طرح کلی و فرآیند برنامه‌ریزی برای کارگاه سیستم بازیابی آب مجدد (RAS) صنعتی مبتنی بر زمین

فرآیند طرح کلی و برنامه‌ریزی

طرح کلی و برنامه‌ریزی یک کارگاه تولید مجدد آبزی‌پروری صنعتی بر پایه زمین به دو فاز تقسیم می‌شود: فاز فاز برنامه‌ریزی و فاز طراحی .

1.فاز برنامه‌ریزی

قدم ۱: تعیین گونه‌های آبزی‌پروری

مرحله اول انتخاب گونه آبزی‌پروری و انجام تحلیل جدیت برای تعیین بازده سرمایه‌گذاری (ROI) است. گونه‌های مختلف نیاز به مقیاس‌های سرمایه‌گذاری و مشخصات تجهیزات متفاوتی دارند. عدم تعریف گونه، تصمیمات مربوط به تخصیص سرمایه و انتخاب تجهیزات را مختل خواهد کرد.

مرحله ۲: تعیین مقیاس سرمایه‌گذاری

بر اساس گونه انتخابی، همراه با سرمایه موجود و منابع زمین، نقشه کلی ایجاد ایستگاه طراحی شود. تعداد فازهای ساخت و مقیاس هر فاز را تعیین کنید.

مرحله ۳: تعیین خروجی تولید و تراکم پردازش

آخرین مرحله در فاز برنامه‌ریزی، تعریف خروجی تولید و تراکم پردازش برای فاز اول است. این پارامترها برای محاسبه مساحت لازم برای آبزی‌پروری و طراحی بخش کارخانه ای ضروری هستند.

 

2.فاز طراحی

در فاز طراحی، باید اندازه ناحیه آکوافشر به اساس عملکرد و چگالی آکوافشر تعیین شده در فاز اول مشخص شود و مدل و پارامترهای تجهیزات نیز تعیین شوند.

طرحبندی کارخانه آکوافشر دایره‌ای مبتنی بر زمین

۱. تقسیم بندی تابعی

۱) ناحیه تربیت

ناحیه تربیت هسته مرکزی کارخانه است و حوضهای تربیت به صورت سفارشی مرتب شده‌اند که می‌توانند بر اساس انواع و مقیاس تربیت به طور انعطاف‌پذیر تنظیم شوند. اشکال حوضهای تربیت مختلف هستند، مانند حوضهای دایره‌ای با جریان آب یکنواخت که به جمع‌آوری آلودگی‌ها کمک می‌کند؛ حوضهای مربعی گرد شده دارای نرخ استفاده بالایی از فضا هستند. طرحبندی ناحیه تربیت باید تضمین کند که کارکنان بتوانند به راحتی غذا دادن، بررسی، ماهی‌گیری و عملیات دیگر را انجام دهند و مسیرهای مناسب بین حوضها予予予予予予予予予予予予予予予

۲) ناحیه پردازش آب چرخشی

تجهیزات مختلف پردازش آب، مانند فیلتر طبلی میکروسیور فیلترهای بیوشیمیایی، استرایلیزرهای فوق بنفش و غیره به طور مرکزی در ناحیه پردازش آب چرخان قرار داده می‌شوند. این ناحیه باید نزدیک به منطقه ماهی‌کاری باشد تا طول لوله‌ها کوتاه شود، مقاومت جریان آب کاهش یابد و از ضیاع انرژی جلوگیری شود. تجهیزات پردازش آب بر اساس جریان کاری مرتب می‌شوند تا اطمینان حاصل شود آب فاضلدهای ماهی‌کاری پس از تصفیه لایه به لایه به معیارهای بازیافت رسیده است.

3) منطقه تسهیلات حمایتی

منطقه امکانات پشتیبان شامل اتاق‌های توزیع، اتاق‌های کنترل، اتاق‌های ذخیره سازی خوراک، اتاق‌های ذخیره سازی دارو و غیره است. اتاق توزیع باید تأمین قدرت ثابت را تضمین کند، در حالی که اتاق کنترل برای نظارت متمرکز بر انواع پارامترهای سیستم کشاورزی آبی مانند دما، کیفیت آب، اکسیژن محلول و غیره استفاده می‌شود تا محیط کشت به صورت زمانی مناسب تنظیم شود. اتاق ذخیره سازی خوراک باید خشک و هواگرد باشد تا خوراک از مرطوب شدن و فساد جلوگیری شود؛ اتاق ذخیره سازی داروها باید با قوانین ایمنی مربوطه مطابقت داشته و داروها را طبقه‌بندی و ذخیره کند تا دسترسی آسانی فراهم شود.

۲. منابع لجستیک و جریان آب

۱) منابع لجستیک

روش‌های حمل و نقل مواد را از ورودی کارخانه تا ناحیه کشت و ناحیه امکانات پشتیبان برنامه‌ریزی کنید تا حمل و نقل خوراک، ماهیچه، تجهیزات و سایر مواد به صورت مشخص تضمین شود. عرض کانال باید نیازهای وسایل حمل و نقل یا ابزارهای بارگیری را برآورده کند تا از تراکم جلوگیری شود.

2) جریان آب

طراحی یک مسیر منطقه‌ای برای جریان آب. پس از اینکه فاضلاب تربیت ماهی از حوضچه تربیت ماهی خارج می‌شود، به طور متوالی توسط یک فیلتر طبلی میکروسیور فیلتر شده و ذرات زباله جامد بزرگ حذف می‌شوند، سپس وارد فیلتر بیوشیمیایی می‌شوند که در آن مواد مضر مانند نیتروژن آمونیاک تجزیه می‌شوند. سپس با استفاده از قابض فوق بنفش (UV) تعقیب می‌شود و در نهایت از طریق تجهیزاتی مانند مخمل آب به حوضچه تربیت ماهی بازگردانده می‌شود و یک سیستم چرخه بسته تشکیل می‌دهد. جهت جریان آب باید به اندازه امکان از دور و برخورد جلوگیری شود تا از دست دادن فشار رأسی کاهش یابد.

