भूमि-आधारित औद्योगिक पुनर्चक्रण जल चरा प्रणाली (RAS) प्रक्रिया और पैरामीटर डिज़ाइन (हिस्सा 2)

पुनः संचालित मत्स्यपालन प्रणाली (RAS) प्रक्रिया डिजाइन सिद्धांत

ट्रेडिशनल प्रवाह-बादल जलचर पालन से भिन्न पुनः संचालित मत्स्यपालन प्रणाली (RAS) उन्नत उपचार प्रौद्योगिकियों और सामग्री के माध्यम से पानी का पुन: उपयोग करता है। सभी घटकों को प्रभावी होने के लिए वैज्ञानिक क्रम में काम करना चाहिए। मुख्य डिजाइन सिद्धांत ये हैं:

1. क्रमबद्ध उपचार: ठोस → तरल → गैस

पहले ठोस खिसकते हुए कणों को निकालने में असफल रहना आगे के कदमों को प्रभावित कर सकता है। उदाहरण के लिए, कणों से ढके बायोफ़िल्टर मीडिया नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया को अमोनिया नाइट्रोजन को बदलने से रोकते हैं, जिससे पानी की गुणवत्ता कम हो जाती है। कणों से अधिक जैविक पदार्थ भी बायोफ़िल्टर को ओवरलोड कर सकता है।

उपचार क्रम :
1. ठोस कणों को हटाना

• डिसोल्व्ड प्रदूषकों को हटाना
• CO₂ स्ट्रिपिंग
• कीटाणुशोधन
• ऑक्सीजनेशन और तापमान नियंत्रण

2. कण के आकार के अनुसार ठोस अपशिष्ट का उपचार

में पुनः संचालित मत्स्यपालन प्रणाली (RAS) प्रणाली में, ठोस कणीय पदार्थ मुख्य रूप से जलीय पालतू जीवों और खाद्य पदार्थों के गobar से आते हैं जो खाया नहीं गया है। ठोस अपशिष्ट का उपचार कण के आकार के अनुसार विभिन्न उपचार विधियों का उपयोग कर सकता है, बड़े से छोटे तक।

100 माइक्रोन से अधिक कण आकार वाले बड़े कणों (मुख्य रूप से मछली के गobar और शेष भोजन) के लिए, ये कण संक्षेपण योग्य हैं। उनको प्रणाली में टूटने के बाद अगले प्रक्रिया के बोझ में वृद्धि होने से बचने के लिए, संक्षेपण प्रक्रिया का अपनाया जा सकता है। उर्ध्वप्रवाह सेटलर ऐसा उपकरण है जो गुरुत्व विभाजन का उपयोग करके संक्षेपण योग्य कणों को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है। उर्ध्वप्रवाह संक्षेपण प्रक्रिया के माध्यम से 60% -70% ठोस कणों को हटाया जाता है।

एक उर्ध्वप्रवाह सेटलर द्वारा पूर्व-इलाज के बाद, अधिकांश संक्षेपण योग्य कण हटा दिए जाते हैं, और शेष अधिकांश 30-100 माइक्रोन के बीच एकत्रित ठोस कण होते हैं। इन कणों को माइक्रोफिल्टर के माध्यम से भौतिक रूप से फ़िल्टर किया जा सकता है।

माइक्रोफिल्टर द्वारा फ़िल्टर करने के बाद, शेष भाग के कण 30 माइक्रोन से कम आकार के छोटे घुली हुई कण और कुछ घुलनशील जैविक पदार्थ होते हैं। इस हिस्से के कणों को मुख्य रूप से प्रोटीन सेपारेटर द्वारा फ़ाम के माध्यम से अलग किया जाता है। फ़ाम अलग करना एक सामान्य विधि है, जो छोटे घुली हुई कणों, घुलनशील जैविक पदार्थों को हटाने में मदद करती है और ऑक्सीजन बढ़ाने और कार्बन डाइऑक्साइड हटाने की निश्चित क्षमताएं भी होती हैं। .

