Mfumo wa kurejesha, hatua kwa hatua

Katika mfumo wa recirculation ni muhimu kutibu maji kuendelea kuondoa bidhaa taka excreted na samaki, na kuongeza oksijeni kuweka samaki hai na vizuri. Mfumo wa recirculation kwa kweli ni rahisi sana. Kutoka kwenye bandari ya mizinga ya samaki maji hutiririka kwenye chujio cha mitambo na kuendelea hadi kwenye chujio cha kibiolojia kabla ya aerated na kuvuliwa kwa dioksidi kaboni na kurudi kwenye mizinga ya samaki. Hii ni kanuni ya msingi ya kurejeshwa.

Vifaa vingine kadhaa vinaweza kuongezwa, kama vile oksijeni na oksijeni safi, mwanga wa ultraviolet au disinfection ya ozoni, kanuni moja kwa moja ya pH, kubadilishana joto, denitrification, nk kulingana na mahitaji halisi.

_Kielelezo 2.1 Kuchora kanuni ya mfumo wa recirculation. Mfumo wa msingi wa matibabu ya maji una filtration ya mitambo, matibabu ya kibiolojia na aeration/stripping. Mipangilio zaidi, kama vile utajiri wa oksijeni au uharibifu wa UV, unaweza kuongezwa kulingana na mahitaji. _

Samaki katika shamba la samaki huhitaji kulisha mara kadhaa kwa siku. Chakula huliwa na kuchimbwa na samaki na hutumiwa katika kimetaboliki ya samaki inayotumia nishati na chakula kwa ukuaji na michakato mingine ya kisaikolojia. Oksijeni (O₂) inaingia kupitia gills, na inahitajika kuzalisha nishati na kuvunja protini, ambapo dioksidi kaboni (CO₂) na amonia (NH₃) huzalishwa kama bidhaa taka. Kulisha undigested ni excreted ndani ya maji kama nyasi, kinachojulikana suspended solids (SS) na suala kikaboni. Dioksidi ya kaboni na amonia hutolewa kutoka kwenye gills ndani ya maji. Hivyo samaki hutumia oksijeni na kulisha, na matokeo yake maji katika mfumo yanajisiwa na nyasi, dioksidi kaboni na amonia.

_Kielelezo 2.2 Kula chakula na kutumia matokeo ya oksijeni katika ukuaji wa samaki na excretion ya bidhaa taka, kama vile dioksidi kaboni, amonia na nyasi. _

Chakula cha kavu tu kinaweza kupendekezwa kwa matumizi katika mfumo wa kurejesha. Matumizi ya samaki ya takataka kwa namna yoyote lazima iepukwe kwani itachafua mfumo sana na maambukizi ya magonjwa yanawezekana sana. Matumizi ya kulisha kavu ni salama na pia ina faida ya kuundwa ili kukidhi mahitaji halisi ya kibiolojia ya samaki. Chakula cha kavu hutolewa kwa ukubwa tofauti wa pellet zinazofaa kwa hatua yoyote ya samaki, na viungo vya kulisha samaki kavu vinaweza kuunganishwa ili kuendeleza chakula maalum kwa kaanga, hisa za watoto, kukua, nk.

Katika mfumo wa recirculation, kiwango cha juu cha matumizi ya malisho ni ya manufaa kwani hii itapunguza kiasi cha bidhaa za excretion hivyo kupunguza athari kwenye mfumo wa matibabu ya maji. Katika mfumo wa kusimamiwa kitaaluma, malisho yote yaliyoongezwa yatakuliwa kutunza kiasi cha chakula ambacho haijatumiwa kwa kiwango cha chini. Kiwango cha uongofu wa malisho (FCR), kuelezea ni kilo ngapi cha kulisha unachotumia kwa kila kilo cha samaki unachozalisha, kinaboreshwa, na mkulima anapata mavuno ya juu ya uzalishaji na athari ya chini kwenye mfumo wa chujio. Kulisha unaten ni kupoteza pesa na husababisha mzigo usiohitajika kwenye mfumo wa chujio. Ikumbukwe kwamba feeds hasa zinazofaa kwa matumizi katika mifumo ya recirculation inapatikana. Utungaji wa milisho hiyo unalenga kuongeza matumizi ya protini katika samaki hivyo kupunguza excretion ya amonia ndani ya maji.

| Ukubwa wa godoro | Ukubwa wa samaki, gramu | Protini | Mafuta | | - | - | - | | 3 mm | 40 - 125 | 43% | 27% | | 4.5 mm | 100 - 500 | 42% | 28% | | 6.5 mm | 400 - 1200 | 41% | 29% |

| Muundo,% | 3.0 mm | 4.5 mm | 6.5 mm | | - | - | - | | Fishmeal | 22 | 21 | 20 | | Mafuta ya samaki | 9 | 10 | 10 | | Ubakaji wa mbegu za mafuta | 15 | 15 | 16 | | Mlo wa Haemoglobin | 11 | 11 | 11 | 11 | | Mbaazi | 5 | 5 | 5 | | Soya | 10 | 11 | 11 | | Ngano | 12 | 11 | 11 | | Gluten ya ngano | 5 | 5 | 5 | | Protini nyingine huzingatia | 10 | 10 | 10 | 10 | | Vitamini, madini, nk | 1 | 1 | 1 | 1 |

_Kielelezo 2.3 Viungo na maudhui ya kulisha trout yanafaa kwa ajili ya matumizi katika mfumo recirculation. Chanzo: Biomar. _

Vipengele katika mfumo wa recirculation

mizinga ya samaki

| Tank mali | Circular tank | D-kumalizika raceway | aina Raceway | | - | - | - | | Self-kusafisha athari | 5 | 4 | 3 | | Muda wa makazi ya chini ya chembe | 5 | 4 | 3 | | Udhibiti wa oksijeni na udhibiti | 5 | 5 | 4 | | Nafasi ya matumizi | 2 | 4 | 5 |

_Kielelezo 2.4 Miundo tofauti ya tank hutoa mali tofauti na faida. Rating 1-5, ambapo 5 ni bora. _

Mazingira katika tank ya kuzalisha samaki lazima yatimize mahitaji ya samaki, wote kwa heshima ya ubora wa maji na kubuni tank. Kuchagua muundo wa tank sahihi, kama ukubwa na sura, kina cha maji, uwezo wa kusafisha binafsi, nk inaweza kuwa na athari kubwa juu ya utendaji wa aina zilizofufuliwa.

