การควบคุมกระบวนการของอนุภาคของแข็งในระบบหมุนเวียนน้ำ (I): เป้าหมายการควบคุมและการก่อสร้างระบบตรวจสอบ!

การควบคุมกระบวนการของอนุภาคแข็งในระบบเพาะเลี้ยงน้ำวน      

อนุภาคที่ลอยอยู่ในระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบถ่ายเทน้ำซ้ำ (Recirculating Aquaculture Systems) ประกอบด้วยอุจจาระ เหยื่ออาหารเหลือกิน ฝอยของแบคทีเรีย และเมือกปลา โดยสารเหล่านี้มักเกิดขึ้นจากอาหารผสมที่ให้อาหารแก่ปลา ซึ่งประมาณ 25% ของอาหารจะถูกเปลี่ยนกลายเป็นอนุภาคที่ลอยอยู่ในน้ำในท้ายที่สุด การใช้กลยุทธ์การให้อาหารและการกำจัดที่ไม่เหมาะสมสามารถทำให้อนุภาคที่ลอยอยู่สะสมและเน่าเสียภายในระบบ ซึ่งส่งผลกระทบเชิงลบต่อสุขภาพของปลาและคุณภาพน้ำในการเพาะเลี้ยง สิ่งนี้สามารถกระตุ้นให้สัตว์น้ำเกิดภาวะเครียด ส่งผลต่อการหายใจผ่านเหงือก และลดความสามารถในการต้านทานโรคของปลา นอกจากนี้ การสะสมของอนุภาคที่ลอยอยู่ยังอาจทำให้อุปกรณ์เพาะเลี้ยงอุดตันได้ง่าย กระบวนการย่อยสลายและแร่ธาตุของอนุภาคที่ลอยอยู่ในระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบถ่ายเทน้ำซ้ำ ทำให้ปริมาณแอมโมเนียไนโตรเจนและไนไตรต์ในน้ำเพาะเลี้ยงเพิ่มขึ้น เพิ่มความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี (BOD) สร้างภาระเพิ่มเติมต่อตัวกรองชีวภาพ และส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของการกรองแบบไนเตรฟิเคชัน ดังนั้น การกำจัดอนุภาคที่ลอยอยู่ในระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบถ่ายเทน้ำซ้ำอย่างรวดเร็ว จึงมีความสำคัญอย่างมากต่อการรักษาระบบบำบัดน้ำให้ทำงานได้อย่างปกติ หลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของคุณภาพน้ำ และรับประกันการเจริญเติบโตตามปกติของสัตว์น้ำที่เลี้ยงไว้

ⅰ. การควบคุมกระบวนการอนุภาคแข็งในน้ำหมุนเวียนคืออะไร      

การควบคุมกระบวนการอนุภาคแข็งในระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบปิดหมายถึงกระบวนการที่ใช้มาตรการทางเทคนิคและการจัดการต่าง ๆ เพื่อทำการตรวจสอบ กำจัด และควบคุมอนุภาคแข็งลอย (Total Suspended Solids, TSS) ในแหล่งน้ำให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม เพื่อรักษาคุณภาพน้ำให้มีเสถียรภาพ มั่นใจในสุขภาพของสัตว์น้ำที่เพาะเลี้ยง และเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงานของระบบ โดยการควบคุมกระบวนการอนุภาคแข็งในระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบปิดนี้ ถือเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยให้ระบบสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ รักษาระดับคุณภาพน้ำให้คงที่ และปกป้องสุขภาพของสัตว์น้ำที่เพาะเลี้ยงไว้ การควบคุมกระบวนการอนุภาคแข็งในน้ำหมุนเวียนนี้ ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้:

(1). เป้าหมายในการควบคุม

1. รักษาความสะอาดของน้ำ: โดยการควบคุมอนุภาคแขวนลอยไม่ให้สะสมในน้ำจนทำให้คุณภาพน้ำเสื่อมถอย เช่น ลดความใสของแหล่งน้ำ และสร้างสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับสิ่งมีชีวิตที่เลี้ยงไว้ ควบคุมความเข้มข้นของสารแขวนลอยทั้งหมด (TSS) ในระดับที่สิ่งมีชีวิตที่เลี้ยงสามารถทนได้ (โดยทั่วไปควบคุม TSS ไว้ที่ 10-30 มก./ลิตร)

2. ลดโอกาสการเกิดโรค: อนุภาคแขวนลอยอาจเป็นพาหะนำเชื้อโรคหรือเป็นแหล่งเพาะพันธุ์เชื้อโรค การควบคุมอนุภาคแขวนลอยอย่างมีประสิทธิภาพจะช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดโรคของสิ่งมีชีวิตที่เลี้ยงไว้

3. เพิ่มประสิทธิภาพของระบบ: ป้องกันการอุดตันของอุปกรณ์ ยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์ และลดต้นทุนในการดำเนินงาน

(2). ขั้นตอนการควบคุม

1. การให้อาหารอย่างเหมาะสม: คำนวณปริมาณการให้อาหารอย่างแม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงการให้อาหารมากเกินไปและเศษอาหารที่เหลือมากเกินไป โดยพิจารณาจากชนิด ขนาด ระยะการเจริญเติบโต และสภาพการเลี้ยงของสิ่งมีชีวิตในเพาะเลี้ยง จัดทำกลยุทธ์การให้อาหารเชิงวิทยาศาสตร์ แนะนำให้ติดตั้งเครื่องให้อาหารแบบอัตโนมัติและใช้กลยุทธ์การให้อาหารอย่างเป็นระบบ เช่น การให้อาหารครั้งละน้อยแต่บ่อยครั้ง เพื่อลดเศษอาหารที่จะไหลลงสู่แหล่งน้ำจนกลายเป็นอนุภาคแข็ง

2. ปรับความหนาแน่นในการเลี้ยงให้เหมาะสม: พิจารณาจากศักยภาพในการรองรับของแหล่งน้ำสำหรับการเลี้ยงและการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตที่เลี้ยงไว้ กำหนดความหนาแน่นในการเลี้ยงให้เหมาะสม การเลี้ยงที่หนาแน่นเกินไปจะทำให้สารเมตาโบไลต์ของสิ่งมีชีวิตเพิ่มขึ้น และส่งผลให้มีปริมาณอนุภาคแข็งที่เกิดขึ้นเพิ่มมากขึ้นตามไปด้วย ดังนั้นจำเป็นต้องปรับความหนาแน่นในการเลี้ยงให้เหมาะสมทันเวลาเพื่อป้องกันการแออัด
(3). การตรวจสอบแบบเรียลไทม์และการควบคุมกระบวนการ

1. การตรวจสอบคุณภาพน้ำ: ติดตั้งเครื่องวัดความขุ่นเพื่อตรวจสอบความเข้มข้นของอนุภาคแขวนลอย ความขุ่นและตัวชี้วัดอื่น ๆ ในแหล่งน้ำแบบเรียลไทม์หรือเป็นประจำ รวมถึงพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพน้ำอื่น ๆ เช่น ออกซิเจนละลายและค่า pH เพื่อทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของอนุภาคแข่งลอยและคุณภาพน้ำ

2. การควบคุมอัจฉริยะ: โดยอาศัยข้อมูลที่ตรวจสอบได้ ระบบควบคุมอัจฉริยะจะปรับพารามิเตอร์การทำงานและกระบวนการทำให้สะอาดของอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องโดยอัตโนมัติ เช่น ปรับระยะเวลาและความถี่ในการทำงานของอุปกรณ์กรอง ความเข้มข้นของการระบายอากาศในหน่วยบำบัดทางชีวภาพ ปริมาณสารเคมีที่เติมเข้าไป เป็นต้น เพื่อให้เกิดการควบคุมที่แม่นยำต่ออนุภาคแข็ง

ⅱ. ระบบตรวจสอบสำหรับการควบคุมกระบวนการของอนุภาคแข็งในน้ำหมุนเวียน    

การจัดตั้งระบบตรวจสอบเพื่อควบคุมกระบวนการของอนุภาคแข็งในน้ำหมุนเวียน ถือเป็นขั้นตอนสำคัญในการดำเนินการจัดการระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบวงจรปิดอย่างชาญฉลาด จำเป็นต้องมีการตรวจสอบและควบคุมความเข้มข้นของอนุภาคแข็งลอยตัว (TSS) ในน้ำแบบเรียลไทม์เท่านั้น จึงจะสามารถปรับควบคุมได้อย่างทันเวลา เพื่อรับประกันคุณภาพน้ำที่เสถียรและสุขภาพของสัตว์น้ำที่เพาะเลี้ยงไว้ การจัดตั้งระบบตรวจสอบเพื่อควบคุมกระบวนการของอนุภาคแข็งในน้ำหมุนเวียน จำเป็นต้องเลือกอุปกรณ์ตรวจสอบที่เหมาะสม ติดตั้งและปรับแต่งระบบ จัดการและวิเคราะห์ข้อมูล รวมถึงผสานรวมเข้ากับระบบควบคุม โดยการตรวจสอบแบบเรียลไทม์และการควบคุมอัจฉริยะ จะช่วยควบคุมความเข้มข้นของอนุภาคแข็งลอยตัวในน้ำให้มีประสิทธิภาพ เพื่อให้แน่ใจว่าระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบวงจรปิดทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสัตว์น้ำเติบโตอย่างสมบูรณ์แข็งแรง

(1). เลือกอุปกรณ์ตรวจสอบที่เหมาะสม      

การตรวจสอบอนุภาคที่แขวนลอยในน้ำจำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์วัดความเข้มข้นของของแขวนลอยทั้งหมด (TSS)

หลักการทำงาน: วัดความเข้มข้นของอนุภาคที่แขวนลอยในน้ำโดยใช้เทคโนโลยีแบบแสงหรืออัลตราโซนิก

ปริมาตรเทคนิค:

ช่วงการวัด: 0-100 มก./ล. หรือมากกว่า

ความแม่นยำ: ±2% หรือสูงกว่า

สัญญาณขาออก: 4-20 mA, RS485, Modbus เป็นต้น

(2). การติดตั้งเซ็นเซอร์      

สถานที่ติดตั้ง:

บ่อเลี้ยงสัตว์น้ำ: ตรวจสอบความเข้มข้น TSS ในบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำ

ทางเข้าและทางออกของอุปกรณ์กรอง: ประเมินประสิทธิภาพการกำจัดของอุปกรณ์กรอง

วิธีการติดตั้ง:

จุ่มลงในน้ำ: จุ่มเซ็นเซอร์ลงไปในแหล่งน้ำโดยตรง