Gesamtlayout und Planungsprozess für ein terrestrisches industrielles recirculating Aquakultur-System (RAS)-Workshop

Gesamtlayout und Planungsprozess

Das Layout und die Planung eines landbasierten industriellen recirculating Aquakulturwerkstatt ist in zwei Phasen unterteilt: die Planungsphase und das Entwurfsphase .

1.Planungsphase

Schritt 1: Bestimmen Sie die Aquakulturart

Der erste Schritt besteht darin, die Aquakulturspezies auszuwählen und eine Machbarkeitsanalyse durchzuführen, um den Ertrag auf Investition (ROI) zu bestimmen. Verschiedene Arten erfordern unterschiedliche Investitionsskalen und Ausrüstungsspezifikationen. Ein Fehlen der Artendefinition wird die Entscheidungen über Kapitalallokation und Ausrüstungsauswahl behindern.

Schritt 2: Investitionsskala festlegen

Basierend auf der gewählten Spezies, in Kombination mit verfügbarem Kapital und Landressourcen, entwickeln Sie einen Gesamtplan für die Anlage. Bestimmen Sie die Anzahl der Bauphasen und die Größe jeder Phase.

Schritt 3: Produktionsergebnis und Bestandsdichte festlegen

Der letzte Schritt in der Planungsphase besteht darin, das Produktionsergebnis und die Bestandsdichte für die erste Phase zu definieren. Diese Parameter sind essenziell für die Berechnung des erforderlichen Aquakulturflächenumsatzes und zur Gestaltung des Werkstattlayouts.

 

2.Entwurfsphase

Im Designphasen sollte die Größe des Aquakulturgebiets auf Basis der in der ersten Phase bestimmten Aquakulturertragsdichte festgelegt werden, und das Modell und die Parameter der Ausrüstung sollten bestimmt werden.

Anordnung eines landbasierten fabrikähnlichen runden Aquakulturworkshops

1. Funktionelle Zonierung

1) Zuchtgebiet

Das Zuchtgebiet ist der Kern des Workshops, und die Zuchtbecken sind ordentlich angeordnet, wobei sie je nach Zuchtart und -skalierung flexibel eingestellt werden können. Die Formen der Aquakulturbecken sind vielfältig, wie zirkuläre Becken mit gleichmäßigen Wasserflüssen, die es erleichtern, Schadstoffe zu sammeln; Das quadratische abgerundete Becken hat einen hohen Raumnutzungswert. Die Anordnung des Zuchtgebiets sollte sicherstellen, dass Mitarbeiter Fütterung, Inspektion, Fischfang und andere Operationen leicht durchführen können, und zwischen den Becken sollten angemessene Pfade reserviert sein.

2) Kreislaufwasserbehandlungsgebiet

Verschiedenes Wasserbehandlungsausrüstungen, wie Mikrosiebtrommel-Filter s, biochemische Filter, ultraviolette Sterilisatoren usw. sind zentral im Bereich der Kreislaufwasserbehandlung positioniert. Dieser Bereich muss nahe dem Aquakulturbereich liegen, um die Rohrlänge zu verkürzen, den Wasserflusswiderstand und Energieverluste zu reduzieren. Die Wasserbehandlungsanlagen sind gemäß dem Prozessablauf geordnet, um sicherzustellen, dass das Abwasser aus der Aquakultur nach schichtweiser Behandlung den Recyclingstandard erreicht.

3) Unterstützungseinrichtungenbereich

Der Bereich der unterstützenden Einrichtungen umfasst Verteilerräume, Kontrollräume, Futterlagerräume, Medikamentenlagerräume usw. Der Verteilerraum muss einen stabilen Stromversorgung sicherstellen, während der Kontrollraum für die zentrale Überwachung verschiedener Parameter des Aquakultur-Systems, wie Wasser temperatur, Wasserqualität, gelöster Sauerstoff usw., verwendet wird, um die Aquakultur-Umgebung rechtzeitig anzupassen. Der Futterlageraum sollte trocken und ventilert sein, um zu verhindern, dass das Futter feucht und schimmelig wird; Der Medikamentenlageraum muss den geltenden Sicherheitsvorschriften entsprechen, Arzneimittel kategorisieren und lagern, damit sie leicht zugänglich sind.

2. Logistik und Wasserfluss

1) Logistik

Planen Sie klare Materialtransportwege vom Werkseingang bis zum Zuchtgebiet, Unterstützungseinrichtungenbereich usw., um einen reibungslosen Transport von Futter, Fischfritten, Ausrüstung und anderen Materialien sicherzustellen. Die Breite des Weges sollte den Anforderungen an Transportfahrzeuge oder Ladegeräte entsprechen, um Staus zu vermeiden.

2) Wasserfluss

Entwerfen Sie einen sinnvollen Wasserflusspfad. Nachdem das Abwasser aus dem Aquakulturbecken abgeleitet wurde, wird es nacheinander von einem Mikrosiebtrommel-Filter gefiltert, um große feste Abfallpartikel zu entfernen, und dann in einen biochemischen Filter für die biologische Behandlung zur Abbauung schädlicher Substanzen wie Ammoniak Stickstoff geleitet. Anschließend wird es durch eine UV-Sterilisierung desinfiziert und schließlich mit Hilfe von Geräten wie einer Wasserpumpe zurück ins Aquakulturbecken befördert, wodurch ein geschlossenes Kreislaufsystem entsteht. Die Richtung des Wasserflusses sollte möglichst keine Umwege oder Kreuzungen aufweisen, um den Druckverlust zu reduzieren.

