Kawalan Proses Zarah Pepejal dalam Air Berpusing (I): Objektif Kawalan dan Pembinaan Sistem Pemantauan!

Kawalan proses zarah pepejal dalam akuakultur air berkitar      

Zarah terampai dalam sistem akuakultur berkitar semula terutamanya terdiri daripada najis, umpan yang tertinggal, flok bakteria dan lendir ikan, yang sebahagian besarnya berasal daripada pakanan campuran yang diberikan, di mana 25% daripada pakanan tersebut akhirnya ditukarkan kepada jirim terampai. Strategi pemberian makan dan kaedah penyingkiran yang tidak sesuai mudah menyebabkan pengumpulan dan penguraian zarah terampai dalam sistem, seterusnya memberi kesan negatif kepada kesihatan ikan dan kualiti air akuakultur. Pengumpulan zarah terampai menyebabkan tindak balas tekanan pada haiwan ternakan, menjejaskan pernafasan insang, serta mengurangkan ketahanan ikan terhadap penyakit. Pengumpulan zarah terampai juga mudah menyebabkan penyumbatan pada kemudahan akuakultur. Penguraian dan mineralisasi zarah terampai dalam sistem akuakultur berkitar semula membawa kepada peningkatan kandungan nitrogen ammonia dan nitrit dalam air akuakultur, meningkatkan keperluan oksigen biokimia, menambah beban biofilter dan menjejaskan fungsinya dalam proses nitrifikasi. Oleh itu, penyingkiran yang cepat terhadap zarah terampai dalam sistem akuakultur berkitar semula adalah sangat penting untuk mengekalkan operasi normal sistem rawatan air, mengelakkan pencemaran kualiti air, serta memastikan pertumbuhan normal haiwan ternakan.

ⅰ. Apakah kawalan proses zarah pepejal air berpusing?      

Kawalan proses zarah pepejal akuakultur berpusing merujuk kepada proses memantau, mengeluarkan dan mengawal zarah pepejal terampai (Jumlah Zarah Terampai, TSS) di dalam badan air melalui pelbagai langkah teknikal dan pengurusan dalam sistem akuakultur berpusing untuk mengekalkan kualiti air yang stabil, memastikan kesihatan organisma akuakultur serta meningkatkan kecekapan operasi sistem. Dalam sistem akuakultur berpusing, kawalan proses zarah pepejal adalah merupakan pautan utama untuk memastikan operasi cekap sistem, mengekalkan kestabilan kualiti air dan memastikan kesihatan organisma akuakultur. Kawalan proses zarah pepejal air berpusing merangkumi bahagian-bahagian berikut:

(1). Objektif kawalan

1. Kekalkan kebersihan air: Dengan mengawal zarah-zarah pepejal, halang daripada pengumpulan dalam air dan menyebabkan kualiti air merosot, seperti mengurangkan kejernihan badan air dan menyediakan persekitaran hidup yang baik untuk organisma ternakan. Kawal kepekatan TSS dalam badan air pada julat yang boleh diterima oleh organisma ternakan (biasanya TSS dikawal pada 10-30 mg/L)

2. Kurangkan berlakunya penyakit: Zarah-zarah pepejal mungkin membawa patogen atau menyediakan tempat untuk patogen membiak. Kawalan yang berkesan terhadap zarah-zarah pepejal membantu mengurangkan risiko organisma ternakan dijangkiti penyakit.

3. Tingkatkan keberkesanan sistem: menghalang kepincangan kelengkapan, memperpanjang jangka hayat kelengkapan, dan mengurangkan kos operasi.

(2). Pautan kawalan

1. Pemberian makan yang munasabah: Kirakan jumlah pemberian makan secara tepat untuk mengelakkan pemberian berlebihan dan sisa makanan yang berlebihan. Mengikut jenis, saiz, peringkat pertumbuhan dan keadaan pemakanan organisma yang dibela, bentuk strategi pemberian makan secara saintifik. Cadangan memasang mesin pemberi makan automatik dan menggunakan strategi pemberian makan secara saintifik seperti memberi makan dalam kuantiti sedikit tetapi kerap untuk mengurangkan sisa makanan yang masuk ke dalam badan air dan membentuk zarah pepejal.

2. Mengoptimumkan kepadatan penternakan: Menurut kapasiti muatan badan air penternakan dan ciri-ciri pertumbuhan organisma yang diternak, tentukan kepadatan penternakan secara rasional. Kepadatan ternakan yang terlalu tinggi akan menyebabkan peningkatan metabolit bioorganisma dan peningkatan sepadan pada jumlah zarah pepejal yang dihasilkan. Oleh itu, adalah perlu untuk melaraskan kepadatan penternakan dengan segera bagi mengelakkan kesesakan.
(3). Pemantauan masa nyata dan kawalan proses

1. Pemantauan kualiti air: Pasang meter kekeruhan untuk memantau secara masa nyata atau berkala kepekatan zarah pepejal, kekeruhan dan parameter kualiti air yang lain dalam badan air, serta parameter kualiti air berkaitan lain seperti oksigen terlarut dan nilai pH bagi memahami perubahan zarah pepejal dan kualiti air.

2. Kawalan pintar: Berdasarkan data pemantauan, sistem kawalan pintar digunakan untuk membolehkan penyesuaian automatik terhadap parameter operasi dan proses rawatan kelengkapan berkaitan, seperti menetapkan masa operasi dan kekerapan kelengkapan penapisan, keamatan pengudaraan unit rawatan biologi, dos bahan kimia yang ditambah, supaya dapat mencapai kawalan tepat ke atas zarah pepejal.

ⅱ. Sistem pemantauan kawalan proses zarah pepejal dalam air kitar semula    

Membangunkan sistem pemantauan untuk kawalan proses zarah pepejal dalam air berkitar merupakan langkah penting dalam merealisasikan pengurusan pintar sistem akuakultur berkitar. Hanya dengan pemantauan dan kawalan secara masa nyata kepekatan zarah pepejal tersuspensi (TSS) dalam badan air, maka kawalan yang segera boleh diaplikasikan bagi memastikan kestabilan kualiti air dan kesihatan organisma akuakultur. Membangunkan sistem pemantauan untuk kawalan proses zarah pepejal dalam air berkitar memerlukan pemilihan peralatan pemantauan yang sesuai, pemasangan dan penyahpepijatan sistem, pengurusan serta analisis data, dan pengintegrasian dengan sistem kawalan. Melalui pemantauan secara masa nyata dan kawalan pintar, kepekatan zarah pepejal tersuspensi dalam badan air dapat dikawal dengan berkesan bagi memastikan operasi yang cekap pada sistem akuakultur berkitar dan pertumbuhan yang sihat bagi organisma akuakultur.

(1). Pilih peralatan pemantauan yang sesuai      

Pemantauan zarah terampai dalam air memerlukan penggunaan sensor kepekatan pepejal terampai jumlah (TSS).

Prinsip kerja: Mengukur kepekatan zarah terampai dalam air dengan menggunakan teknologi optik atau ultrasonik.

Parameter teknikal:

Julat pengukuran: 0-100 mg/L atau lebih tinggi.

Kejituan: ±2% atau lebih tinggi.

Isyarat keluaran: 4-20 mA, RS485, Modbus, dan lain-lain.

(2). Pemasangan sensor      

Lokasi pemasangan:

Kolam akuakultur: memantau kepekatan TSS dalam kolam akuakultur.

Inlet dan outlet peralatan penapisan: menilai kecekapan penyingkiran peralatan penapisan.

Kaedah pemasangan:

Perendaman: rendamkan sensor secara langsung ke dalam badan air.