3. डिसइन्फेक्शन से पहले क्रमबद्ध फ़िल्टरेशन

3.1 UV डिसइन्फेक्शन पर ख़चावित कणों का प्रभाव

पानी में लटके हुए कण प्रतिसरण और सोखने के कारण यूवी किरणों को प्रभावित कर सकते हैं। यह सोखने और प्रतिसरण का प्रभाव प्रसारण के दौरान यूवी ऊर्जा की खपत का कारण बन सकता है, जो आगे यूवी किरणों की तीव्रता और जीवनशैली नष्ट करने की क्षमता को कम करता है। एक अध्ययन ने यूवी किरणों के अधीन अपशिष्ट पानी में लटके हुए ठोस पदार्थों की मात्रा और फीसल कोलीफॉर्म की बचाव के बीच संबंध पाया है। सतह से जुड़े हुए कणों के साथ बैक्टीरिया को लटके हुए कणों द्वारा सुरक्षित किया जाता है, इसलिए यूवी डिसइन्फेक्शन केवल 3-4 log10 इकाइयों तक बचाव क्षमता को कम कर सकता है।

लटके हुए कण पदार्थ यूवी किरणों की पानी में घुसने की गहराई को सीमित कर सकते हैं। स्पष्ट पानी में, यूवी किरणें अलग-अलग गहराई पर पानी को घुसकर उसे डिसइन्फेक्ट कर सकती हैं। हालांकि, जब पानी में लटके हुए कण होते हैं, तो यूवी किरणों की पानी में प्रवेश क्षमता बाधित हो जाती है।

एक बोतल लेने पुनः संचालित मत्स्यपालन प्रणाली (RAS) ताल के उदाहरण में, टिकाऊ कणों की कमी में, अपवर्तित प्रकाश संक्रमण रोकने के लिए 0.5-1 मीटर गहराई तक के जल निकायों में प्रभावी हो सकता है। लेकिन यदि पानी में टिकाऊ कणों की सांद्रता बढ़ जाती है, तो अपवर्तित प्रकाश केवल 0.2-0.3 मीटर गहराई तक पहुंच सकता है, जिससे गहरे जल निकायों को पूरी तरह से संक्रमण रोकना मुश्किल हो जाता है, और संक्रमण रोकने वाले अंधे बिंदुओं का निर्माण होता है। यह इन अपर्याप्त संक्रमण रोकने वाले क्षेत्रों में राजोंगों के विकास और प्रजनन को जारी रख सकता है, जो पूरे जल की गुणवत्ता पर प्रभाव डालता है। पुनः संचालित मत्स्यपालन प्रणाली (RAS) प्रणाली है।

संवेशी पार्टिकल मैटर बाधा के अभाव में, एक निश्चित स्तर की अपराधी किरणों की डोस (जैसे 10-20mJ/cm²) इसे प्रभावी रूप से मार सकती है। लेकिन यदि पानी में बहुत सारे संवेशी कण होते हैं, तो अपराधी तीव्रता मूल की तुलना में केवल 50% -70% हो सकती है। समान दिसिन्फेक्शन प्रभाव प्राप्त करने के लिए, अपराधी विकिरण समय को बढ़ाना या अपराधी बल्ब की शक्ति को बढ़ाना आवश्यक है। नहीं तो, कुछ माइक्रोओर्गेनिजम पूरी तरह से मारे नहीं जा सकते हैं, जिससे दिसिन्फेक्शन अपूर्ण रहता है और पालतू जीवों के संक्रमण के खतरे में वृद्धि होती है।

