Газрын дээрх давтагдаж буй усны архитектур: ус хэрэглээ 95% хүртэл бүүр буурж, жил цөлөөн зуур загасын тогтвортой үйлдвэрлэл — орчин үеийн усны архитектурын ногоон хувьсгал

1. Хураангуй

Усны дутагдал, орчин үзүүрлэл, өвчний давтамжит сархай бүхий газрын хөндлөн цөцгийн ба торон агуйн загас түүх арга зүйсүүд нь олон тооны асуудалд тулгарж буй үед, газрын дээрх дахин борлуулалттын загас түүх системүүд (RAS) загас түүхийн салбарын хувирал ба үйлдвэрлэлийн шинэчлэлтийн гол чиглэл болой бүхий. Физик шүүлт, биологийн цэвэрлэлт, стерилизаци, дезинфекци, температур хяналт ба аэраци гэх мэт үндсэн технологиудын тусламжтайгаар, загас түүх усны дахин борлуулалтын хувь 95 хувь илүү бөлүүд, усны хадгалалт 90–95 хувь илүү бөлүүд традицион загас түүх арга зүйсүүдтэй харьцуулахад. Энэ систем жил бүр тогтвортой, хяналт доорх үйлдвэрлэлт хангаж, улирал ба цаг агаарын нөхцлүүднээс үл хамаармуйн. Энэ ном нь газрын дээрх дахин борлуулалттын загас түүх системүүдийн техник зарчим, гол давуу талууд, хэрэглээний сценариүүдийн системт тойм бүхий.

2. Салбарын дүрс: Газрын дээрх дахин борлуулалттын загас түүх юунаас шаардлагатай?

2.1 Уламжлалт агрохүрээлэнд урт хугацааны турш өргөн бүтэцтэй загвар ашигладаг, үүнд «цаг агаарын хүчнүүрд» оршоох шинж байдаг; дараах гол сорилтуудын өмнө тулгардаг:

(1). Ус их хэрэглэдэг: Уламжлалт газрын цөцгөн нүхний нөгөөсөн агрохүрээлэнд ус их солигдож, 1 килограмм загас үйлдвэрлэхдээ ойролцоогоор 5–10 тонн ус шаардаж, усны нөөцүүд их хаягдаж байна.

(2). Орчинд их аюул: Агрохүрээлэнд гарч буй хаягдмур усны шууд цутгалаас ус баяжих явдал үүсдэг; зарим бүснүүд нүүрнүүдийн цутгалын хатуу стандартуудыг хүчтнүүрд оруулж, уламжлалт загваруудын хувьд түүнд нийцэх нь хүнд болж байна.

(3). Өвчин урьдчилан саархуулах, түүнийг хянахад хүндцэтгэл: Нээлттэй усны орчинд өвчин үүсгэгчдийн тархалт хянах боломжгүй; хүнд өвчин тархаж бастаа, алдагдал их байдаг. Антибиотикүүдийн илүүднүүрд хэрэглэл нь хоол хүнсний аюул үүсгэдэг.

(4). Улирал ба цаг агаарын нөхцлүүдийн хязгаарлалт: Усны температур улиралаас хамаарч өөрчлөгдөнө; хүйтэн бүснүүдэд нөгөө зуны үед загас хүртэл хүртэлх тариалан хийх боломжгүй, иймд жилд нь зөвхөн 6–8 сарын үр дүнтэй тариалан хийх хугацаа үлдмүүр.

(5). Түүхийн ба чанарын тогтвортой бус байдал: Хяналтгүй хадгалуур хүчдүүд ба усны чанарын их хэлбэлзэл загасны хэмжээнд тогтвортой бус байдал үүсгэдэг, үүнээс үүдэн өндөр түвшний зах зээд хүртэлх тогтвортой нийлүүлэлтийн шаардлагыг хангах нь хийгүй.

Газар дээрх давтамжит загас тариаланы системүүд (RAS) дэд дурдсан асуудлуудыг шийдвэрлэхүүд зориулж хөгжүүлсэн, загас тариаланы үндэсний шилжилт «цаг агаарын хүчин зүйлсийн хүчтүүд под газар»-с «нарийн нарийн төвөгтэй фабрик тариалан»-д шилжинө.

2.2 Техникийн зарчим: Давтамжит загас тариаланы системүүд яаж ажилладаг?

