Córas dobharshaothraithe athfhillteach tionsclaíoch (RAS), mar theicneolaíocht dobharshaothraithe atá ag teacht chun cinn atá tiomáinte ag beartais iascaigh saoráidí náisiúnta, a bhaint amach diansaothrú, ardéifeachtúlacht, agus inbhuanaitheacht chomhshaoil i ndobharshaothrú trí chomhtháthú trealaimh innealtóireachta tionsclaíoch agus teicneolaíochtaí rialaithe comhshaoil. Abuntáistí lárnachacuir san áireamh:sábháil athchúrsála uisce os cionn 90% d'uisce, neamhspleáchas ó shrianta réigiúnacha agus séasúracha, rialáil beacht ar phríomhfhachtóirí comhshaoil mar theocht an uisce agus ocsaigin tuaslagtha, ag feabhsú go mór táirgiúlacht talún agus rátaí comhshó beatha. Aithnítear é mar threoir ríthábhachtach d’fhorbairt inbhuanaithe an dobharshaothraithe. Arb iad is sainairíonna é "infheistíocht ard, ard-dlús, agus aschur ard," tá a ghlacadh forleathan srianta ag fachtóirí ar nós infheistíocht tosaigh ard (costais áiseanna agus trealaimh) agus bacainní teicniúla arda (acclimation síolta agus bainistíocht cáilíochta uisce).
Iasc Mandairínis (Siniperca chuatsi), mar -speicis dobharshaothraithe fionnuisce ardluacha, tá dúshláin roimh an bhfeirmeoireacht thraidisiúnta amhail galair mhinice, deacracht le rialú cáilíochta uisce, agus táirgeacht éagobhsaí. Faoi láthair, tá cúlchistí teicniúla le haghaidh RAS tionsclaíoch Iasc Mandairínis fós neamhleor, go háirithe in easnamh ar chleachtas córasach i réimsí mar bharrfheabhsú próisis feirmeoireachta, dearadh trealaimh tiomnaithe, agus próisis íonú uisce. Díríonn an taighde seo ar athchúrsáil agus úsáid éifeachtach acmhainní uisce, arb é is aidhm dó córas trealaimh próisis a thógáil le haghaidh dobharshaothraithe tionsclaíochta iasc Mandairínis ar thalamh. Trí leas a bhaint as gléasanna urscaoilte dramhaíola suaite íseal agus trí theicneolaíocht nasctha trealaimh a chomhtháthú, déantar taighde turgnamhach ar phríomhtháscairí amhail éifeachtúlacht íonú uisce agus cumas bithualaigh. Is é an sprioc atá ann ná réiteach teicniúil a mhacasamhlú a fhorbairt chun tacú le forbairt ardcháilíochta thionscal na feirmeoireachta Éisc Mandairínis.
1. Sreabhadh Próiseas Dobharshaothraithe Athfhillteach Tionscail
Is é croílár RAS tionsclaíochta ná cothromaíocht dhinimiciúil uisce agus athchúrsáil a bhaint amach trí phróiseas lúb dúnta de "scagachán fisiciúil - íonú bitheolaíoch - díghalrú agus ocsaiginiú". "Tosaíonn iasc a ardú le huisce a ardú"; paraiméadair cosúil le treoluas sreafa uisce, teocht, pH, tiúchan nítrigine amóinia, agus leibhéal ocsaigin tuaslagtha difear go díreach ar an timpeallacht fáis Éisc Mandairínis. Leanann dearadh an chórais prionsabal na "córais bheaga, aonaid iolracha". Is é a chroí-loighic: is féidir le rátaí sreafa níos tapúla éifeachtacht próiseála an chórais a fheabhsú, bristeadh dramhaíola mór cáithníneach a laghdú, agus tomhaltas fuinnimh próiseála níos ísle ina dhiaidh sin; leanann baint truailleán an t-ord "córais bheaga, il-aonaid" de réir an t-ord "córais bheaga, aonaid iolracha". méid", agus tá próisis scagacháin agus díghalrúcháin ceangailte go seicheamhach.
Mar a léirítear iFíor 1, is é sreabhadh an chórais: déantar réamhchóireáil ar dhraenáil ón umar cultúir chun dramhaíl mór cáithníneach a bhaint, téann sé isteach i gcéimeanna scagacháin garbh agus fíneáil chun solaid fhíneála fíneáil a bhaint, ansin téann sé trí bhith-scagaire chun substaintí díobhálacha cosúil le nítrigin amóinia a dhíghrádú, agus ar deireadh, tar éis díghalrú agus ocsaiginithe, filleann sé ar ais chuig an umar cultúir, ag baint amach cáilíocht uisce rialaithe agus athchúrsáil uisce ar fud an phróisis.