Ikiwa samaki ni makao ya chini, haja ya eneo la uso wa tank ni muhimu zaidi, na kina cha maji na kasi ya sasa ya maji inaweza kupunguzwa (turbot, pekee au flatfish nyingine), ambapo aina ya maisha ya pelagic kama vile salmonids itafaidika na kiasi kikubwa cha maji na kuonyesha utendaji bora katika kasi ya juu ya maji.

Katika tank ya mviringo, au katika tank ya mraba yenye pembe za kukata, maji huenda katika muundo wa mviringo na kufanya safu nzima ya maji ya tank kuzunguka katikati. Chembe za kikaboni zina muda mfupi wa makazi ya dakika chache, kulingana na ukubwa wa tank, kutokana na muundo huu wa majimaji ambao hutoa athari ya kusafisha binafsi. Inlet wima na marekebisho ya usawa ni njia bora ya kudhibiti sasa katika mizinga hiyo.

Katika raceway majimaji hawana athari nzuri juu ya kuondolewa kwa chembe. Kwa upande mwingine, ikiwa tank ya samaki imewekwa kwa ufanisi na samaki, athari ya kusafisha ya tank itategemea zaidi shughuli za samaki kuliko kubuni ya tank. Mwelekeo wa chini ya tank una ushawishi mdogo au hakuna juu ya athari ya kusafisha binafsi, lakini itafanya kukamilisha kukamilika rahisi wakati tank imeondolewa.

_Kielelezo 2.5 Mfano wa kubuni tank octagonal katika mfumo wa recirculation kuokoa nafasi lakini kufikia athari nzuri hydraulic ya tank mviringo. chanzo: AKVA kundi. _

Mizinga ya mviringo huchukua nafasi zaidi ikilinganishwa na raceways, ambayo inaongeza gharama ya kujenga jengo. Kwa kukata pembe za tank ya mraba, kubuni ya tank ya nne inaonekana, ambayo itatoa matumizi bora zaidi kuliko mizinga ya mviringo, na wakati huo huo madhara mazuri ya majimaji ya tank ya mviringo yanapatikana (tazama takwimu 2.5). Ni muhimu kutambua kwamba ujenzi wa mizinga mikubwa daima itapendelea tank ya mviringo kama hii ni kubuni nguvu na njia ya gharama nafuu ya kufanya tank.

Aina ya tank ya mseto kati ya tank ya mviringo na raceway inayoitwa “raceway ya mwisho” pia inachanganya athari ya kusafisha ya tank ya mviringo na matumizi mazuri ya nafasi ya raceway. Hata hivyo, katika mazoezi aina hii ya tank haitumiwi mara kwa mara, labda kwa sababu ufungaji wa tank unahitaji kazi ya ziada na routines mpya katika usimamizi.

Viwango vya oksijeni vya kutosha kwa ustawi wa samaki ni muhimu katika ufugaji wa samaki na kwa kawaida huhifadhiwa juu kwa kuongeza kiwango cha oksijeni katika maji ya ghuba hadi tangi.

Sindano ya moja kwa moja ya oksijeni safi katika tank kwa matumizi ya diffusers pia inaweza kutumika, lakini ufanisi ni wa chini na wa gharama kubwa zaidi.

Udhibiti na udhibiti wa viwango vya oksijeni katika mizinga ya mviringo au sawa ni rahisi kwa sababu safu ya maji ni mara kwa mara mchanganyiko na kufanya maudhui ya oksijeni karibu sawa popote katika tank. Hii ina maana kwamba ni rahisi sana kuweka kiwango cha oksijeni kilichohitajika kwenye tank. Probe ya oksijeni iliyowekwa karibu na bandari ya tank itatoa dalili nzuri ya oksijeni inapatikana. Wakati unachukua kwa uchunguzi kujiandikisha athari za oksijeni inayoongezwa kwenye tank ya mviringo itakuwa mfupi. Probe haipaswi kuwekwa karibu na ambapo oksijeni safi inachujwa au ambapo maji tajiri ya oksijeni yanalishwa.

_Kielelezo 2.6 Circular tank, D-kumalizika raceway, na aina raceway. _

Katika raceway, hata hivyo, maudhui ya oksijeni daima yatakuwa ya juu kwenye pembe na chini kwenye bandari, ambayo pia inatoa mazingira tofauti kulingana na ambapo kila samaki anaogelea. Probe ya oksijeni ya kupima maudhui ya oksijeni ya maji inapaswa kuwekwa daima katika eneo hilo na maudhui ya chini ya oksijeni, ambayo iko karibu na bandari. Hii chini ya mto oksijeni gradient itafanya udhibiti wa oksijeni kuwa mgumu zaidi kama wakati bakia kutoka kurekebisha oksijeni juu au chini katika ghuba hadi wakati huu ni kipimo katika plagi inaweza kuwa hadi saa. Hali hii inaweza kusababisha oksijeni kwenda juu na chini wakati wote badala ya kubadilika karibu na ngazi iliyochaguliwa. Ufungaji wa mifumo ya kisasa ya kudhibiti oksijeni kutumia algorithms na constants wakati hata hivyo kuzuia mabadiliko haya zisizohitajika.

Maduka ya tank yanapaswa kujengwa kwa ajili ya kuondolewa kwa chembe za taka, na zimefungwa na skrini na ukubwa wa mesh unaofaa. Pia, ni lazima iwe rahisi kukusanya samaki waliokufa wakati wa kazi za kila siku.

Mizinga mara nyingi hujumuishwa na sensorer kwa kiwango cha maji, maudhui ya oksijeni na joto kwa kuwa na udhibiti kamili wa shamba. Inapaswa pia kuzingatiwa kufunga diffusers kwa kusambaza oksijeni moja kwa moja kwenye kila tank ikiwa kuna hali ya dharura.

