वाणिज्यिक जलकृषि के लिए पीएसए ऑक्सीजन के प्रमुख लाभ क्या हैं?

वाणिज्यिक जलकृषि के लिए निरंतर ऑक्सीजन स्थानांतरण की आवश्यकता होती है क्योंकि मछली और झींगा घुलित ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं जबकि जैविक निस्पंदन, कार्बनिक अपघटन और अन्य प्रक्रियाएं भी ऑक्सीजन का उपभोग करती हैं। बायोमास, भंडारण घनत्व, पानी का तापमान, भोजन गतिविधि और रात की स्थिति के साथ ऑक्सीजन की मांग बदलती है। एपीएसए ऑक्सीजन प्रणालीसंपीड़ित हवा से ऑक्सीजन को अलग करके और तालाबों, टैंकों, ऑक्सीजन शंकुओं, या पुनर्चक्रण जलीय कृषि प्रणालियों में ऑक्सीजन-समृद्ध गैस की आपूर्ति करके इस आवश्यकता को पूरा किया जाता है।

पीएसए ऑक्सीजनपीढ़ी आणविक छलनी से भरे सोखने वाले जहाजों का उपयोग करती है। एक कंप्रेसर सोखने वाले बिस्तरों में फ़िल्टर्ड और सूखी हवा की आपूर्ति करता है, जहां आणविक छलनी नाइट्रोजन को अधिमान्य रूप से सोख लेती है। ऑक्सीजन युक्त गैस ऑक्सीजन रिसीवर के पास जाती है और फिर जल-पक्ष ऑक्सीजन प्रणाली में प्रवेश करती है। गैस उत्पादन को बनाए रखने के लिए सोखना बिस्तर दबाव और पुनर्जनन के बीच वैकल्पिक होता है।

अंतर्वस्तु

1. ऑन-साइट ऑक्सीजन उत्पादन आपूर्ति संरचना को बदलता है
2. उच्च ऑक्सीजन सांद्रता ऑक्सीजन स्थानांतरण के लिए आवश्यक गैस की मात्रा को कम कर देती है
3. पीएसए ऑक्सीजन उच्च घनत्व वाले एक्वाकल्चर सिस्टम की आपूर्ति कर सकता है
4. ऑक्सीजन उत्पादन को वास्तविक कृषि मांग से जोड़ा जा सकता है
5. घुलित ऑक्सीजन सेंसर ऑक्सीजन आपूर्ति को नियंत्रित कर सकते हैं
6. ऑक्सीजन बफर भंडारण उत्पादन को मांग में उतार-चढ़ाव से अलग करता है
7. पीएसए ऑक्सीजन यांत्रिक वातन के साथ मिलकर काम कर सकता है
8. पीएसए ऑक्सीजन आरएएस ऑक्सीजनेशन का समर्थन करता है
9. स्वचालित निगरानी ऑक्सीजन-प्रणाली विफलताओं की पहचान कर सकती है
10. पीएसए ऑक्सीजन और पारंपरिक वातन: संरचनात्मक अंतर
11. न्यूटेक के बारे में

 

ऑन-साइट ऑक्सीजन उत्पादन आपूर्ति संरचना को बदलता है

ऑक्सीजन सिलेंडर या तरल ऑक्सीजन का उपयोग करने वाला एक वाणिज्यिक फार्म बाहरी आपूर्ति श्रृंखला पर निर्भर करता है: गैस उत्पादन, परिवहन, भंडारण और फार्म तक डिलीवरी। एक पीएसए इंस्टॉलेशन ऑक्सीजन-उत्पादन प्रक्रिया को फार्म पर ले जाता है।

मूल प्रक्रिया है:

परिवेशी वायु → कंप्रेसर → वायु उपचार → पीएसए सोखना → ऑक्सीजन रिसीवर → ऑक्सीजन वितरण → जल ऑक्सीजनेशन

