- חיישן CO2: אימות יעילות מגדל פליטת הגזים
- חיישן DO (שלישי אופציונלי): אימות שחמצן לא נפלט על ידי מגדל הפליטה
מיקום 4: אחרי חיטוי / לפני חזרה (בדיקת איכות סופית)
- חיישן ORP: אימות יעילות חיטוי, תפיסת שארית אוזון
- חיישן DO: אימות שהזרקת חמצן משיגה יעד לפני חזרה לבריכה
מיקום 5: שאמפ/בריכת ערבוב (קו בסיס כלל-מערכתי)
- חיישן EC: מעקב אחר מגמות מליחות/TDS
- חיישן NO3-: מעקב אחר הצטברות ניטראט לתזמון החלפת מים
לא כל RAS צריך חיישנים בכל חמשת המיקומים. אבל הבנה של מה כל מיקום אומר לכם עוזרת לכם לתעדף בהתאם לתקציב ולמין.
דוגמת מערכת RAS מים מתוקים: אמנון או פורל
בואו נבנה מערכת ניטור קונקרטית ל-RAS מים מתוקים שמייצר אמנון או פורל בקנה מידה מסחרי (נניח, 10-20 טון מטרי לשנה).
חבילת חיישנים
| חיישן | דגם | מיקום | מטרה |
|---|---|---|---|
| DO (ראשי) | DO-P100 | בריכת דגים | בטיחות חיים |
| DO (משני) | DO-P100 | אחרי ביופילטר | צריכת O2 ביופילטר |
| pH | PH-100 | בריכת דגים | הקשר רעילות אמוניה, מעקב אלקליניות |
| אמוניום | NH4-100 | יציאת ביופילטר | יעילות המרת ביופילטר |
| ניטריט | NO2-100 | יציאת ביופילטר | בריאות ביופילטר, ניטור הרצה |
| ניטראט | NO3-100 | שאמפ | תזמון החלפת מים |
| CO2 | CO2-100 | אחרי מגדל פליטה | יעילות פליטת גזים |
| EC | EC-100 | שאמפ | מעקב מינרלים/מלחים |
| בקר | Omni Exodus | מרכזי | 6 פורטים לחיישנים, Wi-Fi, התראות |
צרו קשר לקבלת מחירון עדכני.
להפעלה קטנה יותר או תקציב מצומצם, אפשר להתחיל רק עם בקר Exodus, שני חיישני DO-P100, ה-PH-100, וה-NH4-100. זה מכסה את הפרמטרים שהכי עלולים להרוג את הדגים שלכם. הוסיפו חיישני ניטריט ו-CO2 כשהתקציב מאפשר.
אם אתם מפעילים מערכת קטנה יותר וצריכים רק 4 פורטים לחיישנים, ה-Omni Genesis חוסך לכם על הבקר. אבל ל-RAS ייצור, היינו משקיעים ב-6 הפורטים של ה-Exodus והמחברים בדרגה ימית. תרצו את יכולת ההרחבה.
סף התראות (אמנון)
- DO מתחת ל-4.0 mg/L: התראה קריטית
- DO מתחת ל-5.0 mg/L: אזהרה
- pH מתחת ל-6.5 או מעל 8.5: התראה קריטית
- pH מתחת ל-7.0 או מעל 8.0: אזהרה
- NH3 (לא מיוננת) מעל 0.05 mg/L: אזהרה
- NH3 מעל 0.1 mg/L: התראה קריטית
- NO2- מעל 1.0 mg/L: אזהרה
- CO2 מעל 15 mg/L: אזהרה
- CO2 מעל 20 mg/L: התראה קריטית
לפורל, הדקו את כל אלה: אזהרת DO ב-6.0 mg/L, קריטי ב-5.0 mg/L. פורל הם סלמונידים של מים קרים עם הרבה פחות סובלנות לתנאים תת-אופטימליים.
דוגמת מערכת RAS מי מלח: סלמון אטלנטי או חסילונים
RAS ימי דורש חיישנים עמידים יותר וניטור הדוק יותר. מי מלח הם קורוזיביים, המינים בדרך כלל בעלי ערך גבוה יותר, והעלות של קריסה גבוהה משמעותית.
