Kontinentalni industrijski sustav recirkulacije akvakulture (RAS) Postupak i dizajn parametara (Dio 2)

Sustav recirkulacije akvakulture (RAS) Principi dizajna postupka

Zarazno od tradične akvakulture s protekom vode, Sustav recirkulacije akvakulture (RAS) dostiže ponovno korištenje vode putem naprednih tehnologija i opreme za obradu. Svi komponenti moraju raditi u znanstvenom redoslijedu poslova kako bi se osigurala učinkovitost. Ključni principi dizajna uključuju:

1. Redoslijed obrade: Tvari → Tekuci → Plinovi

Ako se čvrste suspenzirane čestice ne uklone prvo, to će ogroziti nadaljne korake. Na primjer, medija biofiltara obložena česticama sprečava nitrificirajuće bakterije da pretvaraju amonijak u azot, što pogoršava kvalitetu vode. Previše organske tvari iz čestica također može preopterećiti biofiltre.

Niz obrade :
1. Uklanjanje čvrstih čestica

• Uklanjanje disperziranih onesnaživača
• Istiranje CO₂
• Dizinfekcija
• Oksigeniranje i kontrola temperature

2. Obrada čvrstog otpada prema veličini čestica

U Sustav recirkulacije akvakulture (RAS) u sustavu, čvrsta čestica glavnina potiče od izmetaka akvakulturnih organizama i hrane koja nije potrošena. Obrada čvrstog otpada može koristiti različite metode obrade prema veličini čestica, od većih do manjih.

Za veće čestice s veličinom čestice preko 100 mikrona (glavno riblji izmetak i ostaci krmiva), te čestice su osiđive. Da bi se izbjeglo povećanje opterećenja sljedećih procesa nakon što se razbiju u sustavu, može se primijeniti proces osiđivanja. Vertikalni tokač osiđivač je uređaj koji koristi gravitacijsko odvajanje za uklanjanje osiđivih čestica. Putem procesa vertikalnog toka osiđivanja uklanja se 60% - 70% čvrstih čestica.

Nakon prethodne obrade vertikalnim tokačem osiđivačem, većina osiđivih čestica je uklonjena, a preostala većina su održne čestice u suspenziji između 30-100 mikrona. Ova dijelovi čestica mogu biti fizički filtrirane putem mikrofiltara.

Nakon što su prošli kroz mikrofiltar, preostale čestice su male suspenzirane čestice manje od 30 mikrona i neka rastvoriva organična tvar. Čestice iz ove skupine glavno se razdvajaju pomoću pjenom kroz proteinski separater. Pjena je uobičajena metoda koja može ukloniti mikrosuspenzirane čestice, rastvorivu organičnu tvar i ima određene funkcije povećanja kisika i uklanjanja ugljičnog dioksida. .

3. Sekvenarna filtracija prije dezinfekcije

3.1 Utjecaj suspenziranih tvari na UV dezinfekciju

Održane čestice u vodi mogu rasipati i apsorbirati ultraljubičastu zračenja. Ova apsorpcija i rasipanje mogu dovesti do potrošnje energije ultraljubičastog zračenja tijekom širenja, što dalje smanjuje intenzitet i baktericidni učinak ultraljubičastog zračenja. Jedan studij je pronašao korelaciju između sadržaja održanih tvari i preživljavanja fekalnih koliforma u otpadnoj vodi koja je izložena ultraljubičastom zračenju. Bakterije s česticama priloženim na površini zaštićene su od održanih čestica, stoga ultraljubičasta dezinfekcija može samo smanjiti sposobnost preživljavanja za 3-4 log10 jedinice.

Održane čestice u vodi mogu ograničiti dubinu pronikavanja ultraljubičastog zračenja u vodu. U čistoj vodi, ultraljubičasto zračenje može relativno duboko proniknuti u vodu i dezinficirati vodu na različitim dubinama. Međutim, kada postoje održane čestice u vodi, sposobnost pronikavanja ultraljubičastog zračenja bit će sprečena.

uzimanje a Sustav recirkulacije akvakulture (RAS) jezero kao primjer, u odsutnosti visokog koncentracije čestica u suspenziji, ultraljubičasta zračenja može biti učinkovito za dezinfekciju vodnih tijela do dubine od 0.5-1 metara. Međutim, ako je koncentracija čestica u suspenziji u vodi visoka, ultraljubičaste zrake mogu proniknuti samo do dubine od 0.2-0.3 metara, što čini teškoće za potpunu dezinfekciju dubljih dijelova vodena, stvarajući 'slepe' točke dezinfekcije. To može rezultirati nastavkom rasta i razmnožavanja mikroorganizama u ovim nevoljivo dezinficiranim područjima, što utječe na kvalitet cijelog vodnog tijela. Sustav recirkulacije akvakulture (RAS) sustav.

U odsutnosti interferencije s ovisnim česticama, određena razina doze ultraljubičastog zračenja (poput 10-20mJ/cm²) može učinkovito uništiti mikroorganizme. Međutim, ako postoji veliki broj ovisnih čestica u vodi, intenzitet ultraljubičastog zračenja može biti samo 50% - 70% od izvorne vrijednosti. Da bi se postigao isti efekat dezinfekcije, potrebno je produžiti vrijeme izloženosti ultraljubičastom zračenju ili povećati snagu ultraljubičaste lampe. U suprotnom, neki mikroorganizmi mogu ne biti potpuno uništeni, što rezultira nepotpunom dezinfekcijom i povećava rizik zaraze uzgojnima organizmima.