इसलिए सिस्टम को एक सोखना इकाई से अधिक की आवश्यकता होती है। कंप्रेसर को आवश्यक फ़ीड-वायु प्रवाह प्रदान करना चाहिए, फिल्टर और ड्रायर को दूषित पदार्थों और नमी को हटाना होगा, और ऑक्सीजन रिसीवर को वितरण नेटवर्क तक पहुंचने से पहले गैस को बफर करना होगा।

दूरदराज के क्षेत्रों में काम करने वाले या निरंतर ऑक्सीजन आपूर्ति की आवश्यकता वाले खेतों के लिए, खरीद गणना में बिजली की खपत, रखरखाव, स्पेयर पार्ट्स और बाहरी आपूर्ति ऑक्सीजन के परिवहन की लागत शामिल होनी चाहिए।

उच्च ऑक्सीजन सांद्रता ऑक्सीजन स्थानांतरण के लिए आवश्यक गैस की मात्रा को कम कर देती है

वायुमंडलीय वायु में लगभग 21% ऑक्सीजन होती है। आवश्यक ऑक्सीजन मात्रा को स्थानांतरित करने के लिए पारंपरिक वातन उपकरण को पानी के माध्यम से बड़ी मात्रा में हवा को स्थानांतरित करना होगा।

एक पीएसए जनरेटर संपीड़ित हवा से नाइट्रोजन को अलग करता है और ऑक्सीजन-समृद्ध गैस का उत्पादन करता है। NEWTEK के प्रकाशित जलकृषि विन्यास में मानक के साथ विन्यास के आधार पर ऑक्सीजन की शुद्धता लगभग 90% से 99.5% तक शामिल हैपीएसए ऑक्सीजनसिस्टम आमतौर पर 93% ± 3% के आसपास निर्दिष्ट होते हैं।

उच्च ऑक्सीजन सांद्रता जल-पक्ष स्थानांतरण प्रक्रिया को बदल देती है। वायुमंडलीय हवा की एक बड़ी मात्रा से ऑक्सीजन स्थानांतरित करने के बजाय, विसारक या ऑक्सीजन शंकु को उच्च ऑक्सीजन एकाग्रता के साथ एक गैस धारा प्राप्त होती है।

वास्तविक स्थानांतरण इस पर निर्भर करता है:

• गैस प्रवाह दर
• पानी की गहराई
• बुलबुले का व्यास
• पानी का तापमान
• संपर्क समय
• परिचालन दाब
• डिफ्यूज़र या ऑक्सीजन-शंकु संरचना

इसलिए, पीएसए आउटपुट का मूल्यांकन एक अलग गैस विनिर्देश के बजाय ऑक्सीजन-स्थानांतरण उपकरण के साथ किया जाना चाहिए।

पीएसए ऑक्सीजन उच्च घनत्व वाले एक्वाकल्चर सिस्टम की आपूर्ति कर सकता है

जैसे-जैसे स्टॉकिंग घनत्व बढ़ता है, प्रति यूनिट पानी की मात्रा में ऑक्सीजन की आवश्यकता भी एक महत्वपूर्ण डिजाइन पैरामीटर बन जाती है। मछली और झींगा लगातार ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं, जबकि वातन क्षमता जैविक मांग से मेल नहीं खाने पर ऑक्सीजन की उपलब्धता तेजी से घट सकती है।

एक पीएसए प्रणाली ऑक्सीजन प्रदान कर सकती है:

• गहन मछली तालाब
• झींगा तालाब
• हैचरी टैंक
• पुनर्चक्रण जलकृषि प्रणालियाँ
• इनडोर कल्चर टैंक
• जीवित-मछली रखने वाले टैंक

उदाहरण के लिए, आरएएस इंस्टॉलेशन में, पानी कल्चर टैंक में लौटने से पहले यांत्रिक निस्पंदन और जैविक उपचार से गुजरता है। उपचारित पानी के मछली टैंकों में लौटने से पहले ऑक्सीजन शंकु या डिफ्यूज़र के माध्यम से ऑक्सीजन को नीचे की ओर इंजेक्ट किया जा सकता है।