_Kielelezo 2.7 Drumfilter. chanzo: CM Aqua. _

Uchujaji wa mitambo

Filtration ya mitambo ya maji ya bandari kutoka mizinga ya samaki imethibitisha kuwa suluhisho pekee la vitendo la kuondolewa kwa bidhaa za taka za kikaboni. Leo karibu mashamba yote recirculated samaki kuchuja maji plagi kutoka mizinga katika microscreen hivyo kuitwa zimefungwa na kitambaa filter ya kawaida 40 kwa 100 microns. Ngoma ya ngoma ni aina ya kawaida ya microscreen, na kubuni inahakikisha kuondolewa kwa upole kwa chembe.

Kazi ya ngoma ya ngoma:

1. Maji ya kuchujwa huingia kwenye ngoma.

2. Maji huchujwa kupitia vipengele vya chujio cha ngoma. Tofauti katika kiwango cha maji ndani/nje ya ngoma ni nguvu ya kuendesha gari kwa filtration.

3. Magumu yanapigwa kwenye vipengele vya chujio na kuinuliwa kwenye eneo la backwash kwa mzunguko wa ngoma.

4. Maji kutoka pua za suuza hupunjwa kutoka nje ya vipengele vya chujio. Vifaa vya kikaboni vilivyokataliwa vinashwa nje ya vipengele vya chujio kwenye tray ya sludge.

5. Sludge inapita pamoja na maji kwa mvuto nje ya chujio kukimbia shamba la samaki kwa ajili ya matibabu ya nje ya maji taka (tazama sura ya 6).

Filtration ya microscreen ina faida zifuatazo:

• Kupunguza mzigo wa kikaboni wa biofilter.

• Kufanya maji wazi kama chembe hai ni kuondolewa katika maji.

• Kuboresha hali ya nitrification kama biofilter haina kuziba.

• Kuimarisha athari juu ya michakato ya biofiltration.

Matibabu ya kibaiolojia

Sio suala lolote la kikaboni limeondolewa kwenye chujio cha mitambo, chembe bora zaidi zitapita pamoja na misombo iliyoharibiwa kama vile phosphate na nitrojeni. Phosphate ni dutu ya inert, isiyo na athari ya sumu, lakini nitrojeni kwa njia ya amonia ya bure (NH₃) ni sumu, na inahitaji kubadilishwa katika biofilter kwa nitrati isiyo na hatia. Uharibifu wa suala la kikaboni na amonia ni mchakato wa kibiolojia unaofanywa na bakteria katika biofilter. Bakteria ya heterotrophic huoksidisha suala la kikaboni kwa kuteketeza oksijeni na kuzalisha dioksidi kaboni, amonia na Nitrifying bakteria kubadilisha amonia katika nitriti na hatimaye nitrate.

Ufanisi wa biofiltration inategemea hasa:

• Joto la maji katika mfumo.

• Ngazi ya pH katika mfumo.

Ili kufikia kiwango cha nitrification kinachokubalika, halijoto ya maji inapaswa kuhifadhiwa ndani ya 10 hadi 35 °C (optimum karibu 30 °C) na viwango vya pH kati ya 7 na 8. Joto la maji mara nyingi hutegemea aina zilizofufuliwa, na ni kama vile hazibadilishwa kufikia kiwango cha nitrification bora zaidi, lakini kutoa viwango bora vya ukuaji wa samaki. Udhibiti wa pH kuhusiana na ufanisi wa biofilter hata hivyo ni muhimu kama kiwango cha chini cha pH inapunguza ufanisi wa biofilter. Kwa hiyo pH inapaswa kuwekwa juu ya 7 ili kufikia kiwango cha juu cha nitrifying ya bakteria. Kwa upande mwingine, kuongezeka kwa pH itasababisha kiasi kikubwa cha amonia ya bure (NH₃), ambayo itaongeza athari za sumu. Kwa hiyo lengo ni kupata uwiano kati ya malengo haya mawili kinyume ya kurekebisha pH. Hatua iliyopendekezwa ya marekebisho ni kati ya pH 7.0 na pH 7.5.

Sababu mbili kuu zinaathiri pH katika mfumo wa kurejesha maji:

• Uzalishaji wa CO~2 ~ kutoka kwa samaki na kutokana na shughuli za kibiolojia za biofilter.

• Asidi zinazozalishwa kutoka mchakato wa nitrification.

Matokeo ya nitrification:

NH~4 ~ (amonia) + 1.5 O ~2 ~ → NO ~2 ~ (nitriti) + H ~ 2 ~ O + 2H ^ ++2e

NO ~2~ (nitriti) + 0.5 O ~2 ~ → NO ~3~ (nitrati) + e

\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _\ _

NH~4~ + 2 O~2~ ↔ HAKUNA~ 3~ + H~2~O + 2H^+^

CO~2 ~ ni kuondolewa kwa aeration ya maji, ambapo degassing hufanyika. Utaratibu huu unaweza kukamilika kwa njia kadhaa kama ilivyoelezwa baadaye katika sura hii.

Mchakato wa nitrifying hutoa asidi (H⁺) na kiwango cha pH kinaanguka. Ili kuimarisha pH, msingi lazima uongezwe. Kwa lengo hili chokaa au hidroksidi ya sodiamu (NaOH) au msingi mwingine unahitaji kuongezwa kwa maji.

Samaki excretes mchanganyiko wa amonia na amonia (Jumla ya Amonia nitrate (TAN) = amonia (NH₄⁺) + amonia (NH₃)) ambapo amonia ni sehemu kuu ya excretion. Kiasi cha amonia katika maji hutegemea hata hivyo kiwango cha pH kama inavyoonekana katika takwimu 2.8, ambayo inaonyesha usawa kati ya amonia (NH₃) na amonia (NH₄⁺).

_Kielelezo 2.8 Msawazo kati ya amonia (NH₃) na amonia (NH₄⁺) katika 20 °C. amonia ya sumu haipo katika pH chini ya 7, lakini huongezeka haraka kama pH inavyoongezeka. _

Kielelezo 2.9 Uhusiano kati ya pH kipimo na kiasi cha TAN inapatikana kwa kuvunjika katika biofilter, kulingana na mkusanyiko wa amonia ya sumu ya 0.02 mg/l.