3.Schlüsselpunkte der Gestaltung eines terrestrischen RAS-Workshops

（1) Schlüsselpunkte der Aquakultur-Bereichsplanung

1. Entwurf der Aquakulturbecken

1) Form und Größe

Runde Aquakulturbecken haben im Allgemeinen einen Durchmesser von 6-8 Metern, eine Tiefe von 1,5-2 Metern und einen kegelförmigen Boden zur leichten Sammlung und Abfuhr von Schadstoffen. Der quadratische abgerundete Beckenrand ist 6-8 Meter lang, mit einer Seitenhöhe von 1,2-1,5 Metern. Die Bodenecke ist mit abgerundeten Ecken gestaltet, um toten Winkel im Wasserfluss zu reduzieren. Die Größe des Aquakulturbeckens sollte aufgrund der Wachstumsangewohnheiten und der Haltedichte der gezüchteten Art bestimmt werden, um den Fischen ausreichend Bewegungsraum und ein gutes Wachstums milieu zu garantieren.

2) Materialauswahl

Häufige Typen umfassen Wellblei aus galvanisiertem Stahl mit Leinwandbecken, PP-Material-Becken, Ziegel-Mischwasser-Lehmbecken usw. Die Konstruktion eines Wellbleis aus galvanisiertem Stahl mit Leinwandbecken ist praktisch, kostengünstig und bietet eine gewisse Flexibilität und Haltbarkeit; das PP-Material-Becken ist korrosionsbeständig, leicht zu reinigen und hat eine lange Lebensdauer; das Ziegel-Mischwasser-Lehmbecken ist robust und haltbar, mit guter Isolation, aber die Bauzeit ist lang und die Kosten hoch. Geeignete Materialien können je nach tatsächlichen Anforderungen und wirtschaftlichen Gegebenheiten ausgewählt werden.

2. Vertikaler Sedimentationsapparat

Das vertikale Sedimentationsgerät spielt eine wichtige Rolle in der landbasierten recirculating aquaculture Anlage. Aus der Perspektive des Verfahrens zur Behandlung von Feststoffabfällen ist es ein Schlüsselglied bei der anfänglichen Reinigung der Wasserqualität. Während des Aquakulturbetriebs gelangen große Partikel von Unreinheiten, wie verbleibenden Köder und Fischkot, mit dem Wasserstrom in das vertikale Sedimentationsgerät. Aufgrund seines speziellen vertikalen Flussdesigns verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit allmählich während des Aufstiegs, wodurch schwerere Feststoffpartikel unter dem Einfluss der Schwerkraft nach und nach auf den Boden sinken und eine vorläufige Trennung von Feststoff und Flüssigkeit erreicht wird. Sedimentierbare Partikel mit einer Teilchengröße größer als 100 Mikrometer können durch ein vertikales Sedimentationsbecken entfernt werden. Laut Statistiken kann die vertikale Sedimentation 80 % der Feststoffpartikel behandeln. Diese effektive Abscheidung kann verhindern, dass sie in feinere Wasseraufbereitungsanlagen gelangen, das Risiko eines Geräteverschlusses reduzieren und die Lebensdauer der Geräte verlängern.

3. Zucht-Dichte und Anordnung von Zuchtteichen

1) Zucht-Dichte

Bestimmen Sie eine angemessene Zucht-Dichte auf Basis von Faktoren wie Art der gezüchteten Spezies, Teichgröße und Kapazität der Wasseraufbereitung. Eine zu hohe Zucht-Dichte kann zu Verschlechterungen der Wasserqualität, Krankheitsausbrüchen und anderen Problemen führen, während eine zu niedrige Dichte die Zuchteffizienz beeinträchtigen kann. Zum Beispiel wird Barsch in einem kreisförmigen Becken mit einem Durchmesser von 6 Metern und einer Tiefe von 1,5 Metern gezüchtet, wobei die Zucht-Dichte auf etwa 50 kg pro Kubikmeter Wasser kontrolliert werden kann.

2) Anordnung von Aquakulturteichen

Aquakulturteiche können in Reihen oder Spalten angeordnet werden, wobei zwischen den Reihen und Spalten ausreichend Platz gelassen wird, um das Arbeiten des Personals und die Wartung der Ausrüstung zu erleichtern. Der allgemeine Abstand zwischen den Reihen beträgt 1,2 Meter, und der Abstand zwischen den Spalten beträgt 2 Meter. Das vertikale Sedimentationsgerät wird zwischen zwei Zuchtteichen positioniert.

（2) Schwerpunkte bei der Gestaltung des Kreiswasserbehandlungsgebiets

1. Behandlungsgebiet für festes Partikelmaterial

Die Entfernung von festen Partikeln ist ein wichtiger Schritt bei der Wasserbehandlung in recirculating Aquakultur-Systemen und normalerweise der erste Schritt in der Wasserbehandlung. Das Kernverfahren zur Entfernung fester Partikel in der recirculating Aquakultur ist die physikalische Filtration. Durch mechanische Filtration, Schwerkrafttrennung und andere Methoden werden suspendierte Partikel, Futtermittelrückstände, Fischdung und andere feste Stoffe im Wasser abgefangen und entfernt, um die Wasserqualität zu reinigen. Je nach Größe der festen Partikel umfasst der Prozess der Entfernung fester Partikel drei Schritte: Vorbehandlung, grobe Filtration und feine Filtration. Der vertikale Sedimentierer ist der erste Vorbehandlungsprozess und muss neben dem Zuchtbecken im Zuchtgebiet installiert werden. Die Mikrofiltrieranlage für die grobe Filtration und der Proteinseparator für die feine Filtration müssen im Kreislaufwasserbehandlungsgebiet installiert werden.

