Diskiniai difuzoriai komercinei RAS akvakultūrai: padidinkite išgyvenamumą ir sumažinkite vėdinimo išlaidas 28 %

Diskiniai difuzoriai komercinei RAS akvakultūrai: padidinkite išgyvenamumą ir sumažinkite vėdinimo išlaidas 28 %

Ištirpęs deguonis yra vienintelis svarbiausias ribojantis veiksnys komercinėse recirkuliacinėse akvakultūros sistemose. Kai 8 000 -kvadratinių- metrų ploto vidaus krevečių ferma Tailande pakeitė savo paviršinio sparnuotės aeratorius į 9- colių EPDM smulkių burbuliukų diskinius difuzorius, rezultatai perrašė jų gamybos ekonomiją: aeracijos energijos sąnaudos sumažėjo 28%, stabilizavosi dugno bako deguonies viršijimo greitis 5 nuo 79% iki 93%. Čia pateikiama visa techninė analizė, kodėl diskiniai difuzoriai pranoksta visas senas RAS aeracijos technologijas ir kaip juos sukonfigūruoti siekiant maksimalios grąžos.

IŠTIRPYTO DEGUONIO PROBLEMA KOMERCINĖJE RAS

Didelio -tankio patalpų žuvų ir krevečių ūkiai visiškai priklauso nuo mechaninio aeravimo. Nėra atmosferos re-aeracijos, fotosintetinio deguonies iš dumblių ir įtekančio vandens srauto neskiedimo - aeravimo įranga turi tiekti kiekvieną ištirpusio deguonies miligramą. Kai ši įranga neveikia, pasekmės greitai pakyla:mažas DO sukelia atsaką į stresą, slopina maitinimąsi, silpnina imuninę funkciją ir sunkiais atvejais sukelia masinį mirtingumą per kelias valandas. Tačiau daugelis komercinių RAS įrenginių ir toliau remiasi paviršiniais aeratoriais, prieš kelis dešimtmečius sukurtais mažo-tankio lauko tvenkiniams, todėl per didelis energijos suvartojimas, prastas deguonies perdavimas gylyje ir lėtinis sub-mirtinas jų atsargų stresas yra neišvengiamos eksploatavimo išlaidos.

Deguonies perdavimo fizika paaiškina, kodėl paviršiniai aeratoriai yra iš esmės riboti. Darbaratis, purškiantis vandenį ant paviršiaus, sukuria deguonies pernešimą pirmiausia per oro{1}}vandens lašelių sąsają ir paviršiaus turbulenciją. Burbulo srautas yra negilus, kontakto laikas trumpas, o energija, išeikvojama purslams -, o ne smulkių burbuliukų susidarymui su dideliu paviršiaus-ploto- ir -tūrio santykiu -, reiškia elektros energijos švaistymą. Gilesnėse nei 1,5 metro talpyklose paviršiniai aeratoriai iš esmės palieka apatinį vandens sluoksnįnedeguonies, sukuriant sluoksniuotą aplinką, kurioje krevetės ir žuvys yra priverstos rinktis šiltą paviršinį vandenį su pakankamu deguonies kiekiu ir vėsesnį dugno vandenį, kuris veiksmingai yra hipoksinis.

KODĖL DISKINĖS DIFUZUOTORIAI PRIEŠ TRADICINĘ AERAVIMĄ

Smulkūs burbuliniai diskiniai difuzoriai išsprendžia deguonies perdavimo problemą pagrindinės fizikos lygmeniu. Sumontuoti ant rezervuaro grindų, jie išskiria tankią sruogą1-3 mm skersmens mikroburbuliukaikurios lėtai kyla per visą vandens stulpelį. Taip vienu metu pasiekiami trys dalykai, kurių paviršiniai aeratoriai negali:

Pirma, pailgintas dujų{0}}vandens kontakto laikas.1 mm burbulas, kylantis iš 2-metrų bako dugno, paviršių pasiekia maždaug per 30{5}}40 sekundžių, palyginti su sekundės dalimi ant paviršiaus aptaškytų lašelių. Šio lėto kilimo metu deguonis nuolat pasklinda per burbulo ir vandens sąsają, todėl pasiekiamas žymiai didesnis deguonies perdavimo efektyvumas.Antra, vertikali vandens cirkuliacija.Kylantis burbulo stulpelis užtikrina švelnų, tankų{0}}platų cirkuliacijos modelį, kuris pašalina šiluminę ir deguonies stratifikaciją. Vanduo iš deguonies išeikvoto dugno pakeliamas į aeruojamą zoną, o deguonies prisotintas paviršinis vanduo traukiamas žemyn, sukuriant homogeninę deguonies prisotintą aplinką visoje vandens storymėje. Ši cirkuliacija taip pat nušluoja nusistovėjusias kietąsias medžiagas į centrinius kanalizaciją, pagerindama bendrą bako higieną.Trečia, lanksti EPDM membranayra sukurtas specialiai akvakultūros sąlygoms: jis atsparus užsiteršimui dėl likusių pašarų dalelių ir žuvų mėšlo, toleruoja nedidelę jūros vandens koroziją jūrinėse RAS sistemose ir išlaiko pastovų burbulo dydį daugelį metų nepertraukiamo veikimo. Kai oro tiekimas sustoja, membranos savaime{1}}užsandarančios perforacijos užsidaro ir neleidžia vandeniui grįžti atgal į oro vamzdyną.

Deguonies panaudojimo greičio skirtumas yra pats reikšmingiausias skaičius šiame palyginime. Diskinio difuzoriaus sistema, tiekianti 26–33 % OUE, reiškia, kad kiekvienam pūstuvo sunaudotos elektros energijos vienetui,Iš tikrųjų vandenyje ištirpsta du ar tris kartus daugiau deguonieslyginant su paviršiniu aeratoriumi. Šis santykis tiesiogiai reiškia 28 % energijos sumažinimą, užfiksuotą Tailando atvejo tyrime -, o objekte, kuriame aeracijos orapūtės veikia 24 valandas per parą, 365 dienas per metus, kasmet sutaupoma greitai.

KOMERCINĖS ATVEJO TYRIMAS: VIDAUS KREVEČIŲ RAS TAILANDE

Įtikinamiausi diskinio difuzoriaus veikimo įrodymai gaunami iš didelio{0}}masto komercinio modernizavimo Tailando baltųjų krevečių (Litopenaeus vannamei) recirkuliaciniame ūkyje. Įrenginys apima8000 kvadratinių metrųsu 16 kultūrinių rezervuarų ir bendra paros vandens cirkuliacija15 000 kubinių metrų. Kai gyvulių tankumas yra 120 krevečių viename kubiniame metre, deguonies poreikis yra labai didelis - ir nuolatinis.

Prieš modernizavimą ūkis rėmėsi paviršiniais sparnuotės aeratoriais. Operacijos simptomai buvo klasikiniai nepakankamai-aeruotai intensyviai RAS:apačioje ištirpusio deguonies kiekis paprastai nukrisdavo žemiau 3 mg/l, krevetės dažnai patyrė streso{0}}sukeltus lydymosi reiškinius, pašarų konversijos koeficientas (FCR) buvo neekonomiškas 1,82, o mėnesinės sąskaitos už elektrą buvo vienintelės didžiausios veiklos sąnaudos. Ūkis veikė nesaugioje būsenoje, kai vieno orapūtės gedimas arba netikėtas deguonies nutekėjimas šėrimo metu gali sukelti masinį mirtingumą.

Modifikavus visus paviršinius aeratorius buvo pakeista 2 200 vienetų 9 colių EPDM diskinių difuzorių, tolygiai paskirstytų 16 kultūros bakų. Kiekvienas difuzorius veikia 2-7 m atstumu³/h oro srautas, užtikrinantis tankų, persidengiantį burbulų dangą, pašalinantis negyvas deguonies zonas. Rezultatai po a5 mėnesių bandomasis laikotarpisbuvo dokumentuojami pagal kiekvieną pagrindinę gamybos metriką:

Energijos ir sąnaudų efektyvumas

Bendras aeracijos energijos suvartojimas sumažėjo28%, todėl kasmet sutaupoma daugiau energijos$52,000. Šis sumažėjimas atsirado dėl didesnio deguonies perdavimo efektyvumo, leidžiančio orapūtėms veikti esant mažesniam slėgiui ir mažesniam srautui, kartu patenkinant bendrą deguonies poreikį. Vien tik santaupos suteikė aatsipirkimo laikotarpis yra trumpesnis nei 18 mėnesiųinvesticijoms į difuzoriaus modernizavimą.

Vandens kokybė ir ištirpęs deguonis

Apačioje{0}}bako ištirpęs deguonis stabilizuotas ties5,2-6,5 mg/l, pašalindama lėtinę hipoksiją, kuri slopino maitinimąsi ir sukėlė streso atsakus. Labai svarbu, kad šis DO lygis buvo palaikomas tolygiai nuo bako dugno iki paviršiaus ir baigėsi stratifikacija, dėl kurios krevetės buvo priverstos rinktis tarp temperatūros ir deguonies. Amoniakinio azoto ir nitritų koncentracijos sumažėjo maždaug40%, tiesioginė deguonies prisotintos dugno aplinkos, palaikančios tvirtą nitrifikacinį bakterijų aktyvumą visuose panardintuose paviršiuose, pasekmė.

Išgyvenamumo rodiklis ir gamybos biologija

Krevečių išgyvenamumas padidėjo nuonuo 79% iki 93%- 14-procentų-punktų pagerėjimas, kuris yra nepaprastas intensyvios akvakultūros srityje, kur 3-5 % išgyvenamumo padidėjimas paprastai laikomas reikšmingu. Ligos protrūkių dažnis smarkiai sumažėjo, nes buvo pašalintas lėtinis stresas – pagrindinis imunosupresantas sergant intensyvia RAS. Pašarų konversijos koeficientas (FCR) pagerėjo nuonuo 1,82 iki 1,57, tai reiškia, kad kiekvienam kilogramui krevečių biomasės pagaminti reikėjo 14 % mažiau pašarų. Tokio masto gamykloje sutaupyta suma dėl sumažėjusio mirtingumo ir patobulinto FCR sumažina net energijos taupymą.

PROFESINĖS DISKINĖMS DIFUZUOTORIŲ SISTEMŲ NAUDOJIMO GAIRĖS

Norint pasiekti Tailando atvejo tyrime užfiksuotus rezultatus, reikia daugiau nei paprasčiausiai įrengti difuzorius ir įjungti pūstuvus. Šie veiklos protokolai sudaryti iš komercinės akvakultūros patirties krevečių, tilapijų ir lašišų RAS įrenginiuose:

Vienodas bako{0}}grindų paskirstymas yra ne-derėtinas.Difuzoriai turėtų būti išdėstyti tinkleliu su vienodais atstumais, apskaičiuotais taip, kad būtų užtikrintas persidengęs burbuliukas esant projektiniam oro srautui. Tikslas – nulinės deguonies negyvos zonos - bet koks grindų plotas, kurio nenušluoja kylantys burbuliukai, kaupsis kietos medžiagos ir taps hipoksinis. 9 colių diskiniams difuzoriams, veikiantiems 2-7 m atstumu³/val., įprastas 1,2-1,8 metro atstumas nuo centro-į centrą užtikrina vienodą aprėptį iki 2,5 metro gylio rezervuaruose. Norint išlaikyti burbuliukų tankį per visą vandens stulpelį, gilesnėse talpyklose reikia didesnio atstumo.

Kasmėnesinis oro plovimas apsaugo nuo bioplėvelės užsiteršimo.Laikui bėgant ant EPDM membranos paviršiaus kaupiasi likusios pašarų dalelės ir bakterijų bioplėvelė, palaipsniui mažindamos oro srautą ir keisdamos burbuliukų dydžio pasiskirstymą. Mėnesinis plovimo ciklas -, trumpam padidinantis oro srautą iki didžiausios vardinės talpos 30-60 sekundžių vienoje difuzoriaus zonoje -, pašalina susikaupusius nešvarumus ir atkuria dizaino našumą. Įrenginiams, kuriuose yra daug organinių medžiagų, gali būti reikalingas kas dvi savaites atgalinis plovimas.

Membranos medžiaga turi atitikti vandens chemiją.Standartinės EPDM membranos gerai veikia gėlame vandenyje ir{0}}mažo druskingumo sūriame vandenyje. Jei norite visiškai-tipėti jūros vandens akvakultūrą (lašišų peryklos, jūrinių krevečių veislynai), nurodykitesilikoniniai membraniniai difuzoriaikurie atsparūs oksidaciniam jūros vandens skilimui, kurį EPDM sukelia ilgą laiką. Papildomos medžiagų sąnaudos yra nedidelės, palyginti su prastova ir darbo sąnaudomis, atsirandančiomis dėl priešlaikinio membranos pakeitimo sandėliuojamame gamybos bake.

Automatizuotas DO valdymas maksimaliai taupo energiją.Pažangiausi RAS įrenginiai savo orapūtes susieja su talpykloje esančiais{0}}tirpusio deguonies jutikliais per programuojamą loginį valdiklį (PLC). Kai DO viršija tikslinę nuostatą (paprastai 5,5-6,0 mg/L krevetėms, 6,0–7,0 mg/L pelekinėms žuvims), ventiliatoriaus galia automatiškai moduliuojasi žemyn, taupant energiją mažai deguonies poreikio laikotarpiais, pvz., tarp maitinimo ciklų arba vėsesnėmis nakties valandomis. Šis uždaro ciklo valdymas paprastai fiksuoja papildomą 10–15 % energijos sumažėjimą, viršijantį pačių difuzorių pradinį efektyvumo padidėjimą.

TAIKYMAS AKVAKULTŪROS SEKTORIUOSE

Nors Tailando krevečių atvejo tyrimas pateikia išsamiausią duomenų rinkinį, smulkių burbulinių diskų difuzoriai parodė lygiavertę naudą visame komercinių akvakultūros sistemų spektre:

Kambarinės RAS žuvelės(Tilapija, Barramundi, Eurazijos ešeriai): Diskiniai difuzoriai užtikrina vienodą DO pasiskirstymą, būtiną tolygiam augimui tarp rezervuarų populiacijų. Tilapijoje RAS veikia 60-80 kg/m³Gyvūnų tankumas, vertikali cirkuliacija iš apatinių difuzorių taip pat pagerina kietųjų medžiagų transportavimą į centrinius kanalizaciją, sumažindama pasroviui esančių būgninių filtrų apkrovą.

Lašišų jauniklių peryklos ir RAS išauga-:Atlanto lašišos yra ypač jautrios DO svyravimams, net trumpalaikės 5 mg/l sąlygos sukelia žiaunų pažeidimą ir padidina jautrumą amebinei žiaunų ligai (AGD). Diskinių difuzorių sistemos, užtikrinančios stabilų 7-8 mg/L DO, tampa standartu šiuolaikinėse RAS peryklose. Membranos medžiaga turi būti nurodyta kaip silikonas, skirtas naudoti jūros vandens stadijoje.

Intensyvi lauko tvenkinių akvakultūra:Nors diskiniai difuzoriai pirmiausia skirti rezervuarams ir RAS, jie taip pat pranoksta irklinius aeratorius iki 2 metrų gylio tvenkiniuose. Apačioje-montuojamas difuzoriaus tinklelis pašalina „negyvąją zoną“ po irklais ir užtikrina tolygesnį deguonies pasiskirstymą netaisyklingos formos tvenkiniuose.

IŠVADA: IŠTIRPYTO DEGUONIO EKONOMIKA

Tailando atvejo tyrimas įrodo principą, kurį kiekvienas intensyvios akvakultūros operatorius turėtų atsižvelgti į:ištirpęs deguonis yra ne veiklos sąnaudos, kurias reikia sumažinti, o gamybos sąnaudos, kurių optimizavimas generuoja neproporcingą grąžą. 28 % aeracijos energijos sutaupymas perėjus prie diskinių difuzorių yra matomiausia nauda, ​​tačiau ji nėra pati svarbiausia. 14 -punktų pagerėjimas išgyvenamumo rodiklyje ir 0,25- punkto FCR sumažėjimas rodo daug didesnį finansinį poveikį - ir abu yra tiesioginės stabilaus, pilno -vandens stulpelio aprūpinimo deguonimi pasekmės, o ne ribinės, tik paviršiuje esančios aeracijos, dėl kurios krevetės ir žuvys gali tiesiog išgyventi.

Didelio{0}}tankio RAS ūkiuose patalpose ir intensyvaus lauko tvenkinių eksploatacijoje smulkių burbuliukų diskiniai difuzoriai suteikia retą vienu metu teikiamų pranašumų derinį:mažesnės veiklos sąnaudos, didesnis produkcijos derlius, geresnė vandens kokybė ir mažesnė ligų rizika. Kapitalo investicijos į difuzoriaus modernizavimą komerciniu mastu susigrąžinamos vien taupant energiją per 12–18 mėnesių; gamybos prieaugis kasmet didėja.

WhatsApp: +86 137 9555 6548|El. paštas: [email protected]