Kwa ujumla, amonia ni sumu kwa samaki katika ngazi ya juu 0.02 mg/L Kielelezo 2.9 kinaonyesha ukolezi mkubwa wa TAN kuruhusiwa katika viwango tofauti vya pH ikiwa ngazi ya chini 0.02 mg/L ya amonia ni kuhakikisha. Viwango vya chini vya pH hupunguza hatari ya kuzidi kikomo hiki cha amonia cha sumu ya 0.02 mg/L, lakini mkulima wa samaki anapendekezwa kufikia kiwango cha chini cha pH 7 ili kufikia ufanisi mkubwa wa biofilter kama ilivyoelezwa hapo awali. Kwa bahati mbaya, mkusanyiko wa jumla wa TAN kuruhusiwa ni hivyo kupunguzwa kwa kiasi kikubwa kama inavyoonekana katika takwimu 2.9. Hivyo kuna vectors mbili kinyume kazi ya pH kwamba mkulima samaki ina kuzingatia wakati tuning biofilter yake.

Nitriti (NO₂^-) hutengenezwa katika hatua ya kati katika mchakato wa nitrification, na ni sumu kwa samaki katika ngazi ya juu 2.0 mg/L Kama samaki katika mfumo wa recirculation ni gasping kwa hewa, ingawa mkusanyiko wa oksijeni ni nzuri, high nitriti mkusanyiko inaweza kuwa sababu. Katika viwango vya juu, nitriti hupelekwa juu ya gills ndani ya damu ya samaki, ambapo inazuia matumizi ya oksijeni. Kwa kuongeza chumvi kwa maji, kufikia kidogo kama 0.3 ‰, matumizi ya nitriti yanazuiliwa.

Nitrate (NO₃^-) ni bidhaa ya mwisho ya mchakato wa nitrification, na ingawa inachukuliwa kuwa haina maana, viwango vya juu (juu ya 100 mg/L) vinaonekana kuwa na athari mbaya juu ya ukuaji na uongofu wa kulisha. Ikiwa ubadilishaji wa maji mapya katika mfumo umehifadhiwa chini sana, nitrati itajilimbikiza, na viwango visivyokubalika vitafikia. Njia moja ya kuepuka mkusanyiko ni kuongeza ubadilishaji wa maji mapya, ambapo mkusanyiko wa juu hupunguzwa kwa ngazi ya chini na isiyo na shida.

Kwa upande mwingine, wazo zima la kurudia ni kuokoa maji, na katika baadhi ya matukio kuokoa maji ni lengo kuu. Katika hali hiyo, viwango vya nitrate vinaweza kupunguzwa kwa nitrification ya de-nitrification. Katika hali ya kawaida, matumizi ya maji ya lita zaidi ya 300 kwa chakula cha kilo hutumiwa ni ya kutosha kuondokana na mkusanyiko wa nitrate. Kutumia maji chini ya lita 300 kwa kila chakula cha kilo hufanya matumizi ya denitrification yenye thamani ya kuzingatia.

Bakteria ya denitrifying inayojulikana zaidi inaitwa Pseudomonas. Hii ni mchakato wa anaerobic (hakuna oksijeni) kupunguza nitrati kwa nitrojeni ya anga. Kwa kweli, mchakato huu huondoa nitrojeni kutoka kwenye maji ndani ya anga, ambapo mzigo wa nitrojeni katika mazingira ya jirani umepunguzwa. Mchakato unahitaji chanzo kikaboni (kaboni), kwa mfano pombe ya kuni (methanoli) ambayo inaweza kuongezwa kwenye chumba cha denitrification. Kwa maneno ya vitendo 2.5 kg ya methanol inahitajika kwa kila nitrati ya kilo (NO₃-N) imefutwa.

Mara nyingi chumba cha denitrification kinafungwa na vyombo vya habari vya biofilter iliyoundwa na wakati wa makazi ya masaa 2-4. Kama oksijeni ni wazi kabisa uzalishaji wa kina wa sulfidi hidrojeni (H₂S) utafanyika, ambayo ni sumu sana kwa samaki na pia harufu mbaya (yai iliyooza). Kuzalisha uzalishaji wa sludge ni juu kabisa, na kitengo lazima nyuma-nikanawa, kawaida mara moja kwa wiki.

_Kielelezo 2.10 Kusonga kitanda vyombo vya habari upande wa kushoto na fasta kitanda upande wa kulia. _

Biofilters kawaida hujengwa kwa kutumia vyombo vya habari vya plastiki kutoa eneo la juu kwa kila m ^ 3^ ya biofilter. Bakteria itakua kama filamu nyembamba kwenye vyombo vya habari na hivyo kuchukua eneo kubwa sana. Lengo la biofilter iliyoundwa vizuri ni kufikia kama juu ya eneo la uso iwezekanavyo kwa m ^ 3^ bila kufunga biofilter hivyo tight kwamba kupata clogged na jambo hai chini ya operesheni. Kwa hiyo ni muhimu kuwa na asilimia kubwa ya nafasi ya bure kwa maji kupita na kuwa na mtiririko mzuri wa jumla kupitia biofilter pamoja na utaratibu wa kutosha wa nyuma-safisha. Taratibu hizo za safisha nyuma lazima zifanyike kwa vipindi vya kutosha mara moja kwa wiki au mwezi kulingana na mzigo kwenye chujio. Air USITUMIE hutumiwa kujenga turbulence katika chujio ambapo suala hai ni ripped off. Biofilter inakabiliwa wakati utaratibu wa kuosha unafanyika, na maji machafu katika chujio hutolewa na kutolewa kabla ya biofilter kushikamana na mfumo tena.

