Key Takeaways
- Dideliuose tvenkiniuose gali prireikti kelių aeravimo zonų, o ne vieno centralizuoto išleidimo taško.
- PSA deguonies sistemos dažniausiai yra tinkamiausios ten, kur deguonies poreikis yra nuolatinis, o išorinio baliono logistika yra brangi.
- Norint nustatyti reikiamą deguonies generatoriaus galią, vien tvenkinio ploto neužtenka.
- Turi būti įvertintas vandens gylis, biomasė, padavimo greitis, temperatūra, tikslinis ištirpęs deguonis ir deguonies perdavimo efektyvumas.
- PSA deguonis turi būti integruotas su tinkamai suprojektuota paskirstymo ir difuzijos sistema.
Dideliems akvakultūros tvenkiniams reikia daugiau nei retkarčiais vėdinimo.
Didėjant tvenkinio plotui, įžuvinimo tankumui ir maitinimosi intensyvumui, išlaikyti stabilų ištirpusio deguonies kiekį visame vandens telkinyje tampa vis sunkiau.
Paviršiniai aeratoriai ir pūstuvai išlieka svarbiais daugelio akvakultūros sistemų komponentais. Tačiau kai kurie intensyvūs ūkiai taip pat naudoja deguonimi praturtintą aeraciją, kad padidėtų deguonies poreikis didelės paklausos laikotarpiais, būtų palaikomas dugno vandens tiekimas deguonimi ir pagerintas bendras deguonies valdymo lankstumas.
Didelio srauto PSA deguonies generatoriai yra vietoje deguonies šaltinis ūkiams, kuriems reikalingas nuolatinis arba didelio kiekio deguonies tiekimas.
Tinkamai suderinus su vamzdynais, difuzoriais ir tvenkinių eksploatavimo sąlygomis, jie gali palaikyti nuoseklesnį deguonies pasiskirstymą dideliuose akvakultūros objektuose. Šiame straipsnyje paaiškinama, kur didelio srauto PSA deguonies sistemos gali pridėti vertės ir kokius techninius veiksnius reikėtų įvertinti prieš pasirenkant sistemą.
Kodėl deguonies valdymas tampa sunkesnis dideliuose tvenkiniuose
Kuo didesnis tvenkinys, tuo sunkiau visame vandens telkinyje išlaikyti vienodą ištirpusį deguonį.
Bendrieji veiklos iššūkiai:
- Netolygus deguonies pasiskirstymas tarp centrinių ir nutolusių tvenkinių
- Mažesnis ištirpusio deguonies kiekis šalia dugno
- Didelis deguonies poreikis po maitinimo
- Sumažėjęs deguonies tirpumas karštu oru
- Greitas deguonies suvartojimas esant dideliam gyvulių tankumui
- Organinių medžiagų kaupimasis dugno vandenyje ir nuosėdose
- Ribotas reagavimo pajėgumas staigių mažo deguonies kiekio įvykių metu
Šios sąlygos nereiškia, kad įprasti aeratoriai yra neveiksmingi. Daugelyje ūkių pagrindinis deguonies valdymo būdas išlieka mechaninis aeravimas.
Tačiau deguonies prisodrinta aeracija gali būti įvesta, kai operatoriams reikia papildomo deguonies pajėgumo, labiau koncentruoto deguonies tiekimo arba didesnės kontrolės didžiausio poreikio metu.
Kas yra didelio srauto PSA deguonies generatorius?
PSA deguonies generatorius atskiria deguonį nuo suslėgto aplinkos oro ir nuolat gamina deguonį vietoje.
Didelėms akvakultūros reikmėms deguonies generatorius paprastai prijungiamas prie:
PSA deguonies generatorius tiekia deguonies šaltinį, o tikrasis veikimas tvenkinyje labai priklauso nuo paskirstymo sistemos ir deguonies perdavimo metodo.
Vietos PSA deguonies generavimo sistema: dviejų bokštų adsorbcijos procesas, nuolat tiekiantis didelio grynumo deguonį.
Kaip didelio srauto PSA deguonis gali palaikyti didelius akvakultūros tvenkinius
1. Centralizuotas deguonies tiekimas kelioms aeracijos zonoms
Didelio srauto PSA sistema gali tiekti deguonį į kelias tvenkinių zonas arba kelis tvenkinius per centralizuotą vamzdynų tinklą.
Tai gali sumažinti priklausomybę nuo išsibarsčiusių cilindrų ir supaprastinti deguonies šaltinio valdymą.
Tvenkinių arba aeracijos šakų skaičius, kurį gali palaikyti viena gamykla, priklauso nuo: reikalingo deguonies srauto vienai atšakai, vamzdyno ilgio ir skersmens, slėgio išleidimo angoje, slėgio nuostolių, difuzoriaus tipo ir tuo pačiu metu veikiančio poreikio.
Todėl paskirstymo tinklas turėtų būti projektuojamas kartu su deguonies gamykla, o ne papildomas vėliau.
2. Patobulintas deguonies tiekimas į dugną
Giliuose arba gausiai įžuvintuose tvenkiniuose dugno vanduo gali turėti mažiau ištirpusio deguonies nei paviršinis vanduo.
