Key Takeaways
- Lieliem dīķiem var būt vajadzīgas vairākas aerācijas zonas, nevis viens centralizēts izplūdes punkts.
- PSA skābekļa sistēmas parasti ir vispiemērotākās tur, kur skābekļa patēriņš ir nepārtraukts un ārējo cilindru loģistika ir dārga.
- Ar dīķa platību vien nepietiek, lai noteiktu nepieciešamo skābekļa ģeneratora jaudu.
- Ir jānovērtē ūdens dziļums, biomasa, padeves ātrums, temperatūra, mērķa izšķīdušais skābeklis un skābekļa pārneses efektivitāte.
- PSA skābeklis ir jāintegrē ar pareizi izstrādātu sadales un difūzijas sistēmu.
Lieliem akvakultūras dīķiem ir nepieciešams vairāk nekā neregulāra aerācija.
Palielinoties dīķa platībai, ganāmpulka blīvumam un barošanās intensitātei, stabila izšķīdušā skābekļa uzturēšana visā ūdenstilpē kļūst arvien grūtāka.
Virszemes aeratori un pūtēji joprojām ir svarīgas daudzu akvakultūras sistēmu sastāvdaļas. Tomēr dažas intensīvās saimniecības izmanto arī ar skābekli bagātinātu aerāciju, lai nodrošinātu papildu skābekli augsta pieprasījuma periodos, atbalstītu grunts ūdens oksigenāciju un uzlabotu vispārējo skābekļa pārvaldības elastību.
Augstas plūsmas PSA skābekļa ģeneratori nodrošina uz vietas esošo skābekļa avotu fermām, kurām nepieciešama nepārtraukta vai liela apjoma skābekļa padeve.
Ja tie ir pareizi saskaņoti ar cauruļvadiem, difuzoriem un dīķu darbības apstākļiem, tie var nodrošināt vienmērīgāku skābekļa sadali lielās akvakultūras iekārtās. Šajā rakstā ir paskaidrots, kur lielas plūsmas PSA skābekļa sistēmas var pievienot vērtību un kādi tehniskie faktori ir jāizvērtē pirms sistēmas izvēles.
Kāpēc skābekļa pārvaldība kļūst grūtāka lielos dīķos
Jo lielāks ir dīķis, jo grūtāk ir nodrošināt vienmērīgu izšķīdušo skābekli visā ūdenstilpē.
Kopējās darbības problēmas:
- Nevienmērīgs skābekļa sadalījums starp centrālajiem un attālajiem dīķu apgabaliem
- Pazeminiet izšķīdušā skābekļa daudzumu apakšā
- Augsts skābekļa patēriņš pēc barošanas
- Samazināta skābekļa šķīdība karstā laikā
- Ātrs skābekļa patēriņš pie liela ganāmpulka blīvuma
- Organisko vielu uzkrāšanās gruntsūdenī un nogulumos
- Ierobežota reakcijas spēja pēkšņu zema skābekļa līmeņa notikumu laikā
Šie apstākļi nenozīmē, ka parastie aeratori ir neefektīvi. Daudzās saimniecībās mehāniskā aerācija joprojām ir galvenā skābekļa pārvaldības metode.
Tomēr ar skābekli bagātinātu aerāciju var ieviest, ja operatoriem nepieciešama papildu skābekļa jauda, koncentrētāka skābekļa padeve vai lielāka kontrole maksimālā pieprasījuma laikā.
Kas ir augstas plūsmas PSA skābekļa ģenerators?
PSA skābekļa ģenerators atdala skābekli no saspiestā apkārtējā gaisa un nepārtraukti ražo skābekli uz vietas.
Lieliem akvakultūras lietojumiem skābekļa ģenerators parasti ir savienots ar:
PSA skābekļa ģenerators nodrošina skābekļa avotu, savukārt faktiskā veiktspēja dīķī ir ļoti atkarīga no sadales sistēmas un skābekļa pārnešanas metodes.