3.2 Utjecaj ovisnih tvari na ozonsku dezinfekciju

Otopljiva čestica će adsorbirati ozon u vodi. Zbog velike specifične površine otopljenih čestica, molekule ozona lako prilaze njihovim površinama. Na primjer, otopljive čestice kao što su ostaci hrane, gnojne čestice i mikrobiološki aglomerati imaju mnogo aktivnih mjesta na svojim površinama koje mogu fizički adsorbirati ozon. To čini da ozon teže učinkovito dolaziti u kontakt s patogenima (poput bakterija, virusa, gljiva itd.) u vodi nakon što se poveže s otopljivom česticom, time smanjujući učinkovitost dezinfekcije. To je kao da dezinfekcijska "metak" (ozon) biva presretnuta od strane "prepreke" (otopljenih čestica) po putu.

Organički sastojci u otopljenoj čestićnoj tvari natječu se s patogenima za ozon. Mnoge otopljene čestice sadrže organsku tvar, kao što su nepotpuno razgraničeni proteini, šećeri itd. Ove organske spojevine, poput patogena, mogu podvrgavati oksidacijskim reakcijama s ozonom. Kada ima previše otopljenih čestica u vodi, ozon će privremeno reagirati s ovim organskim tvarima, potrošivši veliku količinu ozona i smanjujući količinu ozona koja se koristi za dezinfekciju patogena. Na primjer, u Sustav recirkulacije akvakulture (RAS) sustavu koji sadrži visoke koncentracije otopljene čestićne tvari, ozon može najprije posvetiti većinu svoje energije oksidaciji organske tvari na površini čestica, dok će samo mala količina ozona biti dostupna za uništavanje štetnih mikroorganizama u vodi.

3.3 Prednosti filtracije prije dezinfekcije

Nakon fizičke filtracije (uklanjanja ovisnih tvari), biološke filtracije (uklanjanja rastvorenih štetnih tvari) i gasne filtracije (uklanjanja ugljičnog dioksida), voda za ribarstvo postaje vrlo čista. U tom trenutku, bez obzira koristite li UV dezinfekciju ili ozonsku dezinfekciju, učinak će biti vrlo dobar.

4. Dizajn parametara cirkulacije vode

Jezgra Sustav recirkulacije akvakulture (RAS) je ciklus vode. Dakle, kako omogućiti cirkulaciju vode? Cirkulacijski pompa je jezgra, a njezina uloga je slična ljudskom srcu. Biološki filtar je najviša točka cijelog sustava cirkulacije, gdje se voda prirodnim atmosferskim tlakom šalje u razne ribare i zatim u bazen s pumpe. Cirkulacijska pompa zatim pumpa vodu iz bazena s pumpe u biološki filtar, time postižući cirkulaciju vode.

Cirkulačni pumpa je tako važna, pa mora biti dizajnirana s jednom glavnom i jednom rezervnom. Kada glavna vodena pumpe pređe u pogrešku, rezervna vodena pumpe može biti pokrenuta u vrijeme kako bi se sprečili uzgojni nesreći.

Dizajn Cirkulacijske Stope

Stopa cirkulacije Sustav recirkulacije akvakulture (RAS)  je vrlo važno. Odgovarajući obor brzine može osigurati jednoliku kvalitetu vode u ribnjaku. Putem obora, disperzivni kisik, nutritivne tvari i temperatura mogu biti ravnomjerno distribuirani širom cijelog vodnog tijela, izbjegavajući lokalno oštećenje kvalitete vode. Najvažnije je da se promicanjem vode podstiče uklanjanje suspenziranih čestica. Tijek oborne vode može donijeti suspenzirane čestice do filtracijskog opremeza za obradu. Dovoljni obor brzine može poboljšati učinkovitost uklanjanja suspenziranih čestica i sprečiti njihovo preveliko nagomilavanje u ribnjacima. Stoga, brzina obora određuje razinu suspenziranih čestica.

Izračun brzine cirkulacije prvo zahtjeva određivanje količine hrane na temelju maksimalne biološke nosivosti, a zatim izračun količine suspenziranog čestica koje se proizvode po satu na temelju količine hrane. Zatim, na temelju ciljne vrijednosti TSS dizajnirane za cirkulirajuću vodu u bazi i obradne kapacitete svakog uređaja, izračunava se brzina cirkulacije.

Ukratko, izračun brzine ciklusa je relativno složen. Na temelju empirijskih vrijednosti, može se jednostavno koristiti kao referentna vrijednost za cikliranje svakih 1 sati. Uzevši kao primjer uzgoj jastreba u tijelu cirkulirajuće vode od 1000 kubnih metara, frekvencija ciklusa postavljena je na ciklus od 2 sata. Stoga je satna brzina cirkulacije 1000/2=500 tona/sat .

Dizajn promjenjive toka

Cirkulacijski pompa je oprema s najvećom potrošnjom energije u cirkulaciji vode za ribarstvo. Ako se cirkulacijska pompa drži u stanju visoke brzine cirkulacije, brzo će ukloniti odbijanje iz vode za ribarstvo iz ribnjaka, ali je potrošnja energije prevelika. Ako se cirkulacijska pompa drži u radu na niskoj brzini, iako je niska potrošnja energije, brzina uklanjanja odbijanja iz ribnjaka u vodi za ribarstvo je spora. Instaliranjem frekvencijskih pretvorenika i inteligentnih upravljačkih terminala, tehnologija promjenjive toka može automatski prilagoditi parametre ciklusa cirkulacijske vode na temelju različitih faza uzgoja i parametara kvalitete vode pomoću algoritama, postižeći cirkulaciju s promjenjivim tokom.

Referentni dijagram