کاربرد گاز اکسیژن در صنعت شیلات و آبزی‌پروری

مقدمه
صنعت شیلات یکی از مهم‌ترین و پویاترین بخش‌های کشاورزی و تولید غذایی در جهان است. در دهه‌های اخیر، با افزایش جمعیت و رشد تقاضا برای منابع پروتئینی باکیفیت، پرورش ماهی و میگو به یکی از صنایع استراتژیک تبدیل شده است. یکی از عوامل کلیدی در موفقیت و پایداری این صنعت، مدیریت صحیح اکسیژن محلول در آب است.
اکسیژن، حیاتی‌ترین عنصر برای ادامه‌ی حیات آبزیان محسوب می‌شود. کمبود اکسیژن در استخرهای پرورش می‌تواند به‌سرعت باعث کاهش رشد، افزایش تلفات و ایجاد استرس در ماهی‌ها شود. از سوی دیگر، تزریق و کنترل بهینه‌ی گاز اکسیژن می‌تواند رشد و بازدهی تولید را چندین برابر کند.

اهمیت اکسیژن در حیات آبزیان

همان‌طور که انسان‌ها برای تنفس به اکسیژن نیاز دارند، ماهی‌ها و سایر آبزیان نیز از طریق آب اکسیژن دریافت می‌کنند. اکسیژن محلول (Dissolved Oxygen) از راه‌های مختلفی مانند تبادل گازی در سطح آب، فتوسنتز گیاهان آبی و تزریق هوای فشرده وارد آب می‌شود.
اما برخلاف هوا، ظرفیت آب برای نگهداری اکسیژن بسیار محدود است. دمای بالا، آلودگی‌های آلی، و تراکم زیاد ماهی‌ها باعث می‌شود میزان اکسیژن محلول در آب کاهش پیدا کند. در نتیجه، حتی تغییرات جزئی در سطح اکسیژن می‌تواند پیامدهای سنگینی برای کل استخر داشته باشد.
به‌طور معمول، سطح بهینه‌ی اکسیژن محلول برای پرورش بیشتر گونه‌های ماهی، بین ۵ تا ۸ میلی‌گرم در لیتر است. زمانی که این مقدار کمتر از ۳ میلی‌گرم در لیتر شود، استرس، کاهش اشتها، و افزایش تلفات مشاهده می‌شود. از همین رو، کنترل مداوم و تزریق اکسیژن خالص از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

نقش اکسیژن در رشد و سلامت ماهی‌ها

اکسیژن در فرآیندهای متعددی از متابولیسم آبزیان نقش دارد. در غیاب اکسیژن کافی، سوخت‌وساز بدن ماهی‌ها کاهش یافته و رشدشان کند می‌شود. کمبود اکسیژن همچنین منجر به تجمع دی‌اکسیدکربن و آمونیاک در آب می‌شود که هر دو برای ماهی‌ها سمی هستند.
ماهی‌های در حال رشد، مخصوصاً گونه‌هایی مانند قزل‌آلا، کپور، و میگوهای پرورشی، به میزان زیادی اکسیژن نیاز دارند. استفاده از گاز اکسیژن صنعتی در چنین سیستم‌هایی موجب می‌شود:
• افزایش نرخ رشد و وزن نهایی ماهی‌ها؛
• کاهش تلفات ناشی از خفگی یا استرس؛
• افزایش بهره‌وری تغذیه (Feed Conversion Ratio)؛
• کاهش بیماری‌ها و عفونت‌های ناشی از شرایط بد محیطی.
به همین دلیل، بسیاری از واحدهای مدرن پرورش ماهی در دنیا از سیستم‌های تزریق مستقیم اکسیژن مایع (LOX) یا گاز فشرده استفاده می‌کنند.