2. Dearadh agus Taighde ar Áiseanna agus Trealamh Dobharshaothraithe Éisc Mandairínis
Is minic a bhraitheann dearadh saoráidí dobharshaothraithe traidisiúnta ar thaithí, rud a fhágann go bhfuil trealamh neamhéifeachtach agus dramhaíl costais ann go héasca. Mar a léirítear iFíor 2, tógann an staidéar seo, bunaithe ar phrionsabal na cothromaíochta mais, múnla d'uaschumas iompair bithmhaise Éisc Mandairínis. Trí an ráta beathaithe uasta, dramhaíl iomlán, agus táirgeadh nítrigine amóinia a ríomh, baintear amach roghnú trealaimh eolaíoch. Ag baint úsáide as fiontar feirmeoireachta Mandairínis Éisc i Jiangxi mar chás-staidéar, díríodh ar an bhfeiste urscaoilte dramhaíola suaite íseal agus an córas nasctha trealaimh a bharrfheabhsú. Taispeántar leagan amach na ceardlainne iFíor 3. Taispeántar leagan amach na talún-RAS tionsclaíochta d’Iasc Mandairínis iFíor 4.
2.1 Cultúr Dearadh Paraiméadar Athchúrsála Uisce
Tá an ráta athchúrsála ríthábhachtach d'oibriú éifeachtach an chórais agus ní mór é a chinneadh go cuimsitheach bunaithe ar dhlús stocála Éisc Mandairínis, toirt uisce, agus cumas cóireála uisce.
Foirmle ríofa toirte athfhillte uisce:Q = V × N
Áit: Is é Q an toirt athfhillteach uisce (m³/h);
Is é V an toirt uisce cultúir (m³);
Is ionann N agus líon na n-athshruthaithe in aghaidh an lae (amanna/d).
Dearadh Umar Cultúir: Trastomhas umar aonair 6m, airde 1.2m, airde bun cón 0.3m.
Is é an toirt ríofa π×3²×1.2 + 1/3×π×3²×0.3 ≈ 33.91 m³, tá toirt uisce cultúr iarbhír thart ar 30 m³. Tá 10 n-umar cultúir i gceardlann amháin, méid iomlán uisce 300 m³.
Paraiméadair Oibriúcháin: Socraítear ráta athfhillte N ag 3-5 huaire/d; tá scaipeadh uisce makeup 10% den toirt iomlán uisce (mar chúiteamh ar ghalú agus caillteanais scaoilte), arna choigeartú i bhfíor-am trí mhonatóireacht ar líne.
2.2 Umar Cultúir agus Dearadh Gléas Doirteadh Dramhaíola
Mar a léirítear iFíor 5, déantar an umar cultúir a dhearadh leis na spriocanna "urscaoileadh tapa dramhaíola agus dáileadh uisce aonfhoirmeach," ag baint úsáide as comhlacht umar ciorclach in éineacht le struchtúr bun cón. Tá gléas “Leithris Éisc” suiteáilte ag an mbun chun doirteadh dramhaíola suaite íseal a bhaint amach. Rinneadh an Leithris Éisc a bharrfheabhsú mar seo a leanas:
- Trastomhas an phíobáin ionraoin/asraonta caighdeánaithe go 200mm chun an treoluas sreafa a mhéadú.
- Glacann pláta clúdaigh dearadh sruthlínithe rothlach chun feabhas a chur ar an éifeacht sruthlaithe rothlach ar dhríodar grinnill agus chun cumas féinghlanta a fheabhsú.
3. Dearadh agus Taighde Próiseas Cóireála Cáithníneach Soladach
Déileáiltear le cáithníní soladacha de réir aicmiú méide trí úsáid a bhaint as próiseas trí chéim de "scagachán mín - garbh-scagachán -". Taispeántar paraiméadair shonracha iTábla 1.
3.1 Próiseas Réamhchóireála
Úsáideann sé socraitheoir sreafa ingearach atá nasctha leis na córais taobh-draein agus bun-draenála den umar saothraithe, ag baint úsáide as deighilt domhantarraingthe chun cáithníní atá níos mó ná nó cothrom le 100μm a bhaint. Tá an socraitheoir ceangailte go díreach leis an umar cultúir chun caillteanais iompair píblíne a laghdú agus an t-ualach ar na céimeanna scagacháin ina dhiaidh sin a laghdú.
3.2 Próiseas Scagachán Garbh
Mar a léirítear iFíor 6, díríonn an próiseas scagacháin garbh ar scagaire druma micreascáileáin. Áirítear ar na prionsabail dearaidh: an trealamh a lonnú gar do na tancanna cultúir chun fad píblíne a ghiorrú agus tomhaltas fuinnimh a laghdú.
Córas rialaithe PLC a úsáid chun aisníocháin uathoibríoch a bhaint amach (4-6 huaire/d), arna chomhordú le monatóireacht ar cháilíocht uisce ar líne le haghaidh coigeartú paraiméadair fíor-ama.
Úsáid a bhaint as dearadh sreabhadh domhantarraingthe chun tomhaltas cumhachta caidéil a laghdú agus costais oibriúcháin a ísliú.
3.3 Próiseas Scagacháin Mín
Mar a léirítear iFíor 7, déanann an próiseas scagacháin fíneáil cáilíocht an uisce a íonú tuilleadh trí ghníomh sineirgisteacha an trealaimh bithscagaire agus díghalrúcháin.