इसलिए ऑक्सीजन जनरेटर जल-उपचार लूप का हिस्सा बन जाता है:

कल्चर टैंक → निस्पंदन → जैविक उपचार → ऑक्सीजनेशन → कल्चर टैंक

ऑक्सीजन उत्पादन को वास्तविक कृषि मांग से जोड़ा जा सकता है

पीएसए क्षमता की गणना अकेले तालाब क्षेत्र के बजाय ऑक्सीजन की मांग से की जानी चाहिए।

मुख्य इनपुट में शामिल हैं:

उदाहरण के लिए, यदि किसी खेत को पानी में प्रवेश करने के लिए 30 एनएम³/घंटा ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, लेकिन ऑक्सीजन-स्थानांतरण प्रणाली आपूर्ति की गई ऑक्सीजन का केवल 75% ही स्थानांतरित करती है, तो जनरेटर को 30 एनएम³/घंटा से अधिक प्रदान करना होगा।

एक सरलीकृत डिज़ाइन संबंध है:

आवश्यक ऑक्सीजन उत्पादन=आवश्यक ऑक्सीजन स्थानांतरण ÷ स्थानांतरण दक्षता

गणना में यह मानने के बजाय मापा या आपूर्तिकर्ता-निर्दिष्ट स्थानांतरण प्रदर्शन का उपयोग करना चाहिए कि पीएसए जनरेटर से निकलने वाली सभी ऑक्सीजन पानी में प्रवेश करती है।

घुलित ऑक्सीजन सेंसर ऑक्सीजन आपूर्ति को नियंत्रित कर सकते हैं

पीएसए ऑक्सीजनउत्पादन तब अधिक उपयोगी हो जाता है जब इसे घुलित ऑक्सीजन निगरानी से जोड़ा जाता है।

एक घुलित ऑक्सीजन सेंसर कल्चर जल में वास्तविक डीओ स्तर को मापता है। सिग्नल एक पीएलसी में प्रवेश कर सकता है, जो पूर्वनिर्धारित ऑपरेटिंग सीमाओं के अनुसार ऑक्सीजन वाल्व, ऑक्सीजन प्रवाह दर या अतिरिक्त पीएसए क्षमता को नियंत्रित करता है।

नियंत्रण लूप को इस प्रकार संरचित किया जा सकता है:

डीओ सेंसर → पीएलसी → ऑक्सीजन-प्रवाह नियंत्रण → डिफ्यूज़र/ऑक्सीजन शंकु → कल्चर वॉटर

जब डीओ कॉन्फ़िगर सीमा से कम हो जाता है, तो नियंत्रण प्रणाली ऑक्सीजन वितरण बढ़ा सकती है। जब डीओ आवश्यक सीमा पर लौटता है, तो सिस्टम ऑक्सीजन प्रवाह को कम कर सकता है।

NEWTEK के PSA सिस्टम में ऑक्सीजन सेंसर, प्रेशर सेंसर, स्वचालित नियंत्रण और मॉडबस, प्रोफिबस और ईथरनेट जैसे औद्योगिक संचार इंटरफेस शामिल हैं।

यह व्यवस्था ऑक्सीजन प्रणाली को पूरे उत्पादन चक्र के दौरान अधिकतम आउटपुट पर जनरेटर संचालित करने के बजाय मापने योग्य पानी की स्थिति पर प्रतिक्रिया करने की अनुमति देती है।

ऑक्सीजन बफर भंडारण उत्पादन को मांग में उतार-चढ़ाव से अलग करता है

पीएसए सोखना चक्र और फार्म की ऑक्सीजन मांग आवश्यक रूप से एक ही दर से नहीं बदलती है। एक बफर टैंक इन दो परिचालन स्थितियों को अलग कर सकता है।

पीएसए जनरेटर ऑक्सीजन रिसीवर को भरता है, जबकि डाउनस्ट्रीम ऑक्सीजनेशन सिस्टम जल-पक्ष की मांग के अनुसार गैस खींचता है। इसलिए रिसीवर ऑक्सीजन उत्पादन और खपत के बीच अल्पकालिक अंतर को अवशोषित करता है।

