Sistem Akuakultur Beredar Berdasarkan Tanah (RAS) Proses dan Reka Bentuk Parameter (Bahagian 2)

Sistem Akuakultur Berkeliling (RAS) Prinsip Reka Bentuk Proses

Berbeza dengan akuakultur aliran tradisional, Sistem Akuakultur Berkeliling (RAS) mencapai penggunaan semula air melalui teknologi dan peralatan rawatan canggih. Semua komponen mesti beroperasi dalam aliran kerja yang disusun secara saintifik untuk memastikan keberkesanan. Prinsip reka bentuk utama termasuk:

1. Rawatan Berperingkat: Pepejal → Cecair → Gas

Kegagalan untuk mengeluarkan zarah terampai terlebih dahulu akan mengompromi langkah-langkah seterusnya. Sebagai contoh, media biofilter dilapisi dengan zarah akan menghalang bakteria nitrifikasi daripada menukarkan nitrogen amonia, merosakkan kualiti air. Bahan organik berlebihan dari zarah juga boleh membebankan biofilter.

Urutan Rawatan :
1. Pembuangan Zarah Pepejal

• Pembuangan Kesanjenan Terlarut
• Pengecaman CO₂
• Pembasmian kuman
• Penyubuhan & Kawalan Suhu

2. Pengendalian Sampah Tegar Mengikut Saiz Zarah

Di dalam Sistem Akuakultur Berkeliling (RAS) sistem, bahan tegar terutamanya berasal daripada kotoran organisma akuakultur dan makanan yang tidak dikonsumsi. Pengendalian sampah tegar boleh menggunakan kaedah pengendalian yang berbeza mengikut saiz zarah, dari besar ke kecil.

Untuk zarah yang lebih besar dengan saiz zarah lebih daripada 100 mikron (terutamanya kotoran ikan dan umpan sisa), zarah ini boleh disedimen. Untuk mengelakkan peningkatan beban pada proses seterusnya selepas ia terpecah dalam sistem, satu proses pengendapan boleh diambil. Penyedimen aliran mencancang adalah peranti yang menggunakan pemisahan graviti untuk mengalih keluar zarah yang boleh disedimen. Melalui proses penyedimen aliran mencancang, 60% -70% zarah pepejal dikeluarkan.

Selepas pra-pengesan oleh penyedimen aliran mencancang, kebanyakan zarah yang boleh disedimen telah dikeluarkan, dan majoriti baki adalah untuk zarah pepejal tergantung antara 30-100 mikron. Bahagian zarah ini boleh difilter secara fizikal melalui mikropenapis.

Selepas difiltrasi oleh mikrofilter, zarah yang tinggal adalah zarah terampang kecil di bawah 30 mikron dan beberapa bahan organik larut. Zarah dalam bahagian ini terutamanya dipisahkan oleh busa melalui pemisah protein. Pemisahan busa adalah kaedah biasa, yang boleh mengeluarkan zarah terampang mikro, bahan organik larut, dan mempunyai fungsi tertentu untuk meningkatkan oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. .

3. Penapisan Berturutan Sebelum Disinfeksi

3.1 Impak Jasad Terampang terhadap Disinfeksi UV

Zarah terampai dalam air boleh membahagi dan menyerap radiasi ultraviolet. Kesan penyerapan dan pembahagian ini boleh menyebabkan penggunaan tenaga ultraviolet semasa penyebaran, lebih mengurangkan kekuatan dan kesan pembunuh bakteria radiasi ultraviolet. Satu kajian telah mendapati korelasi antara kandungan zarah terampai dan kelangsungan hidup koliform feses dalam air sulih yang terpajan kepada radiasi ultraviolet. Bakteria dengan zarah melekat pada permukaannya dilindungi oleh zarah terampai, oleh itu, disinfeksi ultraviolet hanya boleh mengurangkan keupayaan kelangsungan hidup sebanyak 3-4 unit log10.