חבילת חיישנים
| חיישן | דגם | מיקום | מטרה |
|---|---|---|---|
| DO (ראשי) | DO-110 (טיטניום) | בריכת דגים | בטיחות חיים, מדורג למי מלח |
| DO (משני) | DO-110 (טיטניום) | אחרי ביופילטר | צריכת O2 ביופילטר |
| pH | PH-100 | בריכת דגים | רעילות אמוניה, אלקליניות |
| אמוניה | NH3-100 | יציאת ביופילטר | מדידת אמוניה רעילה ישירה |
| ניטריט | NO2-100 | יציאת ביופילטר | בריאות שלב שני של ביופילטר |
| EC/מליחות | EC-120 (K=0.45) | שאמפ | ניטור יציבות מליחות |
| ORP | ORP-100 | אחרי אוזון | בקרת מינון אוזון |
| CO2 | CO2-100 | אחרי מגדל פליטה | אימות הסרת CO2 |
| בקר | Omni Exodus | מרכזי | 6 פורטים, דרגה ימית, IP65 |
צרו קשר לקבלת מחירון עדכני.
שימו לב שציינו חיישן DO-110 טיטניום לשני מיקומי ה-DO. במי מלח, זה לא מותרות, זו דרישה. מארז סגסוגת הטיטניום מתמודד עם עד 60 ppt מליחות ללא קורוזיה. הנירוסטה 316L ב-DO-100 בסופו של דבר תקרוס ותיכשל בתנאי ים מלאים. ניסינו את זה. אל תעשו את אותה טעות.
למיקום האמוניה, בחרנו ב-NH3-100 (אמוניה ישירה) על פני NH4-100 (אמוניום) עבור מערכת מי המלח. מערכות ימיות בדרך כלל רצות ב-pH גבוה יותר (7.8-8.2), מה שאומר שחלק גדול יותר מ-TAN הוא בצורה הרעילה NH3. מדידת NH3 ישירות נותנת לכם את הקריאה שהכי חשובה לרווחת בעלי החיים בלי צורך לחשב אותה מ-TAN ו-pH.
ה-EC-120 עם קבוע תא K=0.45 תוכנן במיוחד לתמיסות מוליכות גבוהה. חיישני EC סטנדרטיים למים מתוקים רוויים ברמות מליחות ימיות ונותנים לכם נתוני זבל. ה-EC-120 מתמודד עם עד 500,000 מיקרוסימנס/ס”מ, הרבה מעבר למי ים בעוצמה מלאה.
סף התראות (סלמון אטלנטי)
- DO מתחת ל-6.0 mg/L: התראה קריטית
- DO מתחת ל-7.0 mg/L: אזהרה
- pH מתחת ל-7.0 או מעל 8.5: התראה קריטית
- pH מתחת ל-7.5 או מעל 8.2: אזהרה
- NH3 מעל 0.01 mg/L: אזהרה (סלמון רגיש)
- NH3 מעל 0.025 mg/L: התראה קריטית
- שינוי מליחות מעל 1 ppt ב-24 שעות: אזהרה
- ORP מעל 400 mV: התראה קריטית (סיכון שארית אוזון)
- ORP מתחת ל-250 mV: אזהרה (חיטוי לא מספיק)
- CO2 מעל 10 mg/L: אזהרה
קריסת ביופילטר: סימני אזהרה מוקדמים
קריסת ביופילטר היא האירוע המפחיד ביותר בהפעלת RAS. כשהסינון הביולוגי שלכם נכשל, אמוניה וניטריט מזנקים בו-זמנית, ויש לכם חלון תגובה מאוד קצר לפני שמתחילים לאבד דגים. ניטור RAS עם חיישנים רציפים נותן לכם את האזהרה המוקדמת שבדיקות ידניות לא יכולות.
הנה ציר הזמן של קריסת ביופילטר טיפוסית ומה החיישנים שלכם יראו לכם בכל שלב:
48-72 שעות לפני משבר גלוי
מה שהחיישנים מראים:
- אמוניה (NH4+/NH3) עולה 10-20% מעל קו הבסיס הרגיל
- pH יורד מעט מהר מהרגיל (0.1-0.2 יחידות ליום במקום 0.05)
- צריכת DO לאורך הביופילטר יורדת (פחות חמצן נצרך אומר פחות ניטריפיקציה מתרחשת)
מה צריך לעשות:
- בדקו מצע ביופילטר: האם הוא סתום? האם זרימת המים דרכו מספקת?
