זרימת תהליכים וציוד ליבה ב- RAs ספציפיים למינים

מָבוֹא

מחזור מערכות חקלאות חקלאיות (RAS) דורשות עיצובים תהליכים מותאמים ותצורות ציוד מיוחדות כדי לענות על הצרכים הביולוגיים והסביבים המובחנים של מינים מתורבתים שונים. וריאציות בייצור פסולת, דרישת חמצן, רגישות לאיכות המים ותכונות התנהגותיות מחייבות התאמות ספציפיות למינים בהנדסת RAS. מאמר זה בוחן את ההבדלים הקריטיים הללו על ידי ניתוח זרימת התהליך וציוד הליבה לארבע מיסות עיקריות חקלאיות: דגי סנפיר (למשל, סלמון ופורל), סרטנים (למשל, שרימפס), מלפפוני ים ואבלונים. כל קבוצה דורשת פתרונות ייחודיים בסינון, אוורור ואדריכלות מערכות כדי לייעל את הפרודוקטיביות תוך שמירה על תקני איכות מים.

I. RAS עבור Finfish

(1) זרימת תהליכי טיפול במים

לולאת המחזור העיקרית:

מיכל דגים → מסנן תופים אוטומטי סגור → משאבת זרימה → רחפנית חלבון (עם הזרקת אוזון) → ביו-פילטר מוגבה → עיקרי UV מסוג תעלה → מחליף חום → קו חמצן inline → מיכל דגים.

תהליך טיפול במים איפור:

מי ים בגאות גבוהה → בריכת שקיעה אדמה ראשונית (מרופדת) → מסנן מחסום חול → בריכת משקעים משנית (מרופדת) → משאבת הרמה → מסנן חול → רחפנית חלבון → ביופילטר מוגבה.

(2) רכיבי מערכת מפתח

מתקנים עיקריים:

• ביו-פילטר מוגבה בן ארבעה שלבים עם עיצוב זרימה
• מיכל עיקור UV מסוג ערוץ

ציוד ליבה:

• רחפן חלבון
• מסנן תופים אוטומטי סגור
• חמצן מוטב
• משאבות זרימה
• מחליף חום צלחת
• מפוח שורשים  פילטר חול (לאיפור מי ים)
• מיכל חמצן נוזלי (חיצוני למתקן)
• מערכת ניטור/תצוגה של איכות מים

חללים נלווים:

• חדר בקרה
• אחסון ציוד
• מַעבָּדָה
• חדר ניטור איכות מים

(3) פרמטרים טכניים מרכזיים

תקני איכות מים:

• SS: 8 מג/ל
• בַּקָלָה:<35mg/L
• סה"כ קוליפורמים:<3,500 CFU/L

ביצועי מערכת:

• שער חליפין: 1 מחזור מלא לכל 2-4 שעות
• Production Capacity: >30 ק"ג/מ"ק לדגים שטוחים (למשל, טורבוט/פלונדר)

II. RAS לשרימפס

(1) זרימת תהליכי טיפול במים

מיני השרימפס התרבותיים העיקריים של סין כוללים את הפנרופנאוס צ'יננסיס (שרימפס סיני), פנאוס מונודון (שרימפס נמר שחור), מרסופנאוס יפוניקוס (שרימפס קורומה), ליטופנאוס ואנאמיי (שרימופיה של פסיפיק), פנאוס פניקיטוס (Redtail Shrimpaneseanseanseans, redtain (redtain) (redtain) (redtain) (Bannangeopeneseans, Merginopenese, Merginopenes, Mergineuse, Merngeupenes, Metapenaeus Ensis (שרימפס שורם), ו- Exopalaemon carinicauda (שרימפס לבן סוער). בגלל בעיות מחלות חמורות במערכות בריכות פתוחות מסורתיות, חקלאות שרימפס בריאה התפתחה בשני כיוונים:

① חקלאות אקולוגית שלמה באזורים סופריקטורל/בין -ביניים

② RAS בצפיפות גבוהה בצפיפות גבוהה

שרימפס סיני, שרימפס יפני, סרטנים מנוקדים וכו 'בגלל הרגלי חיים, פחות שימוש בתרבות המים המחזור-מחזור המפעל, המתאים ביותר לתרבות מינים בצפיפות גבוהה במפעל הוא השרימפס הלבן הדרום אמריקני.