Bahan zarah terampai boleh membatasi kedalaman tembus cahaya ultraviolet dalam air. Dalam air jernih, sinar ultraviolet boleh menembus air dengan relatif dalam dan membersihkan air pada pelbagai kedalaman. Walau bagaimanapun, apabila terdapat zarah terampai dalam air, keupayaan tembus sinar ultraviolet akan terhalang.

mengambil satu Sistem Akuakultur Berkeliling (RAS) danau sebagai contoh, dalam keadaan tiada zarah terampai, radiasi ultraviolet mungkin berkesan dalam mensterilkan badan air sehingga kedalaman 0.5-1 meter. Tetapi jika konsentrasi zarah terampai dalam air adalah tinggi, sinar ultraviolet hanya boleh menembus hingga kedalaman 0.2-0.3 meter, membuat sukar untuk badan air yang lebih dalam menjadi sepenuhnya steril, membentuk titik buta pensterilan. Ini boleh menyebabkan pertumbuhan dan pembiakan mikroorganisma terus berlangsung di kawasan-kawasan yang tidak cukup disterilkan, mempengaruhi kualiti air keseluruhan Sistem Akuakultur Berkeliling (RAS) sistem.

Dalam keadaan tiada gangguan dari zarah tergantung, paras dos radiasi ultraviolet pada tahap tertentu (seperti 10-20mJ/cm²) boleh secara efektif membunuhnya. Tetapi jika terdapat banyak zarah tergantung dalam air, kekuatan ultraviolet mungkin hanya 50% - 70% daripada asalnya. Untuk mencapai kesan penyahbaktian yang sama, perlu memanjangkan masa paparan ultraviolet atau meningkatkan kuasa lampu ultraviolet. Jika tidak, beberapa mikroorganisma mungkin tidak sepenuhnya dibunuh, menyebabkan penyahbaktian yang tidak lengkap dan meningkatkan risiko infeksi kepada organisme pembiakan air.

3.2 Impak Zarah Tergantung Terhadap Penyahbaktian Ozon

Zarah tergantung akan menyerap ozon dalam air. Disebabkan oleh keluasan permukaan spesifik zarah tergantung, molekul ozon dengan mudah melekat pada permukaan mereka. Sebagai contoh, zarah tergantung seperti baki makanan, zarah kotoran, dan agregat mikrob mempunyai banyak tapak aktif di permukaan mereka yang boleh secara fizikal menyerap ozon. Ini membuat sukar kepada ozon untuk berinteraksi secara efektif dengan patogen (seperti bakteria, virus, kapang, dll.) dalam air selepas bersatu dengan zarah tergantung, dengan itu mengurangkan kecekapan penyedihan. Ia serupa dengan "peluru" penyedihan (ozon) dipotong oleh "halangan" (zarah tergantung) di tengah jalan.

Komponen organik dalam zarah tergantung bersaing dengan patogen untuk ozon. Banyak zarah tergantung mengandungi bahan organik, seperti protein yang tidak sepenuhnya dicerna, gula, dan sebagainya. Bahan-bahan organik ini, seperti patogen, boleh menjalani tindak balas oksidasi dengan ozon. Apabila terdapat terlalu banyak zarah tergantung dalam air, ozon akan bereaksi secara utama dengan bahan organik ini, menghabiskan jumlah besar ozon dan mengurangkan kuantiti ozon yang digunakan untuk membasmi patogen. Sebagai contoh, dalam satu Sistem Akuakultur Berkeliling (RAS) sistem yang mengandungi kepekatan tinggi zarah tergantung, ozon mungkin pertama-tama menggunakan kebanyakan tenaganya untuk mengoksida bahan organik di permukaan zarah-zarah tersebut, sementara hanyajumlah kecil ozon boleh digunakan untuk membunuh mikroorganisma berbahaya dalam air.

