L'aplicació del Circular Tank RAS en aqüicultura
0. Introducció
La indústria de l'aqüicultura és un sector vital per al creixement econòmic nacional. Tanmateix, a mesura que la seva escala continua expandint-se a la recerca de majors beneficis econòmics, s'enfronta a nombrosos reptes, com ara la contaminació ambiental, el malbaratament dels recursos hídrics i les actualitzacions tecnològiques endarrerides. Per tant, la introducció de la tecnologia del sistema d'aqüicultura de recirculació de tancs circulars (RAS) és especialment important. Aquesta tecnologia satisfà eficaçment la necessitat de reciclatge dels recursos hídrics i aprofita els seus avantatges mediambientals, ajudant a resoldre els problemes destacats dels mètodes de cultiu tradicionals i, per tant, promoure el desenvolupament sostenible de la indústria de l'aqüicultura.
1. Principis i avantatges del Circular Tank RAS
1.1 Principis tècnics
El tanc circular RAS és una tecnologia d'aqüicultura moderna i ecològica que combina les característiques estructurals dels dipòsits circulars amb un sistema de circulació i purificació d'aigua. Introdueix aigua de cultiu en un sistema-de llaç tancat, mantenint-la en un estat de flux constant. Aquesta aigua passa per múltiples etapes de tractament, no només satisfent les necessitats de reciclatge de l'aigua, sinó també optimitzant l'entorn de l'aqüicultura.
Durant el funcionament del sistema, l'aigua de cultiu es tracta primer- mitjançant un sistema de filtració, on mètodes físics o químics eliminen impureses com els sòlids en suspensió i la matèria orgànica. L'aigua prèviament filtrada entra llavors a un dipòsit de sedimentació, on les partícules més grans o les substàncies en suspensió s'assenten encara més sota la gravetat, purificant l'aigua. Aleshores, l'aigua flueix a un estany d'oxidació, que utilitza la degradació microbiana per descompondre substàncies nocives, augmenta el contingut d'oxigen dissolt (DO) i crea un entorn adequat per a les espècies cultivades.
En comparació amb l'aqüicultura tradicional, l'aplicació del tanc circular RAS aborda eficaçment els problemes de residus d'aigua i contaminació ambiental, millora el control sobre l'entorn agrícola, permet que els organismes prosperin en un entorn saludable i millora de manera integral l'eficiència i la qualitat de l'aqüicultura.
1.2 Avantatges tècnics
(1) Gestió eficient de la qualitat de l'aigua: el flux d'aigua forma un vòrtex al llarg de les parets del dipòsit, fent que l'alimentació residual i les femtes es concentrin automàticament i es descarreguin a través del desguàs central. Això evita l'acumulació de contaminants al fons i redueix el risc de contaminació de l'aigua. Combinat amb el sistema de purificació de recirculació, millora l'estabilitat i el control de l'aigua.
(2) Apte per a cultius d'alta-densitat: el flux d'aigua circulant permet una difusió uniforme de l'oxigen. Juntament amb l'aeració del fons o l'equip d'oxigenació per raig, els nivells d'oxigen dissolt es poden mantenir a nivells òptims. Aquest sistema és més propici per a l'agricultura d'alta-densitat en comparació amb els estanys tradicionals, augmentant el rendiment per unitat de volum d'aigua.
(3) Ús de recursos respectuós amb el medi ambient: el tanc circular RAS recicla i reutilitza l'aigua a través del seu sistema, aconseguint una taxa d'estalvi d'aigua superior al 80% en comparació amb els mètodes tradicionals. A més, els contaminants generats durant l'agricultura es poden recollir i convertir en valuosos fertilitzants orgànics, evitant el risc de contaminació de la massa d'aigua causada per l'abocament directe.
2. Aspectes tècnics clau del tanc circular RAS
2.1 Tecnologia de gestió de la qualitat de l'aigua
La gestió eficient de la qualitat de l'aigua és un avantatge fonamental. El sistema de circulació d'aigua és crucial, ja que utilitza bombes d'alta-eficiència per aconseguir més de 3 cicles complets d'aigua en 24 hores, combinats amb la filtració mecànica per eliminar els sòlids en suspensió. A més, afegir bacteris nitrificants per a la biofiltració o utilitzar carbó activat per adsorbir toxines ajuda a mantenir paràmetres clau com el nitrogen d'amoníac, el pH i el DO dins dels rangs adequats.