Газар дээрх давтамжит усны агроэкосистемын үндсэн ойлголт нь «усын гаргалтгүй, давтамжит ашиглалт, нарийн хяналт» юм. Агроэкосистемын дотор ус тасралтгүй бүртүүлдэг; олон үе шатын цэвэрлэлтийн дараа ус үржүүлэх саванд буцаж орж, бүтэн хаалттай гогцоо үүсгэдэг. Бүтэн RAS систем нь ихэвчлэн дараах үндсэн модуляснаас бүрддэг:

(1). Үржүүлэх сав: Загасын өсөлтөнүүдийн үндсэн орон, ихэвчлэн тойрог хэлбэртүүн бетон юм үүн дотроо PE-сав, үл идсэн хоол, хөөрхийн төвд нь цуглуулан гаргахад тохиромжтой төвд нь ус гаргах бүтэц.

(2). Микроцэвэрлэх нэгж / бүртүүлдэг барабаны шүүртүүр: Хувиршгүй бодисын анхны шүүртүүр, уснаас хатуу суспензид бодис (үл идсэн хоол, хөөрхий, салхин, г.м.)-ийг хасдэг. Шүүртүүрний нарийн чиглэл нь ихэвчлэн 40 – 100 микрометр, систем дотор органик бодисын цуглуулалтыг саатуулдэг.

(3). Биологийн шүүртүүр (нитрификациин систем): Системийн үндсэн биохимийн модуль. Түүн дээр нитрификуулагч бактериуд аммиак азот (NH₃/NH₄⁺) — рийг, загасын солилцооны үед үүсдэг хүчтэй хордлогын шингэн — нитрат (NO₃⁻) — руу хөнгөрүүлдэг, түүн дээр усны чанарыг аюулгүй түвшинд хадгалдэг.

(4). Ультравиолет туяа ариутгах/озон ариутгах: Усанд оршдог патоген бактериуд, вирусүүд, паразитын үржлийн үрсүүдийг ультравиолет туяа юм уу озон ашиглан үхүүлдэг, түүн дээр өвчин тархах аюулыг бүүр багасгадэг, антибиотик хэрэглэх шаардлагыг бүүр багасгадэг юм уу товчхон даргадэг.

(5). Агааржуулалтын систем: Цэвэр хүчилтөрөгч, микро- – ба нано-буцалгууд юм уу шингэн хүчилтөрөгч ашиглан усанд уусдаг хүчилтөрөгчийн түвшнийг 5 мг/л юм уу түүн дээш хадгалдэг, түүн дээр өндөр нягтсай загас хүртүүлэх нөхцөлд загасын амьсгалын шаардлагыг хангадэг.

(6). Температур хяналтын систем: Дулаан насос, боилер юм уу геотермал энергия ашиглан усны температурыг зорилгооны загасын хамгийн тохиромжтой өсөх хүрээнд нарийн хяналтад барьдэг (жишээ нь, 26°C – 28 °C), жил бүр тогтмол температурт агуйнханы үйлдвэрлэлд боломж олгоно.

(7). Хийн хасалт ба pH-ийн зохицуулалт: Уснаас илүүдэж буй CO₂-г хасаж, pH-ийг 7.0-д тохироох хүрээнд хадгална. – 8.5, нитрифицирующий бактериуд ба загасын төлөө тогтмол химийн орчин үүсгэнэ.

(8). Оюун ухааны мониторингийн систем: Усны температур, усанд уусаагүй хүчилтөрөгч, pH, аммиак азот ба нитрит гэх мэт түлхүүр үзүүрлүүдийг бодит цагт хяналд держит; хазилт үүсгүүрт автомата сэрэмжлүүлэлт үүсгэнэ; холбоосын удирдлагыг дэмжинэ.

Дээрх модулууд цуваа дараалалд ажиллана. Агуйнханы савнуудаас гарч ирсэн ус фильтраци → биохимийн бүрдүүлэлт → дезинфекц → аэраци → температурын зохицуулалт үе шатуудыг туулж, агуйнханы савнуудад буцаж ирж, нэг бүрдүүлэлтийн тойрогтой болж, систем ихэвчлэн өдөрт 8–24 удаа тойргоо үүсгэнэ, усны чанарыг тогтмол хадгална.

3. Гол давуу тал

3.1 Усны хамгийн их хадгалалт: Усны нөөцүүдийн хязгаарлалтыг давж гарах.

Газар дээрх дүүрэн агуйнханы системүүд зөвхөн 5 – уламжлалт арга замаар шаардагдаж буй усны хэмжээний 10 хуви. Нэг килограмм загас үйлдвэрлэхдээ дараалан цөлжүүлэх систем нь зөвхөн ойролцоогоор 100 – 200 литр ус шаарддаг, харин уламжлалт газрын цөл арга 5000 – 10000 литр ус шаарддаг. Усны нөөц бүр төдий л хязгаарлагдаж буй үед, түүнээс үүдсэн давуу тал нь ариун газрын дотоод бүснүүд болон хотын захын бүснүүдэд загас үйлдвэрлэл хийх боломжийг олгоно.

Датан дэмжлэл: Дараалан цөлжүүлэх загас үйлдвэрлэлийн системд өдөрт нөхөн популдагдаж буй усны хэмжээ нь нийт усны хэмжээний зөвхөн 1 %-5%бөлгүүр бөлгүүр, ус хадгалах хувь 95-с илүү бөлгүүр бөлгүүр бөлгүүр. %.

Жил бүр тогтвортой үйлдвэрлэл, улирлын хязгаарлалтгүй

Температурын хяналтын систем нь зорилгоор сонгосон загасны төрлийн үржих хамгийн тохиромжтой температуртүвшнийг хадгалж, улирал ба цаг агаарын хязгаарлалтыг бүтнэд нь арилгаж. Хүйтэн хойд бүснүүдэд уламжлалт загас аж ахуйн үйл ажиллагаа нь өвөл улиралд бүтнэд нь зогсож, харин давтамжит аж ахуйн системүүд нь жилийн 365 өдөр тасралтгүй аж ахуйн үйл ажиллагааг хангаж, жилийн бүтээмж нь ижил талбай дээрх уламжлалт аргаар хүртэл бүтээмжтэй харьцуулж 5–10 дахин өсөж.

Хэрэглэх сценариуд: Шаньдун, Ляонин зэрэг хойд бүснүүдэд RAS системүүд нь Литопенеус ваннамейгийн жилийн дуурт аж ахуйн үйл ажиллагааг хангаж; мөн өвөл улиралд креветкийг хурааж, үнэ өндөр бүдүүрхүүд, ашиг нь наад захын их бүдүүрхүүд.

3.2 Хяналт доорх өвчний тархалт ба аюулгүй усны бүтээдүүдийн чанар

Хаалттай агрохүрээлэнд гадаад патогенүүдийн дамжин тархах замууд таслагдаж; УФ/озон дезинфекцтэй хослуулан өвчний тохиолдол 80 орчинд традициональ арга зүйн харьцуулан 80 хувь бүрд илүү багасаж. Талхайгаа үйлдвэрлэх үед антибиотик хэрэглэх шаардлага үүсэхгүй, түүн дараа гарч ирж буй усны бүтээдүүд «Ногоон хоол» эсвэл органик стандартын шаардлаж удовтуур, үүн дотор үндэсний өндөр түвшний зах зээл болон экспорт зах зээлийн шаардлаж удовтуур.

Хэрэглээний сценари: Салмон, групер, Калифорни басс гэх мэт үнэт талхайгаа антибиотикгүй үйлдвэрлэх, Хэма, Самс Клаб гэх мэт үндэсний өндөр түвшний ритейл каналд шууд нийлүүлэх.

3.3 Өндөр нягт үйлдвэрлэл, нэгж талбайд гаргамжийг хоёр дахин нэмэх

Давтамжит агрохүрээлэнд агааржуулалт ба усны чанарыг нарийн хянах чадвар нь 50 – 100 кг/м³ нягт үйлдвэрлэлд боломж олгох бөгөөд традициональ хөрсөн цөцгүүдтэй харьцуулан (1 – 50 дахин илүү) – 3 кг/м³). Энэ нь газрын талбайг хүчтэй бүүр багасгаж, газар ашиглалтын үр дүнг тодорхой сайжруулж, хязгаарлагдмуйн газар нөөцтэй бүснүүдэд тохиромжтой.

3.4 Загасхүрдийн ус хаяхгүй, орчинд найрсаг

Системийн үүсгэж буй бүүр цөөн хэмжээний хатуу хаягдлыг төвд цуглуулж, органик тунгаа эсвэл биогазын цахилгаан станцад ашиглаж болой. Давхарга загасхүрдийн загвар нь үндэсний «Загасхүрдийн ус хаях стандарт» ба «Ногоон загасхүрд»-ийн хөгжлийн бодлогоор бүрэн хармоник. Орчинд хүчтэр экологийн шинжилгээний үед түүн дээр том масштабын загасхүрдийн зөвхөн түүхийн үргэлжлүүр шийдэл юм.