- בדקו טמפרטורה: האם היא ירדה פתאום? מניטריפיקנטים מאטים דרמטית מתחת ל-15 מעלות צלזיוס
- בדקו DO בביופילטר: אם הוא ירד מתחת ל-2 mg/L, החיידקים מורעבים מחמצן
- הפחיתו האכלה ב-30-50% כדי להפחית קלט אמוניה
12-24 שעות לפני משבר
מה שהחיישנים מראים:
- אמוניה מוגברת בבירור, פי 2-3 מהרגיל
- ניטריט מופיע ועולה (הסימן הקלאסי של ניטריפיקציה שלב שני מופרעת)
- pH יורד מהר יותר ככל שמוסיפים יותר חיץ כדי לפצות
- צריכת DO בביופילטר חריגה בבירור
מה צריך לעשות:
- הפסיקו האכלה לחלוטין
- הגבירו קצב החלפת מים באופן דרמטי (אם יש לכם קיבולת)
- בדקו אם יש זיהום כימי שיכול היה להרוג חיידקים (חומרי ניקוי, תרופות, כלור גבוה במי השלמה)
- אם יש לכם מצע ביופילטר גיבוי או מצע מורכב, שלבו אותו עכשיו
משבר פעיל
מה שהחיישנים מראים:
- אמוניה ב-5-10 פי הרמות הרגילות
- ניטריט מזנק
- pH לא יציב
- דגים מפגינים התנהגות מתח
מה צריך לעשות:
- החלפת מים חירום, כמה שהמערכת יכולה לקחת
- הוסיפו זאוליט או מדיה סופחת אמוניה אחרת כאמצעי זמני
- שקלו ניטרול כימי חירום (מוצרים מסוג ammo-lock)
- התכוננו לאיבוד דגים אפשרי ותכננו טריאז’ (הפחתת צפיפות, העברת דגים למים נקיים אם זמינים)
הנקודה הקריטית: ללא חיישנים רציפים במערכת אקוואקולטורה ממחזרת, לא מקבלים את האזהרה המוקדמת של 48-72 שעות. מגלים את הבעיה בשלב “משבר פעיל” כשדגים כבר במתח. חלון האזהרה המוקדמת הזה הוא מה שמצדיק את כל ההשקעה בניטור אוטומטי.
גורמים נפוצים לקריסת ביופילטר
מהניסיון שלנו ומשיחות עם מפעילי RAS אחרים, הנה הגורמים הנפוצים ביותר:
-
הפסקת חשמל: ללא מחזור מים דרך הביופילטר אין חמצן לחיידקים. חיידקים מניטריפיקנטים יכולים לשרוד 4-8 שעות ללא זרימה בתנאים חמים, יותר בקור. אבל התאוששות לוקחת ימים.
-
מתן תרופות: אנטיביוטיקה ותכשירים אנטי-טפיליים יכולים להרוג חיידקים מניטריפיקנטים. אם חייבים לטפל, מנו ישירות לבריכת הדגים ועקפו את הביופילטר אם הצנרת שלכם מאפשרת.
-
קריסת pH: מתחת ל-6.0, ניטריפיקציה למעשה נעצרת. אם נותנים לאלקליניות להתדלדל ו-pH יורד, הביופילטר יוצא מפעולה.
-
הלם טמפרטורה: הורדת טמפרטורת המערכת ביותר מ-5 מעלות צלזיוס במהירות יכולה ליצור הלם אצל חיידקים מניטריפיקנטים.
-
מי השלמה מכלורים: אפילו 0.1 mg/L כלור במי ההשלמה יכול לפגוע במניטריפיקנטים לאורך זמן. תמיד בצעו דה-כלורינציה.
לוח ניטור וכיול מומלץ
להתקין את החיישנים זה שלב ראשון. לשמור אותם מדויקים זו העבודה השוטפת שרוב המפעילים מזלזלים בה. הנה לוח התחזוקה שלנו המבוסס על שנים של ניסוי וטעייה.
יומי (אוטומטי, לא נדרשת פעולה אנושית)
- רישום DO כל 5 דקות, 24/7
- רישום pH כל 5 דקות
- רישום EC כל 15 דקות
- רישום ORP כל 15 דקות
- רישום NH4+/NH3 כל 15 דקות
- מערכת התראות פעילה בכל עת
בקר Omni Exodus מטפל בכל זה אוטומטית. חיבור Wi-Fi דוחף נתונים לענן; 4G-LTE אופציונלי מבטיח שתקבלו התראות גם אם הרשת המקומית נופלת. עם אטימות IP65 ויכולת הפעלה סולארית, הוא תוכנן בדיוק לניטור חקלאי רציף מסוג זה.