2. Mikrofiltrieranlage

Wähle eine Mikrosiebtrommel-Filter mit entsprechender Behandlungskapazität basierend auf dem Umfang der Aquakultur und dem Abwasserabfluss. Die Filteröffnung einer Mikrosiebtrommel-Filter beträgt im Allgemeinen 200 Maschen. Die Spezifikationen der Mikrosiebtrommel-Filter sollte je nach Zirkulationskapazität des Systemdesigns ausgewählt werden. Je größer das Zirkulationsvolumen, desto größere Spezifikationen hat die Mikrosiebtrommel-Filter . Im Allgemeinen sollte für 500 Kubikmeter Aquakulturgewässer eine Mikrofiltrieranlage mit einer Wasserkapazität von 300-500 Tonnen pro Stunde ausgewählt werden. Die Mikrosiebtrommel-Filter sollte in der Nähe des Abflusses des Aquakulturgebiets installiert werden, um die Verweildauer des Abwassers in den Leitungen auf ein Minimum zu reduzieren und ein Ablagern von Feststoffen sowie ein Blockieren der Leitungen zu vermeiden. Stelle während der Installation sicher, dass die Mikrosiebtrommel-Filter eben ist, um einen reibungslosen Betrieb und die Wartung des Geräts zu erleichtern.

3. Pumpe

Der Kreiselpumpenteich für recirkulierendes Aquakultursystem ist das Kernstück des Systems zur recirkulierenden Wasserwirtschaft. Er ist verantwortlich für die Zirkulation, Filtration und den Transport von Wasserständen. Die Rationalität der Pumpenteich-Designs beeinflusst direkt die Betriebs-effizienz und die Stabilität der Wasserqualität im Aquakultur-System.

1) Die Funktion des Pumpenteichs

Bereitstellen von Kraftunterstützung

Der Pumpepool, als das „Herz“ des gesamten Kreislaufwassersystems, ist mit einer Wasserpumpe ausgestattet, die dafür verantwortlich ist, behandeltes Wasser aus dem Absetzbecken oder anderen Behandlungsprozessen zu entnehmen und es in den Aquakulturbecken zu transportieren. Durch den Betrieb der Wasserpumpe wird dem Wasserkörper ausreichende kinetische Energie verliehen, um Rohrleitungsresistenz und Wasserspieleunterschiede zu überwinden, sicherzustellen, dass der Wasserfluss kontinuierlich und stabil zwischen verschiedenen Bereichen zirkuliert, und den normalen Betrieb des Aquakultursystems aufrechtzuerhalten. Ohne die vom Pumpenpool bereitgestellte Energie würde der gesamte Kreislaufwasserprozess zum Stillstand kommen und die Lebensumgebung für Fische würde sich schnell verschlechtern.

Pufferung und Spannungsausgleich

Es kann Drandschwankungen, die durch das Einschalten/Ausschalten des Pumps oder Wasserflussänderungen verursacht werden, puffernd wirken und Schäden an Rohrleitungen und Geräten verhindern. Wenn der Wasserpumpen plötzlich startet, wird eine große Menge Wasser schnell in den Pumpentank gesaugt. Zu diesem Zeitpunkt kann das größere Volumen des Pumpentanks den instantanen Zulauf des Wassers aufnehmen, wodurch eine sanfte Übergangsphase der Fluggeschwindigkeit gewährleistet wird und übermäßiger Wasserdruck verhindert wird, dass nachfolgende Rohrleitungen beschädigt werden; Ebenso, wenn die Wasserpumpe nicht mehr läuft, kann das verbleibende Wasser im Pumpentank langsam freigesetzt werden, um einen bestimmten Wasserdruck im System aufrechtzuerhalten, was sicherstellt, dass einige Geräte (wie die Mikrobiengemeinschaft im Biofilter) sich weiterhin in einer relativ stabilen Arbeitsumgebung befinden und die Nachhaltigkeit der Wirksamkeit der Wasseraufbereitung gewährleistet wird.

2) Wichtige Punkte bei der Entwurfsplanung des Pumpentanks

Volumenbestimmung

Die Kapazität des Pumpbeckens muss Faktoren wie den Aquakulturbetrieb, die Pumpleistung und die Systembetriebsstabilität berücksichtigen. Im Allgemeinen sollte das Volumen des Pumpbeckens 8 % - 9 % des gesamten Aquakulturwasserkörpers ausmachen. Stellen Sie sicher, dass während des Einschaltens und Ausschalts der Wasserpumpe genügend Pufferwasser im Becken vorhanden ist, um Austrocknungen oder Überflutungen zu verhindern.

Innenaufbauoptimierung

Eine Leitplatte kann innerhalb des Pumpbeckens installiert werden, um den Wasserfluss glatt in die Saugöffnung der Wasserpumpe zu leiten und die Effizienz der Pumpe zu verbessern; Ein Füllstandsmesser kann ebenfalls hinzugefügt werden, um den Wasserstand im Becken in Echtzeit zu überwachen und mit dem Pumpegrensystem zu verlinken, um eine automatische Start/Stop-Funktion zu erreichen, was den Betrieb weiter optimiert und die Leistung des gesamten Kreislaufwasseraquakultur-Systems verbessert. Das Pumpbecken sollte einen Überlaufdesign haben. Wenn die Wassertemperatur zu hoch ist, kann das Wasser durch einen Überlaufrohr abgeleitet werden, um ein Überschwappen des Pumpbeckens zu verhindern.