(1) Monitorització-en temps real: instal·leu equips de monitorització (mesuradors de pH, sensors de DO, sensors de temperatura) al voltant dels dipòsits per a la recollida de dades-en temps real. Els sensors s'han de calibrar regularment i connectar-se a un sistema de control central. El sistema hauria d'enviar alertes quan els paràmetres superin els valors preestablerts.
(2) Circulació i filtració d'aigua: instal·leu bombes d'alta{0}}eficiència segons les especificacions de disseny. Utilitzeu filtres mecànics amb la precisió adequada i netegeu-los/substituïu-los regularment. Combina amb biofiltres i afegeix bacteris nitrificants per millorar la degradació de la matèria orgànica.
(3) Control d'oxigen dissolt: instal·leu equips d'oxigenació (per exemple, difusors microporosos, generadors d'oxigen) al fons del dipòsit i calibreu els seus paràmetres de funcionament per mantenir un flux de gas i nivells de DO òptims.
(4) Regulació de la temperatura: instal·leu escalfadors o refrigeradors per mantenir la temperatura de l'aigua dins d'un rang estable (p. ex., 22-26 graus). Calibre regularment els sensors de temperatura i utilitzeu l'equip de control de temperatura per ajustar l'aigua segons sigui necessari.
2.2 Tecnologia de gestió de l'alimentació
2.2.1 Formulació de pinsos
Formular pinsos en funció de les necessitats nutricionals de l'espècie en les diferents etapes de creixement per garantir una dieta equilibrada. Per exemple, per als baixos adults, la proteïna bruta de l'alimentació hauria de ser del 40 al 45% i el greix del 10 al 12%. Utilitzeu ingredients d'-alta qualitat com ara farina de peix, farina de soja, blat de moro, oli de peix i oli de soja. Utilitzar programari especialitzat per dissenyar fórmules científiques. Barrejar els ingredients i processar-los en pellets aptes per al consum de l'espècie (per exemple, un diàmetre màxim que no superi els 3 mm). Proveu regularment el pinso acabat per garantir la qualitat.
2.2.2 Tècniques d'alimentació
Baseu les quantitats d'alimentació diàries en la mida de la mitjana i la velocitat de creixement. Instal·leu alimentadors automàtics a la vora del dipòsit per a una distribució uniforme i ajusteu científicament el volum i la freqüència d'alimentació en funció de la biomassa i l'etapa de creixement. Ajusteu ràpidament si s'observa un comportament anormal o canvis en la resposta d'alimentació.
Instal·leu càmeres per controlar el procés d'alimentació, identificant problemes com la distribució desigual o els residus. L'observació periòdica del comportament d'alimentació proporciona una base per a-ajustar.
2.3 Tecnologia de seguiment del creixement
Mostra regularment (p. ex., almenys 30 peixos) per mesurar la longitud i el pes. Registra les dades en un sistema de gestió per generar automàticament corbes de creixement i gràfics de distribució de pes. Això permet una avaluació intuïtiva de les tendències de creixement i la salut, permetent una gestió refinada.
Ajusteu les fórmules i les racions d'alimentació en funció de les dades de creixement. Si les taxes de creixement estan per sota de les expectatives, analitzeu-ne les causes i preneu mesures efectives per controlar la freqüència d'alimentació, el volum i la fórmula.
2.4 Tecnologia de prevenció i control de malalties
Per prevenir la mortalitat massiva, aplicar estratègies de control de malalties basades en l'estat de salut de l'estoc.
Realitzar una quarantena diària del medi ambient, la salut dels peixos i la qualitat de l'aigua. Utilitzeu microscopis, kits de prova, etc., per detectar els patògens de manera precoç per a una intervenció oportuna.
Utilitzeu tractaments preventius (p. ex., antibiòtics, fàrmacs anti-parasitaris) segons les instruccions i l'estat dels peixos, controlant estrictament la dosi i la freqüència.
En cas d'un brot de malaltia, aïlleu immediatament les unitats afectades, diagnostiqueu la causa mitjançant un examen detallat i implementeu tractaments específics (per exemple, ajustant la circulació de l'aigua, utilitzant terapèutiques específiques) per frenar la propagació.