3.5 Оюун ухааны удирдлага, хүчирхүүлд хамаарал багасгах

Орчин үеийн РАС системүүд нь Интернет ёсны зүйлс (IoT) сенсоруудаар ба автомат удирдлагын платформуудаар хангагдаж буй. Усны чанарын параметрүүд бодит цагт хайрцагт дамжуулж, хазилт үзүүлэлтүүдийн тухайд автоматаар сэрэмжлүүр илгээдэг, ажилчидын хоорондын хамтын ажиллагаа автоматаар зохицуулж буй. 1000 м³-ийн усны аж ахуйн обьектыг удирдаж буйд зөвхөн 2 – 3 ажилчин хүрэлцэтгүүр, ийнхүү хүчирхүүлийн зардал ба удирдлагын нарийн төвөгшрүүлэлтүүд хүчтэй бүүрдүүр.

4. Газар дээрх давтамжит усны аж ахуйн системүүдийн ба уламжлалт усны аж ахуйн загварүүдийн харьцуулалт

Хүснэгт 1: Янз бүрийн нөгөөлүүдийн дэлгэрэнгүй харьцуулалт

5тохиромжтой агро-ус аж ахуйн төрөл

Газар дээрх давтамжит ус аж ахуйн систем нь өндөр үнэт зүйлсийн олон төрлийн усны амьтад, түүнд дараах төрлүүд орно:

(1). Далай бүснүүд бүхгүй усны төрлүүд: Калифорни бас, мандарин загас, шар зүүд загас, осетр, сүүдэр тарианы загас, кой, тилапия, лоач

(2). Далай/хүнд усны төрлүүд: цагаан хөлт креветка, групер, шар хүрхүр, Атлантын лосон, далайн бас, фугу

(3). Тусгай усны амьтад: нүүрс, хөвчтөн, том хятад саламандр, морин толгой, гоо сайхан зориулалттай загас

6. Типик хэрэглээний сценарийн жишээ

(1). Хотын дараа бүүрд орших үйлдвэрлэлд суурилтсан загас төлөөлөх үйлдвэр: Ашиглалтас хүртэл хүртэлх үйлдвэрлэлд суурилтсан барилга юм эсвэл складыг давтамжит загас төлөөлөх систем (RAS) үйлдвэрлэлд хувиргах, хэрэглэгчдийн зах зээлд ойрхон байхын тулд шууд амьд, шинэ загас түүх, транспортын алдагдалыг бүүрдүүлэх, далаасын хүмүүсийг хасах. Типик хэмжээ: 500 – 5,000 м³ усны дундаж хэмжээ, жилийн бүтээмжийн үнэ цэнэ 5 – 50 сая юань.

(2). Хүйтэн бүүрд орших усны амьтад төлөөлөх үйлдвэрлэл: Өндөр өндөрлөг, өндөр өргөрт, хүйтэн бүүрд RAS системүүдийг дулааны үйлдвэрлэлд ашиглаж, «зунд арван хүүрс хураалт» болон усны амьтад төлөөлөх үйлдвэрлэлийн хугацаа бүүрдүүлэх, үнэ цэнэд 30%-ийн нэмэлт үнэ цэнэ %-50%.

(3). Нүүрсүүд, цөлцөг газрын комплекс шинжилгээний нэгдмүүлсэн арга: Цөлцөг газар дээр давтамжит усны айлчлалын системийг хөгжүүлэх нь газрын шинжилгээний ажилд туслахад нэмж, эдийн засгийн үр дүнд хүртэл бүтээмж үүсгэдүг — «айлачлалын тусламжтай шинжилгээ» гэж нэрлэдүг.

(4). Дунд усны ба далайн айлчлалын хүрээлэнгүүдийн газар дээрх дэмжлэг үржүүлэлтийн төвүүд: Түүнүүд нь том далайн ба далайн хүрээлэнгүүд, айлчлалын онгоцонд зориулж үржүүлсэн чанартай үржүүлэлтийн материалд дунд үеийн үржүүлэлтийн шатыг үзүүрлэдүг. Давтамжит усны айлчлалын системүүд нь үржүүлэлтийн материалаа хяналтанд бүтээмжтэй үржүүлдүг, түүн дагуу далай дээр суулгах үед үлдмүүлэлтийн хувь нь сайжирдүг.

7. Бүх талын асуулт (БТА)

Асуулт: Газар дээрх давтамжит усны айлчлалын анхны хөрөнгө оруулалт яаж бүтдүг?

