Fluxos de processo e equipamentos principais em Ras específicos de espécies

Introdução

Recirculating Aquaculture Systems (RAS) require tailored process designs and specialized equipment configurations to meet the distinct biological and environmental needs of different cultured species. Variations in waste production, oxygen demand, sensitivity to water quality, and behavioral traits necessitate species-specific adaptations in RAS engineering. This article examines these critical differences by analyzing the process flows and core equipment for four key aquaculture taxa: finfish (e.g., salmon and trout), crustaceans (e.g., shrimp), sea cucumbers, and abalones. Each group demands unique solutions in filtration, aeration, and system architecture to optimize productivity while maintaining water quality padrões .

I . ras para finfish

(1) Fluxo do processo de tratamento de água

Loop de recirculação principal:

Tanque de peixes → Filtro de tambor automático fechado → Bomba de circulação → Skimmer de proteínas (com injeção de ozônio) → Biofiltro elevado → Esterilizador UV do tipo canal → Trocador de calor → Oxigenador em linha → Tanque de peixes .}

Processo de tratamento de água de maquiagem:

Água do mar da maré alta → Pond de sedimentação de barro primário (forrado) → Filtro de barreira de areia → Posca de sedimentação secundária (forrada) → Bomba de elevação → Filtro de areia → Skimmer → Biofilter elevado .

(2) componentes principais do sistema

Principais instalações:

• Biofiltro elevado de quatro estágios com design de fluxo
• Tanque de esterilização UV do tipo canal

Equipamento central:

• Skimmer de proteínas
• Filtro de tambor automático fechado
• Oxigenador embutido
• Bombas de circulação
• Trocador de calor de placas
• Raízes soprador  filtro de areia (para a água do mar de maquiagem)
• Tanque de oxigênio líquido (externo à instalação)
• Sistema de monitoramento/exibição da qualidade da água

Espaços auxiliares:

• Sala de controle
• Armazenamento de equipamentos
• Laboratório
• Sala de monitoramento da qualidade da água

(3) Parâmetros técnicos -chave

Padrões de qualidade da água:

• SS: 8mg/l
• BACALHAU:<35mg/L
• Coliformes totais:<3,500 CFU/L

Desempenho do sistema:

• Taxa de troca de água: 1 ciclo completo por 2-4 horas
• Production Capacity: >30 kg/m³ para peixe chato (e . g ., turbot/linguado)

Ii . ras para camarão

(1) Fluxo do processo de tratamento de água

China's primary cultured shrimp species include Fenneropenaeus chinensis (Chinese shrimp), Penaeus monodon (black tiger shrimp), Marsupenaeus japonicus (kuruma shrimp), Litopenaeus vannamei (Pacific whiteleg shrimp), Penaeus penicillatus (redtail shrimp), Fenneropenaeus merguiensis (banana shrimp), Metapenaeus ensis (camarão gastador) e exopalaemon carinicauda (camarão branco ridículo) . Devido a problemas graves de doenças nos sistemas tradicionais de lagoa aberta, a agricultura de camarão saudável evoluiu em duas direções:

① ‘Integrated Agricleing Ecological em zonas supralotorais/intertidais

② Ras de alta densidade baseada em terra

Camarão chinês, camarão japonês, camarão manchado, etc . por causa de hábitos de vida, menos uso da cultura da água de recirculação de fábrica, a mais adequada para a cultura de alta densidade da espécie é o camarão branco da América do Sul .

O processo RAS otimizado para camarão:

Tanque de cultura de camarão → tanque de sedimentação → filtro de areia → lagoa de cultura ecológica integrada → bomba de elevação → biofiltro elevado → tanque de cultura de camarão

A água de maquiagem é fornecida de um reservatório para o biofiltro . múltiplos sistemas de tratamento de água independentes podem ser implantados com base na escala agrícola para acomodar diferentes espécies e simplificar o gerenciamento .

As principais instalações incluem:

• Tanques de cultura de camarão
• Reservatório de armazenamento de água
• Biofiltro
• Tanque de sedimentação
• Filtro de areia
• Lagoa de cultura ecológica integrada

(2) componentes principais do sistema

① Tanques de cultura de Shrimp

• Forma:Retangular (2-3: 1 proporção de comprimento / largura) para eficiência espacial
• Área: 500-2,000 m²
• Profundidade:1.8-2.0 m
• Encostas:

Paredes laterais: 1: 1,5 a 1: 2

Bottom: 1: 1, 000 a 1: 2, 000 gradiente

1. Características:

Portões de entrada/saída em lados mais curtos

Forro impermeável (argila ou geomembrana) para solos porosos

② Reservatório de armazenamento de água

• Função: Fornece água de maquiagem para biofiltro por bombeamento
• Projeto:

Construção influenciada por marés Preferida

Razão da área de superfície para tanques de cultura: 1: 1,5 a 1: 2

Capacidade suficiente para maior ou igual a 1 ciclo de produção (operação de circuito fechado impede a introdução de patógenos)

• Alternativas de pequena escala:

Poços filtrados

Reservatórios permeáveis

Benefícios ecológicos:

• Desinfecção solar:Exposição diária em UV
• Aeração natural:Ondas de superfície acionadas pelo vento mantêm alto do
• Desenvolvimento microbiano/algal:Substrato forma comunidades bioativas para purificação de água
• Os dados de campo mostram que os reservatórios costeiros mantêm a qualidade da água estável quando isolados da contaminação externa .

