L'applicazione del serbatoio circolare RAS in acquacoltura
0. Introduzione
L’industria dell’acquacoltura è un settore vitale per la crescita economica nazionale. Tuttavia, poiché la sua portata continua ad espandersi alla ricerca di maggiori benefici economici, si trova ad affrontare numerose sfide, tra cui l’inquinamento ambientale, lo spreco di risorse idriche e i ritardi negli aggiornamenti tecnologici. Pertanto, l’introduzione della tecnologia Circular Tank Recirculationing Aquaculture System (RAS) è particolarmente importante. Questa tecnologia soddisfa efficacemente la necessità di riciclaggio delle risorse idriche e sfrutta i suoi vantaggi ambientali, contribuendo a risolvere i problemi più importanti dei metodi agricoli tradizionali e promuovendo così lo sviluppo sostenibile del settore dell’acquacoltura.
1. Principi e vantaggi del serbatoio circolare RAS
1.1 Principi tecnici
Vasca circolare RAS è una tecnologia di acquacoltura moderna ed ecologica che unisce le caratteristiche strutturali delle vasche circolari con un sistema di circolazione e purificazione dell'acqua. Introduce l'acqua di coltura in un sistema-a circuito chiuso, mantenendola in uno stato di flusso costante. Quest’acqua viene sottoposta a molteplici fasi di trattamento, non solo soddisfacendo le esigenze di riciclaggio dell’acqua ma anche ottimizzando l’ambiente dell’acquacoltura.
Durante il funzionamento del sistema, l'acqua di coltura viene prima pre-trattata utilizzando un sistema di filtraggio, in cui metodi fisici o chimici rimuovono le impurità come i solidi sospesi e la materia organica. L'acqua preliminarmente filtrata entra poi in una vasca di sedimentazione, dove le particelle più grandi o le sostanze sospese si depositano ulteriormente per gravità, purificando l'acqua. L'acqua scorre quindi in uno stagno di ossidazione, che utilizza la degradazione microbica per abbattere le sostanze nocive, aumenta il contenuto di ossigeno disciolto (DO) e crea un ambiente adatto per le specie coltivate.
Rispetto all'acquacoltura tradizionale, l'applicazione del serbatoio circolare RAS affronta efficacemente i problemi dello spreco idrico e dell'inquinamento ambientale, migliora il controllo sull'ambiente agricolo, consente agli organismi di prosperare in un ambiente sano e migliora complessivamente l'efficienza e la qualità dell'acquacoltura.
1.2 Vantaggi tecnici
(1) Gestione efficiente della qualità dell'acqua: il flusso d'acqua forma un vortice lungo le pareti del serbatoio, facendo sì che il mangime residuo e le feci si concentrino automaticamente e vengano scaricati attraverso lo scarico centrale. Ciò impedisce l'accumulo di sostanze inquinanti sul fondo e riduce il rischio di inquinamento delle acque. Combinato con il sistema di purificazione a ricircolo, migliora la stabilità e la controllabilità dell'acqua.
(2) Adatto per l'agricoltura ad alta-densità: il flusso d'acqua circolante consente una diffusione uniforme dell'ossigeno. Insieme all'attrezzatura per l'aerazione del fondo o l'ossigenazione a getto, i livelli di ossigeno disciolto possono essere mantenuti a livelli ottimali. Questo sistema è più favorevole all'agricoltura ad alta-densità rispetto agli stagni tradizionali, aumentando la resa per unità di volume d'acqua.
(3) Utilizzo delle risorse rispettoso dell'ambiente: il serbatoio circolare RAS ricicla e riutilizza l'acqua attraverso il suo sistema, ottenendo un tasso di risparmio idrico superiore all'80% rispetto ai metodi tradizionali. Inoltre, gli inquinanti generati durante l'agricoltura possono essere raccolti e convertiti in prezioso fertilizzante organico, evitando il rischio di inquinamento dei corpi idrici causato dallo scarico diretto.
2. Aspetti tecnici chiave del serbatoio circolare RAS
2.1 Tecnologia di gestione della qualità dell'acqua
Una gestione efficiente della qualità dell’acqua è un vantaggio fondamentale. Il sistema di circolazione dell'acqua è fondamentale, poiché utilizza pompe ad alta-efficienza per ottenere più di 3 cicli completi dell'acqua in 24 ore, combinati con la filtrazione meccanica per rimuovere i solidi sospesi. Inoltre, l’aggiunta di batteri nitrificanti per la biofiltrazione o l’utilizzo di carbone attivo per assorbire le tossine aiuta a mantenere parametri chiave come azoto ammoniacale, pH e DO entro intervalli adeguati.