3. Cas pràctic d'aplicació
3.1 Visió general del projecte
Un projecte regional "Circular Tank RAS + Aquaponics" inclou uns 160 m³ d'aigua de cultiu, inclosos 110 m³ per a zones verticals de vegetals hidropònics, 65 m³ per a la plantació de substrats i 25 m³ per al tractament centralitzat d'aigua. En comparació amb els mètodes tradicionals, aquest model té avantatges com ara una empremta més petita, una instal·lació flexible i una gran capacitat d'auto-neteja, proporcionant un entorn superior per als peixos alhora que redueix els riscos de la qualitat de l'aigua.
3.2 Aplicació específica al projecte
(1) Gestió de l'aigua: l'aigua circulant recull i diposita grans partícules de residus. Un filtre de micro-pantalla elimina aquests sòlids. L'aigua filtrada entra a un biofiltre on els bacteris nitrificants del medi converteixen l'amoníac i el nitrit en nitrat per a l'absorció de les plantes. L'aigua purificada es retorna als tancs de peixos, una part es desvia cap a la hidroponia vegetal i una part es desinfecta abans de tornar a -entrar als tancs circulars.
(2) Gestió de l'alimentació: implementar un control precís de l'alimentació. Per exemple, quan els peixos fan ~3 cm, l'alimentació diària és del 8-10% del pes corporal; a 5-6 cm, baixa al 5-6%. Ajustar la freqüència per fase de creixement. Observeu la resposta de l'alimentació després de cada alimentació; si queda més del 10%, reduïu la següent alimentació un 10%.
(3) Seguiment del creixement: centrar-se en les taxes de creixement per al control de la densitat. Fer mostres i peses cada 20 dies. Si el creixement és lent, comproveu la qualitat de l'aigua o ajusteu la formulació del pinso. Controleu la densitat mitjançant l'emmagatzematge de nombres adequats inicialment i dividint les existències quan es compleixin els estàndards de mida per evitar problemes d'amuntegament.
(4) Prevenció de malalties: realitzeu controls diaris de l'estany i gestió ambiental. Utilitzeu una plataforma de control per observar l'estat dels peixos (p. ex., color anormal, superfície) i l'aspecte de l'aigua (p. ex., escuma, color fosc). Utilitzeu aquesta informació per a la prevenció i el tractament específics.
3.3 Resultats de l'aplicació
S'ha optimitzat el model "Circular Tank + Greenhouse". L'efluent del peix se separa de sòlids-líquids mitjançant una micro-pantalla; els sòlids separats es fermenten en adob orgànic per a hortalisses. L'aigua filtrada entra als hivernacles on l'amoníac i els nitrits són absorbits i purificats per les plantes, abans de ser recirculats.
El projecte va aconseguir una producció important: 250.000 kg/any d'api no-contaminat (7 collites) i 35.000 kg de llobarro ecològic net (2 collites). En comparació amb l'agricultura tradicional d'hortalisses, els beneficis anuals van augmentar aproximadament 50.000 USD (un augment del 30%). Va crear oportunitats de re-ocupació per a més de 100 agricultors locals, augmentant els seus ingressos anuals mitjans en uns 1.100 USD. També va resoldre problemes de contaminació ambiental i malbaratament de l'aigua.
També es va implementar la integració de tancs circulars-terrestres amb el cultiu d'arròs. L'efluent de l'aqüicultura, ric en amoníac i nitrit, es dirigeix als arrossars com a reg ric en nutrients-, afavorint el creixement de l'arròs. Les hortalisses es cultiven a l'hivern, la qual cosa garanteix un ús eficient-tot l'any dels nutrients de l'efluent, destacant l'eficiència, l'alt rendiment i els beneficis ambientals de la tecnologia.
4. Conclusió
En resum, l'aplicació de Circular Tank RAS a l'aqüicultura aprofita els avantatges combinats de l'estructura del tanc circular i el sistema de purificació de recirculació per reduir la deposició de contaminants i controlar els riscos de la qualitat de l'aigua a la font. Mitjançant la gestió de la densitat de població, la creació d'un medi aquàtic favorable i l'establiment d'un sistema eficient de recirculació d'aigua segons les especificacions tècniques, els recursos hídrics es poden aprofitar al màxim. Això aconsegueix el doble propòsit de millorar tant els beneficis econòmics com ambientals de la indústria de l'aqüicultura.