3.3 Kelebihan Penapisan Sebelum Disinfeksi

Selepas penapisan fizik (pembuangan bahan terapung), penapisan biologi (pembuangan bahan berbahaya yang larut), dan penapisan gas (pembuangan karbon dioksida), air akuakultur telah menjadi sangat jernih. Pada masa ini, sama ada menggunakan pembasmi ultraviolet atau pembaikan ozon, kesannya akan sangat baik.

4. Reka Bentuk Parameter Kitaran Air

inti daripada Sistem Akuakultur Berkeliling (RAS) ialah kitaran air. Jadi bagaimana membuat air mengalir? Pompa kitaran adalah inti, dan fungsinya seperti hati manusia. Penapis biologi adalah titik tertinggi dalam sistem kitaran, di mana air mengalir ke pelbagai kolam akuakultur melalui tekanan atmosfera semula jadi dan kemudian ke kolam pompa. Pompa kitaran itu kemudian memompa air dari kolam pompa ke dalam penapis biologi, dengan itu mencapai kitaran air.

Pump keliling sangat penting, jadi ia mesti direka dengan satu utama dan satu cadangan. Apabila pump air utama rosak, pump air cadangan boleh dinyalakan dengan pantas untuk mengelakkan kemalangan pembiakan.

Reka Bentuk Kadar Keliling

Kadar keliling Sistem Akuakultur Berkeliling (RAS)  sangat penting. Kadar sirkulasi yang sesuai boleh memastikan kualiti air seragam dalam kolam budidaya. Melalui sirkulasi, oksigen terlarut, nutrien, dan suhu boleh disebar secara merata di seluruh badan air, mengelakkan pelemahan kualiti air setempat. Yang paling penting adalah untuk memajukan pengeluaran zarah tergantung melalui sirkulasi air. Aliran air sirkulasi boleh membawa zarah terapung ke peralatan penapisan untuk rawatan. Kadar sirkulasi yang mencukupi boleh meningkatkan kecekapan pengeluaran zarah tergantung dan mengelakkan akumulasi berlebihan dalam kolam budidaya. Oleh itu, kelajuan sirkulasi menentukan tahap zarah tergantung.

Pengiraan kadar sirkulasi pertama-tama memerlukan penentuan kuantiti pemberian makan berdasarkan kapasiti biologi maksimum, dan kemudian mengira jumlah bahan suspended yang dihasilkan setiap jam berdasarkan kuantiti pemberian makan. Kemudian, berdasarkan nilai sasaran TSS yang direka untuk air sirkulasi kolam dan keupayaan pemprosesan setiap peralatan, kirakan kadar sirkulasi.

Secara keseluruhannya, pengiraan kadar sikel adalah agak kompleks. Berdasarkan nilai pengalaman, ia boleh digunakan sebagai rujukan mudah setiap 1 jam. Dengan mengambil contoh pelbagai ikan kakap dalam badan air sirkulasi 1000 meter padu, frekuensi sikel ditetapkan pada sikel 2 jam. Oleh itu, kadar sikel setiap jam adalah 1000/2=500 tan/jam .

Reka Bentuk Aliran Pemboleh Ubah

Pump sirkulasi adalah peralatan dengan penggunaan tenaga tertinggi dalam akuakultur air sirkulasi. Jika pompa sirkulasi dipertahankan dalam keadaan sirkulasi laju tinggi, ia akan dengan cepat mengeluarkan buangan daripada air akuakultur dari tangki akuakultur, tetapi penggunaan tenaga terlalu tinggi. Jika pompa sirkulasi dipertahankan beroperasi pada kelajuan rendah, walaupun penggunaan tenaga rendah, kadar pengeluaran buangan daripada tangki akuakultur dalam air akuakultur adalah perlahan. Dengan memasang penukar frekuensi dan terminal kawalan pintar, teknologi aliran pemboleh ubah boleh secara automatik menyesuaikan parameter kitaran air sirkulasi mengikut peringkat ternakan yang berbeza dan parameter kualiti air berdasarkan algoritma, mencapai sirkulasi aliran pemboleh ubah.

Rajah Rujukan