روش‌های تأمین اکسیژن در صنعت شیلات

تأمین اکسیژن محلول در آب می‌تواند به چند روش انجام شود. در ادامه، متداول‌ترین روش‌ها را مرور می‌کنیم:
الف) هوادهی مکانیکی
در این روش، دستگاه‌هایی مانند پدل ویل (پره‌ای)، ایرلیفت، یا کمپرسور هوا، باعث گردش آب و تماس بیشتر سطح آب با هوا می‌شوند. مزیت این روش، سادگی و هزینه‌ی پایین اولیه است، اما در استخرهایی با تراکم بالا، هوادهی مکانیکی نمی‌تواند نیاز اکسیژن را به‌طور کامل تأمین کند.
ب) تزریق هوا با کمپرسور
در این روش، هوا از طریق لوله‌ها و دیفیوزرها وارد استخر می‌شود. با وجود آنکه این روش نسبت به هوادهی مکانیکی کاراتر است، اما چون تنها ۲۱ درصد هوای فشرده اکسیژن دارد، بهره‌وری آن محدود است.
ج) تزریق گاز اکسیژن خالص
استفاده از اکسیژن خالص صنعتی یا مایع، یکی از پیشرفته‌ترین و مؤثرترین روش‌های تأمین اکسیژن است. در این سیستم‌ها، اکسیژن با خلوص بالا (بیش از ۹۹.۵٪) از مخزن‌های ذخیره یا کپسول‌ها به استخر تزریق می‌شود. این روش در مزارع پرورش با تراکم بالا و سیستم‌های مدار بسته (RAS) کاربرد گسترده‌ای دارد.
شرکت سیال تأمین با عرضه‌ی گاز اکسیژن فشرده و مایع با خلوص بالا، پاسخگوی نیاز مزارع شیلاتی کوچک و بزرگ در سراسر کشور است.

مزایای استفاده از اکسیژن خالص در شیلات

تزریق گاز اکسیژن خالص نسبت به روش‌های سنتی مزایای متعددی دارد، از جمله:
1. افزایش چشمگیر بهره‌وری تولید:
ماهی‌ها در محیطی با اکسیژن کافی، رشد سریع‌تر و مصرف غذای بهینه‌تری دارند.
2. کاهش استرس و تلفات:
کاهش نوسان اکسیژن در شب‌ها یا هوای گرم باعث حفظ سلامت گله می‌شود.
3. کنترل بهتر کیفیت آب:
اکسیژن موجب اکسید شدن مواد آلی و کاهش بوی نامطبوع آب می‌شود.
4. بهبود عملکرد سیستم فیلتر بیولوژیکی در RAS:
در سیستم‌های مدار بسته، فعالیت باکتری‌های نیتریفیکاسیون به اکسیژن وابسته است.
5. کاهش مصرف انرژی:
نسبت به هوادهی مکانیکی، تزریق مستقیم اکسیژن خالص کارایی بالاتری دارد و برق کمتری مصرف می‌کند.
6. قابل استفاده در شرایط بحرانی:
در هنگام حمل‌ونقل یا در هوای گرم تابستان، تزریق اکسیژن خالص می‌تواند از تلفات جلوگیری کند.

کاربردهای گاز اکسیژن در بخش‌های مختلف صنعت شیلات

گاز اکسیژن در زنجیره‌ی کامل صنعت شیلات — از مرحله‌ی تکثیر و پرورش بچه‌ماهی‌ها گرفته تا فرآوری و حمل‌ونقل نهایی محصولات — نقشی اساسی و چندوجهی دارد. اهمیت این گاز تنها در تأمین نیاز تنفسی ماهی‌ها خلاصه نمی‌شود؛ بلکه بر کیفیت آب، سلامت زیستی، عملکرد سیستم‌های تصفیه و حتی افزایش ماندگاری محصولات شیلاتی تأثیر مستقیم دارد.

