Prozess- und Parameterdesign für landbasierte industrielle recirkulierende Aquakultur (RAS) (Teil 1)

Prozessdesign

Land-basiertes, industriell betrieben Rezirkulationsaquakultur-System (RAS) (RAS)

Land-basiertes, industriell betrieben Rezirkulationsaquakultur-System (RAS) (RAS) nutzt moderne industrielle Technologien – einschließlich Ingenieurwesen, Biotechnologie, mechanisches Equipment, Informationssysteme und wissenschaftlicher Management – um den Aquakulturprozess umfassend zu kontrollieren. Es schafft optimale Umweltbedingungen für aquatische Organismen und ermöglicht jahreszeitübergreifende Hochdichte-, hoch-effiziente und gesunde Produktion , und stellt eine entscheidende Richtung für die Zukunft der Aquakultur dar.

Designablauf

Das Design von Rezirkulationsaquakultur-System (RAS) wasserbehandlungsprozesse basieren auf  materialbilanzprinzipien , mit dem Kernziel, schädliche Substanzen (z. B. geschwungene Feststoffe, Ammoniakstickstoff) schnell zu entfernen. Bilanzgleichungen für diese Schadstoffe werden aufgestellt, um Systemparameter abzuleiten, die dann mit technik  praktischer Erfahrung  verfeinert werden, um die Zuverlässigkeit des Modells zu erhöhen.

Schlüssel-Designparameter hängen von folgenden Faktoren ab:  Kultivierter Arten  und maximale Biomasseaufnahmekapazität (Biomasseaufnahmekapazität=Dichte ×Effektives Wasser-Volumen ) Daraus werden die tägliche Futterzufuhr und der Gesamtabfall (feststoffige Partikel, Ammoniak-Nitrogen) berechnet. Diese Werte bestimmen die Geräte-Spezifikationen (z. B. Größe des Biofilters, Volumen der Biomaterialien, Kapazität des Mikrosieb-Filters).

Schritt-für-Schritt Arbeitsablauf

Schritt 1: Bestimmung des Aquakultur-Wasser-Volumens

Das Wasser-Volumen sollte auf Basis von  landverfügbarkeit, finanzieller Kapazität und betrieblicher Skalierbarkeit bestimmt werden.

Schritt 2: Auswahl der Aquakultur-Art

Die Artenauswahl muss berücksichtigen:  Wasserqualitäts-Kompatibilität , Komplexität des Anbaus, Wachstumszyklus, Marktnachfrage, Wirtschaftlichkeit.

Schritt 3: Lagertiefe definieren & maximale tägliche Futtermenge

Berechnen Sie eine angemessene Zucht-Dichte basierend auf der ausgewählten Zuchtarternis und der Größe des Zuchtgewässers und nutzen Sie diese, um die maximale tägliche Futtermenge zu berechnen.

Schritt 4: Maximale Abfallproduktion quantifizieren

Der Kern des Designs des industriellen Kreislauffilter-Prozesses ist, wie man schnell den nach dem Füttern entstandenen Zucht-Abfall entfernt. Anders ausgedrückt, bevor gefüttert wird, sind alle Wasserindikatoren im Fischteich im Gleichgewicht und erfüllen die Standards. Nachdem jedoch eine große Menge an Futter injiziert wurde, wird das Gleichgewicht des Teichs gestört, und es entsteht eine große Menge an festen, flüssigen und gasförmigen Abfällen.

Schritt 5: Wasseraufbereitungsanlagen entwerfen

Berechnen Sie die Leistungsparameter der Wasseraufbereitungsanlage basierend auf der maximalen Gesamtmenge an Abfallstoffen .

Referenzprozessparameter

Spezielle Betriebsmodi

Außerhalb des normalen Aquakulturmodus sollten auch die folgenden normalen Faktoren während des Prozesses berücksichtigt werden Recirculating Aquaculture System (RAS) System (RAS) .

1. Notbetriebsmodus bei Stromausfall

Stromausfälle während des Aquakulturprozesses können fatale Verluste für das Kreislaufaquakultursystem verursachen, daher ist es notwendig, einen Notbetriebsmodus bei Stromausfall in die Planung einzubeziehen, um Ausfälle zu verhindern.

1) Installieren Sie einen Notstromaggregat: Bei einem Stromausfall kann der Generator schnell gestartet werden, um den normalen Betrieb des Kreislaufs zu gewährleisten.

2) Überlaufleitung entwerfen: Wenn der Kreispumpe Strom abgeschaltet wird und nicht funktioniert, kann die Überlaufleitung das Wasser im Pumpbecken rechtzeitig ableiten, um ein Überschwappen des Beckens zu verhindern.

3) Mit Notaeration ausgestattet: Züchtungstiere können unter Bedingungen niedrigen gelösten Sauerstoffs schnell sterben. Das Flüssigsauerstoff-System ist unabhängig von Elektrizität und kann bei einem Stromausfall kontinuierlich Sauerstoff ins Zuchtbecken liefern, um die kurzfristige Gesundheit der Zuchttiere sicherzustellen.

Desinfektionsmodus

Alleinige Verlass auf physikalische Sterilisierung reicht nicht aus, um das Wasser zu desinfizieren, wenn die Zuchttiere während des Zuchtprozesses Krankheiten entwickeln. In diesem Fall können einige Chemikalien zur Desinfektion und Sterilisierung verwendet werden. Die Rückstände chemischer Medikamente könnten durch die Wasserzirkulation in den biochemischen Filter gelangen. Die nitrifizierenden Bakterien im biochemischen Filter sind sehr empfindlich. Der Zufluss von Chemikalien könnte nitrifizierende Bakterien in großem Maßstab töten. Daher muss bei der Planung eines Rezirkulationsaquakultur-System (RAS) systems unbedingt ein separates Desinfektionsmodus vorgesehen sein. Wenn eine chemische Desinfektion erforderlich ist, muss sichergestellt werden, dass das zirkulierende Wasser nicht durch den biochemischen Filter fließt.

Ruhezustand

In feuchten Umgebungen neigen metallene Komponenten von Ventilen (wie Ventilstangen, Ventilkern etc.) zu chemischen Reaktionen mit Sauerstoff und Feuchtigkeit in der Luft, was zur Bildung von Rost führt. Während des Betriebs drehen sich Ventile oft, und der Rost wird durch die Reibung zwischen den Komponenten entfernt. Langfristig kann jedoch Wartungsarbeit zu einer großen Menge an Rost zwischen den Ventilkomponenten führen, was die Reibung zwischen den Komponenten erhöht und es schwierig macht, das Ventil zu drehen oder sogar zu öffnen. Aus diesem Grund wird im Wartungsmodus alle Ventile einmal pro Tag geöffnet, um Ventilschäden durch lange Nichtnutzung zu vermeiden.

Angesichts des oben genannten speziellen Modus kann eine komplizierte Operation unnötige Verluste verursachen, wenn Arbeiter Fehler machen. Bang Bang hat ein intelligentes Steuersystem für Kreiswasser entwickelt, das je nach Szenario zwischen verschiedenen Betriebsmodi wechseln kann.