3.2 संवेशी पदार्थों का ओज़ोन दिसिन्फेक्शन पर प्रभाव

विघटित कणों द्वारा पानी में ओज़ोन को अवशोषित किया जाता है। विघटित कणों के बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्रफल के कारण, ओज़ोन के अणु आसानी से उनकी सतहों पर चिपक जाते हैं। उदाहरण के लिए, विघटित कण, जैसे कि खाद्य शेष, गobar कण और राइज़ोमायटिक समूह, अपनी सतहों पर कई सक्रिय स्थानों के साथ होते हैं जो ओज़ोन को भौतिक रूप से अवशोषित कर सकते हैं। यह ओज़ोन को पानी में मार्गरोग (जैसे बैक्टीरिया, वायरस, क्विंग्स, आदि) से प्रभावी रूप से संपर्क करने में कठिन बना देता है, जिससे डिसइन्फेक्शन की क्षमता कम हो जाती है। यह बात ऐसी है जैसे डिसइन्फेक्शन की "गोली" (ओज़ोन) को मध्य में "बाधा" (विघटित कण) द्वारा रोक लिया जाए।

वायु में लटकती पार्टिकल मैटर के जैविक घटक पथोंजनों के साथ ओज़ोन के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। बहुत सी लटकती पार्टिकल में जैविक पदार्थ होते हैं, जैसे कि पूरी तरह से पाचित नहीं हुए प्रोटीन, चीनी आदि। ये जैविक यौगिक पथोंजन की तरह ओज़ोन के साथ ऑक्सीकरण अभिक्रिया कर सकते हैं। जब पानी में बहुत सारी लटकती पार्टिकल होती हैं, तो ओज़ोन पहले इन जैविक पदार्थों के साथ अभिक्रिया करता है, जिससे ओज़ोन की बड़ी मात्रा खपत हो जाती है और पथोंजनों को नष्ट करने के लिए उपलब्ध ओज़ोन की मात्रा कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, एक पुनः संचालित मत्स्यपालन प्रणाली (RAS) उच्च सांद्रण वाली लटकती पार्टिकल मैटर युक्त प्रणाली में, ओज़ोन पहले लगभग सभी ऊर्जा को लटकती पार्टिकल की सतह पर जैविक पदार्थ को ऑक्सीकृत करने पर खर्च कर देता है, जबकि पानी में नुकसान पहुंचाने वाले राइक्रोओर्गेनिज़्म्स को मारने के लिए केवल छोटी मात्रा में ओज़ोन उपलब्ध रहता है।

3.3 डिसइन्फेक्शन से पहले फ़िल्टर करने के फायदे

शारीरिक फ़िल्टरेशन (गंदे ठोस पदार्थों के हटाने के बाद), जैविक फ़िल्टरेशन (घुले हानिकारक पदार्थों को हटाना) और गैस फ़िल्टरेशन (कार्बन डाइऑक्साइड को हटाना) के बाद, पालतू जल काफी साफ़ हो गया है। इस समय, चाहे आप अल्ट्रावायलेट डिसइन्फेक्शन या ओज़ोन डिसइन्फेक्शन का उपयोग करें, परिणाम बहुत अच्छा होगा।

4. जल पुनः चक्र प्राधान्य डिजाइन

का मुख्य भाग पुनः संचालित मत्स्यपालन प्रणाली (RAS) जल चक्र है। तो कैसे जल को पुनः चक्रित किया जाए? सर्क्यूलेशन पंप मुख्य है, और इसका काम मानव दिल के बराबर है। जैविक फ़िल्टर पूरे सर्क्यूलेशन प्रणाली का सबसे ऊपरी बिंदु है, जहाँ से पानी प्राकृतिक वायु दबाव के माध्यम से विभिन्न पालतू तालाबों में बहता है और फिर पंप टैंक में जाता है। सर्क्यूलेशन पंप फिर से पंप टैंक से पानी को जैविक फ़िल्टर में पंप करता है, जिससे जल का पुनः चक्रण होता है।

