عملية وتصميم معلمات لنظام تربية الأحياء المائية الدائري الصناعي القائم على اليابسة (RAS) (الجزء 1)

تصميم العملية

الصناعي القائم على البر نظام تربية الأحياء المائية الدائري (RAS) (RAS)

الصناعي القائم على البر نظام تربية الأحياء المائية الدائري (RAS) (RAS) يستخدم التكنولوجيات الصناعية الحديثة—بما في ذلك الهندسة، البيوتكنولوجيا، المعدات الميكانيكية، أنظمة المعلومات، والإدارة العلمية—لتحقيق السيطرة الشاملة على عملية تربية الأحياء المائية. يخلق ظروف بيئية مثالية لل Organisms المائية، مما يمكّن الإنتاج الكثيف والفعال طوال العام مع ضمان الصحة , وتمثل اتجاهًا محوريًا لمستقبل تربية الأحياء المائية.

تصميم سير العمل

تصميم نظام تربية الأحياء المائية الدائري (RAS) تعتمد عمليات معالجة المياه على  مبادئ توازن المادة , مع الهدف الأساسي لإزالة المواد الضارة بسرعة (على سبيل المثال، المواد الصلبة المعلقة، ونيتروجين الأمونيا). يتم إنشاء معادلات التوازن لهذه الملوثات لاستخراج معلمات النظام، والتي يتم تحسينها بعد ذلك باستخدام الهندسة  الخبرة العملية  لتحسين موثوقية النموذج.

تستند المعلمات الرئيسية للتصميم إلى:  أنواع الكائنات المائية المُرباة  وقدرة الحمل البيولوجي القصوى (قدرة الحمل البيولوجي = الكثافة ×الحجم الفعّال للماء ) بناءً على هذا، يتم حساب مدخلات التغذية اليومية والإجمالي النفايات (جسيمات صلبة، نيتروجين الأمونيا). هذه القيم تحدد مواصفات المعدات (على سبيل المثال، حجم مرشح الأحياء الدقيقة، حجم وسائط البيو-ميديا، سعة فلتر الشاشة الدقيقة).

تدفق العمل خطوة بخطوة

الخطوة الأولى: تحديد حجم مياه تربية الأحياء المائية

يجب تحديد حجم المياه بناءً على  توافر الأرض، القدرة المالية وقابلية التوسع التشغيلي.

الخطوة الثانية: اختيار نوع الأحياء المائية للتربية

يجب أن تأخذ عملية اختيار النوع في الاعتبار:  توافق جودة المياه , تعقيد الزراعة, دورة النمو, طلب السوق, الجدوى الاقتصادية.

الخطوة 3: تحديد كثافة التخزين والحد الأقصى للكمية التغذية اليومية

احسب كثافة التربية المعقولة بناءً على نوع الكائن الحي المختار وحجم جسم الماء المستخدم للتربية، واستخدم هذا الحساب لتحديد الحد الأقصى لكمية التغذية اليومية.

الخطوة 4: تقدير إنتاج النفايات القصوى

الجوهر في تصميم عملية معالجة المياه الدائرية الصناعية هو كيفية إزالة النفايات الناتجة عن التغذية بسرعة. بمعنى آخر، قبل التغذية، تكون جميع مؤشرات المياه في البركة الزراعية متوازنة وتلبي المعايير. لكن بعد حقن كمية كبيرة من العلف، يتم اضطراب توازن البركة الزراعية ويتم إنتاج كمية كبيرة من النفايات الصلبة والسائلة والغازية.

الخطوة 5: تصميم معدات معالجة المياه

احسب مواصفات أداء معدات معالجة المياه بناءً على الحد الأقصى لإجمالي كمية النفايات .

معلمات العملية المرجعية

أطوار تشغيلية خاصة

بالإضافة إلى الوضع العادي لتربية الأحياء المائية، يجب أيضًا مراعاة العوامل الطبيعية التالية أثناء العملية نظام تربية الأحياء المائية الدائري (RAS) النظام (RAS) .

