Динамика TAN

В биофлоковые системы для снижения концентраций TAN вносится углерод. Углерод добавляется в воду заранее, обычно параллельно с кормом, чтобы TAN, а вместе с ним и аммиак, не выросли до отравляющих концентраций. Только наличие избыточного органического углерода в системе позволит бактериям переработать общий аммонийный азот в собственную биомассу.

При правильно рассчитанном количестве углерода и достаточных плотностях активного ила бактериям понадобится около 6 часов
для полной утилизации TAN .

Приведём здесь наиболее популярные практики определения TAN.

Корма для хищных рыб с протеином более 30%.

Прежде всего TAN может быть вычислен как функция от внесённого в систему белка вместе с кормом.

Сразу условимся, что корм у нас экструдированный и с правильно подобранным аминокислотным профилем.

Итак, Майкл Тиммонс, автор книги об аквакультуре в замкнутых установках «Recirculating Aquaculture», приводит следующую формулу для расчета общего аммонийного азота:

TAN = % протеина в корме * кг корма в сутки * константа 0.092

Константа 0.092 выводится следующим образом:

  • 0.092 = 0.16*0.80*0.80*0.90
  • 0.16 – в белке содержится 16% азота;
  • 0.80 – 80% азота усваивается организмом рыбы;
  • 0.80 – 80% ассимилированного азота выделяется;
  • 0.90 – 90% азота выделяется в виде TAN + 10% в виде мочевины.

Допустим у нас в системе поедается 1 кг малькового корма с протеином 42-45%.

Тогда TAN = 0.435*1*0.092 = 0.04 кг TAN/день.

Так же TAN может быть вычислен заранее, если известна марка корма, которым будут кормить гидробионтов. Производитель всегда указывает выделение животным азота и фосфора с единицы своего корма. Обычно приводится выделение кг общего азота и фосфора с 1 тонны корма с привязкой к кормовому коэффициенту. Общий азот пересчитывается в TAN по следующим коэффициентам.

Коэффициенты для перевода азота в образуемые им соединения.

Пример: корм датской компании Biomar EFICO Alpha 790R.


Правая ось Y отражает количество азота, выделенное рыбой с каждой тонны корма. Левая ось Y отражает выделение фосфора. Ось X – ожидаемый кормовой коэффициент.

Если производитель не предоставляет данных по выделению азота и фосфора гидробионтами с его корма, от его кормов следует отказаться.

Допустим мы ожидаем, что кормовой коэффициент (FCR) у нас в биоплане выращивания будет около 1. Сверяемся с таблицей Biomar и видим, что при FCR 1.0 выделение азота с тонны корма будет равно примерно 40 кг. В нормальных условиях УЗВ или биофлока TAN, растворённый в воде, на 95-99% состоит из аммония. При желании, зная температуру и pH, возможно с больше точностью вычислить количество аммония и аммиака в воде и рассчитать TAN .
Продолжая наш пример, принимаем в среднем, что 97% TAN – это аммоний. Тогда остальные 3% будет составлять аммиак. В таблице 7 берём коэффициент перевода общего азота с тонны корма в аммоний (NH4-N) – 1.29 и аммиак (NH4-N) – 1,21. Тогда 38,8 кг (97% от 40 кг) общего азота перейдёт в аммоний, а 1,2 кг (3% от 40 кг) – в аммиак. Воспользовавшись коэффициентами перевода получим:
38,8 кг * 1,29 = 50,05 кг
1,2 кг * 1,21 = 1,45 кг

При суммировании получим 51,5 кг TAN, которые выделяться при скармливании рыбе 1 тонны корма с кормовым коэффициентом 1.

Если сравнить формулу TAN=CP%*Kgfeed*0.092 и график выделения азота от производителя корма, график всегда будет выдавать значения выше, чем формула на 2-8%, если брать средний кормовой коэффициент. Отсюда можно сделать вывод, что чем лучше организованно кормление и условия среды для рыбы, тем меньше она будет выделять TAN и загрязнять воду.

Корма для растительноядных рыб и ракообразных с протеином до 32%.

Корма для растительноядных рыб, как правило, содержат дешевое протеиновое сырьё с неподходящим аминокислотных профилем. Тяжелое переваривание и неполное усвоение азота из этих кормов сказывается на качестве воды не лучшим образом.

У ракообразных же вместо TAN или мочевины выделяется мочевая кислота, которая не растворяется в воде и поэтому какое-то время недоступна для расщепления микроорганизмами до TAN.

Поэтому загрязнений в системах с ракообразными и растительноядными рыбами больше, чем в установках с хищными рыбами.

Формула для расчёта TAN в таком случае приобретает вид:

Общий азот от корма = % протеина в корме * кг корма в сутки * константа 0.16 * константа 0.75

  • Константа 0.16 – процент азота в белке корма
  • Константа 0.75 – выделение азота из организма гидробионта.

Далее необходимо воспользоваться таблицей из предыдущего примера для перевода общего азота с корма в азот аммония и аммиака. После просуммировать оба эти вещества и получить TAN.

Микробиом кишечника.

Иногда при питании одинаковым кормом один и тот же вид рыбы может выводить в воду разное количество TAN. Этот феномен зависит от того, насколько кишечник рыбы адаптирован к пищеварению.

В кишечнике у рыбы живут бактерии-симбионты, которые помогают ей переваривать и усваивать корма. Это называют микробиомом или микробиотой кишечника.

Если для примера взять того же осетра после антибиотиковой терапии – он будет хуже усваивать корма и больше выводить азота в воду, нежели осётр, которого прокормили пробиотиками. Это также справедливо для любого вида рыбы.

Резюмируя, объём выделяемого TAN зависит:

  • От количества протеина в корме;
  • От правильно подобранного аминокислотного профиля для выращиваемого вида гидробионтов;
  • От того, насколько хорошо кишечник рыбы заселён бактериями-симбионтами