שבועי (5-10 דקות עבודה)
- בדיקה חזותית של כל מארזי החיישנים לזיהום/ביופילם
- בדיקת אלקליניות ידנית (ערכת טיטרציה, עדיין אי אפשר לאוטומט את זה בזול)
- השוואת קריאות חיישנים מול מד ידני מכויל (בדיקת נקודה לסחיפה)
- סקירת מגמות נתונים לשינויים איטיים שעלולים לפספס במבטים יומיים
- ניקוי חלונות אופטיים של חיישן DO אם מזוהמים
חודשי (30-60 דקות עבודה)
- כיול מלא של חיישן pH (שתי נקודות עם תמיסות חיץ pH 4.0 ו-7.0)
- אימות חיישן DO מול טיטרציית Winkler או ייחוס מכויל
- בדיקת כיול חיישן EC עם תמיסה סטנדרטית
- ניקוי יסודי של כל מארזי החיישנים
- בדיקת חיבורי כבלים ואטמי מארז הבקר
- סקירה והתאמה של ספי התראות אם המין או צפיפות האכלוס השתנו
רבעוני (חצי יום תחזוקה)
- כיול מלא של כל החיישנים
- החלפת אלקטרוליט בחיישן pH אם רלוונטי
- בדיקה וניקוי מחברי חיישנים עם מנקה מגעים
- בדיקת מסירת התראות (הפעלת התראת ניסיון ואימות שמקבלים אותה)
- סקירת נתונים היסטוריים למגמות ארוכות טווח (קצב הצטברות ניטראט, קצב צריכת חיץ pH, דפוסי DO עונתיים)
- עדכון קושחה בבקרים אם עדכונים זמינים
שנתי
- החלפת צומת חיישן pH (או החיישן כולו אם עבר אחריות)
- הערכה האם מיקום החיישנים שלכם אופטימלי בהתבסס על שנת נתונים
- תקצוב להחלפת חיישנים: תכננו שחיישני pH מחזיקים 1-2 שנים, חיישני DO מחזיקים 3+ שנים (ה-DO-100 וה-DO-P100 מגיעים עם אחריות לשנה), חיישני ISE (אמוניה, ניטריט, ניטראט) מחזיקים 1-2 שנים בהתאם לעוצמת השימוש
סיכום
ניטור איכות מים ב-RAS הוא לא מותרות או שדרוג. הוא דרישת הפעלה בסיסית. האופי הסגור של אקוואקולטורה ממחזרת אומר שכל פרמטר מקיים אינטראקציה עם כל פרמטר אחר, ובעיות שהיו מתקנות את עצמן במערכות פתוחות מתעצמות ב-RAS.
החדשות הטובות הן שטכנולוגיית החיישנים הגיעה לנקודת מחיר שבה ניטור מקיף נגיש להפעלות מסחריות בכל הגדלים. חבילת חיישנים מלאה ל-RAS מים מתוקים עם בקר, ומערכת ימית עם חיישני טיטניום עמידים בקורוזיה, נמצאות ברמת מחיר שהיא שגיאת עיגול בהשוואה לערך מלאי הדגים שהן מגנות עליו. צרו קשר לקבלת מחירון עדכני.
אם אתם בונים RAS חדש, התקינו ניטור מיום ראשון. הרצת ביופילטר היא התקופה המסוכנת ביותר, וזה בדיוק הזמן שבו הכי צריכים נתונים רציפים. אם אתם מפעילים RAS קיים עם בדיקות ידניות, התחילו בהוספת חיישני DO ו-pH. שני הפרמטרים האלה ביחד תופסים את רוב הבעיות החריפות.
ומה שלא תעשו, אל תחסכו על הבקר. בקר אמין עם גיבוי סלולרי להתראות שווה יותר מהחיישן היקר ביותר בעולם. כי קריאת חיישן מושלמת שאף אחד לא רואה כשה-Wi-Fi נופל בשעה 2 בלילה שווה בדיוק אפס.
הדגים שלכם לא יכולים לספר לכם שהם בצרה. החיישנים שלכם יכולים. תנו להם.