Kara Tabanlı Endüstriyel Döngülü Su Tarım Sistemi (RAS) Süreç ve Parametre Tasarımı (Bölüm 2)

Döngülü Su Tarım Sistemi (RAS) Süreç Tasarım İlkeleri

Geleneksel akış tipi su tarımı ile karşılaştırıldığında Döngülü Su Tarım Sistemi (RAS) ileri teknolojiler ve ekipmanlar aracılığıyla su tekrar kullanımını sağlar. Tüm bileşenlerin etkinliği sağlamak için bilimsel bir sırayla çalışması gerekir. Ana tasarım ilkeleri şunlardır:

1. Sıralı Tedavi: Çılgın → Sıvılar → Gazlar

Öncelikle katı asımlı parçacıkları kaldırmamak, sonraki adımları bozar. Örneğin, parçacıklarla kaplanmış biyofiltre medyası, nitritli bakterilerin amonyum azotunu dönüştürmesini engelleyebilir ve su kalitesini düşürebilir. Katı parçacıklardan fazla organik madde, biyofiltreleri aşırı yükleme riskini artırabilir.

Tedavi Sırası :
1. Katı Parçacık Kaldırma

• Çözünmüş Kirlilik Kaldırma
• CO₂ Çıkarımı
• Dezenfeksiyon
• Oksijenleme ve Sıcaklık Kontrolü

2. Parçacık Boyutuna Göre Katı Atık Tedavisi

içinde Döngülü Su Tarım Sistemi (RAS) sisteminde, katı parçacık maddeler genellikle sucul organizmaların döllenmesinden veya tüketilmemiş yemden kaynaklanır. Katı atık tedavisi, parçacık boyutuna göre farklı tedavi yöntemleri kullanılarak yapılabilir, büyükten küçüğe doğru.

100 mikrondan büyük (ana olarak balık gübresi ve kalan yem) olan daha büyük parçacıklar için bu parçacıklar çökelirdir. Sistemde parçalanmasından sonra ardından gelen süreçlerdeki yükü artırmamak için bir çökeltme süreci uygulanabilir. Dikey akış çökelgecisi, çökelirli parçacıkları kaldırmak için yerçekimi ayrışımını kullanan bir cihazdır. Dikey akış çökelme süreci sayesinde %60-%70 oranında katı parçacıklar kaldırılır.

Bir dikey akış çökelgecisi ile ön işlemden sonra, çoğu çökelirli parçacık kaldırılmış olur ve geriye kalan çoğunlukla 30-100 mikron arasındaki asılı katı parçacıklardır. Bu parçaların fiziksel olarak mikrofiltre vasıtasıyla süzülmesi mümkündür.

Bir mikrofiltre tarafından süzüldükten sonra, kalan parçacıklar 30 mikron altındaki küçük asitlenmemiş parçacıklar ve bazı çözünür organik madde içerir. Bu kısımdaki parçacıklar, protein ayırıcı aracılığıyla köpük tarafından anafor edilerek ayırt edilir. Köpük ayrımı, mikroskobik asitlenmemiş parçacıkları, çözünür organik maddeleri kaldırma yeteneğine sahip yaygın bir yöntemdir ve oksijen artışı ve karbon dioksit çıkarma açısından belirli fonksiyonlara sahiptir. .

3. Sıralı Filtreleme Enfeksiyon Öncesi

3.1 Asitlenmemiş Katılar UV Dezinfeksiyonu Üzerindeki Etkisi

Su içindeki asılı parçacıklar,紫外線 ışınıyı dağıtabilir ve emebilir. Bu emme ve dağılım etkisi, yayılım sırasında 紫外线 enerjisinin tükenebilmesine neden olabilir ve bu da 紫外线 ışılarının şiddeti ve bakterisit etkisini daha da azaltabilir. Bir araştırmaya göre, asılı katı maddenin miktarı ile 紫外线 ışığına maruz kalan atık suyu fecal koliformlerin hayatta kalma oranları arasında bir ilişki bulunmuştur. Yüzeydeki parçacıklara sahip bakteriler, asılı parçacıklar tarafından korunur, bu nedenle 紫外线 jandarma sadece hayatta kalma kapasitesini 3-4 log10 birimleri kadar düşürebilir.