Iii . ras para o pepino do mar

Ras de pepino do mar requer atenção especial paraeficiência energéticaeredução de custos, especialmente durante o inverno, quando as demandas de energia térmica são altas ., além de projetar instalações com eficiência energética, a reciclagem de água reduz significativamente os custos de aquecimento, reutilizando o efluente termicamente condicionado . O design do sistema se concentra emtratamento de água eficazeRegulação da temperatura de economia de energia.

(1) Fluxo do processo de tratamento de água

O processo otimizado para a cultura do pepino do mar:

Efluente do tanque de cultura → Filtração de sedimentação/microscreen → Skimmer de proteínas (com desinfecção de ozônio) → Biofilter/biofiltro integrado → Esterilização UV → Regulação da temperatura → Aeração → Tanque de cultura tanque

(2) Análise dos componentes de tratamento de água

① Opções de remoção do Solido

• Tanque de sedimentação:

Prós: zero custo operacional

Contras: menor eficiência de remoção vs . microscreens

• Filtração Microscreen:

Opções: filtros de tela curva, filtros em linha, filtros de tambor

Compensações:

-Telas curvadas: menor remoção de partículas, mas o uso mínimo de energia

-Iutomado filtros de tambor: alta eficiência, mas requer entrada de energia

② Skimmer de proteínas com ozônio

• Remove partículas<30 μm and organic colloids
• Benefícios de ozônio:

Inativação de patógenos

Oxidação de matéria orgânica dissolvida (DOM)

Co₂stripping

Doenhance

System Sistema de Biofiltração

• Biofiltro convencional:

A mídia revestida de micróbios degradam orgânicos e amônia dissolvidos

• Biofiltro integrado (recomendado):

Design de camada dupla:

-Lower camada: transportes de biofilme do tipo pincel

-Upper Camada: macroalgae (e . g ., ulva) para captação de nutrientes e produção de O₂

Características:

Estrutura de estufa transmitindo leve (fotossíntese diurna)

Cortinas térmicas retráteis (isolamento noturno)

Drenos de fundo de vários salvadores

Aeração de bobla fina na base do tanque

④uv esterilização

• Unidades UV do tipo canal: solução simples e de baixa manutenção para o pepino do mar ras

⑤ Regulação da temperatura

• Inverno:Aquecimento da caldeira
• Verão:Água do mar profundo ou sistemas de refrigeração refrigerados

⑥aeation

• Os difusores finos em biofiltros aprimoram:

Faça níveis

Atividade de biofilme

Layout da instalação

• Pequenas/médias fazendas: unidades de tratamento e cultura de co-localização em um edifício
• Grandes fazendas: estação de tratamento de água dedicada com suprimento distribuído

Iv . ras para abalone

Em habitats naturais, o abalone habita predominantementeCalhas de rocha, cavernas e bordasdentro de zonas ricas em algas caracterizadas porqualidade da água primitiva e correntes fortes. Dados seus requisitos de alta qualidade da água, o abalone Ras deve manter:

• Sólidos suspensos mínimos
• Alta transparência
• Poluentes orgânicos de baixo disfarce
• Elevated dissolved oxygen (DO >6 mg/l)

① Estruturas de entrada de água

Para evitar o uso direto de águas de maré potencialmente contaminadas, as estruturas de admissão costeira são essenciais:

• Reservatórios de maré
• Poços de camas de filtro
• Lagoas de armazenamento permeáveis

Eles fornecem tratamento primário antes que a água entre no trem de tratamento do RAS .

② Processo de tratamento de água

Fluxo de processo otimizado:

Tanque de cultura de abalone → Filtração microscreen → Skimmer de proteínas (com ozônio) → Biofilter/Biofiltro integrado → Esterilizador UV → Regulação da temperatura → Oxigenação → Tanque de cultura

Componentes -chave:

• Skimmer de proteínas aprimorado por ozônio:

Crítico para controle de patógenos e remoção orgânica

Operado intermitentemente com UV para desinfecção sinérgica

• Design de biofiltro integrado:

Zona superior:Macroalgas suspensas (Gracilaria ou Ulva) para captação de nutrientes

LowerZone:Portadores de biofilme do tipo pincel para nitrificação microbiana

Base:Difusores de bobla fina com coleta de lodo de vários salgadinhos

• Protocolo de desinfecção dupla:

Ozônio (0,1-0,3 mg/L de resíduos) para controle viral/bacteriano

UV (40mj/cm²) como barreira secundária

③ Regulação da temperatura

Estratégias sazonais: