Pengendalian proses partikel padat dalam air sirkulasi (II) Mengatur TSS melalui pemberian pakan yang rasional!

Model regulasi pengendalian proses partikel padat pada sirkulasi air
Dalam sistem akuakultur sirkulasi, model pengendalian proses partikel padat merupakan alat yang digunakan untuk mengoptimalkan pengendalian partikel padat tersuspensi (TSS). Dengan membangun model ini, proses pembentukan, penghilangan, dan regulasi partikel padat dapat dianalisis dan dioptimalkan sehingga kualitas air tetap stabil dan operasional sistem berjalan efisien. Berikut adalah langkah-langkah serta metode rinci dalam membangun dan mengelola model tersebut.

(1). Tujuan Model      

Konsentrasi partikel padat TSS: 10mg/L

Optimalkan efisiensi penghapusan: Optimalkan efisiensi penghapusan partikel padat dengan menyesuaikan parameter operasional peralatan filtrasi. Rumus efisiensi penghapusan adalah:

ETSS=

ETSS: Efisiensi penghapusan (%)

TSSin: Konsentrasi TSS influen (mg/L): Pasang sensor TSS di inlet air mesin mikrofiltrasi untuk mendapatkan nilai tersebut

TSSout: Konsentrasi TSS effluen (mg/L): Pasang sensor TSS di inlet air kolam budidaya untuk mendapatkan nilai tersebut

Kurangi biaya operasional: Kurangi konsumsi energi dan biaya pemeliharaan peralatan dengan mengoptimalkan langkah pengelolaan.

Dalam sistem budidaya akuakultur sirkulasi ulang, konsentrasi partikel padat tersuspensi (TSS) sangat terkait dengan konsumsi energi sistem. Dengan mengoptimalkan kontrol TSS, konsumsi energi dapat dikurangi secara efektif dan efisiensi operasional sistem dapat ditingkatkan.

(2). Metode Kontrol---Pemberian Pakan yang Rasional

Ketika indeks partikel tersuspensi padat melebihi 10mg/L melalui pemantauan TSS, perlu mengikuti langkah-langkah berikut untuk melakukan regulasi.

1. Pemberian pakan yang tepat: Hitung jumlah pakan yang diberikan untuk menghindari pemberian pakan berlebihan dan sisa pakan yang berlebihan.

2. Sesuaikan strategi pemberian pakan: Berdasarkan jenis, ukuran, tahap pertumbuhan, serta kondisi pemeliharaan organisme yang dibudidayakan, susun rencana pemberian pakan secara ilmiah dan terapkan metode pemberian pakan yang sesuai, seperti memberi pakan dalam jumlah sedikit namun beberapa kali, sehingga dapat mengurangi sisa pakan yang masuk ke badan air dan membentuk partikel padat.

Disarankan menggunakan mesin pemberi makan otomatis untuk memberi makan, yang tidak hanya dapat mencapai pemberian makan secara akurat, tetapi juga bisa dengan porsi kecil dan frekuensi tinggi. Perusahaan kami telah meluncurkan mesin pemberi makan cerdas untuk budidaya air sirkulasi ulang. Kesalahan berat kurang dari 3% melalui sensor timbangan. Proses pemberian makan sepenuhnya otomatis tanpa intervensi manual. Tidak hanya menggantikan tenaga kerja manual, tetapi juga mudah menerapkan strategi pemberian makan dengan porsi kecil dan frekuensi tinggi.

3. Studi kasus implementasi

Budidaya udang putih dengan sistem sirkulasi air, volume air 1000 meter kubik, kepadatan budidaya 15kg/meter kubik, tingkat pemberian makan 3%. Tingkat penghapusan partikel tersuspensi pada sistem sirkulasi air adalah 60%, dan bersirkulasi setiap 2 jam, dengan strategi pemberian makan 4 kali sehari. Pemantauan menunjukkan bahwa nilai puncak TSS melebihi 20,25mg/L.

Setelah menemukan bahwa TSS melebihi standar, frekuensi pemberian makan dapat ditingkatkan sementara jumlah total harian tetap tidak berubah, dan strategi pemberian makan yang semula 4 kali sehari dapat diubah menjadi 12 kali sehari.

  Hitung konsentrasi TSS untuk 4 kali pemberian makan sehari:

Volume air: 1000 meter kubik

Kepadatan budidaya: 15 kg/m³

Tingkat pemberian makan: 3%

Tingkat penghapusan partikel tersuspensi pada sistem sirkulasi air: 80%

Frekuensi sirkulasi: sekali setiap 2 jam, 12 kali sehari

Strategi pemberian makan: 4 kali sehari

Langkah 1: Hitung total biomassa

Pertama, hitung total biomassa dalam sistem budidaya.

Biomassa total = volume air × kepadatan akuakultur = 1000 m3 × 15 kg/m3 = 15000 kg/hari

Langkah 2: Hitung jumlah pakan harian

Sesuai tingkat pemberian pakan, hitung jumlah pakan harian.

