10.5 Mbinu ya kupima Utendaji wa Kupunguza Sludge na Mineralisation

Kuamua digestion ya matibabu ya sludge ya aquaponic katika bioreactors ya aerobic na anaerobic, mbinu maalum inahitaji kufuatiwa. Njia iliyobadilishwa kwa madhumuni ya matibabu ya sludge ya aquaponic imewasilishwa katika sura hii. Equations maalum kuwa maendeleo kwa usahihi kupima utendaji wao (Delaide et al. 2018), na hizi zinapaswa kutumika kutathmini utendaji wa matibabu kutumika katika mmea maalum aquaponic.

Ili kutathmini utendaji wa matibabu, mbinu ya usawa wa molekuli inahitaji kupatikana. Inahitaji kwamba TSS, COD na raia wa virutubisho huamua kwa pembejeo zote za reactor (yaani sludge safi) na matokeo (yaani majivu). Maudhui ya reactor pia yanahitaji kupigwa sampuli mwanzoni na mwishoni mwa kipindi kilichojifunza. Pembejeo, pato na maudhui ya reactors lazima zichanganyike kikamilifu kwa sampuli. Reactor pembejeo na pato lazima kimsingi sampuli kila wakati mitambo ni kulishwa na sludge safi.

Kisha, utendaji wa kupunguza sludge ya reactor (η) unaweza kuundwa kama ifuatavyo:

$\ eta_s = 100% (1- (\ Delta S + S_ {nje}) /S_ {katika}) $ (10.6)

ambapo ΔS ni sludge ndani ya Reactor mwishoni mwa kipindi cha alisoma bala moja mwanzoni mwa kipindi, ssubout/ndogo ni sludge jumla iliyoondoka Reactor katika outflow, na ssubin/ndogo ni sludge jumla iliyoingia Reactor kupitia uingiaji.

Kwa kupunguza kikaboni, sludge (yaani neno S) inaweza kuwa na sifa ya masi kavu ya sludge (yaani TSS) au masi ya oksijeni inayohitajika ili oksidi sludge (yaani COD). Kwa hiyo, kwa maonyesho ya kupunguza COD na TSS, ndogo ya mkusanyiko na ndogo kiasi katika outflow, juu ya utendaji wa kupunguza (yaani asilimia kubwa) na hivyo yabisi kidogo hutolewa nje ya kitanzi.

Kulingana na usawa huo wa wingi, utendaji wa madini ya madini ya madini ya matibabu (), yaani. uongofu katika ions mumunyifu wa macro- na micronutrients sasa katika sludge chini ya fomu zisizofanywa, formula ifuatayo inaweza kutumika:

$\ Zeta_n = 100% ((DN_ {out} -DN_ {in})/(TN_ {in} -DN_ {in})) $ (10.7)

ambapo ni ahueni ya N virutubisho mwishoni mwa kipindi alisoma kwa asilimia, DNsubout/ndogo ni wingi wa jumla wa virutubisho kufutwa katika outflow, DNsubin/Sub ni molekuli jumla ya virutubisho kufutwa katika uingiaji na TNsubin/Sub ni molekuli jumla ya kufutwa pamoja na virutubisho undishwa katika uingiaji.

Hivyo, sawa na maonyesho ya kupunguza kikaboni, ndogo mkusanyiko ndani ya Reactor na maudhui yasiyofanywa virutubisho katika outflow, juu ya utendaji mineralisation (yaani asilimia kubwa) na hivyo virutubisho kufutwa zinalipwa katika majivu (au outflow) kwa ajili ya mazao ya aquaponic mbolea (tazama Mfano 10.1). Ulinganisho wa usawa wa molekuli uliotolewa hutumiwa katika sanduku la mfano.

Mfano 10.1

utendaji digestion ya 250-L anaerobic bioreactor imekuwa tathmini kwa kipindi 8 wiki. Ilifanywa mara moja kwa siku na 25 L ya sludge safi inayotokana na mfumo wa Tilapia RAS, na kiasi kikubwa cha supernatant (au pato) kiliondolewa kwenye bioreactor. Sludge safi (pembejeo) ilikuwa na TSS ya 10 g ya molekuli kavu (DM) kwa lita moja au 1%, na supernatant (pato) ilikuwa na TSS ya 1 GDM/L au 0.1%. TSS ndani ya bioreactor mwanzoni na mwishoni mwa kipindi ilikuwa 20 GDM/l Kwa hiyo, jumla ya pembejeo za DM, matokeo na ndani ya bioreactor wakati wa kipindi cha tathmini huhesabiwa kama ifuatavyo:

DM katika = 0.01 kg/LD $\ mara $25 L $\ mara $7 siku $\ mara $8 wiki = 14 kg

DM nje = 0.001 kg/LD $\ mara $25 L $\ mara $7 siku $\ mara $8 wiki = 1.4 kg

DM kwa = DM tf = 250 L $\ mara $0.02 kg/l = 5kg

TSS kupunguza utendaji (ηTSS) ya bioreactor basi inaweza kuwa mahesabu kama ifuatavyo:

$\ ujasiri {\ eta} _ {TSS} =100% (1- ((5-5) +1.4) /14) = 90\ %$

Bioreactor P mineralisation utendaji inaweza tathmini kujua kwamba sludge safi (pembejeo) alikuwa mkusanyiko wa kufutwa P ya 15 mg/L na jumla P maudhui ya 90 mg/L. mkusanyiko wa P kufutwa katika supernatant (pato) ilikuwa 20 mg/L. hivyo, jumla P maudhui katika pembejeo, jumla P kufutwa katika pembejeo na matokeo wakati wa kipindi cha tathmini ni mahesabu kama ifuatavyo:

TP katika = 0.090 g/LD $\ mara $25 L $\ mara $7 siku $\ mara $8 wiki = 126 kilo

DP katika = 0.015 g/LD $\ mara $25 L $\ mara $7 siku $\ mara $8 wiki = 21 kg

DP nje = 0.020 g/LD $\ mara $25 L $\ mara $7 siku $\ mara $8 wiki = 28 kg

P mineralisation utendaji (subP/Sub) ya bioreactor yanaweza mahesabu kama ifuatavyo:

$_p = 100% ((28 - 21)/(126 - 21)) = 6.67\ %$