А: Тоосгоор хүртэлх усны куб метр тутмаа барилгын зардал нь үйлдвэрлэх амьтдын зүйл, үйлдвэрлэлийн масштаб, автоматжуулалтын түвшин дагуу ОАД$400–1,100/м³ бөлүүр. 1000 м³ багтаамжтай стандартшуулсан дахин борлуулалтад зориулан ашиглагдаж буй усны үйлдвэрлэлийн системийн нийт хөрөнгө оруулалт нь ОАД$415,000–1,1 сая бөлүүр. Анхны хөрөнгө оруулалт өндөр бөлүүр, гэтэд хүртэлх үйлдвэрлэлийн үр дүн өндөр, хаягдлын хэмжээ бага, урт хугацааны ашиг шүүрдүүр, хөрөнгө оруулалт нь ихэвчлэн 3 – 5 жилдөө бүрдүүр.

Асуулт: Дахин борлуулалтад зориулан ашиглагдаж буй усны үйлдвэрлэлийн системд цахилгааны зардал өндөр бөлүүр?

А: Цахилгааны зардал нь РАС системийн гол үйлдвэрлэлийн зардлын нэг бөлүүр, нийт үйлдвэрлэлийн зардлын 30–40% ийг бүрдүүр. Өндөр үр дүнтэй насос, хувьсах давтамжийн удирдлага, дулаан насосын хаягдлын дулааны ашиглалт зэрэг энергийн хадгалалтад зориулан хөгжүүлсэн технологийг ашиглан загасны килограмм тутмаа цахилгааны зардлыг ОАД$0.3–0.5 хооронд хадгалах боломжтой бөлүүр, үүн дотроо нийт дэд экономик үзүүлэлт нь уламжлалт системүүдтэй харьцуулж үлдэхүүр.

Асуулт: Газрын дээрх давтамжит агро-усан төрлийн үйлдвэрлэлд тохиромжтой бүснүүд аль нь вэ?

А: Онолын хувьд, аливаа бүснүүд тохиромжтой, гэтэдүүр дараах нөхцөлд давтамжит агро-усан төрлийн үйлдвэрлэлийн давуу тал илүү илтэрхий. 1).усны нөөц бага дотоод бүснүүд; 2). хүйтэн өвөлтэй хойд бүснүүд; 3).газрын нөөц бага хотын гадна талын бүснүүд; 4).экологийн хамгаалалт шатаж хатуу шаардлагатай голын сав газрын ойрхон бүснүүд; 5).талхим-шоргоолжин газар, хоосон газар зэрэг тариалан хийх газар бүснүүд.

Асуулт: Давтамжит агро-усан төрлийн үйлдвэрлэлд үржүүлсэн загас ба уртхан цагаан хөндийн загасын амт ялгаатай юм уу?

А: Зөвлөлт хуримтлалын нягтрал, тэжээлийн бэлтгэлд хамрагдсан усан агнуурын системээс гарсан загас нь нягтралтай, хөрсний үнэргүй байдаг. Зарим төрлийн (жишээ нь, самар, Калифорни мужийн басс) усан агнуурын амт нь уламжлалт Үүнд гол нь цэвэр усны чанар, антибиотик үлдэгдэлгүй байх нь хэрэглэгчийн хүлээн зөвшөөрөл нэмэгдэж байгаатай холбоотой.

Асуулт: Энэ системийг хадгалах хэцүү юу? Энэ нь мэргэжлийн ажилчдыг шаардаж байна уу?

А: Орчин үеийн RAS систем нь маш автоматжуулалтаар ажилладаг. Уламжлалтай засвар үйлчилгээ нь үндсэндээ: тоног төхөөрөмжийн үйл ажиллагааг өдөр бүр шалгах, микрофильтрлэгийн дэлгэцийг тогтмол цэвэрлэх, усны чанарын үзүүлэлтийг хянах, пробиотик, тэжээлийн бодисыг нэмэх зэрэг юм. Нийт ажилчдыг 1 сарын дотор системийг ашиглахдаа сургаж болно – 2 долоо хоног, систем нийлүүлэгчид ихэвчлэн техникийн сургалт, борлуулалтын дараагийн дэмжлэг үзүүлдэг.

8- Тийм ээ. Бидэнтэй холбоо бариарай

Хэрэв та газар дээрх давтамжит арал усны аж ахуйн системүүдийн техник шийдлүүд, тоноглолын бүрдүүлэлт, хөрөнгө оруулалтын үр дүнгийн шинжилгээ талаар илүү дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахын хүсэлтэй бө, эсвэл демонстрацион талбарт посещение захиалж хүсэлтэй бө, биднэй холбогдохын хүсэлтэй бө.

Зураг 1: Газар дээрх давтамжит арал усны аж ахуйн төвийн зураг