Asılı partikül maddeler,紫外線 ışınlarının su içindeki sıfır derinlik seviyesine kadar ulaşmasını engelleyebilir. Temiz su durumunda,紫外線 ışınları suyun göreceli olarak daha derin seviyelerine ulaşabilir ve farklı derinliklerdeki suyu dezenfekte edebilir. Ancak, su içinde asılı partiküller olduğunda,紫外線 ışınlarının sıfır derinliğe ulaşma yeteneği engellenebilir.

Bir Döngülü Su Tarım Sistemi (RAS) örneğin bir gölde, süspansiyon halindeki parçacık maddelerinin yok olduğu durumlarda,紫外線 radyasyonu su kütlelerinin 0.5-1 metre derinliklerine kadar etkili bir şekilde dezenfeksiyon yapabilir. Ancak, sudaki süspansiyon halindeki parçacıkların konsantrasyonu yüksekse,紫外線 ışınları sadece 0.2-0.3 metrelik derinliklere nüfuz edebilir ve daha derin su kütlelerinin tamamen dezenfekte edilmesini zor hale getirebilir, bu da dezenfeksiyon körlüğü alanlarının oluşmasına neden olabilir. Bu, bu yetersiz derecede dezenfekte edilen alanlarda mikroorganizmaların sürekli büyümesi ve çoğalmasına yol açabilir ve tüm su kümesinin su kalitesini etkileyebilir. Döngülü Su Tarım Sistemi (RAS) Sistem.

Asılı parçacık maddesi müdah介入 absence, belirli bir ultraviyoletabi (UV) ışınım doz seviyesi (örneğin 10-20mJ/cm²) bunu etkili şekilde öldürebilir. Ancak, su içinde birçok asılı partikül varsa, UV ışınım şidd强度 yalnızca orijinalinin %50-%70'si olabilir. Aynı dezenfeksiyon etkisini elde etmek için, UV ışınım süresini uzatmak veya UV lambasının gücünü artırmak gerekir. Aksi takdirde, bazı mikroorganizmalar tamamen öldürülmez ve bu da dezenfeksiyonun eksik kalmasına neden olur ve besin organizmlerinin enfeksiyon riskini artırır.

3.2 Asılı Katı Madde'nin Ozon Dezenfeksiyonuna Etkisi

Süspansiyon halindeki katı parçacıklar, su içindeki ozonu emegecektir. Süspansiyon halindeki parçacıkların büyük spesifik yüzey alanları nedeniyle, ozon molekülleri bu yüzeylere kolayca yapışabilir. Örneğin, besin artıkları, dışkı parçacıkları ve mikrobiyal topluluklar gibi süspansiyon halindeki parçacıkların yüzeylerinde birçok fiziksel olarak ozonu emebilen aktif alan bulunmaktadır. Bu da, ozonun süspansiyon halindeki katı madde ile bağlanması sonrası su içindeki patojenlerle (bakteri, virüs, mantar gibi) etkili bir şekilde temas etmesini zorlaştırarak, dezenfeksiyon verimliliğini düşürmektedir. Bu durum, dezenfeksiyon "mermisi" (ozon)nin ortada bulunan "engel" (süspansiyon halindeki parçacıklar) tarafından kesilmesine benzetilebilir.

Süspansiyonlu parçacıklardaki organik bileşenler patojenlerle ozon için rekabet eder. Birçok süspansiyonlu parçacık, tamamen sindirilmemiş proteinler, şekerler gibi organik maddeler içerir. Bu organik bileşenler, patojenler gibi, ozonla oksidasyon tepkimeleri geçirebilir. Suda süspansiyonlu parçacıkların fazla olması durumunda, ozon bu organik maddelerle öncelikli olarak tepki gösterir, bu da büyük miktarda ozonun tüketilmesine neden olur ve patojenleri öldürmek için kullanılan ozon miktarını azaltır. Örneğin, Döngülü Su Tarım Sistemi (RAS) yüksek konsantrasyondaki süspansiyonlu parçacık maddesi içeren bir sisteminde, ozon önce parçacıkların yüzeyindeki organik maddeyi oksidasyona tabi tutmak için çoğunu enerjisini kullanabilirken, suda zararlı mikroorganizmaları öldürmek için yalnızca küçük bir miktar ozon kullanılabilir.

