陸上型工業化循環水養殖システム (RAS) プロセスおよびパラメータ設計 (第1部)

プロセス設計

地上型工業化 再循環水産養殖システム (RAS) (RAS)

地上型工業化 再循環水産養殖システム (RAS) (RAS) は、工学、バイオテクノロジー、機械設備、情報システム、科学的管理など、現代の工業技術を採用し、養殖プロセスを包括的に制御します。これにより、水生生物にとって最適な環境条件を作り出し、 年間を通じて高密度、高効率、健全な生産を可能にします これは、養殖の未来にとって重要な方向性を示しています。

設計ワークフロー

設計について 再循環水産養殖システム (RAS) 水処理プロセスはに基づいています  物質収支の原則 その核心的な目的は、有害物質（例：浮遊物、アンモニア窒素）を迅速に除去することです。これらの汚染物質に対する収支方程式が設定され、システムパラメータが導き出されます。そして、それらはでさらに洗練されます エンジニアリング  実務経験  モデルの信頼性を向上させるためです。

主要な設計パラメータは次のとおりです：  栽培種  および最大生物量負荷能力（生物量負荷能力=密度 ×有効水容量 ) これに基づいて、毎日の飼料投入量と総廃棄物（固体粒子、アンモニア窒素）が計算されます。これらの値は設備仕様（例：バイオフィルターのサイズ、バイオメディアの体積、マイクロスクリーンフィルターの容量）を決定します。

ステップバイステップのワークフロー

ステップ1: 養殖用水の体積を決定する

水の体積は、次の要素に基づいて決定されるべきです。  土地の可用性、財政能力 そして運営の拡張可能性。

ステップ2: 養殖種を選択する

種の選択には、次のこと考慮する必要があります：  水質との適合性 農業の複雑さ、成長サイクル、市場の需要、経済的実現可能性。

ステップ3: 飼育密度と最大日間給餌量を定義する

選択した飼育種および飼育水域のサイズに基づいて適切な飼育密度を計算し、それを使用して最大日間給餌量を計算します。

ステップ4: 最大廃棄物生成量を算出する

工業化循環水処理プロセスの設計の核心は、給餌後に発生する飼育廃棄物を迅速に除去することです。言い換えれば、給餌前に養殖池内のすべての水質指標はバランスが取れており、基準を満たしています。しかし、大量の飼料を投入すると、飼育池のバランスが崩れ、大量の固体、液体、気体の廃棄物が発生します。

ステップ5: 水処理設備を設計する

最大廃棄物総量に基づいて水処理設備の性能パラメータを計算する .

参考プロセスパラメータ

特別な運転モード

通常の養殖モードに加え、次の通常要因もプロセス中に考慮されるべきです 循環型養殖システム (RAS) システム (RAS) .

1. 停電時の緊急モード

養殖プロセス中の停電は、循環水養殖システムに致命的な損失をもたらす可能性があるため、設計において停電時の緊急モードを備えることが必要です。

1) バックアップ発電機の設置: 停電時に迅速に発電機を起動し、循環水システムの正常な動作を確保します。

2) オーバーフローパイプの設計: 循環ポンプが停電で作動しなくなった場合、オーバーフローパイプがポンププール内の水を迅速に排水し、水があふれるのを防ぎます。

3) 緊急酸素供給設備の設置: 溶存酸素濃度が低い状態では養殖動物が急速に死ぬ可能性があります。液体酸素システムは電気を使わず、停電時でも養殖プールに継続的に酸素を供給し、養殖動物の短期間の健康を確保します。

消毒モード

繁殖過程で動物が病気を発症する場合、水の消毒のために物理的な滅菌だけに頼るのは不十分です。この場合、一部の化学薬品が消毒や滅菌に使用されることがあります。化学薬品の残留物は、水循環を通じて生化学フィルターに入り込む可能性があります。生化学フィルター内の硝化細菌は非常に脆弱であり、化学物質の流入により大量の硝化細菌が死滅する恐れがあります。したがって、設計時には 再循環水産養殖システム (RAS) システムにおいて、個別の消毒モードが必要です。化学的消毒が必要な場合は、循環水が生化学フィルターを通らないようにしてください。

アイドルモード

湿気の多い環境では、バルブの金属部品（バルブステム、バルブコアなど）は空気中の酸素や水分と化学反応を起こしやすく、錆が発生します。繁殖プロセス中、バルブはしばしば回転し、部品同士の摩擦で錆が削り取られます。しかし、長期的なメンテナンスにより、バルブの部品間には大量の錆が蓄積し、部品間の摩擦が増加し、バルブが回転しにくくなり、場合によっては開かなくなります。これに対処するため、メンテナンスモードではすべてのバルブが一日に一度開かれ、長期間使用しないことで引き起こされるバルブの故障を回避します。

以上の特別なモードを考えると、操作が比較的複雑であると判断され、作業者が誤った操作を行うと不要な損失が発生します。バンバン社は、異なる状況に応じて異なる動作モードに切り替え可能な循環水用のスマート制御システムを発売しました。