Biofilters kutumika katika mifumo ya recirculation inaweza iliyoundwa kama filters fasta kitanda au kusonga filters kitanda. Biofilters wote kutumika katika recirculation leo kazi kama vitengo iliyokuwa chini ya maji. Katika chujio cha kitanda kilichowekwa, vyombo vya habari vya plastiki ni fasta na si kusonga. Maji huendesha kupitia vyombo vya habari kama mtiririko wa laminar ili kuwasiliana na filamu ya bakteria. Katika chujio cha kitanda cha kusonga, vyombo vya habari vya plastiki vinazunguka ndani ya maji ndani ya biofilter kwa sasa iliyoundwa na kusukumia hewa. Kwa sababu ya harakati ya mara kwa mara ya vyombo vya habari, kusonga filters kitanda inaweza kuwa packed vigumu kuliko filters fasta kitanda hivyo kufikia kiwango cha juu cha mauzo kwa m³ ya biofilter. Hata hivyo hakuna tofauti kubwa katika kiwango cha mauzo kilichohesabiwa kwa m² (eneo la uso wa chujio) kama ufanisi wa filamu ya bakteria katika aina mbili za chujio ni zaidi au chini sawa. Katika chujio cha kitanda kilichowekwa, hata hivyo, chembe nzuri za kikaboni pia huondolewa kama vitu hivi vinaambatana na filamu ya bakteria. Kwa hiyo, chujio cha kitanda kitatenda pia kama kitengo cha filtration cha mitambo kinachoondoa vifaa vya kikaboni vya microscopic na kuacha maji wazi sana. Filter ya kitanda cha kusonga haitakuwa na athari sawa na turbulence ya mara kwa mara ya maji itafanya kujitoa yoyote haiwezekani.

_Kielelezo 2.11 Kusonga kitanda (juu) na biofilters kitanda fasta (chini) . _

Mifumo yote ya chujio inaweza kutumika katika mfumo huo, au inaweza kuunganishwa; kutumia kitanda cha kusonga ili kuokoa nafasi na kitanda kilichowekwa ili kufaidika na athari inayoambatana. Kuna ufumbuzi kadhaa wa kubuni wa mwisho wa mifumo ya biofilter kulingana na ukubwa wa shamba, aina zinazopandwa, ukubwa wa samaki, nk.

Degassing, aeration, na stripping

Kabla ya maji kukimbia nyuma ya mizinga ya samaki kusanyiko gesi, ambayo ni madhara kwa samaki, lazima kuondolewa. Utaratibu huu wa degassing unafanywa na aeration ya maji, na njia mara nyingi hujulikana kama stripping. Maji yana dioksidi kaboni (CO₂) kutokana na upumuaji wa samaki na kutoka kwa bakteria katika biofilter katika viwango vya juu zaidi, lakini nitrojeni huru (N₂) iko pia. Mkusanyiko wa dioksidi kaboni na viwango vya gesi ya nitrojeni itakuwa na madhara mabaya kwa ustawi wa samaki na ukuaji. Chini ya hali ya anaerobic sulfidi hidrojeni (H₂S) inaweza kutolewa, hasa katika mifumo ya maji ya chumvi. Gesi hii ni sumu sana kwa samaki, hata katika viwango vya chini, na samaki watauawa ikiwa sulfidi hidrojeni huzalishwa katika mfumo.

Aeration inaweza kukamilika kwa kusukumia hewa ndani ya maji ambapo

turbulent mawasiliano kati ya Bubbles hewa na maji anatoa nje gesi. Aeration hii chini ya maji inafanya uwezekano wa kuhamisha maji kwa wakati mmoja, kwa mfano kama mfumo wa aeration vizuri hutumiwa (angalia takwimu 2.12).

_Kielelezo 2.12 Aeration vizuri mfumo. _

_Kielelezo 2.13 Picha na kuchora ya chujio kilichotiwa kwenye kitambaa cha plastiki cha bluu ili kuondokana na kuenea kwenye sakafu (Billund Akvakulturservice, Denmark). Mchakato wa aer/stripping pia huitwa CO₂-stripping. Vyombo vya habari katika chujio cha kupiga kawaida huwa na aina moja ya vyombo vya habari kama kutumika katika biofilters ya kitanda fasta - angalia takwimu 2.10. _

aeration vizuri mfumo hata hivyo si kama ufanisi kwa kuondoa gesi kama mfumo trickling filter, pia hujulikana degasser. Katika mfumo wa kupigana, gesi zinaondolewa na mawasiliano ya kimwili kati ya maji na vyombo vya habari vya plastiki vilivyowekwa kwenye safu. Maji ni kuongozwa na juu ya filter juu ya sahani usambazaji na mashimo, na flushed chini kupitia vyombo vya habari plastiki kuongeza turbulence na mawasiliano, hivyo kuitwa stripping mchakato.

Oxygenation

Mchakato wa aeration wa maji, ambao ni mchakato sawa wa kimwili kama degassing au stripping, utaongeza oksijeni kwa maji kwa njia ya kubadilishana rahisi kati ya gesi ndani ya maji na gesi katika hewa kulingana na kiwango cha kueneza cha oksijeni ndani ya maji. Msawazo wa oksijeni katika maji ni kueneza 100%. Wakati maji yamekuwa kupitia mizinga ya samaki, maudhui ya oksijeni yamepungua, kwa kawaida chini ya 70%, na maudhui yamepunguzwa zaidi katika biofilter. Aeration ya maji haya kwa kawaida kuleta kueneza hadi karibu 90%, katika baadhi ya mifumo 100% inaweza kufikiwa. Uenezaji wa oksijeni juu kuliko 100% katika maji ya ghuba kwa mizinga ya samaki hata hivyo mara nyingi hupendelewa ili kuwa na oksijeni ya kutosha inapatikana kwa ukuaji wa samaki wa juu na imara. Viwango vya kueneza juu ya 100% wito kwa mfumo kwa kutumia oksijeni safi.

