Procescontrole van vaste deeltjes in circulerend water (II) TSS regelen via een redelijke voeding!

Circulerend water vast partikkelprocescontrole regelmodel
In een recirculatiesysteem voor aquacultuur is het procescontrolemodel voor vaste deeltjes een hulpmiddel dat wordt gebruikt om de controle van zwevende vaste stoffen (TSS) te optimaliseren. Door het opbouwen van een model kunnen de vorming, verwijdering en regulering van vaste deeltjes worden geanalyseerd en geoptimaliseerd om zo een stabiele watervoorwaarde en efficiënt bedrijf van het systeem te garanderen. Hieronder volgen de gedetailleerde stappen en methoden voor het opbouwen en beheren van het model.

(1). Modeldoelstellingen      

Concentratie vaste deeltjes TSS: 10mg/L

Verhoog efficiëntie van verwijdering: Verhoog de efficiëntie van verwijdering van vaste deeltjes door de bedrijfsparameters van de filtratie-apparatuur aan te passen. De formule voor verwijderingsefficiëntie is:

ETSS=

ETSS: Verwijderingsefficiëntie (%)

TSSin: TSS-concentratie in de toevoer (mg/L): Installeer een TSS-sensor aan de waterinlaat van de microfiltratiemachine om deze waarde te verkrijgen

TSSout: TSS-concentratie aan de uitlaat (mg/L): Installeer een TSS-sensor aan de waterinlaat van het aquacultuurvijver om deze waarde te verkrijgen

Verminder bedrijfskosten: Verminder energieverbruik en onderhoudskosten van apparatuur door optimalisatie van beheersmaatregelen.

In een recirculatiesysteem voor aquacultuur staat de concentratie van zwevende vaste stof (TSS) in direct verband met het energieverbruik van het systeem. Door TSS-regeling te optimaliseren, kan het energieverbruik effectief worden verlaagd en de bedrijfsefficiëntie verbeterd.

(2). Besturingsmethoden---Redelijke voeding

Wanneer de index van vast opgehangen zweefmateriaal boven 10 mg/l komt via TSS-monitoring, is het noodzakelijk om de volgende stappen te volgen om dit te reguleren.

1. Nauwkeurig voeren: Bereken de voerhoeveelheid om overmatig voeren en te veel restvoer te vermijden.

2. Pas het voerstrategie aan: Stel een wetenschappelijk voerplan op en gebruik geschikte voermethoden, zoals het geven van kleine porties in meerdere doses, op basis van het type, de grootte, het groeistadium en de voeromstandigheden van de gekweekte organismen, om te verminderen dat restvoer in het water terechtkomt en vaste deeltjes vormt.

Het gebruik van een automatische voederinstallatie wordt aanbevolen voor het voeren, wat niet alleen nauwkeurig voeren mogelijk maakt, maar ook voeren in kleine porties en met meer frequentie. Onze onderneming heeft een intelligente voederinstallatie op de markt gebracht voor recirculatie-visteelt. De gewichtsfout is minder dan 3% dankzij weegsensoren. Het voeren verloopt volledig automatisch zonder menselijke tussenkomst. Niet alleen vervangt het arbeidskrachten, maar het maakt ook gemakkelijk het toepassen van een voerstrategie met kleine porties en meer frequentie mogelijk.

3. Praktijkvoorbeeld

De circulerende waterkweek van witte garnaal, 1000 kubieke meter water, de kweekdichtheid is 15 kg/kubieke meter, en het voerratio is 3%. De afvoergraad van zwevende deeltjes van het circulatiesysteem is 60%, en het water wordt elke 2 uur gecirculeerd, waarbij een voerstrategie van 4 maaltijden per dag wordt toegepast. Monitoring heeft aangetoond dat de TSS-piekwaarde 20,25 mg/L overschreed.

Na constatering dat de TSS de norm overschrijdt, kan de voederfrequentie worden verhoogd terwijl de totale dagelijkse voederhoeveelheid onveranderd blijft, en kan de voederstrategie worden aangepast van 4 maaltijden per dag naar 12 maaltijden per dag.

  Bereken de TSS-concentratie bij 4 maaltijden per dag:

Watervolume: 1000 kubieke meter

Visteelt dichtheid: 15 kg/m³

Voedersnelheid: 3%

Suspended particle removal rate van het circulatiesysteem: 80%

Circulatiefrequentie: eenmaal per 2 uur, 12 keer per dag

Voederstrategie: 4 maaltijden per dag

Stap 1: Bereken de totale biomassa

Bereken eerst de totale biomassa in het aquacultuursysteem.

Totale biomassa = waterinhoud × aquacultuur dichtheid = 1000 m3 × 15 kg/m3 = 15000 kg/dag

Stap 2: Bereken de dagelijkse voederhoeveelheid

Volgens de voederratio, berekent u de dagelijkse voederhoeveelheid.

Dagelijkse voederhoeveelheid = totale biomassa × voederratio = 15000 kg × 3% = 450 kg/dag Dagelijkse voederhoeveelheid = totale biomassa × voederratio = 15000kg × 3% = 450kg/dag

Aangezien er 4 maaltijden per dag zijn, is de voederhoeveelheid per maaltijd:

Voederhoeveelheid per maaltijd = 450 kg/4 = 112,5 kg/maaltijd

Stap 3: Bereken de toename van TSS voor elke cyclus

Neem aan dat na het voeren het voer wordt omgezet in zwevende deeltjes.

Na elke voeding is de toename van TSS:

TSS-toename = voederhoeveelheid per maaltijd = 112,5 kg

Stap 4: Bereken TSS-verwijdering voor elke cyclus

Het circulerende watersysteem verwijdert 80% van de zwevende stoffen in elke cyclus. De TSS-verwijdering na elke cyclus is dus:

TSS-verwijdering = huidige TSS × 80%

Stap 5: Simuleer TSS-wijzigingen binnen 24 uur

We moeten TSS-wijzigingen simuleren in een cyclus elke 2 uur binnen 24 uur. Er zijn 12 cycli per dag, en in totaal 12 cycli in 24 uur.

Initialiseer TSS naar 0 kg.

Stappen voor elke cyclus:

Voeding (eenmaal per 6 uur, dwz eenmaal per 3 cycli)

Verwijder 80% van de TSS

 Bereken TSS-concentratie van 12 maaltijden per dag

Watervolume: 1000 kubieke meter

Visteelt dichtheid: 15 kg/m³

Voedersnelheid: 3%

Verwijderingsgraad van zwevende deeltjes in het circulatiesysteem: 80%

Circulatiefrequentie: eenmaal per 2 uur, 12 keer per dag

Voerstrategie: 12 maaltijden per dag

Stap 1: Bereken totale biomassa

Bereken eerst de totale biomassa in het aquacultuursysteem.

Totale biomassa = waterinhoud × teelt dichtheid = 1000 m3 × 15 kg/m3 = 15000 kg

Stap 2: Bereken dagelijkse voerhoeveelheid

Bereken de dagelijkse voerhoeveelheid op basis van de voerratio.

Dagelijkse voerhoeveelheid = totale biomassa × voerratio = 15000 kg × 3% = 450 kg/dag

Aangezien er 12 maaltijden per dag zijn, is de voerhoeveelheid per maaltijd:

Voerhoeveelheid per maaltijd = 450 kg/12 = 37,5 kg/maaltijd

Stap 3: Bereken de toename van TSS voor elke cyclus

Stel dat na het voeren het voer wordt omgezet in zwevende deeltjes. Na elke voering neemt het TSS toe met:

TSS-stijging = voerhoeveelheid per maaltijd = 37,5 kg

Stap 4: Bereken de TSS-verwijdering voor elke cyclus

Het circulerende watersysteem verwijdert 80% van de zwevende stoffen in elke cyclus. De TSS-verwijdering na elke cyclus is dus:

TSS-verwijdering = huidige TSS × 80%

Stap 5: Simuleer TSS-wijzigingen binnen 24 uur

We moeten de TSS-veranderingen in 48 uur simuleren, met een cyclus om de 2 uur. 12 cycli per dag, in totaal 12 cycli voor 24 uur.

Initialiseer TSS naar 0 kg.

Stappen van elke cyclus:

Voeren (eenmaal per 2 uur, dus eenmaal per cyclus)

Verwijder 80% van de TSS

Uit de bovenstaande analyse kunnen we zien dat:

4 maaltijden per dag: De hoeveelheid zwevende deeltjes neemt snel toe na het voeren en daarna geleidelijk af. De piekwaarde is hoog (22,68 kg) en de schommelingen zijn groot.

12 maaltijden per dag: De concentratie zwevende deeltjes is stabiel op 9,37 mg/l

Conclusie: Met een voermethode van kleine, frequente maaltijden kan de TSS worden verlaagd en het energieverbruik van apparatuur verminderd.

De voermethode van 12 maaltijden per dag kan effectief de piekconcentratie van zwevende deeltjes verminderen, waterkwaliteitsschommelingen beperken en de belasting en het energieverbruik van filtratie-apparatuur reduceren.

De voedingsmodus van 4 maaltijden per dag zal grote schommelingen in de concentratie van zwevende deeltjes veroorzaken en het energieverbruik van filtreerapparatuur en waterpompen verhogen.