Deguonies prisodrintos dujos gali būti įvedamos per dugninius difuzorius arba didelio efektyvumo deguonies tiekimo įrangą, kad būtų palaikomas deguonies tiekimas didesniame vandens gylyje.
Faktinis deguonies perdavimo efektyvumas priklauso nuo burbulo dydžio, vandens gylio, kontakto laiko, dujų srauto, vandens cirkuliacijos, difuzoriaus būklės, druskingumo ir temperatūros. Didelis deguonies generatoriaus srautas automatiškai negarantuoja didelio ištirpusio deguonies kiekio, nebent perdavimo sistema yra tinkamai suprojektuota.
3. Papildoma talpa didžiausio deguonies poreikio metu
Akvakultūros deguonies poreikis keičiasi per dieną ir gamybos ciklą.
Paklausa gali padidėti karštu oru, naktį ir anksti ryte, esant dideliam šėrimo laikotarpiui, didelėms biomasės stadijoms, dumblių kritimui, sumažėjus vėjo sąlygoms ir pablogėjus vandens kokybei.
PSA deguonies sistema šiais laikotarpiais gali užtikrinti papildomą deguonies pajėgumą vietoje, padedant operatoriams reaguoti nelaukiant išorinio baliono pristatymo.
4. Sumažėjusi priklausomybė nuo cilindrų logistikos
Deguonies balionai gali išlikti naudingi avarinėms arba mažo tūrio reikmėms.
Tačiau dideli ūkiai, turintys nuolatinį deguonies poreikį, gali susidurti su pasikartojančiomis išlaidomis, susijusiomis su balionų pirkimu ar nuoma, transportavimu, pakrovimu ir iškrovimu, tuščių balionų grąžinimu, sandėliavimu ir rankiniu keitimu.
Deguonies gamyba vietoje gali sumažinti šią logistikos priklausomybę ir padaryti eksploatacines išlaidas labiau nuspėjamas. Ekonominis pranašumas turėtų būti skaičiuojamas naudojant vietines elektros kainas, balionų sąnaudas, transportavimo atstumą ir metines darbo valandas.
5. Centralizuotas stebėjimas ir kontrolė
Didelė akvakultūros deguonies sistema gali būti suprojektuota centralizuotai valdant deguonies generatoriaus veikimą, išleidimo slėgį, deguonies grynumą, atšakos vožtuvo valdymą, ištirpusio deguonies tvenkinį ir aliarmo būseną.
Atsižvelgiant į projekto reikalavimus, ištirpusio deguonies jutikliai gali būti integruoti į valdymo strategiją, kad operatoriai galėtų reguliuoti deguonies tiekimą pagal faktines tvenkinio sąlygas.
Automatinis valdymas turi būti kruopščiai suprojektuotas. Jis neturėtų pakeisti įprasto vandens kokybės valdymo ar avarinių eksploatavimo procedūrų.
Povandeninis aeravimas: nanodifuzoriaus aeracijos tinklas, pernešantis didelio grynumo deguonį tiesiai į gilų tvenkinio vandenį.
Kas lemia reikalingą PSA deguonies talpą?
Deguonies generatoriaus galingumas neturėtų būti parenkamas tik pagal tvenkinio plotą.
Atliekant inžinerinius skaičiavimus reikia atsižvelgti į:
Dviem ūkiams, turintiems tą patį tvenkinio plotą, gali prireikti labai skirtingų deguonies pajėgumų, nes skiriasi jų biomasė, šėrimo intensyvumas ir aeravimo būdai.
Didelio srauto PSA nereiškia didžiausios galimos sistemos
Per didelis PSA deguonies gamyklos dydis gali padidinti pradines investicijas, kompresoriaus energijos suvartojimą, generatoriaus galios reikalavimus, priežiūros išlaidas ir tuščiosios eigos laiką.
Per mažas dydis gali neleisti ūkiui patenkinti didžiausio deguonies poreikio.
Tikslas turėtų būti suderinti sistemą su vidutine paklausa, didžiausia paklausa ir ūkio veiklos strategija. Kai kuriuose projektuose mechaninės aeracijos ir PSA deguonies sodrinimo derinys užtikrina geresnę ekonominę pusiausvyrą nei pasikliaujant tik vienu metodu.
Konteinerių ir slydimo PSA sistemos
PSA deguonies gamykla konteineriuose
Tinka, kai ūkiui reikia:
- Instaliacija lauke
- Įrangos apsauga nuo atšiaurių oro sąlygų
- Greitesnis diegimas
- Sumažintas surinkimas vietoje
- Lengvesnis perkėlimas
- Integruotas kompresorius ir oro apdorojimas
Ant slydimo montuojama PSA deguonies gamykla
Tinka, kai:
- Yra specialus įrangos kambarys
- Vietinių diegimo išteklių pakanka
- Reikalingas lankstus įrangos išdėstymas
- Ateityje planuojama plėtra esamo pastato viduje
Galutinė konfigūracija turėtų būti parinkta atsižvelgiant į vietos išplanavimą, klimatą ir priežiūros sąlygas.