आवश्यक टैंक की मात्रा इस पर निर्भर करती है:

• पीएसए ऑक्सीजन उत्पादन
• ऑक्सीजन की मांग
• परिचालन दाब
• पीक फ्लो
• दबाव सीमा
• आवश्यक आरक्षित समय

जब कई कल्चर टैंक एक साथ ऑक्सीजन की मांग करते हैं तो एक कम आकार का रिसीवर तेजी से दबाव परिवर्तन का कारण बन सकता है। एक बड़े आकार का रिसीवर ऑक्सीजन-उत्पादन क्षमता को बढ़ाए बिना उपकरण की मात्रा और पूंजी लागत को बढ़ाता है।

पीएसए ऑक्सीजन यांत्रिक वातन के साथ मिलकर काम कर सकता है

पीएसए ऑक्सीजन आवश्यक रूप से यांत्रिक वायुयानों को प्रतिस्थापित नहीं करता है।

यांत्रिक जलवाहक पानी और वायुमंडलीय हवा को स्थानांतरित करते हैं, जबकि पीएसए उपकरण ऑक्सीजन-समृद्ध गैस की आपूर्ति करते हैं। दोनों प्रणालियाँ एक ही तालाब या टैंक के भीतर अलग-अलग कार्य कर सकती हैं।

एक संयुक्त व्यवस्था का उपयोग हो सकता है:

यांत्रिक जलवाहक → जल परिसंचरण

पीएसए ऑक्सीजन → केंद्रित ऑक्सीजन आपूर्ति

डीओ सेंसर → नियंत्रण संकेत

यह कॉन्फ़िगरेशन यांत्रिक उपकरणों को पानी की गति को बनाए रखने की अनुमति देता है जबकि पीएसए प्रणाली अतिरिक्त ऑक्सीजन की आपूर्ति करती है जब जैविक मांग सामान्य वातन से ऑक्सीजन योगदान से अधिक हो जाती है।

उपयुक्त व्यवस्था तालाब की गहराई, जल परिसंचरण पैटर्न, बायोमास, विसारक स्थान और आवश्यक डीओ पर निर्भर करती है।

पीएसए ऑक्सीजन आरएएस ऑक्सीजनेशन का समर्थन करता है

आरएएस सुविधाएं निस्पंदन और जैविक उपचार के माध्यम से लगातार पानी प्रसारित करती हैं। बायोफिल्टर में नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया अमोनिया और नाइट्राइट को परिवर्तित करते समय ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं, इसलिए मछली टैंक के बाहर ऑक्सीजन की मांग मौजूद होती है।

एक सामान्य आरएएस ऑक्सीजनेशन प्रक्रिया में शामिल हो सकते हैं:

• संस्कृति का पानी टंकी से बाहर निकल जाता है।
• यांत्रिक निस्पंदन निलंबित ठोस पदार्थों को हटा देता है।
• बायोफिल्ट्रेशन नाइट्रोजन यौगिकों को परिवर्तित करता है।
• ऑक्सीजन को डिफ्यूज़र या ऑक्सीजन शंकु के माध्यम से इंजेक्ट किया जाता है।
• ऑक्सीजन युक्त पानी कल्चर टैंकों में लौट आता है।

इसलिए पीएसए जनरेटर को जैविक और जलीय ऑक्सीजन खपत दोनों के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन की आपूर्ति करनी चाहिए।

ऑक्सीजन इंजेक्शन बिंदु का चयन पानी के दबाव, प्रवाह दर, संपर्क समय और ऑक्सीजन-स्थानांतरण उपकरण के अनुसार किया जाना चाहिए। यदि जल-पक्ष स्थानांतरण उपकरण अपनी स्थानांतरण सीमा तक पहुंच गया है, तो केवल पीएसए गैस आउटपुट बढ़ाने से घुलित ऑक्सीजन में आनुपातिक वृद्धि की गारंटी नहीं होती है।

