Sanoat aylanma akvakultura tizimi (RAS), milliy ob'ekt baliqchilik siyosati bilan boshqariladigan rivojlanayotgan akvakultura texnologiyasi sifatida, sanoat muhandislik uskunalari va atrof-muhitni nazorat qilish texnologiyalarini integratsiyalash orqali akvakulturada faollashtirish, yuqori samaradorlik va ekologik barqarorlikka erishadi. Uningasosiy afzalliklario'z ichiga oladi:suvni qayta ishlash, suvning 90% dan ortig'ini tejash, mintaqaviy va mavsumiy cheklovlardan mustaqillik, suv harorati va erigan kislorod kabi asosiy ekologik omillarni aniq tartibga solish, er unumdorligi va ozuqa konversiyasini sezilarli darajada yaxshilash. Bu suv xo‘jaligini barqaror rivojlantirishning hal qiluvchi yo‘nalishi sifatida e’tirof etilgan. "Yuqori investitsiyalar, yuqori zichlik va yuqori mahsuldorlik" bilan tavsiflangan uning keng qo'llanilishi yuqori boshlang'ich investitsiyalar (qurilmalar va asbob-uskunalar narxi) va yuqori texnik to'siqlar (urug'larning moslashuvi va suv sifatini boshqarish) kabi omillar bilan cheklanadi.
Mandarin baliqlari (Siniperca chuatsi), yuqori-qiymatli chuchuk suvli akvakultura turi sifatida an'anaviy dehqonchilikda tez-tez uchraydigan kasalliklar, suv sifatini nazorat qilishdagi qiyinchiliklar va beqaror hosildorlik kabi muammolarga duch keladi. Hozirgi vaqtda mandarin baliqlarining sanoat RAS uchun texnik zaxiralari etarli emas, ayniqsa qishloq xo'jaligi jarayonlarini optimallashtirish, maxsus jihozlarni loyihalash va suvni tozalash jarayonlarida tizimli amaliyot mavjud emas. Ushbu tadqiqot suv resurslarini samarali qayta ishlash va undan foydalanishga qaratilgan boʻlib, mandarin baliqlarining quruqlikdagi sanoat akvakulturasi uchun texnologik uskunalar tizimini yaratishga qaratilgan. Kam{5}}bezovtali chiqindi chiqarish qurilmalarini optimallashtirish va uskunalarni ulash texnologiyasini integratsiyalash orqali suvni tozalash samaradorligi va bio{6}}yuk ko‘tarish qobiliyati kabi asosiy ko‘rsatkichlar bo‘yicha eksperimental tadqiqotlar olib borilmoqda. Maqsad – mandarin baliq yetishtirish sanoatining yuqori-sifatli rivojlanishini qo‘llab-quvvatlash uchun takrorlanadigan texnik yechimni ishlab chiqish.
1. Sanoatda aylanma suv yetishtirish jarayoni oqimi
Sanoat RAS ning asosi dinamik suv balansiga erishish va yopiq aylanish jarayoni orqali qayta ishlashdir.jismoniy filtrlash - biologik tozalash - dezinfektsiya va kislorod bilan tozalash". "Baliq yetishtirish suvni ko'tarishdan boshlanadi"; suv oqimi tezligi, harorat, pH, ammiak azot kontsentratsiyasi va erigan kislorod darajasi kabi parametrlar Mandarin baliqlarining o'sish muhitiga bevosita ta'sir qiladi. Ushbu tizim dizayni "kichik tizimlar, bir nechta birliklar" tamoyiliga amal qiladi. Uning asosiy mantig'i: tezroq oqim tezligi tizimni qayta ishlash samaradorligini oshirishi mumkin, katta jarayonning parchalanishini kamaytiradi, katta zarrachalar va past energiya sarfini kamaytiradi; olib tashlash "qattiq → suyuqlik" ketma-ketligiga amal qiladi → gaz", qattiq maishiy chiqindilarni qayta ishlash "katta zarracha hajmi → kichik zarracha hajmi" bo'yicha tasniflanadi va filtrlash va dezinfeksiya jarayonlari ketma-ket ulanadi.
Ko'rsatilgandek1-rasm, tizim oqimi: kultura idishidan drenaj katta zarrachali chiqindilarni olib tashlash uchun oldindan tozalashdan o'tadi, nozik to'xtatilgan qattiq moddalarni olib tashlash uchun qo'pol va nozik filtrlash bosqichlariga o'tadi, so'ngra ammiak azot kabi zararli moddalarni parchalash uchun biofiltrdan o'tadi va nihoyat, dezinfeksiya va kislorod bilan ta'minlangandan so'ng, suvning sifati va qayta tiklanishiga qaytadi. jarayon.