(1) Monitoraggio-in tempo reale: installa apparecchiature di monitoraggio (misuratori di pH, sensori di DO, sensori di temperatura) attorno ai serbatoi per la raccolta di dati in-tempo reale. I sensori dovrebbero essere regolarmente calibrati e collegati a un sistema di controllo centrale. Il sistema dovrebbe inviare avvisi quando i parametri superano i valori preimpostati.
(2) Circolazione e filtraggio dell'acqua: installa pompe ad alta-efficienza in base alle specifiche di progettazione. Utilizzare i filtri meccanici con la dovuta precisione e pulirli/sostituirli regolarmente. Combinalo con biofiltri e aggiungi batteri nitrificanti per migliorare la degradazione della materia organica.
(3) Controllo dell'ossigeno disciolto: installare apparecchiature di ossigenazione (ad es. diffusori microporosi, generatori di ossigeno) sul fondo del serbatoio e calibrarne i parametri operativi per mantenere il flusso di gas e i livelli di DO ottimali.
(4) Regolazione della temperatura: installare riscaldatori o refrigeratori per mantenere la temperatura dell'acqua entro un intervallo stabile (ad esempio, 22–26 gradi). Calibrare regolarmente i sensori di temperatura e utilizzare l'apparecchiatura di controllo della temperatura per regolare l'acqua secondo necessità.
2.2 Tecnologia di gestione dell'alimentazione
2.2.1 Formulazione del mangime
Formulare il mangime in base alle esigenze nutrizionali delle specie nelle diverse fasi di crescita per garantire una dieta equilibrata. Ad esempio, per la spigola adulta, la proteina grezza del mangime dovrebbe essere pari al 40–45% e il grasso al 10–12%. Utilizza ingredienti di alta-qualità come farina di pesce, farina di soia, mais, olio di pesce e olio di soia. Utilizzare software specializzato per progettare formule scientifiche. Mescolare gli ingredienti e trasformarli in pellet adatti al consumo della specie (ad esempio, diametro massimo non superiore a 3 mm). Testare regolarmente il mangime finito per garantirne la qualità.
2.2.2 Tecniche di alimentazione
Basare le quantità di alimentazione giornaliera sulla dimensione della calza e sulla velocità di crescita. Installa alimentatori automatici sul bordo del serbatoio per una distribuzione uniforme e regola scientificamente il volume e la frequenza di alimentazione in base alla biomassa e allo stadio di crescita. Regolare tempestivamente se si osservano comportamenti anomali o cambiamenti nella risposta all'alimentazione.
Installa telecamere per monitorare il processo di alimentazione, identificando problemi come distribuzione non uniforme o rifiuti. L'osservazione regolare del comportamento alimentare fornisce una base per la messa a punto-.
2.3 Tecnologia di monitoraggio della crescita
Campionare regolarmente (ad esempio, almeno 30 pesci) per misurare la lunghezza e il peso. Registra i dati in un sistema gestionale per generare automaticamente curve di crescita e grafici di distribuzione del peso. Ciò consente una valutazione intuitiva delle tendenze di crescita e dello stato di salute, consentendo una gestione raffinata.
Regola le formule e le razioni di mangime in base ai dati di crescita. Se i tassi di crescita sono inferiori alle aspettative, analizzare le cause e adottare misure efficaci per controllare la frequenza, il volume e la formula di alimentazione.
2.4 Tecnologia per la prevenzione e il controllo delle malattie
Per prevenire la mortalità di massa, applicare strategie di controllo delle malattie basate sullo stato di salute dello stock.
Condurre la quarantena quotidiana dell'ambiente, della salute dei pesci e della qualità dell'acqua. Utilizzare microscopi, kit di test, ecc. per rilevare precocemente gli agenti patogeni e intervenire tempestivamente.
Utilizzare trattamenti preventivi (ad es. antibiotici, farmaci anti-parassitari) secondo le istruzioni e le condizioni dei pesci, controllando rigorosamente dosaggio e frequenza.
In caso di epidemia, isolare immediatamente le unità colpite, diagnosticare la causa attraverso un esame dettagliato e implementare trattamenti mirati (ad esempio, regolando la circolazione dell'acqua, utilizzando terapie specifiche) per frenare la diffusione.
3. Caso di studio applicativo
3.1 Panoramica del progetto
Un progetto regionale "Circular Tank RAS + Aquaponics" prevede circa 160 m³ di acqua di coltura, di cui 110 m³ per aree vegetali idroponiche verticali, 65 m³ per la semina di substrati e 25 m³ per il trattamento centralizzato dell'acqua. Rispetto ai metodi tradizionali, questo modello presenta vantaggi come ingombro ridotto, installazione flessibile e forte capacità auto-pulente, fornendo un ambiente superiore per i pesci riducendo al tempo stesso i rischi per la qualità dell'acqua.
3.2 Applicazione specifica nel progetto
(1) Gestione dell'acqua: l'acqua circolante raccoglie e deposita le particelle di rifiuti di grandi dimensioni. Un filtro micro-rimuove questi solidi. L'acqua filtrata entra in un biofiltro dove i batteri nitrificanti presenti sul mezzo convertono l'ammoniaca e i nitriti in nitrati per l'assorbimento da parte delle piante. L'acqua purificata viene restituita alle vasche dei pesci, con una parte deviata alla coltura idroponica vegetale e una parte disinfettata prima di rientrare-nelle vasche circolari.
(2) Gestione dell'alimentazione: implementare un controllo preciso dell'alimentazione. Ad esempio, quando i pesci misurano circa 3 cm, l'alimentazione giornaliera rappresenta l'8-10% del peso corporeo; a 5–6 cm scende al 5–6%. Regolare la frequenza in base alla fase di crescita. Osservare la risposta all'alimentazione dopo ogni poppata; se rimane più del 10%, ridurre la somministrazione successiva del 10%.
(3) Monitoraggio della crescita: focus sui tassi di crescita per il controllo della densità. Campionare e pesare ogni 20 giorni. Se la crescita è lenta, controllare la qualità dell'acqua o regolare la formulazione del mangime. Controllare la densità immagazzinando inizialmente numeri adeguati e suddividendo le scorte quando vengono soddisfatti gli standard di dimensione per evitare il sovraffollamento dei problemi.
(4) Prevenzione delle malattie: condurre controlli giornalieri dello stagno e gestione ambientale. Utilizzare una piattaforma di monitoraggio per osservare lo stato dei pesci (ad esempio, colore anomalo, affioramento) e l'aspetto dell'acqua (ad esempio, schiuma, colore scuro). Utilizzare queste informazioni per la prevenzione e il trattamento mirati.
3.3 Risultati dell'applicazione
È stato ottimizzato il modello “Vasca Circolare + Serra”. L'effluente del pesce viene sottoposto a separazione solido-liquido tramite un micro-vaglio; i solidi separati vengono fermentati in fertilizzante organico per verdure. L'acqua filtrata entra nelle serre dove ammoniaca e nitriti vengono assorbiti e purificati dalle piante, prima di essere rimessi in circolo.
Il progetto ha ottenuto una produzione significativa: 250.000 kg/anno di sedano non inquinato- (7 raccolti) e 35.000 kg di spigola ecologica pulita (2 raccolti). Rispetto alla tradizionale coltivazione di ortaggi, i profitti annuali sono aumentati di circa 50.000 dollari (un aumento del 30%). Ha creato opportunità di re-occupazione per oltre 100 agricoltori locali, aumentando il loro reddito medio annuo di circa 1.100 dollari. Ha inoltre risolto i problemi di inquinamento ambientale e di spreco idrico.
È stata inoltre implementata l'integrazione dei serbatoi circolari a terra-con la coltivazione del riso. Gli effluenti dell'acquacoltura, ricchi di ammoniaca e nitriti, sono diretti alle risaie come irrigazione ricca di nutrienti-, che promuovono la crescita del riso. Le verdure vengono coltivate in inverno, garantendo-un uso efficiente dei nutrienti provenienti dagli effluenti tutto l'anno, evidenziando l'efficienza della tecnologia, l'alto rendimento e i vantaggi ambientali.
4. Conclusione
In sintesi, l’applicazione del Circular Tank RAS in acquacoltura sfrutta i vantaggi combinati della struttura del serbatoio circolare e del sistema di purificazione a ricircolo per ridurre la deposizione di sostanze inquinanti e controllare i rischi della qualità dell’acqua alla fonte. Gestendo la densità di allevamento, creando un ambiente acquatico favorevole e stabilendo un efficiente sistema di ricircolo dell'acqua secondo le specifiche tecniche, le risorse idriche possono essere utilizzate al massimo. Ciò raggiunge il duplice scopo di migliorare sia i benefici economici che quelli ambientali del settore dell’acquacoltura.