Kaip NEWTEK kuria akvakultūros PSA deguonies projektus
NEWTEK projektuoja PSA deguonies sistemas pagal faktines kiekvieno akvakultūros projekto eksploatavimo sąlygas.
Inžinerinė apžvalga paprastai apima reikiamą deguonies srautą, tikslinį deguonies grynumą, išleidimo slėgį, tvenkinių skaičių ir dydį, vandens gylį, rūšis ir gyvulių tankumą, esamą aeravimo būdą, vamzdyno atstumą, vietinę įtampą ir dažnį, aplinkos temperatūrą ir drėgmę, dienos darbo valandas ir būsimą plėtrą.
Remdamasi šiais parametrais, NEWTEK gali rekomenduoti:
- PSA deguonies talpa
- Kompresoriaus ir džiovintuvo konfigūracija
- Deguonies buferio bako tūris
- Pagrindinio vamzdyno skersmuo ir atšakų išdėstymas
- Konteineris arba ant slidžių montuojamas dizainas
- Tinkama atleidimo ir kontrolės strategija
Deguonies tiekimo įranga ir tvenkinių paskirstymo tinklas taip pat turėtų būti derinami su vietos akvakultūros inžinieriais arba patyrusiais aeracijos sistemų tiekėjais.
Tipinės programos
Didelio srauto PSA deguonies sistemos gali būti naudojamos:
Dažnai užduodami klausimai
1 klausimas: Ar vienas PSA deguonies generatorius gali tiekti kelis tvenkinius?
Taip, jei tinkamai apskaičiuotas bendras deguonies poreikis, vamzdyno slėgio nuostoliai ir atšakos valdymas. Tvenkinių skaičiaus negalima nustatyti tik pagal generatoriaus debitą.
2 klausimas: ar 93% PSA deguonies tinka akvakultūrai?
PSA deguonis, kurio grynumas yra apie 90–95%, dažniausiai naudojamas deguonimi prisotintoje akvakultūroje. Tikrasis tinkamumas priklauso nuo deguonies pernešimo įrangos ir ūkio proceso.
3 klausimas: ar PSA deguonis gali pakeisti visus aeratorius ir pūstuvus?
Nebūtinai. Daugelyje ūkių PSA deguonis naudojamas kartu su mechaniniu aeravimu, cirkuliacine įranga ar orapūtėmis. Geriausias derinys priklauso nuo tvenkinio dizaino ir gamybos tikslų.
4 klausimas: kaip apskaičiuojamas reikiamas deguonies srautas?
Skaičiuojant reikėtų atsižvelgti į biomasę, padavimo greitį, vandens temperatūrą, esamą ištirpusį deguonį, tikslinį ištirpusį deguonį ir perdavimo efektyvumą. Vien tvenkinio ploto nepakanka.
5 klausimas: ar didesnis PSA generatorius visada geresnis?
Ne. Sistema turi būti suderinta su faktine paklausa. Per didelis dydis padidina investicijas ir energijos suvartojimą, tačiau nebūtinai pagerina tvenkinio našumą.
Išvada
Dideli akvakultūros tvenkiniai kelia sudėtingų deguonies pasiskirstymo ir ištirpusio deguonies valdymo iššūkių.
Didelio srauto PSA deguonies generatoriai gali užtikrinti centralizuotą, nuolatinį deguonies šaltinį vietoje ūkiams, kuriems reikalingas didelis arba pasikartojantis deguonies tiekimas. Jų vertė yra didžiausia, kai jie yra tinkamai suderinti su tvenkinio poreikiu, vamzdynų projektu, deguonies pernešimo įranga ir vandens kokybės stebėjimu.
PSA deguonis nėra universalus kiekvieno aeravimo metodo pakaitalas. Daugelyje projektų jis geriausiai veikia kaip integruotos deguonies valdymo strategijos dalis, jungianti mechaninę aeraciją, vandens cirkuliaciją ir deguonies prisodrintų dujų tiekimą.
NEWTEK teikia pritaikytus PSA deguonies sprendimus akvakultūros projektams, pagrįstus tvenkinių sąlygomis, gamybos tikslais, vietiniu energijos tiekimu ir būsimais plėtros planais. Kruopšti inžinerija projektavimo etape padeda užtikrinti, kad deguonies talpa, energijos suvartojimas ir ūkio veiklos reikalavimai išliktų tinkamai subalansuoti.
Sukurkite savo tvenkinių sistemą
Pasikonsultuokite su NEWTEK inžinieriais, kad apskaičiuotumėte tikslų deguonies poreikį ir dujotiekio projektą jūsų ūkiui:
- Tvenkinio matmenys ir vandens gylis
- Rūšis ir tikslinis biomasės tankis
- Vandens temperatūra ir druskingumas
- Maitinimo šaltinis ir svetainės išdėstymas
Akvakultūros deguonies augalai
Ant slidžių montuojami PSA augalai
Centrinių tvenkinių stočių įrengimas viduje.
Konteineriniai lauko įrenginiai
„Iki rakto“ „plug and play“ diegimas lauke.
Deguonies kūgiai ir difuzoriai
Didelio efektyvumo dujų perdavimo įranga.