Lage des Pumpbeckens

Das Pumpbecken befindet sich unterhalb der Mikrosiebtrommel-Filter , an der tiefsten Stelle des gesamten Kreislaufwassersystems. Das Wasser fließt direkt ins Pumpbecken nachdem es durch einen gefiltert wurde. Mikrosiebtrommel-Filter .

4. Gestaltungsaspekte des Proteinscheiders

Proteinabscheider werden hauptsächlich verwendet, um kleine schwebende Partikel unter 30 μm sowie einige lösliche organische Stoffe zu entfernen und gleichzeitig eine gewisse Funktion der Sauerstoffanreicherung und Entkohlung zu haben. Der Proteinabscheider befindet sich hinter dem Pumpentank, und das Wasser aus dem Pumpentank fließt nach Durchlaufen des Proteinabscheiders in den Biofilter.

（3) Gestaltungsaspekte des Biologischen Filters

Der Biofilter im recirkulierenden Aquakultursystem ist eines der Kernkomponenten der Wasseraufbereitung. Seine Hauptfunktion besteht darin, durch die Wirkung von Mikroorganismen schädliche Substanzen wie Ammoniak und Nitrit im Wasser abzubauen und die Wasserqualität stabil zu halten. Das Volumen des Biofilters und die Menge an biologischem Füllmaterial beeinflussen direkt seine Behandlungseffizienz, seinen Betriebsverlauf und die Gesamtleistung des Aquakultursystems.

1. Volumen des Biofilters

Das Volumen des Biofilters im recirculating Aquakultur-System sollte je nach Aquakulturart bestimmt werden. Zum Beispiel führt die geringe biologische Tragfähigkeit des südamerikanischen Weißen Garnelens zu einer niedrigeren Fütterungsmenge in kubischen Wasserkörpern. Daher ist das Verhältnis des Volumens des Biologiefilters zum Gesamtaquakulturwasser relativ niedrig. Das Volumen des Biologiefiltertanks für den Zucht von fleischfressenden Fischen wie Siniperca chuatsi und Brassen ist um 10% - 20% höher als bei herbivoren Fischen wie Karpfen und Gründlingen aufgrund der großen Menge an stickstoffhaltigen Abfällen, die abgegeben werden, um die Wasserreinigungsfähigkeit zu verstärken und ihren Bedarf an hochwertigem Wasser zu decken. Am Beispiel des Seebasses: Das Volumen des Biologiefilters sollte 50 % des gesamten Aquakulturwassers ausmachen.

2. Mehrstufige Filtration und hydraulische Aufenthaltszeit

Je länger die hydraulische Retentionzeit im biologischen Filter ist, desto besser ist der Abbaueffekt von Ammoniak-Nitrat-Subsalzen. Die hydraulische Retentionzeit wird durch das Volumen des Biofilters und die Anzahl der Stufen bei mehrstufiger Filtration bestimmt. Je größer das Volumen des biologischen Filters ist, desto mehr Schichten filtert er und desto länger ist die hydraulische Retentionzeit. Deshalb sollte bei der Planung von Biofiltern auf möglichst mehrstufige Filtration geachtet werden.

3. Menge der biologischen Füllkörper

Der Kern eines biologischen Filters ist das biologische Filtermaterial, und die Menge des biologischen Filtermaterials bestimmt die Nitrifikationskapazität. Der Füllungsgrad des biologischen Filtermaterials sollte idealerweise 40% - 50% des Biobassins erreichen.

4. Belüftungssystem

Sauerstoff kann der limitierende Faktor für die Nitrifikationsrate in Biologischen Filtern sein, da sein Gehalt im Wasser gering ist und er von heterotrophen Bakterien konkurriert wird. Für die Oxidation von 1g Ammoniak-Nitrogen in Nitrat-Nitrogen werden 4,57g Sauerstoff benötigt. Die Wachstumsrate von nitrifizierenden Bakterien nimmt ab, wenn der gelöste Sauerstoff unter 4mg/L liegt. Daher muss der biologische Filter ausreichend gelösten Sauerstoff aufrechterhalten, um den Betrieb des Nitrifikationssystems zu gewährleisten.

Ein Aerationsscheibe mit einem Durchmesser von 215mm und einer Gasdurchflussrate von 2m³/h ist am Boden des biologischen Filters installiert. Zwei Roots-Blasmaschinen mit einer Leistung von 5,5-7,5kW (oder Hochgeschwindigkeits-Zentrifugalgebläse) und einer Gasdurchflussrate von 4,5m³/min sind ausgerüstet, um den biologischen Filter zu belüften und das biologische Füllmaterial vollständig rollen zu lassen.

4) Schwerpunkte der Desinfektions- und Sterilisierungsplanung

1. Auswahl und Installation von UV-Sterilisatoren

Wählen Sie einen UV-Sterilisator mit entsprechender Leistung und Durchmesser je nach den Anforderungen an den Zirkulationswasserfluss und die Wasserqualität aus. Der UV-Sterilisator sollte auf der Zirkulationswasserleitung installiert werden, in der Nähe des Eingangs des Zuchtbeckens, um sicherzustellen, dass das behandelte Wasser vollständig desinfiziert ist, bevor es in das Zuchtbecken eintritt. Während der Installation sollte darauf geachtet werden, Leckagen in der Leitung und Strahlungslecks des UV-Lichts zu vermeiden, um die sichere Betriebsführung des Geräts zu gewährleisten.

 

2. Andere Desinfektionsmethoden

Neben der UV-Sterilisierung können je nach praktischer Situation auch andere Methoden wie Ozon- oder Chlordezinfektion eingesetzt werden. Die Ozon-Desinfektion hat die Vorteile einer guten Sterilisierungswirkung und hinterlässt keine Rückstände, erfordert jedoch spezialisierte Ozongeneratoren und Abgasreinigungsanlagen; Chlorbasierte Desinfektion ist kostengünstiger, aber eine falsche Anwendung kann toxisch für Fische sein, weshalb Dosierung und Restchlor-Konzentration streng kontrolliert werden müssen.

（5) Entwurfsaspekte des Sauerstoffsystems

1. Gasquelle

Das gelöste Sauerstoff in der recirculating Aquakultur ist entscheidend, da das Niveau des gelösten Sauerstoffs die Dichte der Aquakultur bestimmt. Aus der Perspektive der Systemzusammensetzung umfasst das Sauerstoffierungssystem hauptsächlich den Gasversorgungsteil, den Gastransport, das Beatmungsgerät und das unterstützende Steuersystem. Die Gasversorgung kann von Luftkompressoren, Sauerstoffkonzentratoren oder flüssigen Sauerstofftanks kommen. Flüssige Sauerstofftanks können in kurzer Zeit eine große Menge an hoch konzentriertem Sauerstoff bereitstellen und werden häufig in der großtechnischen Aquakultur eingesetzt, um unter Hochdichte-Aquakulturbelastungen ausreichend gelösten Sauerstoff im Aquakulturwasser sicherzustellen. Beim Design eines Kreislaufwasserworkshops sollte, wenn es eine flüssige Sauerstoffgasquelle gibt, flüssiger Sauerstoff als Erstwahl empfohlen werden. Daher ist es notwendig, Platz im Freien für die Installation zu schaffen. Flüssigsauerstofftank und entwerfen entsprechende Luftversorgungsleitungen. Wenn kein flüssiges Sauerstoff vorhanden ist, kann ein Sauerstoffgenerator als Sauerstoffquelle installiert werden. Dafür muss im Wasseraufbereitungsgebiet Platz für den Sauerstoffgenerator vorgesehen werden.

2. Sauerstoffkegel

Der Sauerstoffkegel ist ein effizientes Sauerstoffierungsgerät in recirkulierenden Aquakultursystemen. Sein einzigartiges Design und Funktionsprinzip ermöglichen eine gute Leistung in der Hochdichte-Aquakultur und in Umgebungen, die einen hohen gelösten Sauerstoff erfordern. Der Sauerstoffkegel kann durch gründliches Mischen von reinem Sauerstoff mit Wasser eine Auflösungseffizienz von über 90 % erreichen, was deutlich höher ist als bei traditionellen Sauerstoffierungsgeräten. Gleichzeitig können Sauerstoffkegel die Konzentration des gelösten Sauerstoffs im Wasser innerhalb kurzer Zeit erheblich erhöhen, wodurch sie sich für Hochdichte-Aquakultur oder Notfallsauerstoffbedarf eignen. Sauerstoffkegel sind normalerweise vertikale kegelförmige Strukturen mit kleinem Grundstücksaufkommen, die die Effizienz der Landnutzung erhöhen können. Beim Entwurf eines kreisförmigen Aquakulturwerkzeugs sollte ein bestimmter Bereich für den Sauerstoffkegel reserviert werden, der rechtzeitig in den offenen Raum zwischen großen Geräten platziert werden kann.

3. Nano-Belüftungsscheibe

Die Nano-Keramik-Scheiben-Oxygenierung ist eine fortschrittliche Oxygenierungs-Technologie in recirkulierenden Aquakultur-Systemen, die Aerationsscheiben aus Nanokeramik-Materialien nutzt, um Sauerstoff effizient im Wasser zu dissolvieren. Im Vergleich zu traditionellen Oxygenierungsverfahren haben Nano-Keramik-Scheiben erhebliche Vorteile bei der Oxygenierung. Erstens besitzt die Oberfläche der Nanokeramik-Scheibe eine gleichmäßige mikroporöse Struktur, die äußerst kleine Blasen (in der Regel weniger als 1 Millimeter im Durchmesser) erzeugen kann, was den Kontaktbereich zwischen Sauerstoff und Wasser erheblich vergrößert. Aufgrund der kleinen Größe und des langsamen Aufstiegs der Blasen wird die Verweildauer von Sauerstoff im Wasser verlängert, und die Dissolutionswirksamkeit wird erheblich verbessert, wobei sie normalerweise 35 % - 40 % erreicht.

Beim Design von Nano-Keramikscheiben können diese je nach Größe des Wasserbeckens konfiguriert werden. Im Allgemeinen wird eine Nano-Keramikscheibe für 10-15 Kubikmeter Wasser vorgesehen. Beim Installieren von Nanokeramikscheiben können sie gleichmäßig am Boden des Zuchtteichs verteilt werden.

 

（6) Schwerpunkte bei der Gestaltung der Supporting-Facility-Bereiche

1. Entwurf des Verteilerzimmers

1) Lastberechnung

Berechne die Gesamtstromlast auf Basis der Gesamtleistung aller elektrischen Geräte im Zuchtwerk und halte einen bestimmten Puffer frei, um zukünftige Erhöhungen der Geräteleistungsanforderungen zu decken. Gleichzeitig sollte die Stabilität und Zuverlässigkeit der Stromversorgung berücksichtigt werden, und man kann doppelte Stromquellen oder Notgeneratoren bereitstellen, um sicherzustellen, dass das Aquakultur-System bei einem Stromausfall für eine gewisse Zeit normal weiterläuft.

2) Aufbau der Stromverteileinrichtungen

Eine sinnvolle Anordnung von Verteilschränken, Transformern, Kabeltrassen und anderem Verteilungsgerät sollte innerhalb des Verteilerraums erfolgen. Der Verteilschrank sollte an einem trockenen und gut belüfteten Ort installiert werden, um einen einfachen Betrieb und Wartung zu ermöglichen. Kabeltrassen sollten gemäß den Vorschriften verlegt werden, wobei starke und schwache Ströme getrennt sein sollten, um elektromagnetische Störungen zu vermeiden. Der Boden des Verteilerraums sollte mit isolierendem Bodenbelag versehen sein, und die Wände sowie die Decke sollten mit Feuerschutz behandelt werden, um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten.

2. Steuerungsraum-Design

1) Konfiguration des Überwachungssystems

Das Kontrollzentrum ist das „Gehirn“ des gesamten Zuchtworkshops und sollte mit fortgeschrittenen Überwachungssystemen ausgestattet sein, einschließlich Wasserqualitätsmonitoren, Wassertemperatursensoren, Messgeräten für gelösten Sauerstoff, Videosurveillance-Ausrüstungen usw. Der Wasserqualitätsmonitor sollte in der Lage sein, Schlüsselindikatoren wie Ammoniak-Nitrogen, Nitrit, Nitrat, pH-Wert usw. im Wasser in Echtzeit zu überwachen; Der Wassertemperatursensor und das Messgerät für gelösten Sauerstoff sollten die Temperatur und den Gehalt an gelöstem Sauerstoff im Aquakulturwasser genau messen; Die Videosurveillance-Ausrüstung sollte wichtige Bereiche wie Zuchtgebiete und Wasseraufbereitungsgebiete abdecken, um Mitarbeitern eine Echtzeitüberwachung der Zuchtbedingungen und des Betriebszustands der Ausrüstung zu ermöglichen.

2) Systemdesign für die Steuerung

Ein automatisiertes Steuersystem einrichten, um die Fernsteuerung und automatische Anpassung verschiedener Geräte im Zuchtatelier zu ermöglichen. Zum Beispiel: Automatische Anpassung der Betriebsleistung des Lüfters oder des Sauerstoffgenerators je nach Sauerstoffgehalt des Zuchtgewässers; Automatisches Einschalten oder Ausschalten der Heizvorrichtung entsprechend den Wasser temperaturänderungen; Automatische Steuerung der Betriebsdauer und des Dosiers von Wasserbehandlungsgeräten basierend auf Wasserqualitätsindikatoren. Das Steuersystem sollte Datenspeicherungs- und -analysefunktionen haben, in der Lage sein, verschiedene Parameteränderungen während des Zuchtprozesses aufzuzeichnen und Datenunterstützung sowie Entscheidungsgrundlagen für die Zuchtbetriebsführung bereitzustellen.

3. Entwurfsaspekte für das Futterspeicherraum und Medikamentenspeicherraum

1) Futterspeicherraum

Der Futterspeicher sollte trocken, belüftet und kühl gehalten werden. Der Boden sollte mit feuchteabweisenden Maßnahmen behandelt werden, wie zum Beispiel das Auslegen von feuchteabweisenden Matten oder die Verwendung von feuchteabweisenden Materialien. Futter sollte nach Kategorien aufbewahrt werden, und verschiedene Arten und Spezifikationen von Futter sollten getrennt gestapelt und klar gekennzeichnet werden. Im Lagerraum sollten Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren installiert sein, um die Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit regelmäßig zu überwachen und sicherzustellen, dass die Qualität des Futters nicht beeinträchtigt wird. Die Stapelhöhe des Futters sollte moderat sein, um Druckbeschädigungen und Verderb des unteren Futters zu vermeiden.

2) Medikamentenlager

Der Medikamentenlageraum sollte den geltenden Sicherheitsvorschriften entsprechen, spezielle Medikamentenschränke oder -regale einrichten und Medikamente nach Kategorien lagern. Desinfektionsmittel, Insektizide, Antibiotika usw. sollten getrennt gelagert werden und mit dem Medikamentennamen, den Spezifikationen, Ablaufdatum und weiteren Informationen klar gekennzeichnet sein. Der Medikamentenlageraum sollte mit Lüftungsanlagen, Brandschutzgeräten usw. ausgestattet sein, um die Umgebungssicherheit zu gewährleisten. Gleichzeitig sollte ein System zur Inventarregistrierung von Medikamenten eingerichtet werden, um den Einkauf, Gebrauch und Bestand detailliert zu dokumentieren, wodurch eine einfache Verwaltung und Rückverfolgbarkeit ermöglicht wird.

 

（7) Gestaltungspunkte des Lüftungs- und Temperaturregelungssystems

1. Lüftungssystem

1) Auswahl der Lüftungsmethode

Je nach Größe und Struktur des Zuchtworkshops kann eine Kombination aus natürlicher Ventilation und mechanischer Ventilation verwendet werden. Die natürliche Ventilation wird hauptsächlich durch Dachluken an der Decke des Workshops und durch Belüftungsfenster in den Seitenwänden erreicht. Bei günstigen Wetterbedingungen sollte so weit wie möglich auf natürliche Windkräfte für die Ventilation und Luftaustausch zurückgegriffen werden. Die mechanische Ventilation umfasst die Installation von Abluftlüftern, Wellenlüftern und anderer Ausrüstung, um die Luftzufuhr zu erzwingen, schmutzige Luft aus dem Workshop abzuführen und frische Luft einzuführen.

 

2) Berechnung der Ventilation und Auswahl der Ausrüstung

Berechnen Sie die erforderliche Belüftung auf Basis von Faktoren wie Zucht-Dichte, Wasserverdunstung und Wärmeabgabe der Ausrüstung im Zuchtraum. Im Allgemeinen beträgt die benötigte Belüftung pro Kilogramm Fisch pro Stunde 0,1-0,3 Kubikmeter. Basierend auf dem berechneten Luftvolumen, wählen Sie Belüftungsanlagen mit geeigneter Leistung und Luftmenge aus, und ordnen Sie Belüftungseinlassöffnungen und -leitungen sinnvoll an, um eine gleichmäßige Luftzirkulation und keine toten Winkel im Raum sicherzustellen.

2. Temperaturregelung

Für Sorten, die bei der Zucht Winterheizung benötigen, sollte geeignete Heizungsanlagen wie Kessel, Wärmepumpen, elektrische Heizkörper usw. ausgewählt werden. Der Kessel hat eine hohe Heizleistung, erfordert jedoch spezialisierte Kesselräume und Schornsteine, was zu hohen Betriebskosten führt; Wärmepumpen haben gute Energieeinsparungen, erfordern aber ein hohes Anschaffungskapital; Elektrische Heizkörper sind einfach zu installieren, ihre Betriebskosten sind jedoch ebenfalls relativ hoch. Wählen Sie Heizungsanlagen aufgrund von Faktoren wie Zuchtskalierung, Energieversorgungsbedingungen und wirtschaftlichen Kosten aus. Die Installationsposition der Heizungsanlage sollte vernünftig gewählt sein, um sicherzustellen, dass warmes Wasser gleichmäßig in jeden Zuchtbecken geliefert wird. Durch den Einsatz von Warmwasser-Zirkulationspumpen und Rohrleitungsdämmmaßnahmen kann die Heizleistung und die Energienutzung verbessert werden.

（8) Design des Kreislaufwasserröhrensystems

Das Kreislaufwassersystem sollte den Zulauf, Ablauf, die Entwässerung, Sauerstoffanreicherung und das Auffüllen des Aquakulturbeckens umfassen. Die „Gefäße“ von Hochdichte-Kreislauf-Aquakultursystemen verlaufen durch Rohrleitungen. Wenn die Rohranordnung unangemessen oder das Design falsch ist, werden Aquakulturprodukte mehreren Risiken ausgesetzt. Die Planung der Rohrleitung muss Faktoren wie Standort, Größe, Anzahl der Aquakulturbecken sowie den Standort der Wasserbehandlungsgebiete vollständig berücksichtigen. Durch wissenschaftliche und rationale Planung kann sichergestellt werden, dass das Aquakulturwasser gleichmäßig und schnell zu verschiedenen Aquakulturbecken transportiert wird, während gleichzeitig der rechtzeitige Transport von Abfällen und Wasser mit abnormaler Wasserqualität zurück in die Behandlungszone ermöglicht wird. Das Kreislaufwassersystem sollte in einer Rohrgrube installiert werden, wobei für jede Schicht ausreichend Wartungs- und Betriebsraum vorgesehen werden sollte. Etiketten können an Leitungen und anderen Bereichen angebracht werden, die eine Kennzeichnung erfordern, wobei die Kennzeichen aus charakteristischen Namen, Flussrichtungen und Hauptprozessparametern bestehen.

1. Zusammensetzung des Pipeline-Systems:

1) Einführungsleitung

Die Einführungsleitung ist dafür verantwortlich, das behandelte Wasser zurück in den Zuchtteich zu leiten. Die Hauptleitung für die Einführung verwendet normalerweise PP- oder PVC-Rohre mit einem Durchmesser von 200 mm bis 315 mm, während der Durchmesser der Einführungsleitung 75 mm bis 110 mm beträgt und durch Ventile zur Kontrolle der Einführungsrate geregelt wird.

2) Rückwasserleitung

Die Rückwasserleitung ist dafür verantwortlich, das Wasser vom Zuchtteich zurück zum Behandlungssystem zu leiten. Die Rückwasserleitung wird normalerweise in der Rohrgrube installiert, wobei häufig PVC-Wasserversorgungsrohre mit einem Durchmesser von 160 mm bis 400 mm verwendet werden.

3) Abwasserleitung

Wird zur Entwässerung von Wasser aus Aquakulturteichen, zum Abführen von Schadstoffen aus vertikalen Sedimentationsanlagen und zur Rückspülung von Schadstoffen aus Mikrofiltrationen verwendet. Für Drainagelenzen werden PVC-Rohre mit einem Durchmesser von 200 mm bis 250 mm häufig genutzt. Das eine Ende ist an einen Außensedimentiertank angeschlossen, während das andere Ende mit einer Hochdruckwasserpumpe ausgestattet ist, um regelmäßige Spülungen von angesammeltem Schmutz im Rohr durchzuführen.

4) Sauerstoffleitungsleitung

Dient dazu, Sauerstoff in den Zuchtbecken bereitzustellen. Das Sauerstoffleitungs-System besteht aus zwei Teilen: Der erste Teil setzt nano-keramische Sauerstoff-Scheiben in den Zuchtbecken ein und verbindet diese mit dem außerhalb des Beckens befindlichen Gasdurchflussmess-Regelsystem über Hochdruck-PU-Rohre; Der zweite Teil mischt Sauerstoff und Wasser gründlich in einem Reinstoff-Sauerstoff-Mixer und leitet sie dann durch eine separate PVC-Leitung in das Zuchtbecken.

5) Wassernachfüllungsleitung

Die Wasserauffüllungsleitung sollte an den Speichertank des Kreislaufwassersystems angeschlossen werden. Wasserauffüllungsleitungen bestehen normalerweise aus korrosionsbeständigen Materialien wie PVC- oder PP-Rohren, um eine langfristig stabile Betriebsweise der Leitung zu gewährleisten. Rohre mit Durchmessern von 32 mm bis 75 mm werden häufig verwendet. Elektrische Regelventile und Wasserstandssensoren können auf der Wasserauffüllungsleitung installiert werden, um durch den Wasserstandssensor den Wasserstand des Zuchtbeckens oder des Speichertanks in Echtzeit zu überwachen. Wenn der Wasserstand unter dem eingestellten Wert liegt, öffnet sich das elektrische Regelventil automatisch, um Wasser nachzufüllen; wenn der Wasserstand den eingestellten Wert erreicht, schließt sich das elektrische Regelventil automatisch.

2. Grundsätze der Leitungsanordnung

1) Widerstand verringern

Die Leitungsanordnung sollte die Anzahl der Biegungen und Verbindungen minimieren, um den Druckverlust zu reduzieren und einen reibungslosen Wasserfluss zu gewährleisten.

2) Angemessene Richtung

Rohrleitungen sollten soweit wie möglich in speziellen Rohrgräben verlegt werden, um sie vor äußeren Umwelteinflüssen zu schützen. Die Richtung der Rohrleitung sollte so einfach und sinnvoll wie möglich sein und Kreuzungen vermeiden.

3) Einfach zu warten

Jede Schicht der Rohrleitung sollte ausreichend Platz für Wartung und Betrieb lassen, um den täglichen Unterhalt und Reparaturen zu erleichtern.

Um die stabile Betriebsführung des Systems auch bei Notfällen sicherzustellen, muss beim Entwurf der Rohrleitung auch auf Notmaßnahmen geachtet werden. Zum Beispiel können bei Stromausfällen oder anderen Notfällen Geräte wie Notstromgeneratoren und Notlüftungsanlagen eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass das Aquakulturwasser weiter zirkuliert und eine Verschlechterung der Wasserqualität vermieden wird, die den Aquakulturorganismen schaden könnte.

3. Rohrleitungslayoutdiagramm

Die Rohrleitungsentwurfsplanung ist entscheidend, und spezialisierte Zeichnungen für die Rohrleitungsentwicklung müssen erstellt werden.

(9)Wie kann die Werkstattgestaltung optimiert werden, um den Heizenergieverbrauch zu reduzieren

1. In Bezug auf die Strukturgestaltung

1) Materialauswahl für Wände und Dächer

Baumaterialien mit guter thermischer Isolierung verwenden, wie Polyurethan Schaum, Gesteinswolle usw., um Wände und Dächer der Werkstatt zu bauen. Für das Dach kann eine t rianguläre Spitze oder Bogen förmige Struktur verwendet werden und mit Materialien wie Asbestplatten und Fiberglasplatten bedeckt sein.

2) Isolierungsschicht einrichten

Isolierungsschichten innen an den Wänden, Böden und Dächern der Werkstatt installieren, um Wärmeverluste zu reduzieren. Die Dicke der Isolierungsschicht sollte je nach lokalen Klimabedingungen und Isolierungsanforderungen bestimmt werden

3) Dichtungsgestaltung

Eine gute Dichtung von Türen, Fenstern, Lüftungsluken und anderen Teilen der Werkstatt sicherstellen, um kalte Luft einzudämmen und Wärmeverluste zu verhindern. Dichtungsbänder können installiert oder Dichtungsmasse zur Dichtung verwendet werden

2. Geräteauswahl und -aufstellung

1) Wählen Sie effizientes und energie sparendes Heizgerät

Die Verwendung von effizientem und energie sparendem Heizgerät, wie Wärmepumpen, kann den Energieverbrauch und die Betriebskosten effektiv senken. Wärmepumpen können Aquakulturwasser durch Absorption von Wärme aus der Umgebung heizen und haben ein hohes Energieeffizienzverhältnis.

2) Isolierstoff oder Isolierfolie verwenden

Das Einrichten von Isoliervorhängen oder -folien im Werkstattbereich kann weiterhin Wärmeverluste verhindern. Zum Beispiel, eine Rolltür und einen Isoliervorhang am Gipfel einer transparenten Halle zu installieren.

Durch die umfassende Anwendung der oben genannten Maßnahmen kann der Isolierungseffekt des Kreislaufwasser-Aquakultur-Werkstattbereichs effektiv verbessert werden, Energieverbrauch und Produktionskosten reduziert und die Aquakultureffizienz gesteigert werden.