3.نکات کلیدی طراحی در کارگاه RAS زمینی

（1) نکات کلیدی طراحی منطقه تربیت ماهی

1. طراحی حوضچه‌های تربیت ماهی

1) شکل و اندازه

استخرهای کشت و تولید ماهی در حالت معمولی دارای قطر 6 تا 8 متر، عمق 1.5 تا 2 متر و پایین‌ترین بخش مخروطی برای جمع‌آوری آسان آلودگی‌ها و خروجی آن‌ها هستند. لبه استخر مربع شکل با اضلاع 6 تا 8 متر طول دارد و ارتفاع کناره‌اش 1.2 تا 1.5 متر است. زوایای پایین استخر به صورت گرد طراحی شده‌اند تا زوایا و نقاط مرده آب را کاهش دهند. اندازه استخر کشت باید بر اساس عادات رشد و تراکم تولید ماهی تعیین شود تا فضا و محیط رشد مناسب برای ماهی تأمین شود.

2) انتخاب مواد

انواع رایج شامل استخر فلزی کرنش‌دار زنکت شده با پارچه، استخر ماده PP، استخر مخلوط بلوک گلی و آبریز، و غیره است. ساخت استخر فلزی کرنش‌دار زنکت شده با پارچه راحت است، اقتصادی و انعطاف‌پذیری و استحکام خاصی دارد؛ استخر ماده PP مقاوم به خوردگی است، راحت برای تمیز کردن و دارای عمر کاربردی طولانی است؛ استخر مخلوط بلوک گلی و آبریز محکم و طولانی‌مدت است، با عملکرد عایق خوب، اما دوره ساخت آن طولانی است و هزینه آن بالاست. می‌توان بر اساس نیازهای واقعی و شرایط اقتصادی مواد مناسبی را انتخاب کرد.

2. دستگاه حمل و نقل عمودی جداسازی

دستگاه جذب ذرات با جریان عمودی نقش مهمی در کارگاه تربیت آبزیان بازچرخه‌ای مبتنی بر کارخانه در زمین ایفا می‌کند. از دیدگاه فرآیند تراکم زباله‌های جامد، این یک پیوند کلیدی در تمیزکاری اولیه کیفیت آب است. طی فرآیند تربیت آبزیان، ذرات بزرگ آلودگی همچون بقایای غذا و مدفوع ماهی که توسط ماهی تولید می‌شود، با جریان آب به دستگاه جذب ذرات با جریان عمودی وارد می‌شوند. به علت طراحی خاص جریان عمودی آن، سرعت جریان در طی حرکت به سمت بالا به تدریج کاهش می‌یابد، که باعث می‌شود ذرات جامد سنگین‌تر تحت تأثیر گرانش به تدریج به پایین فرو ریزند و جداسازی اولیه جامد و مایع را به انجام برسانند. ذرات قابل نشست با اندازه ذره بیشتر از ۱۰۰ میکرون می‌توانند از طریق جذب‌کننده جریان عمودی حذف شوند. بر اساس آمارها، جذب ذرات با جریان عمودی قادر به پردازش ۸۰٪ ذرات جامد است. این میزان جaedaefffective می‌تواند جلوگیری از ورود آن‌ها به تجهیزات پردازش دقیق‌تر آب را تضمین کند، خطر انسداد تجهیزات را کاهش دهد و عمر کاربردی تجهیزات را افزایش دهد.

۳. تراکم پرورش و طرح حوضچه های پرورش

1) تراکم تولید

تراکم مناسب پرورش را بر اساس عواملی مانند گونه های تولید، اندازه استخر و ظرفیت تصفیه آب تعیین کنید. تراکم تولید بیش از حد می تواند منجر به بدتر شدن کیفیت آب، رشد بیماری ها و مسائل دیگر شود، در حالی که تراکم بسیار پایین می تواند بر کارایی تولید تاثیر بگذارد. به عنوان مثال، کباب دریایی در یک استخر دایره ای با قطر 6 متر و عمق 1.5 متر پرورش می یابد و تراکم تولید مثل را می توان در حدود 50 کیلوگرم در هر متر مکعب آب کنترل کرد.

2) طرح حوضچه های آبداری

استخر های آبداری می توانند در ردیف ها یا ستون ها قرار گیرند و فضای کافی بین ردیف ها و ستون ها باقی بماند تا عملیات پرسنل و نگهداری تجهیزات را تسهیل کند. فاصله بین ردیف ها 1.2 متر و فاصله بین ستون ها 2 متر است. دستگاه رسوب جریان عمودی بین دو حوضچه پرورش قرار می گیرد.

（2) نکات کلیدی طراحی منطقه تصفیه آب گردش

۱. منطقه پردازش ماده جامد ذراتی

حذف ماده جامد ذراتی یک مرحله مهم در پردازش آب سیستم‌های کشاورزی آبزیان بازچرخه‌ای است و معمولاً اولین گام در پردازش آب است. روش اصلی برای حذف ذرات جامد در کشاورزی آبزیان بازچرخه‌ای فیلتراسیون فیزیکی است. از طریق فیلتراسیون مکانیکی، جداسازی گرانشی و روش‌های دیگر، ذراتعلوپای، باقیمانده‌های غذا، گوشت ماهی و سایر مواد جامد موجود در آب مسدود و حذف می‌شوند تا کیفیت آب تمیز شود. بر اساس اندازه ذرات جامد، فرآیند حذف ذرات جامد شامل سه گام است: پیش‌پردازش، فیلتراسیون خشن و فیلتراسیون نزدیک. سدل جریان عمودی اولین فرآیند پیش‌پردازش است و باید در کنار حوضه تربیت در منطقه تربیت نصب شود. ماشین فیلتراسیون میکرو برای فیلتراسیون خشن و جداساز پروتئین برای فیلتراسیون نزدیک باید در منطقه پردازش آب بازچرخه‌ای نصب شوند.

۲. ماشین فیلتراسیون میکرو

یک گزینه را انتخاب کنید فیلتر طبلی میکروسیور با ظرفیت درمان مناسب بر اساس مقیاس تربچه‌داری و صرفه جویی در آب فاضل انتخاب کنید. قطر فیلتر یک فیلتر طبلی میکروسیور معمولاً ۲۰۰ مش است. مشخصات فیلتر طبلی میکروسیور باید بر اساس ظرفیت چرخش طراحی شده سیستم انتخاب شود. هر چه حجم چرخش بیشتر باشد، مشخصات بزرگتری برای فیلتر طبلی میکروسیور ضروری است. معمولاً برای ۵۰۰ متر مکعب آب تربچه‌داری، باید یک ماشین میکروفیلتر با ظرفیت آب ۳۰۰ تا ۵۰۰ تن در ساعت انتخاب شود. فیلتر طبلی میکروسیور باید نزدیک خروجی صرفه جویی در آب فاضل ناحیه تربچه‌داری نصب شود تا زمان ماندن آب فاضل در لوله به حداقل برسد و جلوی استقرار و بسته شدن لوله توسط ضایعات جامد گرفته شود. سطح بودن فیلتر طبلی میکروسیور را در هنگام نصب تضمین کنید تا عملکرد عادی و نگهداری تجهیزات تسهیل شود.

3. حوضه پمپ

برکه پمپ کشتی آب چرخان، مولفه اصلی سیستم کشت آب چرخان است و مسئول چرخاندن، فیلتر کردن و حمل آب‌هاست. منطقه طراحی برکه پمپ به صورت مستقیم بر کارایی عملیاتی و ثبات کیفیت آب سیستم کشت تأثیر می‌گذارد.

1) تابع برکه پمپ

ارائه پشتیبانی قدرت

استخر پمپ، به عنوان «قلب» سیستم کل آب چرخان، با یک پمپ آب مجهز است که وظیفه استخراج آب تصفیه شده از حوض جداسازی یا فرآیندهای دیگر تصفیه و حمل آن به حوض تربیت آبزیان را دارد. با فعال کردن پمپ آب، انرژی جنبشی کافی به بدن آب داده می‌شود تا مقاومت خط لوله و تفاوت سطح آب را پشت سر بگذارد و اطمینان حاصل کند که جریان آب بین نواحی مختلف به طور مداوم و پایدار چرخاند و عملکرد عادی سیستم تربیت آبزیان حفظ شود. بدون نیرویی که توسط استخر پمپ ارائه می‌شود، کل فرآیند آب چرخان متوقف خواهد شد و محیط زندگی ماهیان به سرعت بدتر خواهد شد.

پuffering و ثابت نگه داشتن ولتاژ

می‌تواند تغییرات فشار ناشی از شروع یا متوقف شدن پمپ یا نوسانات جریان آب را مخزن کند و خسارت ناشی از ضربه به لوله‌ها و تجهیزات را جلوگیری کند. هنگامی که پمپ آب به طور ناگهانی شروع به کار می‌کند، مقدار زیادی از آب به سرعت به داخل حوضچه پمپ شفط می‌شود. در این زمان، حجم بزرگتر حوضچه پمپ قادر است جریان آب ورودی فوری را تحمل کند و انتقال صاف سرعت جریان را تضمین کند و از برخورد فشار آب بیش از حد با لوله‌های بعدی جلوگیری کند؛ به همین ترتیب، هنگامی که پمپ آب متوقف می‌شود، آب باقی‌مانده در حوضچه پمپ به طور ک绶ی منتشر می‌شود تا فشار آب ثابتی در سیستم حفظ شود و تضمین کند که برخی از تجهیزات (مانند جامعه میکروارگانیسم در فیلتر بیوشیمیایی) همچنان در محیط کاری نسبتاً پایداری قرار دارند و کارایی پردازش آب به طور مداوم تأمین شود.

2) نکات کلیدی طراحی حوضچه پمپ

تعیین حجم

گنجایش حوضچه پمپ باید عواملی را مانند مقیاس تربیت آبزیان، نرخ جریان پمپ و ثبات عملکرد سیستم در نظر بگیرد. به طور کلی، حجم حوضچه پمپ باید ۸٪ تا ۹٪ از کل حجم آب تربیت آبزیان باشد. باید اطمینان حاصل کنید که در زمان روشن و خاموش شدن پمپ آب، آب کافی برای بافر در حوضچه وجود داشته باشد تا جلوگیری از خالی شدن یا فاضل شدن انجام شود.

بهینه‌سازی ساختار داخلی

یک صفحه راهنما می‌تواند درون حوض پمپ نصب شود تا جریان آب را به صورت滑溜 به درون دریچه مصرف پمپ آب هدایت کند و کارایی پمپ آب را افزایش دهد؛ یک سنجنده سطح مایع نیز می‌تواند اضافه شود تا سطح آب در حوض را به طور زنده نظارت کند و با سیستم کنترل پمپ آب پیوند بخورد تا شروع و توقف خودکار را به اجرا بگذارد، که مدیریت عملیات را بهینه‌تر می‌کند و عملکرد کل سیستم کشتاری آب چرخان را بهبود می‌بخشد. حوض پمپ باید طراحی فاضلاب داشته باشد. وقتی دمای آب بیش از حد است، می‌تواند از طریق لوله فاضلاب خارج شود تا جلوی فروپاشی آب از حوض پمپ را غیرفعال کند.

موقعیت حوض پمپ

حوض پمپ زیر فیلتر طبلی میکروسیور در کمترین موقعیت قرار دارد در کل سیستم آب چرخان. آب پس از فیلتر شدن توسط فیلتر طبلی میکروسیور .

4. نکات طراحی برای جداکننده پروتئین

جداکننده پروتئین به طور اصلی برای حذف ذرات معلق کوچک کمتر از 30 میکرون و برخی مواد آلی محلول استفاده می‌شود، در حالی که تابع اکسیژندهی و گاز دی‌کربنیزیشن را نیز انجام می‌دهد. جداکننده پروتئین پس از ظرف پمپ قرار دارد و آب از ظرف پمپ پس از عبور از جداکننده پروتئین به فیلتر زیستی می‌رود.

（3) نکات طراحی فیلتر زیستی

فیلتر زیستی در سیستم ماهی‌داری بازگشتی یکی از مؤلفه‌های اصلی پردازش آب است. تابع اصلی آن تجزیه مواد مضر مثل نیتروژن آمونیاکی و نیتریت در آب از طریق عملکرد میکروارگانیسم‌هاست و ثبات کیفیت آب را حفظ می‌کند. حجم فیلتر زیستی و مقدار بسته‌بندی زیستی مستقیماً بر روی کارایی پردازش، پایداری عملیاتی و عملکرد کلی سیستم ماهی‌داری تأثیر می‌گذارد.

1. حجم فیلتر زیستی

حجم بیوفیلتر در سیستم ماهی‌کشی بازگشتی باید بر اساس انواع مختلف ماهی‌کشی تعیین شود. به عنوان مثال، ظرفیت حمل زیستی کم شrimp سفید آمریکای جنوبی منجر به مقدار تغذیه کمتر در بدنه‌های آبی مکعبی می‌شود. بنابراین، نسبت حجم فیلتر زیستی به کل آب ماهی‌کشی نسبتاً کم است. حجم ذخیره فیلتر زیستی برای پرورش ماهیان گوشت‌خوار مثل Siniperca chuatsi و مروارید 10% تا 20% بیشتر از ماهیان چغندر خور معطر و ماهی طوقن است، به دلیل تخلیه مقدار زیادی از ضایعات حاوی نیتروژن، تا توانایی تمیزکاری آب را تقویت کرده و نیاز به کیفیت آب بالا را برآورده کند. با توجه به ماهی باس دریایی، حجم فیلتر زیستی باید 50٪ از کل آب ماهی‌کشی باشد.

2. فیلترینگ چند مرحله‌ای و زمان نگهداری هیدرولیک

چاره‌ای که زمان نگهداری هیدرولیک در فیلتر بیولوژیک طولانی‌تر باشد، اثر حذف نیتروژن آمونیاک و نمک‌های مرتبط بهتر خواهد بود. زمان نگهداری هیدرولیک توسط حجم فیلتر بیولوژیک و تعداد مراحل فیلتراسیون چندمرحله‌ای تعیین می‌شود. هر چه حجم فیلتر بیولوژیک بیشتر باشد، تعداد لایه‌های فیلتراسیون آن بیشتر است و زمان نگهداری هیدرولیک طولانی‌تر خواهد شد. بنابراین، هنگام طراحی فیلترهای بیولوژیک، توصیه می‌شود تا جای ممکن فیلتراسیون چندمرحله‌ای را به دست آورید.

3. مقدار مواد پرکننده بیولوژیک

هسته فیلتر بیولوژیک، ماده فیلتر بیولوژیک است و مقدار ماده فیلتر بیولوژیک ظرفیت نیتریفیکیشن را تعیین می‌کند. نسبت پرکردن ماده فیلتر بیولوژیک به صورت ایده‌آل باید به 40٪ تا 50٪ حجم حوضه بیولوژیک برسد.

4. سیستم هوافشاری

اکسیژن می‌تواند عامل محدودکننده نرخ نیتریفیکیشن در بیوفیلترها باشد، زیرا مقدار آن در آب کم است و تحت رقابت با باکتری‌های هتروتروف قرار دارد. برای اکسیداسیون هر ۱گرم نیتروژن آمونیاکی به نیتروژن نیترات، ۴/۵۷گرم اکسیژن نیاز است. سرعت رشد باکتری‌های نیتریفایر کاهش می‌یابد هنگامی که مقدار اکسیژن محلول کمتر از ۴ میلی‌گرم بر لیتر است. بنابراین، فیلتر زیستی باید اکسیژن محلول کافی را حفظ کند تا عملکرد سیستم نیتریفیکیشن تضمین شود.

یک دیسک هوایی با قطر ۲۱۵ میلی‌متر و نرخ جریان گاز ۲ متر مکعب در ساعت در پایین فیلتر زیستی نصب شده است. دو فشاردهی روتز با توان ۵/۵ تا ۷/۵ کیلووات (یا فناورهای مرکزی با سرعت بالا) و نرخ جریان گاز ۴/۵ متر مکعب در دقیقه برای هوایی کردن فیلتر زیستی تجهیز شده‌اند و اجازه می‌دهند تا بسته‌بندی زیستی به طور کامل گرد شود.

۴) نکات کلیدی طراحی دزинфекциون و استریلیزاسیون

۱. انتخاب و نصب استریلایزرهای فرابنفش

یک استرایلایزر موج کوتاه (UV) با توان و قطر مناسب را بر اساس نیازهای دبی آب چرخان و کیفیت آب انتخاب کنید. استرایلایزر موج کوتاه باید روی خط لوله آب چرخان، نزدیک ورودی حوضه پرورش، نصب شود تا اطمینان حاصل شود که آب درمان‌شده قبل از ورود به حوضه پرورش به طور کامل تعقیم شده است. در هنگام نصب، باید توجه داشته باشید که به مشکلاتی مانند فشار لوله و جلوگیری از خروج تابش موج کوتاه از لوله رسیدگی شود تا از عملکرد امن تجهیزات اطمینان حاصل شود.

 

2. روش‌های دیگر تعقیم

به علاوهٔ استریلیزاسیون فرابنفش، می‌توان از روش‌های دیگری مثل پاکسازی با اوزون، کلر و غیره به صورت مشروط استفاده کرد. پاکسازی با اوزون دارای مزایایی نظیر اثر استریلیزاسیون قوی و عدم باقی‌ماندن مواد جانبی است، اما نیاز به تجهیزات تخصصی تولید اوزون و دستگاه پردازش گاز خروجی دارد؛ پاکسازی مبتنی بر کلر هزینه کمتری دارد، اما استفاده نادرست ممکن است منجر به سمیت برای ماهی شود و نیاز به کنترل دقیق مقدار و غلظت کلر باقی‌مانده دارد.

（5) نکات طراحی سیستم اکسیژن

1. منبع گاز

اکسیژن محلول در کشاورزی آبزیان بازچرخه‌ای حیاتی است، زیرا سطح اکسیژن محلول چگالی کشاورزی آبزیان را تعیین می‌کند. از دیدگاه ترکیب سیستم، سیستم اکسیژن‌دهی عمدتا شامل بخش تأمین گاز، حمل و نقل گاز، دستگاه هوازدایی و سیستم کنترل حمایتی است. تأمین گاز می‌تواند از فشرده‌کننده‌های هوا، متمرکزکننده‌های اکسیژن یا تانک‌های اکسیژن مایع به دست آید. تانک‌های اکسیژن مایع می‌توانند در زمان کوتاهی مقدار زیادی از اکسیژن با غلظت بالا فراهم کنند و معمولاً در کشاورزی آبزیان صنعتی بزرگ مقیاس برای تضمین وجود اکسیژن محلول کافی در آب کشاورزی تحت بار چگالی بالا استفاده می‌شوند. هنگام طراحی کارگاه آب بازچرخه‌ای، اگر منبع گاز اکسیژن مایع موجود باشد، پیشنهاد می‌شود اکسیژن مایع را به عنوان اولویت انتخاب کنید. بنابراین لازم است فضایی در بیرون برای نصب این سیستم ارائه شود. مخزن اکسیژن مایع و طراحی لوله‌های تأمین هوا متناظر. اگر اکسیژن مایع موجود نباشد، می‌توان ژنراتور اکسیژن را به عنوان منبع اکسیژن نصب کرد. این کار نیاز به ارائه فضا برای ژنراتور اکسیژن در ناحیه پردازش آب دارد.

2. مخروط اکسیژن

مخروط اکسیژن یک دستگاه کارآمد برای تأمین اکسیژن در سیستم‌های ماهی‌داری بازچرخه‌ای است. طراحی منحصر به فرد و اصل کار آن، به آن اجازه می‌دهد تا در شرایط ماهی‌داری با چگالی بالا و محیط‌هایی که نیازمند اکسیژن محلول بالا هستند، عملکرد خوبی داشته باشد. مخروط اکسیژن با مخلوط کردن کامل اکسیژن خالص با آب، کارایی حل اکسیژن بیش از ۹۰٪ را دست می‌یابد که بسیار بیشتر از تجهیزات سنتی اکسیژن‌دهی است. همزمان، مخروط‌های اکسیژن می‌توانند در زمان کوتاهی غلظت اکسیژن محلول در آب را به طور قابل توجهی افزایش دهند، که آنها را مناسب برای ماهی‌داری با چگالی بالا یا نیازهای اضطراری اکسیژن می‌کند. مخروط‌های اکسیژن معمولاً ساختارهای مخروطی عمودی با حداقل مساحت زیربنایی هستند که می‌توانند کارایی استفاده از زمین را افزایش دهند. هنگام طراحی کارگاه ماهی‌داری دایره‌ای، لازم است مساحت مشخصی برای مخروط اکسیژن ذخیره شود که می‌تواند در فضا‌های باز بین تجهیزات بزرگ قرار گیرد.

3. دیسک هوازدایی نانو

اکسیژن‌دهی دیسک سرامیک نانو یک فناوری پیشرفته اکسیژن‌دهی در سیستم‌های ماهی‌داری بازچرخه‌ای است که از دیسک‌های هوازد آنی ساخته شده از مواد سرامیک نانو برای حل کارآمد اکسیژن در آب استفاده می‌کند. نسبت به روش‌های سنتی اکسیژن‌دهی، دیسک‌های سرامیک نانو مزایای قابل توجهی در اکسیژن‌دهی دارند. ابتدا، سطح دیسک سرامیک نانو ساختار میکروپور برابر دارد که می‌تواند حباب‌های بسیار کوچک (معمولاً کمتر از یک میلی‌متر قطر) تولید کند، که منطقه تماس بین اکسیژن و آب را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. به علت اندازه کوچک و سرعت صعود کند حباب‌ها، زمان ماندگاری اکسیژن در آب افزایش می‌یابد و کارایی حل به طور قابل توجهی بهبود می‌یابد، معمولاً به میزان ۳۵٪ تا ۴۰٪ می‌رسد.

هنگام طراحی دیسک‌های سرامیک نانو، می‌توان آنها را بر اساس اندازه بدن آب تنظیم کرد. به طور کلی، یک دیسک سرامیک نانو برای ۱۰ تا ۱۵ متر مکعب آب طراحی می‌شود. هنگام نصب دیسک‌های سرامیک نانو، می‌توان آنها را به طور مساوی در قاعده استخر پرورش قرار داد.

 

（۶) نکات کلیدی در طراحی منطقه تسهیلات حمایتی

۱. طراحی اتاق توزیع

۱) محاسبه بار

بر اساس مجموع توان تمام تجهیزات الکتریکی در کارخانه پرورش، بار کل توان را محاسبه کنید و یک حاشیه مشخص را در نظر بگیرید تا نیازهای توانی آینده تجهیزات را برآورده کند. همزمان، باید از پایداری و قابلیت اعتماد به عرضه برق اطمینان حاصل کرد و می‌توان از منابع برق دوگانه یا جنراتورهای پشتیبان استفاده کرد تا در صورت قطع برق، سیستم پرورش ماهی برای مدت زمانی به طور عادی عمل کند.

۲) توزیع تجهیزات توزیع برق

چینش منطقی کابینه‌های توزیع، ترانسفورماتورها، سطل‌های کابل و دیگر تجهیزات توزیع برق باید در داخل اتاق توزیع برق انجام شود. کابینه توزیع باید در مکان خشک و به خوبی هواگرد قرار گیرد تا عملکرد و نگهداری آسان‌تر باشد. سطل‌های کابل باید بر اساس مشخصات نصب شوند، با جداسازی برق قوی و ضعیف تا از اغتشاش الکترومغناطیسی جلوگیری شود. زمین اتاق توزیع باید با مواد عایق پوشانده شود و دیوارها و سقف باید با مواد ضدآتش پوشانده شوند تا امنیت برق تضمین شود.

طراحی اتاق کنترل

1) پیکربندی سیستم نظارت

اتاق کنترل، «مغز» کل کارگاه تولید مثلثی است و باید با سیستم‌های نظارت پیشرفته مجهز شود، شامل نظارت‌کننده‌های کیفیت آب، حسگرهای دما، مترهای اکسیژن محلول، تجهیزات نظارت فیلمبرداری و غیره. نظارت‌کننده کیفیت آب باید قادر باشد شاخص‌های کلیدی مانند آمونیاک نیتروژن، نیتریت، نیترات، مقدار pH و غیره را در آب به صورت زنده نظارت کند؛ حسگر دما و متر اکسیژن محلول باید دما و محتوای اکسیژن محلول آب تربیت را دقیق اندازه‌گیری کنند؛ تجهیزات نظارت فیلمبرداری باید مناطق مهمی مانند مناطق تربیت و مناطق پردازش آب را پوشش دهد تا کارکنان بتوانند وضعیت تربیت و عملکرد تجهیزات را به صورت زنده مشاهده کنند.

2) طراحی سیستم کنترل

سیستم کنترل خودکاری برای دستیابی به کنترل فاصله‌ای و تنظیم خودکار تجهیزات مختلف در کارگاه تولید جوجه‌ها ایجاد کنید. مثلاً، تنظیم خودکار توان عملیاتی بادبزن یا تولیدکننده اکسیژن بر اساس محتوای اکسیژن محلول آب پرورش؛ روشن یا خاموش کردن خودکار دستگاه گرمایش بر اساس تغییرات دما؛ کنترل خودکار زمان عملکرد و مقدار داروی تجهیزات پردازش آب بر اساس شاخص‌های کیفیت آب. سیستم کنترل باید دارای توابع ذخیره‌سازی و تحلیل داده باشد، قادر به ثبت تغییرات مختلف پارامترها طی فرآیند پرورش باشد و حمایت داده‌ای و پایه تصمیم‌گیری برای مدیریت پرورش را فراهم کند.

3. نکات طراحی برای انبار ذخایر غذایی و انبار دارو

1) انبار ذخایر غذایی

اتاق ذخیره‌سازی خوراک باید خشک، هواگرد و سرماگین نگهداری شود. زمین باید با اقدامات پیشگیرانه علیه رطوبت مانند قرار دادن ماتras ضدرطوبت یا استفاده از مواد ضدرطوبت تجهیز شود. خوراک باید بر اساس دسته‌بندی ذخیره شود و انواع مختلف و مشخصات خوراک باید به طور جداگانه ترازی شده و به صورت روشن برچسب گذاری شوند. دستگاه‌های اندازه‌گیری دما و رطوبت باید در اتاق ذخیره‌سازی وجود داشته باشند تا دما و رطوبت محیط به طور منظم تحت نظارت قرار گیرد و اطمینان حاصل شود که کیفیت خوراک تحت تأثیر قرار نگیرد. ارتفاع ترازی خوراک باید مناسب باشد تا فشار بیش از حد و فساد خوراک در پایین جلوگیری شود.

اتاق ذخیره‌سازی دارو

اتاق ذخیره دارو باید با مقررات ایمنی مربوطه مطابقت داشته، کابینت‌ها یا رف‌های اختصاصی برای داروها تجهیز شود و داروهای به صورت دسته‌ای ذخیره شوند. مواد پاک‌کننده، کش‌حشرات، آنتی‌بیوتیک‌ها و غیره باید جداگانه نگهداری شوند و به طور واضح با نام دارو، مشخصات، تاریخ انقضا و اطلاعات دیگر برچسب گذاری شوند. اتاق ذخیره دارو باید با تجهیزات هواگرد و تجهیزات آتش‌نشانی و غیره تجهیز شود تا امنیت محیط تضمین شود. همچنین، سیستم ثبت موجودی دارو باید برقرار شود تا خرید، استفاده و موجودی داروها به طور جزئی ثبت شود و مدیریت و ردپایی آسان‌تر شود.

 

（7) نکات طراحی سیستم通風 و کنترل دما

1. سیستم Ventilation

1) انتخاب روش Ventilation

بر اساس مقیاس و ساختار کارگاه تولید مثلث، می‌توان از ترکیب هواپراش طبیعی و مکانیکی استفاده کرد. هواپراش طبیعی عمدتاً از طریق شیشه‌های بالایی روی سقف کارگاه و پنجره‌های هواپراش در دیوارهای جانبی به دست می‌آید. زمانی که شرایط آب و هوایی اجازه می‌دهد، باید به اندازهٔ ممکن از باد طبیعی برای هواپراش و تعویض هوا استفاده کرد. هواپراش مکانیکی شامل نصب فناوری‌هایی مانند مروحتهای خروجی، مروچی‌های محوری و دیگر تجهیزات برای ایجاد جریان هوا، تخلیه هوا آلوده از کارگاه و ورود هوا تازه است.

 

2) محاسبه هواپراش و انتخاب تجهیزات

بر اساس عواملی مانند چگالی تخم‌ریزی، بخار شدن آب و دفع گرما تجهیزات در کارگاه تخم‌ریزی،通 باید تهویه نیازمند را محاسبه کنید. به طور کلی، تهویه نیازمند برای هر کیلوگرم ماهی در ساعت 0.1 تا 0.3 متر مکعب است. بر اساس حجم تهویه محاسبه شده، تجهیزات تهویه با قدرت و حجم هوای مناسب را انتخاب کنید و فتحات و لوله‌های تهویه را به صورت منطقی تنظیم کنید تا جریان هوا در کارگاه به طور یکنواخت انجام شود و زاویه مرده ایجاد نشود.

2. سیستم کنترل دما

برای ارقامی که نیاز به گرما در زمستان برای تولید مثل دارند، باید تجهیزات گرمایش مناسبی مانند بخارچرخه‌ها، پمپ‌های گرما، رادیاتورهای الکتریکی و غیره انتخاب شود. بخارچرخه دارای کارایی گرمایشی بالا است، اما نیاز به اتاق‌های اختصاصی بخارچرخه و چimen دارد که منجر به هزینه‌های عملیاتی بالا می‌شود؛ پمپ‌های گرما دارای اثرات صرفه‌جویی انرژی خوبی هستند، اما نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه زیادی دارند؛ رادیاتورهای الکتریکی نصب آسانی دارند، اما هزینه‌های عملیاتی آنها نیز نسبتاً بالا است. باید تجهیزات گرمایش را بر اساس عواملی مانند مقیاس تولید، شرایط تأمین انرژی و هزینه‌های اقتصادی انتخاب کرد. موقعیت نصب تجهیزات گرمایش باید منطقی باشد تا مطمئن شویم آب گرم به طور مساوی به هر حوضه تولیدی تحویل داده می‌شود. با نصب پمپ‌های چرخش آب گرم و اقدامات عایق‌سازی لوله‌کشی، کارایی گرمایش و استفاده از انرژی قابل بهبود است.

（۸) طراحی سیستم لوله‌کشی آب چرخان

سیستم لوله‌کشی آب جاری باید شامل ورودی، خروجی، فاضلاب، اکسژن و تجدید آب حوضچه ماهی‌داری باشد. "عروق خونی" سیستم‌های ماهی‌داری با چگالی بالا که از طریق لوله‌ها عمل می‌کند. اگر طرح لوله‌کشی نامناسب باشد یا طراحی اشتباهی داشته باشد، محصولات ماهی‌داری را به چندین خطر معرض قرار خواهد داد. طرح لوله‌کشی باید عواملی مانند موقعیت، اندازه، تعداد حوضچه‌های ماهی‌داری و موقعیت مناطق پردازش آب را به طور کامل در نظر بگیرد. با برنامه‌ریزی عقلانی و علمی در طرح، می‌توان اطمینان حاصل کرد که آب ماهی‌داری بتواند به صورت هماهنگ و سریع به تمام حوضچه‌های ماهی‌داری منتقل شود و همچنین حمل زمانی فاضلاب و آب با کیفیت آب نامناسب به منطقه پردازش برای تیمار را تسهیل کند. سیستم لوله‌کشی آب جاری باید در خندق لوله نصب شود و فضای کافی برای نگهداری و عملیات برای هر لایه از لوله‌ها ارائه شود. برچسب‌ها می‌توانند به لوله‌ها و مناطق دیگری که نیاز به شناسایی دارند ضبط شوند، که نمادهای شناسایی شامل نام‌های مشخصه، جهت‌های جریان و پارامترهای فرآیند اصلی است.

1. ساختار سیستم لوله‌کشی:

1) لوله ورودی

لوله ورودی مسئول فرستادن آب تصفیه‌شده به حوضه پرورش است. لوله اصلی ورودی معمولاً از لوله‌های PP یا PVC با قطر بین 200 تا 315 میلی‌متر استفاده می‌کند، و قطر لوله ورودی بین 75 تا 110 میلی‌متر است که با استفاده از شیرها برای کنترل نرخ جریان ورودی تنظیم می‌شود.

2) لوله بازگشت آب

لوله بازگشت آب مسئول فرستادن آب از حوضه پرورش به سیستم تصفیه است. لوله بازگشت آب معمولاً در خندق لوله‌کشی قرار داده می‌شود و از لوله‌های PVC تأمین آب با قطر بین 160 تا 400 میلی‌متر استفاده می‌شود.

3) لوله فاضلاب

برای تخلیه آب از مزارع آبزیان، اخراج آلودگی‌ها از دستگاه جداسازی رسوبات جریان عمودی و شستشوی آلودگی‌ها از فیلترهای میکروفلتراسیون استفاده می‌شود. لوله‌های PVC با قطر بین 200 تا 250 میلیمتر معمولاً برای خطوط صرف استفاده می‌شوند. یک سر آن به مخزن جداسازی خارج از بنا متصل است و سر دیگر آن به پمپ آب فشار بالا برای شستشوی منظم کثافت در خط لوله متصل است.