مهم‌ترین بخش‌های استفاده از اکسیژن در صنعت شیلات

۱. در مرحله‌ی تکثیر و پرورش بچه‌ماهی‌ها

در مراکز تکثیر، تخم‌های ماهی در شرایط بسیار حساس و کنترل‌شده نگهداری می‌شوند. هرگونه کاهش اکسیژن محلول می‌تواند سبب کاهش درصد تفریخ (هچینگ)، تلفات جنینی و ناهنجاری‌های رشدی شود.
در این مرحله:
• اکسیژن برای تأمین نیاز تخم‌ها و لاروها ضروری است، چون آنها هنوز توان شنا و جست‌وجوی مناطق پر اکسیژن را ندارند.
• در تانک‌های تخم‌ریزی، تزریق گاز اکسیژن خالص باعث افزایش درصد زنده‌مانی و رشد یکنواخت‌تر لاروها می‌شود.
• استفاده از اکسیژن صنعتی با خلوص بالا (بیش از ۹۹٪) در آب‌های راکد، از رشد باکتری‌های بی‌هوازی و قارچ‌ها جلوگیری می‌کند.
در مزارع بزرگ پرورش قزل‌آلا، ماهی سفید و میگو، از ژنراتورهای اکسیژن تأمین مداوم اکسیژن استفاده می‌شود تا تراکم بالای ماهی‌ها بدون استرس و تلفات حفظ شود.

۲. در مرحله‌ی رشد و پرورش در استخرها و سیستم‌های باز

در این بخش، هدف حفظ سطح اکسیژن محلول در محدوده‌ی ایده‌آل (۵ تا ۸ میلی‌گرم در لیتر) است. در استخرهایی با تراکم زیاد یا دمای بالا، اکسیژن به‌سرعت مصرف می‌شود و حتی چند ساعت افت اکسیژن می‌تواند منجر به تلفات سنگین شود.
تزریق گاز اکسیژن خالص مزایای زیر را دارد:
• افزایش رشد و وزن نهایی ماهی‌ها: چون اکسیژن بیشتر، متابولیسم بهتر و مصرف مؤثرتر خوراک را ممکن می‌کند.
• کاهش تجمع آمونیاک و نیتریت: در حضور اکسیژن، فرآیند نیتریفیکاسیون به‌خوبی انجام شده و سموم محلول کاهش می‌یابند.
• کاهش هزینه‌های هوادهی مکانیکی: در بسیاری از مزارع، استفاده از اکسیژن جایگزین بخشی از مصرف برق پدل‌ویل‌ها و کمپرسورها می‌شود.
• افزایش یکنواختی رشد گله: در استخرهایی که اکسیژن یکنواخت تزریق می‌شود، اختلاف اندازه بین ماهی‌ها کاهش یافته و مدیریت تغذیه آسان‌تر می‌شود.
شرکت سیال تأمین به مزارع پرورش صنعتی این امکان را می‌دهد که از سیستم‌های تزریق اکسیژن سیلندری یا خطوط مرکزی برای کنترل دقیق سطح DO استفاده کنند.

۳. در سیستم‌های مدار بسته (RAS)

سیستم‌های RAS یا Recirculating Aquaculture Systems، یکی از مدرن‌ترین روش‌های پرورش ماهی هستند که در آنها بیش از ۹۰٪ آب بازیافت می‌شود. در چنین سیستم‌هایی، هر بخش — از فیلتر بیولوژیکی گرفته تا تانک‌های رشد — نیازمند اکسیژن کافی است.
در این سیستم‌ها:
• اکسیژن خالص برای حفظ فعالیت باکتری‌های نیتریفیکاسیون در فیلترهای بیولوژیکی ضروری است؛
• تزریق اکسیژن به آب در نقاط کلیدی سیستم (مانند خروجی فیلترها و ورودی تانک‌ها) موجب پایداری پارامترهای شیمیایی می‌شود؛
• استفاده از اکسیژن خالص موجب کاهش نیاز به تعویض آب، صرفه‌جویی در انرژی و افزایش تراکم قابل‌پذیرش ماهی‌ها می‌شود.
در واقع بدون تأمین پیوسته‌ی اکسیژن، یک سیستم RAS به‌سرعت دچار نوسان کیفیت آب و اختلال در عملکرد فیلترها خواهد شد. شرکت سیال تأمین با عرضه‌ی اکسیژن مایع و گازی با خلوص بالا، یکی از تأمین‌کنندگان اصلی مورد نیاز برای این سیستم‌ها محسوب می‌شود.

۴. در حمل‌ونقل آبزیان زنده

حمل ماهی یا میگو، به‌ویژه در مسیرهای طولانی، یکی از حساس‌ترین مراحل زنجیره‌ی شیلات است. در مخازن حمل‌ونقل، فضای محدود و تراکم بالا باعث می‌شود که اکسیژن موجود به‌سرعت مصرف شود.
در چنین شرایطی:
• استفاده از کپسول‌های گاز اکسیژن برای تزریق مستقیم به تانک‌ها، سطح اکسیژن محلول را ثابت نگه می‌دارد.
• این کار موجب کاهش استرس، جلوگیری از خفگی و افزایش زمان ماندگاری ماهی زنده در مخزن می‌شود.
• در حمل هوایی یا زمینی بچه‌ماهی‌ها، معمولاً از ترکیب کیسه‌ی پلاستیکی + آب + گاز اکسیژن استفاده می‌شود که می‌تواند برای چندین ساعت شرایط پایدار ایجاد کند.
علاوه بر این، استفاده از اکسیژن با خلوص بالا در حمل‌ونقل باعث می‌شود تا کیفیت فیزیولوژیک ماهی پس از رسیدن به مقصد حفظ شود و احتمال بیماری کاهش یابد.

۵. در فرآوری، بسته‌بندی و نگهداری محصولات شیلاتی

پس از برداشت محصول، اکسیژن همچنان در حفظ کیفیت نقش دارد؛ اما در اینجا کاربرد آن متفاوت است و بیشتر در بخش‌های فرآوری و سردسازی مطرح می‌شود.
در کارخانه‌های فرآوری ماهی و میگو:
• اکسیژن مایع (LOX) برای سردسازی سریع (Flash Cooling) و فریز کردن فوری محصولات به کار می‌رود؛
• در برخی خطوط بسته‌بندی، از ترکیب اکسیژن با گازهای محافظ مانند دی‌اکسیدکربن و نیتروژن در فرآیند بسته‌بندی در اتمسفر اصلاح‌شده (MAP) استفاده می‌شود تا تازگی گوشت ماهی حفظ و رشد میکروارگانیسم‌ها مهار شود؛
• در خطوط شست‌وشو و تمیزسازی، اکسیژن موجب اکسیداسیون بوهای نامطبوع و کاهش آلودگی‌های آلی می‌شود؛
• در سیستم‌های تصفیه فاضلاب کارخانه‌های شیلاتی، تزریق اکسیژن سبب افزایش سرعت تجزیه مواد آلی و کاهش بار آلودگی محیطی می‌شود.

۶. در بازسازی زیستگاه‌ها و بهبود کیفیت آب طبیعی

اکسیژن تنها در پرورش مصنوعی کاربرد ندارد؛ بلکه در حفاظت از اکوسیستم‌های طبیعی هم نقش حیاتی ایفا می‌کند. در تالاب‌ها، دریاچه‌ها و رودخانه‌هایی که به‌دلیل آلودگی‌های آلی، پساب صنعتی یا رشد بیش از حد جلبک‌ها دچار کمبود اکسیژن (هیپوکسیا) شده‌اند، تزریق اکسیژن یکی از مؤثرترین روش‌های احیا است.
فرآیندهای طبیعی بازسازی آب معمولاً کند هستند، اما تزریق اکسیژن خالص می‌تواند:
• باعث افزایش سریع اکسیژن محلول در لایه‌های عمیق آب شود؛
• تجزیه مواد آلی و لجن کف آب را تسریع کند؛
• کاهش بوهای نامطبوع و گازهای سمی مانند سولفید هیدروژن (H₂S) را به دنبال داشته باشد؛
• زیستگاه را برای بازگشت ماهی‌ها و گیاهان آبی مناسب‌تر کند.
در کشورهای اروپایی و شرق آسیا، از واحدهای سیار تزریق اکسیژن برای احیای رودخانه‌ها استفاده می‌شود. شرکت سیال تأمین نیز با توان تأمین گاز اکسیژن در حجم‌های بالا و ارسال به محل پروژه، می‌تواند در چنین برنامه‌هایی نقش پشتیبانی صنعتی داشته باشد.