_Kielelezo 2.14 koni ya oksijeni kwa kufuta oksijeni safi kwa shinikizo la juu na sensor (probe) kwa kupima kueneza oksijeni ya maji. chanzo: AKVA kundi/Oxyguard International. _

Oxyjeni safi mara nyingi hutolewa katika mizinga kwa njia ya oksijeni ya kioevu, lakini pia inaweza kuzalishwa kwenye shamba katika jenereta ya oksijeni. Kuna njia kadhaa za kufanya maji yaliyomo yenye oksijeni yenye kufikia 200-300%. Kwa kawaida mifumo ya koni ya oksijeni ya shinikizo au mifumo ya chini ya oksijeni ya kichwa, kama vile majukwaa ya oksijeni hutumiwa. Kanuni hiyo ni sawa. Maji na oksijeni safi huchanganywa chini ya shinikizo ambapo oksijeni inalazimishwa ndani ya maji. Katika koni ya oksijeni shinikizo linatimizwa na pampu inayojenga shinikizo la kawaida karibu na bar 1.4 kwenye koni. Kupiga maji chini ya shinikizo ndani ya koni ya oksijeni hutumia umeme mwingi. Katika jukwaa la oksijeni shinikizo ni la chini sana, kwa kawaida chini ya bar 0.1, na maji hupigwa tu kupitia sanduku kuchanganya maji na oksijeni. Tofauti katika aina mbili za mifumo ni kwamba ufumbuzi wa koni ya oksijeni hutumia sehemu tu ya maji inayozunguka kwa utajiri wa oksijeni, ambapo jukwaa la oksijeni hutumiwa kwa mtiririko mkuu wa kurudia mara nyingi pamoja na kusukumia kwa jumla ya maji katika mfumo.

_Kielelezo 2.15 Oxygen jukwaa kwa ajili ya kufuta oksijeni safi katika shinikizo la chini wakati kusukumia maji karibu katika shamba. Mfumo kawaida huongeza kiwango cha oksijeni kilichopasuka hadi zaidi ya 100% wakati wa kuingia mizinga ya fi sh kulingana na viwango vya mtiririko na kubuni kilimo. Chanzo: Ufumbuzi wa Aquaculture FREA _

Njia yoyote inayotumiwa, mchakato unapaswa kudhibitiwa kwa msaada wa kipimo cha oksijeni. Njia bora ya kufanya hivyo ni kuwa na probe ya oksijeni inayopima baada ya mfumo wa oksijeni kwenye shinikizo la kawaida la anga, kwa mfano katika chumba cha kupimia kinachotolewa na muuzaji. Hii inafanya kipimo iwe rahisi zaidi kuliko ikiwa kilifanywa chini ya shinikizo, kwani suluhisho itahitaji kufuta safi na sanifu, mara kwa mara.

Mwanga wa ult

UV disinfection kazi kwa kutumia mwanga katika wavelengths kwamba kuharibu DNA katika viumbe kibiolojia. Katika bakteria ya pathogenic ya aquaculture na viumbe moja ya celled ni walengwa. Matibabu yametumika kwa madhumuni ya matibabu kwa miongo kadhaa na haiathiri samaki kama matibabu ya UV ya maji yanatumika nje ya eneo la uzalishaji wa samaki. Ni muhimu kuelewa kwamba bakteria hukua kwa kasi sana katika suala la kikaboni kwamba kudhibiti idadi ya bakteria katika mashamba ya jadi ya samaki ina athari ndogo. Udhibiti bora unafanikiwa wakati ufanisi wa filtration wa mitambo unajumuishwa na biofiltration kamili ili kuondoa kikamilifu jambo la kikaboni kutoka kwa maji ya mchakato, na hivyo kufanya mionzi ya UV ifanye kazi kwa ufanisi.

Kiwango cha UV kinaweza kuelezwa katika vitengo kadhaa tofauti. Moja ya wengi sana kutumika ni micro Watt -seconds kwa cm ^ 2^ (μWS/cm²). Ufanisi hutegemea ukubwa na aina za viumbe vinavyolengwa na ugonjwa wa maji. Ili kudhibiti bakteria na virusi maji yanahitaji kutibiwa kwa takribani 2 000 hadi 10 000 μWS/cm ^ 2^ kuua 90% ya viumbe, fungi itahitaji 10 000 hadi 100 000 na vimelea vidogo 50 000 hadi 200 000 μWs/cm².

_Kielelezo 2.16 Ilifungwa na kufungua mifumo ya matibabu ya UV: Kwa ajili ya ufungaji katika mfumo wa mabomba ya kufungwa na katika mfumo wa wazi wa channel kwa mtiririko huo. chanzo: UltraAQUA. _

Taa za UV zinazotumiwa katika ufugaji wa maji lazima zifanye kazi chini ya maji ili kutoa ufanisi wa juu, taa zilizofungwa nje ya maji zitakuwa na athari kidogo au hakuna sababu ya kutafakari kwa uso wa maji.

Ozone

Matumizi ya ozoni (O₃) katika ufugaji wa samaki yamekosolewa kwa sababu athari za dosing zaidi zinaweza kusababisha majeraha makubwa kwa samaki. Katika mashamba ndani ya majengo, ozoni pia inaweza kuwa na madhara kwa watu wanaofanya kazi katika eneo hilo kwani wanaweza kuingiza ozoni nyingi sana. Hivyo dosing sahihi na ufuatiliaji wa upakiaji pamoja na uingizaji hewa sahihi ni muhimu kufikia matokeo mazuri na salama.

Matibabu ya ozone ni njia bora ya kuharibu viumbe visivyohitajika kwa oxidation nzito ya viumbe hai na viumbe vya kibiolojia. Katika teknolojia ya matibabu ya ozoni chembe ndogo ni kuvunjwa katika miundo Masi ambayo kumfunga pamoja tena na kuunda chembe kubwa. Kwa aina hii ya flocculation, microscopic suspended yabisi ndogo mno kuwa hawakupata sasa inaweza kuondolewa kutoka mfumo badala ya kupitia aina tofauti za filters katika mfumo recirculation. Teknolojia hii pia inajulikana kama polishing ya maji kwani inafanya maji kuwa wazi na bila ya yabisi yoyote iliyosimamishwa na bakteria zinazowezekana zinazoambatana na hizi. Hii inafaa hasa katika mifumo ya hatchery na kaanga inayokua samaki wadogo, ambayo ni nyeti kwa chembe ndogo na bakteria ndani ya maji.

Tiba ya ozone pia inaweza kutumika wakati maji ya ulaji kwenye mfumo wa recirculation inahitaji kuambukizwa.

