Контрол на процеса на твърди частици в циркулиращата вода (II): Регулиране на ТТС чрез разумно хранене!

Модел за регулиране на процеса на контрол върху твърдите частици в циркулиращата вода
В система за аквакултура с рециркулация, моделът за контрол на процеса на твърдите частици е инструмент, използван за оптимизиране на контрола върху окачените твърди вещества (TSS). Чрез създаването на модел могат да се анализират и оптимизират генерирането, отстраняването и регулирането на твърдите частици, за да се осигури стабилно качество на водата и ефективна работа на системата. По-долу са дадени подробни стъпки и методи за изграждане и управление на модела.

(1). Цели на модела      

Концентрация на твърди частици TSS: 10 mg/L

Оптимизиране на ефективността на отстраняване: Оптимизиране на ефективността на отстраняване на твърди частици чрез настройка на работните параметри на филтрационното оборудване. Формулата за ефективност на отстраняване е:

ETSS=

ETSS: Ефективност на отстраняване (%)

TSSin: Концентрация на TSS в притока (mg/L): Монтирайте сензор за TSS на водния вход на микрофилтрационната машина, за да получите стойността

TSSout: Концентрация на TSS в източния поток (mg/L): Монтирайте сензор за TSS на водния вход на аквакултурния басейн, за да получите стойността

Намалете експлоатационните разходи: Намалете потреблението на енергия и разходите за поддръжка на оборудването чрез оптимизация на управленските мерки.

В системата за рециркулация на аквакултура концентрацията на суспендирани твърди частици (TSS) е тясно свързана с потреблението на енергия в системата. Чрез оптимизация на контрола на TSS може ефективно да се намали потреблението на енергия и да се подобри ефективността на работата на системата.

(2). Методи за контрол---Рационално хранене

Когато индексът на твърди утаени примеси надвиши 10 mg/L чрез мониторинг на TSS, необходимо е да се предприемат следните стъпки за регулиране.

1. Точни дажби: Изчислете количеството храна, за да избегнете прекомерно хранене и остатъчна храна.

2. Регулиране на стратегията за хранене: В зависимост от вида, размера, етапа на растеж и условията за отглеждане на организмите, съставете научен план за хранене и прилагайте подходящи методи за хранене, като например хранене в малки количества и по няколко пъти, за да се намали остатъчната храна, която влиза във водния басейн и образува твърди частици.

Препоръчва се използването на машина за автоматично хранене, която не само осигурява точно дозиране, но и позволява често хранене с малки порции. Нашата компания е пуснала на пазара интелигентна машина за хранене, предназначена за аквакултура с рециркулация. Грешката в теглото е под 3% благодарение на сензорите за претегляне. Процесът на хранене е напълно автоматичен, без нужда от ръчно намесване. Това не само заменя ръчния труд, но и лесно позволява прилагането на стратегия за хранене с малки и чести дажби.

3. Практически случай

Отглеждане на белеш кревет в циркулираща вода, обем 1000 кубически метра, плътност на отгледа 15 кг/кубичен метър, норма на хранене 3%. Ефективността на отстраняване на окачени частици в системата с рециркулираща вода е 60%, цикълът на циркулация е на всеки 2 часа и се прилага стратегия за хранене – 4 пъти дневно. След наблюдение се установи, че пиковата стойност на ТТS надвишава 20,25 mg/L.

След като се установи, че ТСС надвишава стандарта, честотата на хранене може да бъде увеличена, докато общото дневно количество храна остава непроменено и стратегията за хранене може да се промени от 4 пъти дневно на 12 пъти дневно.

  Изчислете концентрацията на ТСС при 4 пъти хранене дневно:

Обем вода: 1000 кубически метра

Плътност на отглеждане: 15 кг/м³

Норма на хранене: 3%

Скорост на отстраняване на възвисени частици от системата за циркулация на вода: 80%

Честота на циркулация: веднъж на всеки 2 часа, 12 пъти дневно

Стратегия на хранене: 4 пъти дневно

Стъпка 1: Изчислете общата биомаса

Първо изчислете общата биомаса в аквакултурната система.

Обща биомаса = обем на водата × плътност на аквакултурата = 1000 m3 × 15 kg/m3 = 15000 kg/ден

Стъпка 2: Изчислете дневното количество храна

Според нормата на хранене, изчислете дневното количество храна.