Uz vietas esošā PSA skābekļa ģenerēšanas sistēma: dvīņu torņu adsorbcijas process, kas nodrošina nepārtrauktu augstas tīrības pakāpes skābekli.
Kā augstas plūsmas PSA skābeklis var atbalstīt lielus akvakultūras dīķus
1. Centralizēta skābekļa padeve vairākām aerācijas zonām
Augstas plūsmas PSA sistēma var piegādāt skābekli vairākām dīķu zonām vai vairākiem dīķiem, izmantojot centralizētu cauruļvadu tīklu.
Tas var samazināt atkarību no izkliedētiem cilindriem un vienkāršot skābekļa avota pārvaldību.
Dīķu vai aerācijas atzaru skaits, ko var atbalstīt viena iekārta, ir atkarīgs no: nepieciešamā skābekļa plūsmas uz atzaru, cauruļvada garuma un diametra, izplūdes spiediena, spiediena zuduma, difuzora veida un vienlaicīgas darbības pieprasījuma.
Tāpēc sadales tīkls ir jāprojektē kopā ar skābekļa iekārtu, nevis jāpievieno pēc tam.
2. Uzlabota skābekļa piegāde gruntsūdenī
Dziļos dīķos vai dīķos ar lielu krājumu gruntsūdenī var būt zemāks izšķīdušā skābekļa daudzums nekā virszemes ūdenī.
Ar skābekli bagātinātu gāzi var ievadīt, izmantojot apakšējos difuzorus vai augstas efektivitātes skābekļa pārvades iekārtas, lai atbalstītu skābekļa piegādi lielākā ūdens dziļumā.
Faktiskā skābekļa pārneses veiktspēja ir atkarīga no burbuļa izmēra, ūdens dziļuma, kontakta laika, gāzes plūsmas, ūdens cirkulācijas, difuzora stāvokļa, sāļuma un temperatūras. Liela skābekļa ģeneratora plūsma automātiski negarantē augstu izšķīdušā skābekļa daudzumu, ja vien pārvades sistēma nav pareizi projektēta.
3. Papildu jauda maksimālā skābekļa pieprasījuma laikā
Akvakultūras skābekļa pieprasījums mainās visu dienu un ražošanas ciklu.
Pieprasījums var palielināties karstā laikā, naktī un agrā rītā, intensīvas barošanās periodos, augstās biomasas stadijās, aļģu avārijās, samazinātos vēja apstākļos un ūdens kvalitātes pasliktināšanās laikā.
PSA skābekļa sistēma šajos periodos var nodrošināt papildu skābekļa jaudu uz vietas, palīdzot operatoriem reaģēt, negaidot ārējo cilindru piegādi.
4. Samazināta atkarība no cilindru loģistikas
Skābekļa baloni var palikt noderīgi ārkārtas vai neliela apjoma lietojumiem.
Tomēr lielajām saimniecībām ar nepārtrauktu skābekļa patēriņu var rasties atkārtotas izmaksas, kas saistītas ar balonu iegādi vai nomu, transportēšanu, iekraušanu un izkraušanu, tukšu cilindru atgriešanu, uzglabāšanu un manuālu nomaiņu.
Skābekļa ražošana uz vietas var samazināt šo loģistikas atkarību un padarīt ekspluatācijas izmaksas paredzamākas. Ekonomiskā priekšrocība jāaprēķina, izmantojot vietējās elektroenerģijas cenas, balonu izmaksas, transportēšanas attālumu un gada darba stundas.
5. Centralizēta uzraudzība un kontrole
Lielu akvakultūras skābekļa sistēmu var izveidot ar centralizētu skābekļa ģeneratora darbības, izplūdes spiediena, skābekļa tīrības, atzarojuma vārsta kontroles, dīķa izšķīdušā skābekļa un trauksmes stāvokļa kontroli.
Atkarībā no projekta prasībām izšķīdušā skābekļa sensorus var integrēt vadības stratēģijā, lai operatori varētu pielāgot skābekļa padevi atbilstoši faktiskajiem dīķa apstākļiem.
Automātiskā vadība ir rūpīgi jāprojektē. Tai nevajadzētu aizstāt regulāras ūdens kvalitātes pārvaldības vai ārkārtas darbības procedūras.
Zemūdens aerācija: Nano difuzora aerācijas tīkls, kas pārnes augstas tīrības pakāpes skābekli tieši dziļā dīķa ūdenī.
Kas nosaka nepieciešamo PSA skābekļa ietilpību?
Skābekļa ģeneratora jaudu nevajadzētu izvēlēties tikai pēc dīķa platības.
Inženiertehniskajos aprēķinos jāņem vērā:
Divām saimniecībām ar vienādu dīķa platību var būt nepieciešamas ļoti atšķirīgas skābekļa jaudas, jo atšķiras to biomasa, barošanās intensitāte un aerācijas metodes.
Augstas plūsmas PSA nenozīmē lielāko iespējamo sistēmu
Pārmērīga PSA skābekļa rūpnīcas izmēra palielināšana var palielināt sākotnējos ieguldījumus, kompresora enerģijas patēriņu, ģeneratora jaudas prasības, uzturēšanas izmaksas un dīkstāves darbības laiku.
Nepietiekama izmēra saimniecība var neļaut nodrošināt maksimālo skābekļa pieprasījumu.
Mērķim ir jābūt saskaņot sistēmu ar vidējo pieprasījumu, maksimālo pieprasījumu un saimniecības darbības stratēģiju. Dažos projektos mehāniskās aerācijas un PSA skābekļa bagātināšanas kombinācija nodrošina labāku ekonomisko līdzsvaru nekā paļaušanās tikai uz vienu metodi.
Konteineros un slīdošām PSA sistēmām
PSA skābekļa rūpnīca konteineros
Piemērots, ja saimniecībai nepieciešams:
- Āra uzstādīšana
- Aprīkojuma aizsardzība pret skarbiem laikapstākļiem
- Ātrāka izvietošana
- Samazināta montāža uz vietas
- Vieglāka pārvietošana
- Integrēts kompresors un gaisa apstrāde
Uz slīdēšanas uzstādīta PSA skābekļa rūpnīca
Piemērots, ja:
- Ir pieejama speciāla aprīkojuma telpa
- Vietējie instalācijas resursi ir pietiekami
- Nepieciešams elastīgs aprīkojuma izkārtojums
- Nākotnē plānota paplašināšana esošās ēkas iekšienē
Galīgā konfigurācija jāizvēlas atbilstoši vietnes plānojumam, klimatam un apkopes apstākļiem.
Kā NEWTEK izstrādā akvakultūras PSA skābekļa projektus
NEWTEK izstrādā PSA skābekļa sistēmas atbilstoši katra akvakultūras projekta faktiskajiem darbības apstākļiem.
Inženiertehniskajā pārskatā parasti tiek iekļauta nepieciešamā skābekļa plūsma, mērķa skābekļa tīrība, izplūdes spiediens, dīķu skaits un lielums, ūdens dziļums, sugas un ganāmpulka blīvums, esošā aerācijas metode, cauruļvada attālums, vietējais spriegums un frekvence, apkārtējās vides temperatūra un mitrums, ikdienas darba stundas un turpmākā paplašināšana.
Pamatojoties uz šiem parametriem, NEWTEK var ieteikt:
- PSA skābekļa kapacitāte
- Kompresora un žāvētāja konfigurācija
- Skābekļa bufera tvertnes tilpums
- Galvenā cauruļvada diametrs un atzaru izvietojums
- Konteinerā vai uz sāniem piestiprināts dizains
- Atbilstoša atlaišanas un kontroles stratēģija
Skābekļa pārvades iekārtas un dīķu sadales tīkls arī jāsaskaņo ar vietējiem akvakultūras inženieriem vai pieredzējušiem aerācijas sistēmu piegādātājiem.
Tipiski pielietojumi
Augstas plūsmas PSA skābekļa sistēmas var apsvērt:
Bieži uzdotie jautājumi
Q1: Vai viens PSA skābekļa ģenerators var nodrošināt vairākus dīķus?
Jā, ja ir pareizi aprēķināts kopējais skābekļa patēriņš, cauruļvada spiediena zudumi un atzaru kontrole. Dīķu skaitu nevar noteikt tikai pēc ģeneratora plūsmas vērtības.
Q2: Vai 93% PSA skābeklis ir piemērots akvakultūrai?
PSA skābekli, kura tīrība ir aptuveni 90–95%, parasti izmanto ar skābekli bagātinātām akvakultūrām. Faktiskā piemērotība ir atkarīga no skābekļa pārvades iekārtas un saimniecības procesa.
Q3: Vai PSA skābeklis var aizstāt visus lāpstiņu aeratorus un pūtējus?
Nav obligāti. Daudzās saimniecībās PSA skābekli izmanto kopā ar mehānisko aerāciju, cirkulācijas aprīkojumu vai pūtējiem. Labākā kombinācija ir atkarīga no dīķa dizaina un ražošanas mērķiem.
Q4: Kā tiek aprēķināta nepieciešamā skābekļa plūsma?
Aprēķinos jāņem vērā biomasa, padeves ātrums, ūdens temperatūra, esošais izšķīdušais skābeklis, mērķa izšķīdušais skābeklis un pārneses efektivitāte. Ar dīķa platību vien nepietiek.
Q5: Vai lielāks PSA ģenerators vienmēr ir labāks?
Nē. Sistēmai jābūt saskaņotai ar faktisko pieprasījumu. Pārmērīga izmēra palielināšana palielina ieguldījumus un enerģijas patēriņu, vienlaikus neuzlabojot dīķa veiktspēju.
Secinājums
Lielie akvakultūras dīķi rada sarežģītas skābekļa sadales un izšķīdušā skābekļa pārvaldības problēmas.
Augstas plūsmas PSA skābekļa ģeneratori var nodrošināt centralizētu, nepārtrauktu skābekļa avotu uz vietas saimniecībām, kurām nepieciešama būtiska vai periodiska skābekļa padeve. To vērtība ir vislielākā, ja tie ir pareizi saskaņoti ar dīķa pieprasījumu, cauruļvadu konstrukciju, skābekļa pārvades aprīkojumu un ūdens kvalitātes uzraudzību.
PSA skābeklis nav universāls katras aerācijas metodes aizstājējs. Daudzos projektos tas vislabāk darbojas kā daļa no integrētas skābekļa pārvaldības stratēģijas, kas apvieno mehānisko aerāciju, ūdens cirkulāciju un ar skābekli bagātinātas gāzes piegādi.
NEWTEK nodrošina pielāgotus PSA skābekļa risinājumus akvakultūras projektiem, pamatojoties uz dīķu apstākļiem, ražošanas mērķiem, vietējo elektroapgādi un nākotnes paplašināšanas plāniem. Rūpīga izstrāde projektēšanas stadijā palīdz nodrošināt, lai skābekļa jauda, enerģijas patēriņš un saimniecības darbības prasības būtu pareizi līdzsvarotas.
Izstrādājiet savu dīķu sistēmu
Konsultējieties ar NEWTEK inženieriem, lai aprēķinātu precīzu skābekļa patēriņu un cauruļvadu dizainu jūsu saimniecībai:
- Dīķa izmēri un ūdens dziļums
- Sugas un mērķa biomasas blīvums
- Ūdens temperatūra un sāļums
- Barošanas avots un vietnes izkārtojums
Akvakultūras skābekļa augi
Slīdošie PSA augi
Iekštelpu uzstādīšana centrālajām dīķu stacijām.
Āra vienības konteineros
Pabeigta plug-and-play izvietošana ārā.
Skābekļa konusi un difuzori
Augstas efektivitātes gāzes pārvades iekārta.