2. Mandarin baliqlari akvakulturasi inshootlari va uskunalarini loyihalash va tadqiqot qilish
An'anaviy akvakultura ob'ektini loyihalash ko'pincha tajribaga tayanadi, bu esa samarasiz uskunalar va xarajatlarga olib keladi. Ko'rsatilgandek2-rasm, ushbu tadqiqot, massa muvozanati tamoyiliga asoslangan holda, Mandarin baliqlarining maksimal biomassa tashish qobiliyati uchun modelni quradi. Maksimal oziqlantirish tezligini, umumiy chiqindilarni va ammiak azotini ishlab chiqarishni hisoblash orqali ilmiy asbob-uskunalarni tanlashga erishiladi. Tszyansidagi mandarin baliq yetishtirish korxonasidan misol tariqasida foydalanilganda, asosiy e’tibor past-bezovtali chiqindi chiqarish qurilmasi va uskunalarni ulash tizimini optimallashtirishga qaratildi. Seminarning tartibi ko'rsatilgan3-rasm. Mandarin baliqlari uchun quruqlikdagi sanoat RAS-sektsiyasi ko'rsatilgan4-rasm.
2.1 Madaniyat suvining aylanish parametrlarini loyihalash
Qayta aylanish tezligi tizimning samarali ishlashi uchun kalit bo'lib, mandarin baliqlarining zichligi, suv hajmi va suvni tozalash quvvatiga qarab har tomonlama aniqlanishi kerak.
Suv aylanishi hajmini hisoblash formulasi:Q = V × N
Bu erda: Q - suvning aylanma hajmi (m³/soat);
V - madaniy suv hajmi (m³);
N - kuniga qayta aylanishlar soni (marta / kun).
Madaniyat tankining dizayni: Yagona tankning diametri 6 m, balandligi 1,2 m, konusning pastki balandligi 0,3 m.
Hisoblangan hajm p×3²×1.2 + 1/3×p×3²×0,3 ≈ 33,91 m³, haqiqiy madaniy suv hajmi taxminan 30 m³. Bitta ustaxonada 10 ta madaniyat tanki mavjud, umumiy suv hajmi 300 m³.
Ishlash parametrlari: aylanish tezligi N 3-5 marta/kun qilib belgilangan; bo'yanish suvining aylanishi umumiy suv hajmining 10% ni tashkil qiladi (bug'lanish va tushirish yo'qotishlarini qoplash uchun), onlayn monitoring orqali real vaqt rejimida sozlanadi.
2.2 Madaniyat tanki va chiqindilarni chiqarish qurilmasi dizayni
Ko'rsatilgandek5-rasm, madaniyat tanki konusning pastki tuzilishi bilan birlashtirilgan dumaloq tank korpusidan foydalangan holda "tez chiqindi chiqarish va suvni bir xil taqsimlash" maqsadlari bilan ishlab chiqilgan. Chiqindilarni past darajada chiqarish uchun -pastki qismida “Baliq hojatxonasi” qurilmasi oʻrnatilgan. Baliq hojatxonasi quyidagicha optimallashtirilgan:
- Oqim tezligini oshirish uchun kirish / chiqish trubkasi diametri 200 mm gacha standartlashtirilgan.
- Qopqoq plitasi pastki cho'kindilarga aylanma yuvish effektini oshirish va o'z-o'zini tozalash-qobiliyatini yaxshilash uchun aylanadigan soddalashtirilgan dizaynni qabul qiladi.
3. Qattiq zarrachalarni tozalash jarayonini loyihalash va tadqiq qilish
Qattiq zarrachalar "oldindan ishlov berish - qoʻpol filtrlash - nozik filtrlash"ning uch-bosqichli jarayoni yordamida oʻlcham tasnifi boʻyicha ishlov beriladi. Maxsus parametrlar ko'rsatilgan1-jadval.
3.1 Oldindan ishlov berish jarayoni
100 mkm dan katta yoki unga teng bo'lgan zarralarni olib tashlash uchun gravitatsiyaviy ajratishdan foydalanib, kultura tankining yon-drenaj va pastki-drenaj tizimlari bilan bog'langan vertikal oqim cho'ktirgichdan foydalanadi. Quvurni tashishdagi yo'qotishlarni kamaytirish va keyingi filtrlash bosqichlarida yukni kamaytirish uchun cho'ktirgich to'g'ridan-to'g'ri madaniy tankga ulanadi.
3.2 Dag'al filtrlash jarayoni
Ko'rsatilgandek6-rasm, qo'pol filtrlash jarayoni mikroekranli tambur filtriga qaratilgan. Dizayn tamoyillari quyidagilarni o'z ichiga oladi: quvur liniyasi uzunligini qisqartirish va energiya sarfini kamaytirish uchun uskunani madaniy tanklarga yaqin joylashtirish.
Haqiqiy vaqtda parametrlarni sozlash uchun suv sifatini onlayn monitoring qilish bilan muvofiqlashtirilgan avtomatik qayta yuvish (kuniga 4-6 marta) uchun PLC boshqaruv tizimidan foydalanish.
Nasosi quvvat sarfini kamaytirish va operatsion xarajatlarni kamaytirish uchun tortishish oqimi dizaynidan foydalanish.
3.3 Nozik filtrlash jarayoni
Ko'rsatilgandek7-rasm, nozik filtrlash jarayoni biofiltr va dezinfektsiya uskunasining sinergik harakati orqali suv sifatini yanada tozalaydi.