Ni muhimu kutaja kwamba mara nyingi matibabu ya UV ni mbadala nzuri na salama kwa ozoni.

kanuni ya pH

Mchakato wa nitrifying katika biofilter hutoa asidi, hivyo kiwango cha pH kitashuka. Ili kuweka pH imara msingi lazima uongezwe kwenye maji. Katika mifumo mingine kituo cha kuchanganya chokaa kinawekwa kinachomwagilia maji ya chokaa ndani ya mfumo na hivyo kuimarisha pH. Mfumo wa kipimo cha moja kwa moja umewekwa na mita ya pH na msukumo wa maoni kwa pampu ya kipimo ni chaguo jingine. Kwa mfumo huu ni vyema kutumia hidroksidi ya sodiamu (NaOH) kama ni rahisi kushughulikia na kufanya mfumo iwe rahisi kudumisha. Hidroksidi ya sodiamu ni alkali yenye nguvu ambayo inaweza kuchoma macho na ngozi. Tahadhari za usalama zinapaswa kuchukuliwa, na glasi na kinga lazima zivaliwa wakati wa kushughulikia hii na asidi nyingine kali na besi.

_Kielelezo 2.17 Kipimo cha pampu kwa udhibiti wa pH na dosing iliyopangwa ya NaOH. Pampu inaweza kushikamana na sensor ya pH kwa udhibiti kamili wa kiwango cha pH. _

Kanuni ya joto la maji

Kudumisha joto la maji mojawapo katika mfumo wa utamaduni ni muhimu zaidi kwani kiwango cha ukuaji wa samaki kinahusiana moja kwa moja na joto la maji. Kutumia maji ya ulaji ni njia rahisi ya kusimamia joto kila siku. Katika mfumo wa kurejesha ndani joto litajenga polepole ndani ya maji, kwa sababu nishati katika hali ya joto hutolewa kutoka kimetaboliki ya samaki na shughuli za bakteria katika biofilter. Joto kutokana na msuguano katika pampu na matumizi ya mitambo mingine pia itajilimbikiza. Joto la juu katika mfumo kwa hiyo ni mara nyingi tatizo katika mfumo mkubwa wa kurejesha. Kwa kurekebisha kiasi cha maji safi ya ulaji ndani ya mfumo, joto linaweza kudhibitiwa kwa njia rahisi.

Ikiwa baridi kwa matumizi ya maji ya ulaji ni mdogo pampu ya joto inaweza kutumika. Pampu ya joto itatumia kiasi cha nishati kawaida kilichopotea katika maji ya kutokwa au hewa inayoondoka shamba. Nishati hiyo hutumiwa kwa kupoza maji yanayozunguka ndani ya shamba. Njia sawa ya kupunguza gharama ya joto/baridi inaweza kupatikana kwa kurejesha nishati kwa matumizi ya mchanganyiko wa joto. Nishati katika maji ya kutokwa kutoka shamba huhamishiwa kwenye maji ya baridi ya kuingia au kinyume chake. Hii inafanywa kwa kupitisha mito miwili ndani ya mchanganyiko wa joto ambapo maji ya joto ya maji yatapoteza nishati na joto juu ya maji ya ulaji baridi, bila kuchanganya mito miwili. Pia juu ya mfumo wa uingizaji hewa mchanganyiko wa joto kwa hewa inaweza kupandwa kwa kutumia nishati kutoka hewa inayoendelea na kuihamisha kwenye hewa inayoendelea, na hivyo kupunguza haja ya kupokanzwa kwa kiasi kikubwa.

Katika hali ya hewa ya baridi inapokanzwa maji inaweza kuwa muhimu. Joto linaweza kuja kutoka kwa chanzo chochote kama boiler ya mafuta au gesi na ni, huru ya chanzo cha nishati, kilichounganishwa na mchanganyiko wa joto ili joto la maji yaliyorejeshwa. Pampu za joto ni ufumbuzi wa kirafiki wa mazingira, na unaweza kutumia nishati ya kupokanzwa kutoka bahari, mto, kisima au hewa. Inaweza hata kutumika kuhamisha nishati kutoka kwenye mfumo mmoja wa kurejesha hadi mwingine, na hivyo joto la mfumo mmoja na baridi nyingine. Kwa kawaida hutumia nishati kutoka k.m. bahari kwa kutumia mchanganyiko wa joto la titanium, husababisha nishati kwa recirculation ambayo inaita inapokanzwa na hutoa joto kupitia exchanger nyingine ya joto.

Pampu

Aina tofauti za pampu hutumiwa kwa kuzunguka mchakato wa maji katika mfumo. Kupiga kawaida kunahitaji kiasi kikubwa cha umeme, na urefu wa chini wa kuinua na pampu za ufanisi na zilizowekwa vizuri ni muhimu kuweka gharama za chini.

Kuinua maji kunapaswa kutokea mara moja tu katika mfumo, ambapo maji huendesha kwa mvuto njia yote kupitia mfumo wa kurudi kwenye pampu ya pampu. Pampu mara nyingi huwekwa mbele ya mfumo wa biofilter na degasser kama mchakato wa maandalizi ya maji unapoanza hapa. Kwa hali yoyote, pampu zinapaswa kuwekwa baada ya kufuta mitambo ili kuepuka kuvunja magumu yanayotokana na mizinga ya samaki.

Kuhesabu urefu wa jumla wa kuinua kwa kusukumia ni jumla ya urefu halisi wa kuinua na hasara za shinikizo katika bomba la bomba, bends bomba na fittings nyingine. Hii pia inaitwa kichwa cha nguvu. Ikiwa maji yanapigwa kwa njia ya biofilter iliyojaa kabla ya kuanguka kwa njia ya degasser, shinikizo la kukabiliana na biofilter pia linapaswa kuhesabiwa. Maelezo juu ya mitambo ya maji na pampu ni zaidi ya upeo wa mwongozo huu.