کنترل و اندازه‌گیری سطح اکسیژن محلول

مدیریت اکسیژن در مزارع شیلاتی بدون ابزار دقیق ممکن نیست. معمولاً از سنسورهای DO (Dissolved Oxygen) برای اندازه‌گیری لحظه‌ای میزان اکسیژن استفاده می‌شود.
توصیه می‌شود:
• در طول شب، اکسیژن محلول مرتباً پایش شود؛
• در هوای گرم یا هنگام تغذیه زیاد، تزریق اکسیژن افزایش یابد؛
• از سیستم‌های هشدار خودکار در صورت افت اکسیژن استفاده شود.

نکات خرید و قیمت‌گذاری گاز اکسیژن برای شیلات

قیمت گاز اکسیژن صنعتی تحت تأثیر چند عامل تعیین می‌شود:
1. خلوص گاز:
برای کاربردهای شیلاتی، خلوص بالای ۹۹٪ توصیه می‌شود.
2. نوع بسته‌بندی:
اکسیژن در قالب کپسول فشرده، تانک مایع (LOX)، یا خطوط توزیع عرضه می‌شود.
3. مقدار مصرف و فاصله‌ی حمل‌ونقل:
حجم خرید و فاصله از محل کارخانه بر هزینه نهایی تأثیر مستقیم دارد.
4. نوسانات بازار انرژی و میعانات گازی:
چون تولید اکسیژن وابسته به فرآیندهای جداسازی هواست، تغییر قیمت انرژی و سوخت نیز بر قیمت تأثیر دارد.
شرکت سیال تأمین با بهره‌گیری از تجهیزات مدرن تفکیک هوا (ASU) و شبکه توزیع گسترده، قادر است اکسیژن صنعتی و مایع را با قیمت رقابتی و تحویل سریع در اختیار مشتریان صنایع شیلاتی قرار دهد.

اکسیژن یکی از ارکان حیاتی در موفقیت مزارع پرورش ماهی و میگو است. بدون کنترل مناسب سطح اکسیژن محلول، حتی بهترین سیستم‌های پرورش نیز نمی‌توانند بازدهی مطلوبی داشته باشند. استفاده از گاز اکسیژن خالص، علاوه بر افزایش رشد و سلامت آبزیان، موجب کاهش تلفات، بهبود کیفیت آب، و صرفه‌جویی در انرژی می‌شود.
شرکت سیال تأمین به‌عنوان یکی از تأمین‌کنندگان معتبر گازهای صنعتی در کشور، آماده‌ی همکاری با تمامی واحدهای پرورش آبزیان، مراکز تحقیقاتی، و شرکت‌های فرآوری شیلاتی است. محصولات این شرکت شامل گاز اکسیژن صنعتی، اکسیژن مایع، تجهیزات تزریق، و مشاوره فنی در زمینه‌ی نصب و بهره‌برداری است.
با استفاده از خدمات سیال تأمین، واحدهای شیلاتی می‌توانند ضمن تضمین کیفیت اکسیژن مصرفی، هزینه‌های عملیاتی خود را کاهش داده و بازده تولید را به سطح استانداردهای جهانی برسانند.

————————————————–

منابع

1. FAO Fisheries Technical Paper on Oxygen Management in Aquaculture.
2. Aquaculture Engineering Journal, Elsevier.
3. American Fisheries Society, “Guidelines for Oxygenation in Fish Cul