Jumlah pakan harian = biomassa total × tingkat pemberian pakan = 15000 kg × 3% = 450 kg/hari Jumlah pakan harian = biomassa total × tingkat pemberian pakan = 15000kg × 3% = 450kg/hari

Karena ada 4 kali pemberian pakan dalam sehari, maka jumlah pakan setiap kali makan adalah:

Jumlah pakan per makan = 450 kg/4 = 112,5 kg/makan

Langkah 3: Hitung peningkatan TSS untuk setiap siklus

Asumsikan setelah diberi pakan, pakan akan berubah menjadi partikel tersuspensi.

Setelah setiap pemberian pakan, peningkatan TSS adalah:

Peningkatan TSS = jumlah pakan per makan = 112,5 kg

Langkah 4: Hitung penghapusan TSS untuk setiap siklus

Sistem air sirkulasi menghilangkan 80% partikel tersuspensi dalam setiap siklus. Oleh karena itu, penghapusan TSS setelah setiap siklus adalah:

Penghapusan TSS = TSS saat ini × 80%

Langkah 5: Simulasikan perubahan TSS dalam 24 jam

Kami perlu mensimulasikan perubahan TSS dalam siklus setiap 2 jam selama 24 jam. Terdapat 12 siklus dalam sehari, dan total 12 siklus dalam 24 jam.

Inisialisasi TSS ke 0 kg.

Langkah-langkah untuk setiap siklus:

Pemberian makan (sekali setiap 6 jam, yaitu sekali setiap 3 siklus)

Hapus 80% TSS

 Hitung konsentrasi TSS dari 12 kali makan per hari

Volume air: 1000 meter kubik

Kepadatan budidaya: 15 kg/m³

Tingkat pemberian makan: 3%

Tingkat penghapusan partikel tersuspensi pada sistem sirkulasi air: 80%

Frekuensi sirkulasi: sekali setiap 2 jam, 12 kali sehari

Strategi pemberian makan: 12 kali makan per hari

Langkah 1: Hitung total biomassa

Pertama, hitung total biomassa dalam sistem budidaya.

Total biomassa = volume air × kepadatan budidaya = 1000 m3 × 15 kg/m3 = 15000 kg

Langkah 2: Hitung jumlah pakan harian

Hitung jumlah pakan harian berdasarkan tingkat pemberian makan.

Jumlah pakan harian = total biomassa × tingkat pemberian makan = 15000 kg × 3% = 450 kg/hari

Karena ada 12 kali makan dalam sehari, jumlah pakan untuk setiap kali makan adalah:

Jumlah pakan per kali makan = 450 kg/12 = 37,5 kg/kali makan

Langkah 3: Hitung peningkatan TSS untuk setiap siklus

Asumsikan bahwa setelah memberi makan, pakan akan berubah menjadi partikel tersuspensi. Setelah setiap pemberian makan, peningkatan TSS adalah:

Peningkatan TSS = jumlah pemberian makan per makan = 37,5 kg

Langkah 4: Hitung penghapusan TSS untuk setiap siklus

Sistem air sirkulasi menghilangkan 80% partikel tersuspensi dalam setiap siklus. Oleh karena itu, penghapusan TSS setelah setiap siklus adalah:

Penghapusan TSS = TSS saat ini × 80%

Langkah 5: Simulasikan perubahan TSS dalam 24 jam

Kita perlu mensimulasikan perubahan TSS dalam 48 jam, dengan siklus setiap 2 jam. 12 siklus per hari, total 12 siklus dalam 24 jam.

Inisialisasi TSS ke 0 kg.

Langkah-langkah setiap siklus:

Pemberian makan (sekali setiap 2 jam, artinya sekali per siklus)

Hapus 80% TSS

Dari analisis di atas, kita dapat melihat bahwa:

4 kali makan sehari: Jumlah partikel tersuspensi yang dihasilkan meningkat cepat setelah pemberian makan, lalu secara bertahap menurun. Nilai puncaknya tinggi (22,68 kg) dan fluktuasinya besar.

12 kali makan sehari: Konsentrasi partikel tersuspensi stabil pada 9,37mg/L

Kesimpulan: Melalui mode pemberian makan dengan porsi kecil dan frekuensi lebih sering, TSS dapat dikurangi serta konsumsi energi peralatan dapat diturunkan.

Mode pemberian makan 12 kali sehari dapat secara efektif menurunkan konsentrasi puncak partikel tersuspensi, mengurangi fluktuasi kualitas air, serta menurunkan beban dan konsumsi energi peralatan filtrasi.

Mode pemberian makan 4 kali sehari akan menyebabkan fluktuasi besar pada konsentrasi partikel tersuspensi dan meningkatkan konsumsi energi peralatan filtrasi serta pompa air.