_Kielelezo 2.18 Kuinua pampu aina KPL kwa kuinua ufanisi wa kiasi kikubwa cha maji. Mara nyingi pampu za kuinua hutumiwa kwa kusukumia mtiririko kuu katika mfumo wa kurejesha. Sahihi uteuzi wa pampu ni muhimu kuweka gharama mbio chini. Udhibiti wa mzunguko ni chaguo la kudhibiti mtiririko halisi unaohitajika kulingana na uzalishaji wa samaki. H ni urefu wa kuinua na Q ni kiasi cha maji kilichoinuliwa. _

Chanzo: Grundfos

Kielelezo 2.19 pampu za Centrifugal aina NB kwa kusukumia maji wakati shinikizo la juu au urefu wa juu unahitajika. Aina nyingi za pampu za centrifugal ni pana, hivyo pampu hizi pia hutumiwa kwa ufanisi kwa kusukumia kwenye urefu wa chini wa kuinua. Pampu za Centrifugal hutumiwa mara nyingi katika mifumo ya recirculation kwa kusukumia mtiririko wa sekondari kama kwa mfano unapita kupitia mifumo ya UV au kufikia shinikizo la juu katika mbegu za oksijeni. H ni urefu wa kuinua na Q ni kiasi cha maji kilichoinuliwa. Chanzo: Grundfos

Urefu wa kuinua jumla katika mifumo ya recirculation kubwa zaidi leo ni karibu mita 2-3, ambayo inafanya matumizi ya pampu za chini za shinikizo ufanisi zaidi kwa kusukumia mtiririko kuu karibu. Hata hivyo, mchakato wa kufuta oksijeni safi katika mchakato wa maji inahitaji pampu za centrifugal kama pampu hizi zinaweza kuunda shinikizo la juu linalohitajika kwenye koni. Katika mifumo mingine, ambapo urefu wa kuinua kwa mtiririko kuu ni mdogo sana, maji huendeshwa bila matumizi ya pampu kwa kupiga hewa ndani ya visima vya aeration. Katika mifumo hii degassing na harakati ya maji yanatimizwa katika mchakato mmoja, ambayo inafanya urefu wa chini wa kuinua iwezekanavyo. Ufanisi wa degassing na kuhamia maji hata hivyo si lazima bora kuliko ile ya kusukumia maji juu ya degasser, kwa sababu ufanisi wa visima vya aeration kwa kutumia nishati na ufanisi wa degassing ni mdogo kuliko kutumia pampu za kuinua na kuvua au kupiga maji.

Ufuatiliaji, udhibiti, na kengele

Ufugaji mkubwa wa samaki unahitaji ufuatiliaji wa karibu na udhibiti wa uzalishaji ili kudumisha hali bora kwa samaki wakati wote. Kushindwa kwa kiufundi kunaweza kusababisha hasara kubwa kwa urahisi, na kengele ni mitambo muhimu ya kupata operesheni.

Katika mashamba mengi ya kisasa, mfumo mkuu wa kudhibiti unaweza kufuatilia na kudhibiti viwango vya oksijeni, joto, pH, viwango vya maji na kazi za motor. Ikiwa yoyote ya vigezo hutoka nje ya maadili ya hysteresis yaliyotangulia, mchakato wa kuanza/kuacha utajaribu kutatua tatizo. Ikiwa tatizo halijatatuliwa moja kwa moja, kengele itaanza. Kulisha moja kwa moja pia inaweza kuwa sehemu jumuishi ya mfumo mkuu wa kudhibiti. Hii inaruhusu muda wa kulisha kuratibiwa kwa usahihi na kipimo cha juu cha oksijeni kama matumizi ya oksijeni yanaongezeka wakati wa kulisha. Katika mifumo ya chini ya kisasa, ufuatiliaji na udhibiti sio moja kwa moja, na wafanyakazi watalazimika kufanya marekebisho kadhaa ya mwongozo.

Kwa hali yoyote, hakuna mfumo utafanya kazi bila ufuatiliaji wa wafanyakazi wanaofanya kazi kwenye shamba. Mfumo wa udhibiti lazima uwe na mfumo wa kengele, ambao utawaita wafanyakazi ikiwa kushindwa yoyote kubwa kunakaribia kutokea. Wakati wa majibu wa chini ya dakika 20 unapendekezwa, hata katika hali ambapo mifumo ya nyuma ya moja kwa moja imewekwa.

_Kielelezo 2.20 Probe ya oksijeni (Oxyguard) inalinganishwa hewa kabla ya kupunguzwa ndani ya maji kwa kipimo cha mstari wa maudhui ya oksijeni ya maji. Ufuatiliaji unaweza kuwa kompyuta na idadi kubwa ya pointi za kupima na udhibiti wa kengele. _

Mfumo wa dharura

Matumizi ya oksijeni safi kama nyuma-up ni tahadhari ya usalama wa namba moja. Ufungaji ni rahisi, na una tank ya kufanya kwa oksijeni safi na mfumo wa usambazaji na diffusers zimefungwa katika mizinga yote. Kama usambazaji wa umeme inashindwa valve sumaku pulls nyuma na shinikizo oksijeni mtiririko kwa kila tank kuweka samaki hai. Mtiririko uliotumwa kwa diffusers unapaswa kubadilishwa kabla, ili oksijeni katika tank ya kuhifadhi katika hali ya dharura hudumu kwa muda mrefu kwa kushindwa kurekebishwa kwa wakati.

_Kielelezo 2.21 Tangi ya oksijeni na jenereta ya dharura _

Ili kuimarisha usambazaji wa umeme, jenereta ya umeme inayoendeshwa na mafuta ni muhimu. Ni muhimu sana kupata pampu kuu katika operesheni haraka iwezekanavyo, kwa sababu amonia iliyotokana na samaki itajenga kwa viwango vya sumu wakati maji hayajazunguka juu ya biofilter. Kwa hiyo ni muhimu kupata mtiririko wa maji juu na kukimbia ndani ya saa moja au zaidi.

Ulaji wa maji

Maji kutumika kwa ajili ya recirculation lazima ikiwezekana kuja kutoka chanzo bila ugonjwa au sterilized kabla ya kwenda katika mfumo. Mara nyingi ni bora kutumia maji kutoka kisima, kisima, au kitu sawa kuliko kutumia maji kuja moja kwa moja kutoka mto, ziwa au bahari. Ikiwa mfumo wa matibabu wa maji ya ulaji unahitaji kuwekwa, kwa kawaida utakuwa na chujio cha mchanga kwa microfiltration na mfumo wa UV au ozoni kwa ajili ya kuzuia disinfection.

*Chanzo: Chakula na Kilimo Shirika la Umoja wa Mataifa, 2015, Jacob Bregnballe, Mwongozo wa Recirculation Aquaculture, http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. Imetolewa kwa ruhusa. *