3.3 Dezenfeksiyon Öncesi Filtrelemenin Avantajları

Fiziksel filtreleme (süspansiyonlu katı maddelerin kaldırılması), biyolojik filtreleme (çözünmüş zararlı maddelerin kaldırılması) ve gaz filtrelemesi (karbon dioksitin kaldırılması) aşamalarından sonra, sucul tarım suyu çok temiz hale gelmiştir. Bu noktada,紫外線 désinfection veya ozon désinfection kullanılsaydı, etkisi çok iyi olurdu.

4. Su Döngüsü Parametre Tasarımı

çekirdeği Döngülü Su Tarım Sistemi (RAS) su döngüsüdür. Peki, nasıl bir su döngüsü sağlayacağız? Döngü pompa çekirdektir ve işlevi insan kalbine benzer. Biyolojik filtre, tüm döngü sisteminin en yüksek noktasıdır, buradan su doğal atmosfer baskısıyla çeşitli sucul tarım havuzlarına akar ve ardından pompa havuzuna girer. Döngü pompa, suyu pompa havuzundan biyofiltreye pompalar ve böylece su döngüsünü sağlar.

Dolaşım pompa kadar önemli olduğu için, bir ana ve bir yedekle tasarlanmalıdır. Ana su pumması arızalanırsa, yedek su pumması vaktinde başlatabilir ve yetişme kazalarını önleyebilir.

Dolaşım Oranı Tasarımı

dolaşım oranı Döngülü Su Tarım Sistemi (RAS)  çok önemli dir. Uygun bir dolaşım oranı, tarım havuzundaki su kalitesinin eşit şekilde korunmasını sağlayabilir. Dolaşım yoluyla çözünmüş oksijen, besinler ve sıcaklık, tüm su kütleinde eşit olarak dağıtılabileceği gibi yerel su kalitesinin bozulmasını önleyebilir. En önemlisi, suyun dolaşımı yoluyla asılsunumlu parçacıkların kaldırılmasına destek olmaktır. Dolaşan su akımı, asılı parçacıkları filtreleme ekipmanına taşıyarak tedavi edebilir. Yeterli dolaşım oranı, asılı parçacık kaldırma verimliliğini artırır ve yetiştiricilik havuzlarındaki aşırı birikimini engelleyebilir. Bu nedenle, dolaşımın hızı, asılı parçacık düzeyini belirler.

Dolaşım oranının hesaplanması, öncelikle maksimum biyolojik taşıma kapasitesine göre besleme miktarını belirlemek ve ardından besleme miktarına göre saatte üretilen asımlı parçacık maddelerin miktarını hesaplamaktır. Daha sonra, havuz dolaşım suyu için tasarlanmış hedef TSS değeri ve her ekipmanın işleyiş kapasitesine göre dolaşım oranını hesaplayınız.

Özetle, çevrim oranı hesabının yapılması nispeten karmaştır. Deneyim temelli değerlere dayanarak, basitçe her 1 saatte bir döngü olarak kullanılabilecek bir referans değeri elde edilir. Örneğin, 1000 metreküp dolaşım suyu içeren bir levrek yetiştirme sisteminde çevrim sıklığı 2 saatlik bir çevrim olarak ayarlanmıştır. Bu nedenle, saatlik çevrim oranı 1000/2=500 ton/saat olur. .

Değişken Akış Tasarımı

Dolaşım pompa, dolaşım suyu akvaryumculukta enerji tüketiminde en yüksek olan ekipmanıdır. Eğer dolaşım pompa yüksek hızda çalışır durumda tutulursa, besin atıklarını besin suyu tankından hızlı bir şekilde kaldırır, ancak enerji tüketimi çok yüksektir. Eğer dolaşım pompa düşük bir hızda çalışır durumda tutulursa, enerji tüketimi daha düşüktür, ancak besin suyu tankındaki atıkların kaldırılma oranı yavaş olur. Frekans dönüştürücüleri ve akıllı kontrol terminali kurarak, değişken akış teknolojisi algoritmalar temelinde farklı yetiştirme aşamaları ve su kalitesi parametrelerine göre dolaşım suyu çevriminin parametrelerini otomatik olarak ayarlayabilir, böylece değişken akış çevrimi sağlanır.

Referans Şeması