Controlul procesului particulelor solide în apa de circulație (II) Reglarea TSS prin alimentare rațională!

Model de control al procesului de particule solide în apa recirculată
Într-un sistem de acvacultură recirculant, modelul de control al procesului de particule solide este un instrument utilizat pentru a optimiza gestionarea particulelor solide în suspensie (TSS). Prin construirea unui model, generarea, îndepărtarea și reglarea particulelor solide pot fi analizate și optimizate pentru a asigura o calitate stabilă a apei și o funcționare eficientă a sistemului. Mai jos sunt prezentate etapele detaliate și metodele de construire și gestionare a modelului.

(1). Obiectivele modelului      

Concentrația particulelor solide TSS: 10mg/L

Optimizați eficiența eliminării: Optimizați eficiența eliminării particulelor solide prin ajustarea parametrilor de funcționare ai echipamentului de filtrare. Formula pentru eficiența eliminării este:

ETSS=

ETSS: Eficiența eliminării (%)

TSSin: Concentrația TSS la intrare (mg/L): Instalați un senzor TSS la intrarea apei în mașina de microfiltrare pentru a obține valoarea

TSSout: Concentrația TSS la ieșire (mg/L): Instalați un senzor TSS la intrarea apei în bazinul de acvacultură pentru a obține valoarea

Reduceți costurile de exploatare: Reduceți consumul de energie și costurile de întreținere a echipamentelor prin optimizarea măsurilor de management.

În sistemul de acvacultură cu recirculare, concentrația particulelor solide în suspensie (TSS) este strâns legată de consumul de energie al sistemului. Prin optimizarea controlului TSS, se poate reduce eficient consumul de energie și se poate îmbunătăți eficiența operațională a sistemului.

(2). Metode de Control---Hrănire rațională

Atunci când indicele materiei solide în suspensie depășește 10 mg/L prin monitorizarea TSS, este necesar să urmați pașii următori pentru reglare.

1. Hrănire precisă: Calculați cantitatea de hrană necesară pentru a evita supradozarea și rămânerea excesivă de hrană nefolosită.

2. Ajustați strategia de hrănire: În funcție de tipul, dimensiunea, stadiul de creștere și condițiile de hrănire ale organismelor cultivate, elaborați un plan științific de hrănire și aplicați metode adecvate de hrănire, cum ar fi administrarea unor porții mici de hrană de mai multe ori, pentru a reduce cantitatea de hrană rămasă care intră în masa de apă și formează particule solide.

Se recomandă utilizarea unei mașini automate de hranire, care nu doar că permite o hranire precisă, ci și hranire în porții mici și frecvente. Compania noastră a lansat o mașină inteligentă de hranire pentru acvacultură în circuit închis. Eroarea de greutate este mai mică de 3% datorită senzorilor de cântărire. Hranirea este automată pe tot parcursul procesului, fără intervenție manuală. Nu doar că înlocuiește munca manuală, dar poate realiza ușor o strategie de hranire în porții mici și frecvente.

3. Caz concret de aplicare

Cultura în apă recirculată a crevetelui alb, 1000 metri cubi de apă, densitatea de cultură este de 15 kg/metru cub, iar rata de hranire este de 3%. Rata de îndepărtare a particulelor în suspensie ale sistemului de recirculare este de 60%, iar apa este recirculată la fiecare 2 ore, adoptându-se o strategie de hranire de 4 mese pe zi. Monitorizarea a arătat că valoarea maximă a TSS a depășit 20,25 mg/L.

După constatarea că TSS depășește standardul, frecvența hrănirii poate fi crescută, iar cantitatea totală zilnică de hrană să rămână neschimbată, iar strategia de hranire poate fi modificată de la 4 mese pe zi la 12 mese pe zi.

  Calculați concentrația TSS pentru 4 mese pe zi:

Volumul apei: 1000 metri cubi

Densitatea creșterii: 15 kg/m³

Rata de hranire: 3%

Rata de îndepărtare a particulelor în suspensie ale sistemului de apă recirculată: 80%

Frecvența de recirculare: o dată la 2 ore, de 12 ori pe zi

Strategie de hranire: 4 mese pe zi

Pasul 1: Calculați biomasa totală

Mai întâi, calculați biomasa totală din sistemul acvacultură.

Biomasa totală = volumul apei × densitatea acvaculturii = 1000 m3 × 15 kg/m3 = 15000 kg/zi

Pasul 2: Calculați cantitatea zilnică de hrană

Conform ratei de hrănire, calculați cantitatea zilnică de hrană.

Cantitatea zilnică de hrană = biomasa totală × rata de hrănire = 15000 kg × 3% = 450 kg/zi Cantitatea zilnică de hrană = biomasa totală × rata de hrănire = 15000kg × 3% = 450kg/zi

Deoarece sunt 4 mese pe zi, cantitatea de hrană pentru fiecare masă este:

Cantitatea de hrană pe masă = 450 kg/4 = 112,5 kg/masă

Pasul 3: Calculați creșterea TSS pentru fiecare ciclu

Presupunem că după hrănire, hrana se va transforma în particule în suspensie.

După fiecare hrănire, creșterea TSS este:

Creșterea TSS = cantitatea de hrană pe masă = 112,5 kg

Pasul 4: Calculați eliminarea TSS pentru fiecare ciclu

Sistemul de apă în circuit închis elimină 80% din particulele în suspensie în fiecare ciclu. Prin urmare, eliminarea TSS după fiecare ciclu este:

Eliminare TSS = TSS actual × 80%

Pasul 5: Simulați modificările TSS în 24 de ore

Trebuie să simulăm modificările TSS într-un ciclu la fiecare 2 ore, pe durata a 24 ore. Sunt 12 cicluri pe zi, respectiv un total de 12 cicluri în 24 de ore.

Inițializați TSS la 0 kg.

Pași pentru fiecare ciclu:

Alimentare (o dată la 6 ore, adică o dată la 3 cicluri)

Eliminați 80% din TSS

 Calculați concentrația TSS pentru 12 mese pe zi

Volumul apei: 1000 metri cubi

Densitatea creșterii: 15 kg/m³

Rata de hranire: 3%

Rata de îndepărtare a particulelor în suspensie din sistemul de apă circulantă: 80%

Frecvența de recirculare: o dată la 2 ore, de 12 ori pe zi

Strategie de hrănire: 12 mese pe zi

Pasul 1: Calculați biomasa totală

Mai întâi, calculați biomasa totală din sistemul acvacultură.

Biomasa totală = volumul apei × densitatea de creștere = 1000 m3 × 15 kg/m3 = 15000 kg

Pasul 2: Calculați cantitatea zilnică de hrană

Calculați cantitatea zilnică de hrană pe baza ratei de hrănire.

Cantitatea zilnică de hrană = biomasa totală × rata de hrănire = 15000 kg × 3% = 450 kg/zi

Deoarece sunt 12 mese pe zi, cantitatea de hrană pentru fiecare masă este:

Cantitatea de hrană pe masă = 450 kg/12 = 37,5 kg/masă

Pasul 3: Calculați creșterea TSS pentru fiecare ciclu

Presupunem că după hrănire, hrana se va transforma în particule în suspensie. După fiecare masă, creșterea TSS este:

Creșterea TSS = cantitatea de hrană pe masă = 37,5 kg

Pasul 4: Calculați eliminarea TSS pentru fiecare ciclu

Sistemul de apă în circuit închis elimină 80% din particulele în suspensie în fiecare ciclu. Prin urmare, eliminarea TSS după fiecare ciclu este:

Eliminare TSS = TSS actual × 80%

Pasul 5: Simulați modificările TSS în 24 de ore

Trebuie să simulăm modificările TSS în 48 de ore, cu un ciclu la fiecare 2 ore. 12 cicluri pe zi, 12 cicluri în total pentru 24 de ore.

Inițializați TSS la 0 kg.

Pașii fiecărui ciclu:

Alimentare (o dată la 2 ore, adică o dată pe ciclu)

Eliminați 80% din TSS

Din analiza de mai sus, putem observa că:

4 mese pe zi: Cantitatea de particule în suspensie produse crește rapid după hrănire, apoi scade treptat. Valoarea maximă este mare (22,68 kg) și fluctuația este semnificativă.

12 mese pe zi: Concentrația particulelor în suspensie este stabilă la 9,37mg/L

Concluzie: Prin modul de alimentare cu porții mici și frecvente, se poate reduce TSS și consumul de energie al echipamentului.

Modul de alimentare cu 12 mese pe zi poate reduce eficient concentrația maximă a particulelor în suspensie, reduce fluctuațiile calității apei și scade sarcina și consumul de energie al echipamentului de filtrare.

Modul de alimentare cu 4 mese pe zi va cauza fluctuații mari ale concentrației particulelor în suspensie și va crește consumul de energie al echipamentelor de filtrare și al pompelor de apă.