- Biofiltr: Yuqori{0}}oʻziga xos-sirt{2}}gʻayritabiiy muhitni tanlaydi, gidravlik saqlash vaqti 1-2 soat, erigan kislorodni 5 mg/L dan ortiq yoki unga teng darajada ushlab turadi, ammiak azot va nitritni parchalaydi.
- Dezinfektsiyalash uskunalari: Patogen mikroorganizmlarni o'ldirish uchun ultrabinafsha sterilizator (dozasi 3-5 × 10⁴ mkW·s/sm²) yoki ozon generatori (konsentratsiyasi 0,1-0,3 mg/L, aloqa vaqti 10-15 min).
- Kislorodli tizim: Barqaror erigan kislorod darajasini ta'minlash uchun aeratorlar bilan birgalikda ishlatiladigan toza kislorodli oksigenator.
4. Quvurlarni joylashtirish va boshqarish tizimi
4.1 Quvur liniyasini loyihalash
Quvurlar vazifasiga ko'ra to'rt turga bo'linadi: suv ta'minoti, aylanma, chiqindi chiqarish va bo'yanish suvi. Dizayn tamoyillari: Madaniy tanklar atrofida joylashgan tartibni optimallashtirish, bosh yo'qotilishini minimallashtirish uchun tirsaklar va quvur uzunligini qisqartirish; kultura rezervuarlarida suvning barqaror darajasini saqlab turish uchun muvozanatli kirish va chiqishni ta'minlash; chiqindi chiqarish quvurlari chiqindini o'z-o'zidan yig'ish- uchun qiyalik (3% dan katta yoki teng)ga ega.
4.2 Boshqaruv tizimini loyihalash
Tizim quyida ko'rsatilganidek, "Sensorlar - Kontroller - Aktuatorlar" ning yopiq halqa arxitekturasini qabul qiladi.8-rasm. Asosiy funktsiyalarga quyidagilar kiradi:
- Haqiqiy{0}}suv sifati monitoringi: Eritilgan kislorod, pH va ammiak azot sensorlari orqali onlayn ma'lumotlarni yig'ish.
- Uskunaning ulanishini nazorat qilish: Suv sifati parametrlari asosida mikroekranni qayta yuvish, oksigenator quvvati va dezinfeksiya uskunalari ish vaqtini avtomatik sozlash.
- Xato ogohlantirish: Ethernet yoki simsiz aloqa orqali boshqaruv terminallariga yuborilgan g'ayritabiiy parametrlar tomonidan ishga tushirilgan ovozli va vizual signallar.
5. Uskunaning ishlashini tekshirish ma'lumotlarini tahlil qilish
Ko'rsatilgandek9-rasm, Szyansi shahridagi Mandarin baliq yetishtirish bazasida olti-oylik sinov amaliyoti o‘tkazildi. Tizimda suvni tozalashda anormallik kuzatilmadi, monitoring va erta ogohlantirish tizimi barqaror ishladi.
Qo'llash jarayonida suvni tozalashda buzilishlar aniqlanmadi, monitoring, erta ogohlantirish va nazorat qilish tizimi barqaror ishladi. Dehqonchilik jarayonida erigan kislorodni nazorat qilish bilan birga madaniyat tanklarida shamollatish ishlatilgan. Asosiy uskunaning ishlashini baholashda ko'rsatilgan2-jadval.
Sinov davomida chorvachilik zichligi 50-60 baliq / m³ ga yetdi, omon qolish darajasi 90% dan ortiq yoki unga teng, o'sish sur'ati an'anaviy dehqonchilikka nisbatan 20% ga oshdi va suvni qayta ishlash darajasi 92% ga yetdi, energiya tejash va emissiyani kamaytirish maqsadlariga erishildi.
6. Xulosa
Mandarin baliqlari uchun quruqlikdagi sanoat RAS-suvni tejash, yuqori samaradorlik va atrof-muhitni muhofaza qilish kabi akvakultura maqsadlariga muhandislik, ob'ektlarga asoslangan-va raqamli{2}}aqlli texnologiyalar integratsiyasi orqali erishadi. Ushbu tadqiqotning yangiliklari quyidagilardan iborat: tizim mosligini yaxshilash uchun biomassani tashish imkoniyatlari modeliga asoslangan uskuna tanlashni optimallashtirish; chiqindilarni olib tashlash samaradorligini oshirish uchun past-bezovtali chiqindi chiqarish qurilmasini takomillashtirish; suv sifatini aniq tartibga solishga erishish uchun uskunalarni ulashni nazorat qilish tizimini qurish.
Ushbu tizim akvakulturani intensiv o'zgartirish uchun texnik ma'lumotnomani ta'minlab, boshqa chuchuk suv baliq yetishtirishda qo'llanilishi va qo'llanilishi mumkin. Kelajakdagi ishlar uskunalar narxini yanada kamaytirish va texnologiyaning kirib borish tezligini oshirish uchun sensor ish faoliyatini optimallashtirish kerak.