4) خط لوله اکسژن

برای ارائه اکسیژن به حوضچه تخم‌ربایی استفاده می‌شود. سیستم خط لوله اکسژن شامل دو بخش است: یکی قرار دادن دیسک‌های اکسیژن سرامیک نانو در حوضچه تخم‌ربایی و اتصال آن به سیستم تنظیم جریان گاز خارج از حوضچه از طریق لوله‌های فشار بالا PU است؛ روش دوم این است که اکسیژن و آب را از طریق مخلوط‌کننده اکسیژن خالص کاملاً مخلوط کرده و سپس به حوضچه تخم‌ربایی از طریق خط لوله PVC جداگانه وارد کند.

5) خط لوله تجدید آب

بایستی خط تأمین آب به مخزن سیستم آب چرخان وصل شود. خطوط تأمین آب معمولاً از مواد مقاوم در برابر خوردگی، مانند لوله‌های PVC یا PP ساخته می‌شوند تا عملکرد پایدار بلندمدت لوله را تضمین کنند. لوله‌هایی با قطرهای بین 32 میلی‌متر تا 75 میلی‌متر معمولاً استفاده می‌شوند. می‌توان در خط تأمین آب، کran تنظیم الکتریکی و حسگر سطح آب نصب کرد تا از طریق حسگر سطح آب، سطح آب در حوضه تولید یا مخزن ذخیره را به صورت زنده نظارت کرد. هنگامی که سطح آب کمتر از مقدار تنظیم شده است، کran تنظیم الکتریکی به طور خودکار باز می‌شود تا آب تأمین شود؛ و هنگامی که سطح آب به مقدار تنظیم شده می‌رسد، کran تنظیم الکتریکی به طور خودکار بسته می‌شود.

۲. اصول配置 خطوط

۱) کاهش مقاومت

配置 خطوط باید تعداد زوایا و اتصالات را به حداقل برساند تا از ضرر سرعت (سریع شدن جریان) کاسته شود و جریان آب روان باشد.

۲) جهت منطقی

بایستی تا حد ممکن خطوط لوله را در خندق‌های اختصاصی خط لوله قرار دهیم تا از تأثیرات محیطی خارجی محافظت شوند. جهت خط لوله باید ساده و منطقی باشد و عبور متقاطع را اجتناب کنیم.

3) نگهداری آسان

هر لایه از خطوط لوله باید فضای کافی برای نگهداری و عملیات را ارائه دهد، که به نگهداری و修行 روزمره کمک می‌کند.

برای تضمین عملکرد پایدار سیستم در شرایط اضطراری، طراحی خط لوله نیاز به در نظر گرفتن اقدامات اضطراری دارد. به عنوان مثال، در مواقع اضطراری مانند قطع برق، می‌توان از تجهیزاتی مانند مولد پشتیبان و دستگاه اکسیژن اضطراری استفاده کرد تا جریان آب مزرعه ماهی ادامه یابد و کاهش کیفیت آب که می‌تواند بر موجودات زنده مضر باشد، جلوگیری شود.

3. نمودار تنظیم خط لوله

طراحی خط لوله حائز اهمیت است و باید نقشه‌های طراحی اختصاصی خط لوله ترسیم شود.

(9)چگونه می‌توان طراحی کارخانه را بهینه کرد تا مصرف انرژی گرمایی کاهش یابد

۱. از نظر طراحی ساختاری

۱) انتخاب مواد برای دیوارها و سقف‌ها

از مواد ساختمانی با عملکرد عایق حرارتی خوب، مانندフォーム پلی‌یورتان و سنگین، استفاده کنید تا دیوارها و سقف‌های کارخانه را ساخته شود. برای سقف، می‌توان از ساختار قله مثلثی یا قوسی استفاده کرد و آن را با موادی مانند تیل آسفست و تیل فیبرگلاس پوشاند. مثلثی یا قوسی ساختار

۲) نصب لایه عایق

لایه‌های عایق را در داخل دیوارها، زمین‌ها و سقف‌های کارخانه نصب کنید تا از کاهش گرمای منتقل شده جلوگیری شود. ضخامت لایه عایق باید بر اساس شرایط آب و هوا و نیاز به عایق‌سازی محلی تعیین شود.

۳) طراحی عایق‌سازی

عایق‌سازی خوب درآب‌وهوای دروازه‌ها، پنجره‌ها، شُعب‌های هواگذر و بخش‌های دیگر کارخانه را تضمین کنید تا ورود هوا سرد و از دست دادن گرما جلوگیری شود. می‌توان از نوارهای عایق یا مواد چسبنده برای عایق‌سازی استفاده کرد.

۲. انتخاب و تنظیم تجهیزات

۱) انتخاب تجهیزات گرمایشی کارا و صرفه‌جویی در انرژی

استفاده از تجهیزات گرمایشی کارا و صرفه‌جویی در انرژی مانند پمپ گرما می‌تواند مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی را به طور مؤثر کاهش دهد. پمپ‌های گرما می‌توانند با جذب گرما از محیط، آب ماهی‌کشاورزی را گرم کنند و نسبت کارایی انرژی بالایی دارند.

۲) استفاده از بافته یا فیلم عایق

نصب پرده‌های عایق یا فیلم‌های عایق در کارخانه می‌تواند جلوگیری از از دست دادن گرما را بیشتر کند. به عنوان مثال، نصب شاتر کشویی و پرده عایق در قسمت بالایی سقف شیشه‌ای.

با کاربرد جامع این اقدامات، اثر عایقی کارخانه ماهی‌کشاورزی آب‌های دوره‌ای به طور موثری افزایش می‌یابد، مصرف انرژی و هزینه‌های تولید کاهش می‌یابد و کارایی ماهی‌کشاورزی افزایش می‌یابد.