- Bithscagaire: Roghnaítear meán achair ard-dromchla-sonrach-, aga coinneála hiodrálach 1-2h, coinníonn sé ocsaigin tuaslagtha Níos mó ná nó cothrom le 5 mg/L, díghrádaíonn sé nítrigin amóinia agus nítrít.
- Trealamh Díghalraithe: Steirilitheoir ultraivialait (dáileog 3-5 × 10⁴ μW·s/cm²) nó gineadóir ózóin (tiúchan 0.1-0.3 mg/L, am teagmhála 10-15 min) chun miocrorgánaigh phataigineacha a mharú.
- Córas ocsaigine: Ocsaigéadóir ocsaigine íon a úsáidtear i gcomhar le haerálaithe chun leibhéil ocsaigine tuaslagtha cobhsaí a chinntiú.
4. Leagan Amach Píblíne agus Córas Rialaithe
4.1 Dearadh Leagan Amach Píblíne
Déantar píblínte a chatagóiriú de réir feidhme i gceithre chineál: soláthar uisce, athchúrsáil, scaoileadh dramhaíola, agus uisce makeup. Prionsabail dearaidh: An leagan amach a bharrfheabhsú atá dírithe ar umair shaothrúcháin, laghdaigh uillinneacha agus fad píblíne chun caillteanas cinn a íoslaghdú; insreabhadh agus eis-sreabhadh cothrom a chinntiú chun leibhéil uisce cobhsaí a choinneáil in umair chultúir; tá fána (Níos mó ná nó cothrom le 3%) ag píopaí scaoilte dramhaíola chun iad féin a-bhailiú dramhaíola a éascú.
4.2 Dearadh Córas Rialaithe
Glacann an córas ailtireacht lúb dúnta de "Braiteoirí - Rialaitheoir - Gníomhachtaithe" mar a thaispeántar iFíor 8. I measc na bpríomhfheidhmeanna tá:
- Monatóireacht a dhéanamh ar cháilíocht an uisce fíor-ama: Bailiú sonraí ar líne trí braiteoirí ocsaigine tuaslagtha, pH, agus amóinia.
- Rialú nasc trealaimh: Coigeartú uathoibríoch ar backwashing microscreen, cumhacht ocsaiginitheoir, agus rite trealamh díghalrúcháin bunaithe ar pharaiméadair cháilíocht an uisce.
- locht rabhadh: Aláraim inchloiste agus amhairc arna dtionscnamh ag paraiméadair neamhghnácha, a bhrúitear chuig críochfoirt bhainistíochta trí Ethernet nó cumarsáid gan sreang.
5. Anailís Sonraí Tástála Feidhmíochta Trealaimh
Mar a léirítear iFíor 9, rinneadh oibríocht thrialach sé mhí ag bunáit feirmeoireachta Éisc Mandairínis i Jiangxi. Níor tharla aon neamhghnáchaíochtaí cóireála uisce sa chóras, agus d'oibrigh an córas monatóireachta agus luathrabhaidh go cobhsaí.
Níor aimsíodh aon neamhghnáchaíochtaí cóireála uisce le linn an iarratais, d'oibrigh an córas monatóireachta, luathrabhaidh agus rialaithe go cobhsaí. Baineadh úsáid as aerú sna humair chultúir i gcomhar le rialú ocsaigine tuaslagtha le linn an phróisis feirmeoireachta. Léirítear meastóireacht feidhmíochta an phríomhthrealaimh iTábla 2.
Le linn na trialach, shroich an dlús stocála 50-60 iasc / m³, ráta marthanais níos mó ná nó cothrom le 90%, tháinig méadú 20% ar an ráta fáis i gcomparáid leis an bhfeirmeoireacht thraidisiúnta, agus shroich an ráta athchúrsála uisce 92%, ag baint amach spriocanna coigilte fuinnimh agus laghdú astaíochtaí.
6. Achoimre
Baineann an RAS tionsclaíochta talamh-bhunaithe d'Iasc Mandairínis na spriocanna dobharshaothraithe de "shábháil uisce, ardéifeachtúlachta, agus cosaint an chomhshaoil" amach trí theicneolaíochtaí innealtóireachta, saoráidí agus cliste a chomhtháthú. Is iad seo a leanas nuálaíochtaí an taighde seo: roghnú trealaimh a bharrfheabhsú bunaithe ar mhúnla toilleadh iompair bithmhaise chun meaitseáil chórais a fheabhsú; an gléas urscaoilte dramhaíola suaite íseal a fheabhsú chun éifeachtúlacht bhaint dramhaíola a fheabhsú; córas rialaithe nasc trealaimh a thógáil chun rialú beacht ar cháilíocht uisce a bhaint amach.
Is féidir an córas seo a chur chun cinn agus a chur i bhfeidhm ar fheirmeoireacht éisc fionnuisce eile, ag soláthar tagartha theicniúil do chlaochlú diansaothraithe an dobharshaothraithe. Ní mór don obair amach anseo costais trealaimh a laghdú tuilleadh agus feidhmíocht braiteora a bharrfheabhsú chun ráta treá na teicneolaíochta a mhéadú.