1. وضع الطوارئ في حالة انقطاع التيار الكهربائي

يمكن أن تسبب انقطاعات التيار الكهربائي أثناء عملية تربية الأحياء المائية خسائر قاتلة لنظام تربية المياه الدوارة، لذلك من الضروري وجود وضع طوارئ لانقطاع التيار الكهربائي في التصميم لمنع حدوث الانقطاعات.

1) تركيب مولد احتياطي: بدء تشغيل المولد بسرعة في حالة انقطاع التيار الكهربائي لضمان التشغيل الطبيعي لنظام المياه الدوارة.

2) تصميم خط فائض: عندما يتم إيقاف مضخة الدورة بسبب انقطاع التيار وعدم عملها، يمكن لخط الفائض تصريف المياه في حوض المضخة بشكل فوري لمنع انسكاب المياه خارج حوض المضخة.

3) مزود بأكسجة طارئة: قد تموت الحيوانات المُرباة بسرعة تحت ظروف انخفاض الأكسجين الذائب. نظام الأكسجين السائل لا يعتمد على الكهرباء ويمكنه توفير الأكسجين المستمر لحوض التربية في حالة انقطاع التيار الكهربائي، مما يضمن صحة الحيوانات المُرباة على المدى القصير.

وضع التعقيم

الاعتماد فقط على التعقيم الفيزيائي لتنقية الماء ليس كافيًا إذا أصيبت الحيوانات المنتجة بالأمراض أثناء عملية التكاثر. في هذه الحالة، قد تُستخدم بعض المواد الكيميائية للتعقيم والتطهير. من المحتمل أن تدخل بقايا الأدوية الكيميائية إلى الفلتر البيوكيميائي عبر دوران المياه. البكتيريا النيتروجينية الموجودة في الفلتر البيوكيميائي هشة جدًا. من المرجح أن يؤدي تدفق المواد الكيميائية إلى قتل البكتيريا النيتروجينية بشكل كبير. لذلك، عند تصميم نظام، يجب أن يكون هناك نمط تعقيم منفصل. عند الحاجة إلى التعقيم الكيميائي، يجب ضمان عدم مرور المياه الدوارة عبر الفلتر البيوكيميائي. نظام تربية الأحياء المائية الدائري (RAS) عند تصميم النظام، يجب أن يكون هناك وضع تعقيم منفصل. عند الحاجة إلى التعقيم الكيميائي، يجب ضمان عدم مرور المياه الدوارة عبر الفلتر البيوكيميائي.

وضع السكون

في البيئات الرطبة، تكون مكونات المعادن في الصمامات (مثل محاور الصمامات، ونوى الصمامات، وما إلى ذلك) عرضة للتفاعلات الكيميائية مع الأكسجين والرطوبة في الهواء، مما يؤدي إلى تكوين الصدأ. أثناء عملية التشغيل، غالباً ما تدور الصمامات، ويتم إزالة الصدأ بواسطة الاحتكاك بين المكونات. ومع ذلك، فإن الصيانة طويلة الأمد ستؤدي إلى تراكم كمية كبيرة من الصدأ بين مكونات الصمام، مما يزيد من الاحتكاك بين مكونات الصمام ويجعل من الصعب على الصمام الدوران أو حتى الفتح. بناءً على ذلك، في وضع الصيانة، يتم فتح جميع الصمامات مرة واحدة يوميًا لتجنب أعطال الصمامات الناتجة عن الإهمال الطويل.

بالنظر إلى هذا الوضع الخاص، إذا كان يُعتقد أن العملية معقدة نسبيًا، فقد تحدث خسائر غير ضرورية إذا ارتكب العمال أخطاء. قدّمت شركة بانغ بانغ نظام تحكم ذكي لمياه التبريد يمكنه التبديل بين أوضاع تشغيل مختلفة حسب السيناريوهات المختلفة.