परिसंचरण पंप इतना महत्वपूर्ण है कि इसे एक मुख्य और एक बैकअप के साथ डिज़ाइन किया जाना चाहिए। जब मुख्य पानी का पंप खराब हो जाता है, तो बैकअप पानी का पंप को तत्काल शुरू किया जा सकता है ताकि प्रजनन दुर्घटनाओं से बचा जा सके।

परिसंचरण दर डिज़ाइन

परिसंचरण दर पुनः संचालित मत्स्यपालन प्रणाली (RAS)  बहुत महत्वपूर्ण है। एक उपयुक्त प्रवाह दर से जलपाइयोगी तालाब में एकसमान जल गुणवत्ता को यकीनन बनाये रखा जा सकता है। प्रवाह के माध्यम से, घुली हुई ऑक्सीजन, पोषक और तापमान को पूरे जल शरीर में एकसमान रूप से वितरित किया जा सकता है, स्थानिक जल गुणवत्ता के पतन से बचाया जा सकता है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि पानी के प्रवाह के माध्यम से टिकाऊ कणिकाओं के निकास को बढ़ावा दिया जा सकता है। प्रवाहित पानी का प्रवाह टिकाऊ कणों को फ़िल्टरिंग उपकरण तक पहुंचाने के लिए लाता है। अच्छी प्रवाह दर टिकाऊ कणिकाओं के निकास की दक्षता में सुधार कर सकती है और उनके अतिरिक्त संचय से बचाती है। इसलिए, प्रवाह की गति टिकाऊ कणिकाओं के स्तर को निर्धारित करती है।

परिसंचरण दर की गणना पहले अधिकतम जैविक सहयोग क्षमता पर आधारित खाद्य मात्रा निर्धारित करने की आवश्यकता होती है, और फिर खाद्य मात्रा पर आधारित प्रति घंटे उत्पन्न होने वाली विघटित कणिकाओं की मात्रा की गणना की जाती है। इसके बाद, ताल की पुनर्प्रवाहिता पानी के लिए डिज़ाइन किए गए TSS के लक्ष्य मान और प्रत्येक उपकरण की प्रसंस्करण क्षमता पर आधारित परिसंचरण दर की गणना की जाती है।

सारांश में, चक्रवात दर की गणना काफी जटिल है। अनुभवजन्य मानों पर आधारित, इसे सरल रूप से एक संदर्भ मान के रूप में प्रयोग किया जा सकता है कि प्रत्येक 1 घंटों में चक्रवात हो। 1000 घन मीटर पुनर्प्रवाहिता पानी शरीर में बासा की चाष का उदाहरण लेते हुए, चक्रवात आवृत्ति को 2 घंटे के चक्र पर सेट किया जाता है। इसलिए, प्रति घंटे चक्रवात दर 1000/2=500 टन/घंटा है। .

चर बहुत डिज़ाइन

परिसंचरण पंप सर्क्यूलेटिंग वाटर एक्वाकल्चर में सबसे अधिक ऊर्जा खपत करने वाला उपकरण है। यदि परिसंचरण पंप को उच्च गति की सर्क्यूलेशन अवस्था में रखा जाता है, तो यह तीव्रता से पालने योग्य पानी से अपशिष्ट निकाल देगा, लेकिन इसकी ऊर्जा खपत बहुत अधिक हो जाती है। यदि परिसंचरण पंप को कम गति पर चलाया जाता है, तो ऊर्जा खपत कम होती है, लेकिन पालने योग्य पानी से अपशिष्ट को धीमी गति से निकाला जाता है। आवृत्ति बदलों और बुद्धिमान नियंत्रण टर्मिनलों को स्थापित करके, चर फ़्लो तकनीक अल्गोरिदम के आधार पर विभिन्न पालन की अवस्थाओं और पानी की गुणवत्ता के पैरामीटरों के अनुसार सर्क्यूलेटिंग वाटर साइकल के पैरामीटर्स को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकती है, जिससे चर फ़्लो सर्क्यूलेशन होती है।

संदर्भ आरेख