स्वचालित निगरानी ऑक्सीजन-प्रणाली विफलताओं की पहचान कर सकती है

एक वाणिज्यिक जलकृषि ऑक्सीजन प्रणाली को गैस-पक्ष और जल-पक्ष दोनों स्थितियों की निगरानी करनी चाहिए।

उदाहरण के लिए, गिरती ऑक्सीजन शुद्धता आणविक छलनी संदूषण, वाल्व स्विचिंग समस्याओं, अत्यधिक मांग या फ़ीड-एयर समस्याओं का संकेत दे सकती है। गिरता ऑक्सीजन दबाव कंप्रेसर क्षमता सीमाओं, फिल्टर रुकावट, वाल्व समस्याओं या अत्यधिक डाउनस्ट्रीम प्रवाह का संकेत दे सकता है।

नियंत्रण प्रणाली को केवल मैन्युअल निरीक्षण पर निर्भर रहने के बजाय अलार्म उत्पन्न करने और असामान्य उपकरणों को अलग करने के लिए इन संकेतों का उपयोग करना चाहिए।

पीएसए ऑक्सीजन और पारंपरिक वातन: संरचनात्मक अंतर

पारंपरिक वातन वायुमंडलीय वायु को सीधे पानी में प्रवेश कराता है। इसलिए ऑक्सीजन की आपूर्ति वायुमंडलीय हवा में ऑक्सीजन एकाग्रता और जलवाहक की स्थानांतरण दक्षता द्वारा सीमित है।

गैस के जल-पक्ष प्रणाली में प्रवेश करने से पहले पीएसए ऑक्सीजन हवा से ऑक्सीजन को अलग कर देती है।

उच्च-घनत्व जलकृषि के लिए, पीएसए ऑक्सीजन यांत्रिक वातन को पूरक कर सकता है जब ऑक्सीजन की आवश्यकता वायुमंडलीय-वायु वातन से अधिक हो सकती है। उपयुक्त विन्यास बायोमास, पानी की मात्रा, तापमान, डीओ लक्ष्य, ऑक्सीजन-स्थानांतरण दक्षता और ऑपरेटिंग शेड्यूल पर निर्भर करता है।

न्यूटेक के बारे में

न्यूटेकसाइट पर विकसित होता हैपीएसए ऑक्सीजनऔर नाइट्रोजन उत्पादन प्रणाली। इसकी पीएसए ऑक्सीजन प्रक्रिया जिओलाइट आणविक चलनी सोखना का उपयोग करती है, जिसमें संपीड़ित और शुद्ध हवा सोखने वाले जहाजों में प्रवेश करती है, नाइट्रोजन को अधिमानतः सोख लिया जाता है, और ऑक्सीजन युक्त गैस सोखना बिस्तर छोड़ देती है।

सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन में वायु शोधन, सोखना वाहिकाएं, दबाव सेंसर, ऑक्सीजन सेंसर, स्वचालित नियंत्रण, गैस पाइपिंग और संचार इंटरफेस शामिल हैं। NEWTEK के प्रकाशित पीएसए ऑक्सीजन विनिर्देशों में कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर 1-300 एनएम³/घंटा की उत्पादन क्षमता, 93% ± 3% की ऑक्सीजन शुद्धता, और 0.01-0.5 एमपीए का ऑक्सीजन आउटलेट दबाव शामिल है।

वाणिज्यिक जलीय कृषि के लिए, पीएसए प्रणाली को ऑक्सीजन रिसीवर, ऑक्सीजन शंकु, डिफ्यूज़र, घुलनशील ऑक्सीजन सेंसर और जल-उपचार उपकरण से जोड़ा जा सकता है। अंतिम क्षमता की गणना केवल तालाब क्षेत्र के बजाय बायोमास, पानी के तापमान, लक्ष्य डीओ, अधिकतम ऑक्सीजन मांग, ऑक्सीजन-स्थानांतरण दक्षता और नियोजित उत्पादन विस्तार से की जानी चाहिए।