Дневно количество храна = общо биомаса × норма на хранене = 15000 kg × 3% = 450 kg/ден Дневно количество храна = общо биомаса × норма на хранене = 15000kg × 3% = 450kg/ден

Тъй като има 4 хранения на ден, количеството храна за всяко хранене е:

Количество храна на хранене = 450 kg/4 = 112.5 kg/хранене

Стъпка 3: Изчислете увеличението на ТВЧ за всеки цикъл

Приемете, че след храненето храната ще се превърне в увиснали частици.

След всяко хранене увеличението на ТВЧ е:

Увеличение на ТВЧ = количество храна на хранене = 112.5 kg

Стъпка 4: Изчислете отстраняването на ТТС за всеки цикъл

Системата за циркулация на вода отстранява 80% от суспендираните частици при всеки цикъл. Следователно, отстраняването на ТТС след всеки цикъл е:

Отстраняване на ТТС = текущ ТТС × 80%

Стъпка 5: Симулирайте промените в ТТС за 24 часа

Необходимо е да симулираме промените в ТТС на всеки цикъл през 2 часа в рамките на 24 часа. Има 12 цикъла на ден, общо 12 цикъла за 24 часа.

Задайте начална стойност на ТТС като 0 кг.

Стъпки за всеки цикъл:

Хранене (веднъж на всеки 6 часа, т.е. веднъж на всеки 3 цикъла)

Отстранете 80% от ТТС

 Изчислете концентрацията на ТТС от 12 хранения дневно

Обем вода: 1000 кубически метра

Плътност на отглеждане: 15 кг/м³

Норма на хранене: 3%

Степен на отстраняване на окачени частици в системата за циркулация на вода: 80%

Честота на циркулация: веднъж на всеки 2 часа, 12 пъти дневно

Хранителна стратегия: 12 хранения дневно

Стъпка 1: Изчислете общата биомаса

Първо изчислете общата биомаса в аквакултурната система.

Обща биомаса = обем на водата × плътност на отглеждането = 1000 m3 × 15 kg/m3 = 15000 kg

Стъпка 2: Изчислете дневното количество храна

Изчислете дневното количество храна въз основа на нормата на хранене.

Дневно количество храна = обща биомаса × норма на хранене = 15000 kg × 3% = 450 kg/ден

Тъй като има 12 хранения дневно, количеството храна за всяко хранене е:

Количество храна за едно хранене = 450 kg/12 = 37.5 kg/хранене

Стъпка 3: Изчислете увеличението на ТВЧ за всеки цикъл

Приемете, че след храненето храната се превръща в окачени частици. След всяко хранене увеличението на ТSS е:

Увеличаване на TSS = количество храна на хранене = 37.5 kg

Стъпка 4: Изчислете отстраняването на TSS за всеки цикъл

Системата за циркулация на вода отстранява 80% от суспендираните частици при всеки цикъл. Следователно, отстраняването на ТТС след всеки цикъл е:

Отстраняване на ТТС = текущ ТТС × 80%

Стъпка 5: Симулирайте промените в ТТС за 24 часа

Трябва да симулираме промените в TSS за 48 часа, с цикъл на всеки 2 часа. 12 цикъла на ден, общо 12 цикъла за 24 часа.

Задайте начална стойност на ТТС като 0 кг.

Стъпки на всеки цикъл:

Хранене (веднъж на всеки 2 часа, т.е. веднъж на цикъл)

Отстранете 80% от ТТС

От гореспоменатия анализ можем да видим, че:

4 пъти дневно хранене: Количеството на утаените частици рязко нараства след храненето, а след това постепенно намалява. Пиковата стойност е висока (22.68 kg) и колебанието е голямо.

12 пъти дневно хранене: Концентрацията на утаени частици е стабилна на ниво 9.37mg/L

Заключение: Чрез режим на хранене с малки порции, но по-често, може да се понижи TSS и да се намали енергийното потребление на оборудването.

Режимът на хранене от 12 пъти дневно успешно намалява пиковата концентрация на утаени частици, намалява колебанията в качеството на водата и товара и енергийното потребление на филтриращото оборудване.

Режимът на хранене 4 пъти дневно ще доведе до големи колебания в концентрацията на окачени частици и ще увеличи енергийното потребление на филтрационната апаратура и водните помпи.