תהליך ה- RAS המותאם לשרימפס:

מיכל תרבות שרימפס → מיכל משקעים → פילטר חול → בריכת תרבות אקולוגית משולבת → משאבת הרמה → ביו -פילטר מוגבה → מיכל תרבות שרימפס

מי איפור מסופקים ממאגר לביו -פילטר. ניתן לפרוס מערכות לטיפול במים עצמאיות מרובות על בסיס סולם החווה כדי להתאים למינים שונים ולפשט את הניהול.

מתקני המפתח כוללים:

• מיכלי תרבות שרימפס
• מאגר אחסון מים
• ביו -פילטר
• מיכל משקעים
• פילטר חול
• בריכת תרבות אקולוגית משולבת

(2) רכיבי מערכת עיקריים

Tanks Shrimp Tanks

• צוּרָה:מלבני (2-3: 1 יחס אורך לרוחב) ליעילות שטח
• אֵזוֹר: 500-2,000 m²
• עוֹמֶק:1.8-2.0 m
• מדרונות:

קירות צד: 1: 1.5 עד 1: 2

תחתון: 1: 1, 000 עד 1: 2, 000 שיפוע

1. תכונות:

שערי כניסה/יציאה בצדדים קצרים יותר

בטנה אטומה (חימר או גיאוממברנה) לקרקעות נקבוביות

② מאגר אחסון מים

• פוּנקצִיָה: מספק מי איפור לביו -פילטר באמצעות שאיבה
• לְעַצֵב:

הבנייה המושפעת מהגאות העדיפה

יחס שטח הפנים למיכלי תרבות: 1: 1.5 עד 1: 2

קיבולת המספיקה לגדול או שווה למחזור ייצור 1 (פעולת לולאה סגורה מונעת הצגת פתוגן)

• אלטרנטיבות בקנה מידה קטן:

בארות מסוננות

מאגרים חדירים

יתרונות אקולוגיים:

• חיטוי סולארי:חשיפה יומית של UV
• אוורור טבעי:גלי פני שטח מונעי רוח שומרים על גבוה
• פיתוח מיקרוביאלי/אצות:מצע יוצר קהילות ביו -אקטיביות לטיהור מים
• נתוני שדה מראים שמאגרי החוף שומרים על איכות מים יציבה כאשר הם מבודדים מזיהום חיצוני.

III. RAS למלפפון ים

RAS מלפפון ים דורש תשומת לב מיוחדת ליעילות אנרגטיתוכןהפחתת עלויותבמיוחד במהלך החורף כאשר דרישות האנרגיה התרמית גבוהות. מעבר לתכנון מתקנים חסכוניים באנרגיה, מיחזור המים מפחית משמעותית את עלויות החימום על ידי שימוש חוזר בשפכים המותנים תרמית. עיצוב המערכת מתמקדטיפול יעיל במיםוכןויסות טמפרטורה לחיסכון באנרגיה.

(1) זרימת תהליכי טיפול במים

התהליך המותאם לתרבות מלפפוני ים:

שפכים של מיכל תרבות → משקעים/סינון מיקרו -קרן → רחפן חלבון (עם חיטוי אוזון) → ביו -פילטר/ביו -פילטר משולב → עיקור UV → ויסות טמפרטורה → אוורור → מיכל תרבות

(2) ניתוח רכיבי טיפול במים

אפשרויות הסרה סולידיות

• מיכל משקעים:

יתרונות: אפס עלות תפעולית

חסרונות: יעילות הסרה נמוכה יותר לעומת מיקרו -קרקע

• סינון מיקרו -קרקע:

אפשרויות: מסנני מסך מעוקלים, מסננים מוטבעים, מסנני תוף

חילופי דברים:

מסכים מעוררים: הסרת חלקיקים נמוכים יותר אך שימוש מינימלי באנרגיה

-מסנני תוף אוטומטיים: יעילות גבוהה אך דורשים קלט אנרגיה

② רחפן חלבון עם אוזון

• מסיר חלקיקים<30 μm and organic colloids
• יתרונות אוזון:

הפעלה פתוגנית

חומר אורגני מומס (DOM) חמצון

התפשטות משותפת

Doenhancement

③ מערכת Biofiltration

• ביו -פילטר קונבנציונאלי:

מדיה מצופה מיקרובה מבזבזת אורגנים מומסים ואמוניה

• ביו -פילטר משולב (מומלץ):

עיצוב שכבה כפולה:

שכבת יותר: נושאי ביו-פילם מסוג מברשת

שכבת עלייה: מקרו -אילגיי (למשל, ULVA) לספיגת חומרים מזינים וייצור O₂

תכונות:

מבנה חממה הניתן אור (פוטוסינתזה בשעות היום)

וילונות תרמיים נשלפים (בידוד לילה)

ניקוז תחתון רב-אופר

אוורור משובח בבסיס טנק

Streming Stremization

• יחידות UV מסוג ערוץ: פיתרון פשוט ותחזוקה נמוכה עבור RAS מלפפון ים

⑤ ויסות טמפרטורה

• חוֹרֶף:חימום הדוד
• קַיִץ:מערכות מי ים עמוקות או מערכות קירור

⑥ aeration

• מפזרים דקים בביו-פילטרים משפרים:

לעשות רמות

פעילות ביו -פילם

פריסת מתקן

• חוות קטנות/בינוניות: יחידות טיפול ותרבות במוצרי שיתוף בבניין אחד
• חוות גדולות: מפעל לטיפול במים ייעודי עם אספקה מבוזרת

Iv. RAS עבור Abalone

בבתי גידול טבעיים, התגורר בעיקרו בעיקרנקיקי סלע, מערות ומדפיםבתוך אזורים עשירים באלגלי המאופיין על ידיאיכות מים בתולי וזרמים חזקיםו בהתחשב בדרישות איכות המים הגבוהות שלהם, RAS Abalone חייבת לשמור:

• מוצקים מושעים מינימליים
• שקיפות גבוהה
• מזהמים אורגניים נפתחים
• Elevated dissolved oxygen (DO >6 מ"ג/ל)

① מבני צריכת מים

כדי להימנע משימוש ישיר במים גאות ושפל שעלולים להיות מזוהמים, מבני צריכת החוף הם חיוניים:

• מאגרי גאות ושפל
• בארות מיטות פילטר
• בריכות אחסון חדירות

אלה מספקים טיפול ראשוני לפני שנכנסים למים לרכבת הטיפול ב- RAS.

② תהליך טיפול במים

זרימת תהליכים אופטימלית:

מיכל תרבות אבלון → סינון מיקרו -קרן → רחפן חלבון (עם אוזון) → ביו -פילטר/ביו -פילטר משולב → מעקר UV → ויסות טמפרטורה → חמצן → מיכל תרבות

רכיבי מפתח:

• רחפן חלבון משופר באוזון:

קריטי לבקרת פתוגן והסרה אורגנית

פועל לסירוגין עם UV לחיטוי סינרגיסטי

• עיצוב ביו -פילטר משולב:

אזור עליון:מקרו -אילגיה מושעה (Gracilaria או Ulva) עבור ספיגת תזונה

תחתון תחתון:נושאי ביו-פילם מסוג מברשת לניטריקציה מיקרוביאלית

בָּסִיס:מפזרים דקים עם אוסף בוצה רב-הופר

• פרוטוקול חיטוי כפול:

Ozone ({{0}}. 1–0.3 מ"ג/ליטר שיורית) לבקרה ויראלית/חיידקית

UV (40MJ/CM²) כמחסום משני

③ ויסות טמפרטורה

אסטרטגיות עונתיות: