lucrare practica ipa
Post on 03-Oct-2015
261 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
Lucrare practica anul II IPA, an universitar 2012- 2013
1
Ingineria si managementul tehnologic al sistemelor recirculante din acvacultur (R.A.S.)
INGINERIA I MANAGEMENTUL TEHNOLOGIC AL SISTEMELOR RECIRCULANTE DIN
ACVACULTUR
Domeniul Ingineria Produselor AlimentarePractic tehnologica, Anul II, An univ. 2012-2013
Pescuit si industrializarea pestelui, specializare n anii III-IV, profil IPA
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Consideraii generale privind acvacultura sistemelor recirculante
AVANTAJE cerina redus pentru resursa
de apa;
controlul complet al condiiilormediale;
controlul riguros al calitiiprodusului realizat;
disponibilitatea privind livrarearitmic, pe tot parcursulanului, n stare proaspt, aprodusului realizat.
DEZAVANTAJE
costul ridicat al facilitilortehnologice i echipamentelorpentru controlul calitii apei,pe msura complexitiiacestora.
management operaionalcontinuu i complex i, deci,costisitor.
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Consideraii generale privind acvacultura sistemelor recirculante
*RAS Recirculating Aquaculture Systems (engl.)
Performana RAS*
Configurarea optim a sistemului
Controlul calitii apei
Optimizarea tehnologiei aplicate
Compartimentul de condiionare a calitii apei
Bazinele de cultur
Particule solide
Compuii azotului
Oxigen dizolvat
Dioxid de carbon
pH
Germeni patogeni
Specia
Populare
Hrnire
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
-
Lucrare practica anul II IPA, an universitar 2012- 2013
2
Filtrarea biologicFiltre submersateFiltre cu tamburiFiltre tricklingFiltre cu discuriFiltre cu paturi fluidizateFiltre cu bile plastic
DezinfeciaRadiaii ultravioleteContactori cu ozon
ndeprtarea solidelor rezidualeBazine de sedimentareHidrocicloaneSite staionareSite rotativeSite vibratoareFiltre cu material granular
ndeprtarea solidelor fine i dizolvate
Filtre cu ageni poroiFiltre cu carbon activFiltre cu schimbtori de ioniSeparatoare cu spum
OxigenareaContactori tip UContactori descendeni cu buleContactori cu injectare lateralColoane cu pulverizareColoane capsulate cu umpluturContactori capsulai cu eliceContactori multipli cu presiune redus
ndeprtarea dioxidului de carbon
DifuzoareColoane cu umplutur
AerareaAeratoare gravitaionaleAeratoare de adncimeAeratoare de suprafa
Bazinul de cultur(circular, octogonal,
rectangular)
Procese unitare i echipamente pentru tratarea apei n RAS(dup Losordo T.M. et all., 1998)
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Cerine de management la proiectarea componentelor sistemului
Primare
Unitile de cretere (bazine, tancuri, raceway)
Filtre mecanice
Filtre biologice (biofiltre)
Aeratoare
Secundare
Pompe
Schimbtoare de cldur
Lampi UV
Componentele RAS
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
1.Unitile de cretere
Cerine non-toxic durabile
Materiale fibr de sticl beton plastic sticl altele
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
-
Lucrare practica anul II IPA, an universitar 2012- 2013
3
Circuitul azotului nitrificare denitrificare
1 - Bacterii heterotrofe; 2 Nitrosomonas; 3 Nitrobacter; 4 - Plante
2. Sisteme de filtrare biologic
Principiul de funcionare
14
SUBSTAN ORGANIC
NO2-
NH3 NH4+NO3- NO2-N2
N2OProces anaerob
Proces aerob
23
1
23
4
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Timp
Amoniac
Aclimatizarea biofiltrului
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Tipuri de filtre
Filtre submerse (submerged)
Filtre trickling
Filtre cu tamburi (biodrums)
Filtre cu discuri (rotating biological contactor)
Filtre cu paturi fluidizate (fluidized beds)
Filtre cu bile din plastic (bead filters)
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
-
Lucrare practica anul II IPA, an universitar 2012- 2013
4
SursaReziduurile metabolice
Hrana neconsumata
3. Sisteme de filtrare mecanic controlul particulelor solide
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Sedimentabile
Suspendate
Fine si dizolvate
- Sedimentare- Tubi inclinati- Hidrocicloane
- Filtrele cu siteSitele cu discuri sau
staionareSitele rotative.
- Filtrele cu ageni granulari expandabili- Filtre cu agenti porosi
- Procese fizico-chimicefiltrare cu carbon activfiltre cu schimbatori de ioni- Fractionarea cu spuma
Tipuri de solide
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
4. Sisteme de aerare-oxigenare
Agitatoare aereaza degazeaza
Compresoare Presiune mica
Aerare
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
-
Lucrare practica anul II IPA, an universitar 2012- 2013
5
Oxigenarea
Fara presiune Tubul n form de " U Contactorul cu curent
descendent de bule
Sub presiune Turn de presurizare Coloana de
presurizare
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
5.Controlul CO2 si pH
Sursa CO2: - respiratie (pesti)- nitrificare
Control : degazare (coloana de degazare)
Control pH: tamponare cu solutii alcaline
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
6. Managementul tehnologic
Densitatea de populare
Una din principalele dificultati la care trebuie sa raspunda proiectarea sistemelor recirculante este reprezentata de stabilirea densitatii cu care se poate popula un bazin de crestere.
Atat numarul cat si biomasa pestilor cu care se face popularea sistemului determina nivelul intensitatii hranirii, un important criteriu in proiectarea inginereasca a componentelor sistemului.
Numarul de pesti ce poate fi stocat pe unitatea de volum (D - densitatea) va depinde atat de specia de cultura cat si de talia atinsa de aceasta pe parcursul ciclului de productie. M. Timmons (2002) a realizat un model matematic, bazat lungimea corpului (L), pentru a estima numarul total de pesti care pot fi stocati pe unitatea de volum:
16D = L/C (densitatea)Unde:
D densitatea in Kg/m3C factor de corectie dependent de specia de cultura (0.24 pentru tilapia; 0.32
pentru pastrav, 0.40 pentru salau)
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
-
Lucrare practica anul II IPA, an universitar 2012- 2013
6
0
2
4
6
8
10
12
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Fish Length, inch
Fish
per
Gal
lon
Tilapia
Trout
*Aceste valori au fost estimate pe baza experientelor cumulate alecercetatorilor americani care au constatat o tendinta a acvacultorilor de asuprapopula sistemele recirculante cu pesti de talie mica (puiet).
Numarul de pesti pe unitatea de volum exprimat ca functie de lungimea corpului
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Hranirea
Nivelul intensitii introduceriihranei ntr-un sistem recirculantrezult din optimizareacerinelor privind realizarea uneiproducii ct mai mari debiomas, cu posibilitateameninerii, n condiiieconomice, a parametrilor decalitate ai apei n domeniuloptim. Dac nivelul intensitiihrnirii este excesiv, calitateaapei se deterioreaz iar atuncicnd rata furajrii este preasczut, capacitatea deproducie a sistemului devineineficient.
Hrana
Rata hranirii %B/zi
Hrana neconsumata
Rata de consum %B/zi
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Dimensiunea granulelor
n sistemele recirculante:
-protocolul de administrare a hranei trebuie s asigure o aprovizionare ritmic, cu granule de diverse dimensiuni corespunztoare taliei petelui.
-granulele flotante permit un management mai eficient n ceea ce privete monitoringul i controlul gradului de valorificare a hranei de ctre peti.
- se recomanda folosirea distribuitoarelor automate de granule.
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
-
Lucrare practica anul II IPA, an universitar 2012- 2013
7
Frecventa hraniriin sistemele recirculante:
- frecvena, respectiv rata administrrii hranei influeneaz drastic funcionalitateantregului sistem de control al calitii. De asemenea, este cunoscut faptul c petiirealizeaz o cretere mai eficient atunci cnd hrana este administrat continuu saucu o frecven ridicat. Distribuirea hranei la intervale mari de timp nu esterecomandat deoarece ritmurile de cretere realizate sunt mai mici. excreia zilnic deazot depinde in mod direct att de nivelul de hrnire ct i de frecventa hrnirii.- excretia de azot este constant pentru fiecare zi dar excreia de amoniac cretepostprandial atingnd valoarea maxima la 6-10 ore dup hrnire.
Mom.hranirii
Pesti hraniti Pesti infometati
Conc. amoniac
0 8 88
8
2416 24 16
Graficul excretiei postprandiale de uree si amoniac dupa o singura
masa administrata si in perioada de
infometare.
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Intensitatea hranirii
Managementul tehnologic impune ca pe durata creterii s seevalueze periodic ritmul de cretere al biomasei de cultur nvederea optimizrii intensitii hrnirii.
Calculele de optimizare se bazeaz pe coeficienii de conversieasumai i pe masa real a probelor de pete, n momentulprelevrii. Astfel, cantitatea de biomas introdus n sistem, lapopularea acestuia, este cunoscut. Meninnd constant, oanumit perioad de timp, nivelul intensitii hrnirii i cunoscndcoeficientul de conversie al hranei se poate evalua la sfritulperioadei respective (de regul o sptmn) cantitatea debiomas din sistem i, n funcie de aceasta, se ajusteazintensitatea hrnirii pentru urmtorul interval de timp.
Prin cntrirea periodic a unor probe de pete din fiecare bazinal sistemului se va determina ritmul real de cretere n funcie decare se va ajusta intensitatea hrnirii.
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
7. Mirosurile strine (Off-flavors)
Cauz Microorganisme unicelulare de tipul Actinomyces dezvoltate
pe suprafaa sistemului de cultur
Factori favorizani ncrcarea organic ridicat a apei de cultur
Combatere Splarea periodic a reelei de conducte i a bazinelor de
cretere Meninerea materialului biologic nainte de comercializare n
ap filtrat i aerat, timp de cteva zile (n funcie de severitatea fenomenului)
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
-
Lucrare practica anul II IPA, an universitar 2012- 2013
8
8. Controlul mbolnvirilor i stresului
Configurarea sistemului trebuie s permit izolarea biofiltrului sau a modulelor de cretere;
Excluderea oricrei posibiliti de ptrundere a agenilor patogeni;
Obligativitatea aplicrii unor msurilor profilactice pentru a preveni stresarea petilor n timpul manipulrilor ( ex. salinitate 3-5 % previne pe termen scurt stresul la transport, iar pe termen lung mbolnvirile);
Efectuarea de tratamente eficiente i energice la apariia bolilor, cu testarea prealabil a efectului substanelor medicamentoase asupra populaiilor de bacterii nitrificatoare;
Respectarea msurilor de igien n toate fazele procesului tehnologic, n baza unui protocol prestabilit.
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
9. Sisteme de siguran
Sistem automat de monitoring i control pentru calitatea apei;
Instalaia electric dimensionat corespunztor care permite operarea simultan a tuturor echipamentelor;
Generator electric independent.
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
10. Cerine suplimentare de proiectare i management
Consumatorii principali Pompele Aeratoarele (contactorii) Schimbtoarele de cldur
Cerine tehnologice Maximizarea gradului de recirculare a apei Asigurarea unei izolri termice eficiente a
ambientului tehnologic Utilizarea unor surse alternative
neconvenionale de nclzire a apei
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
-
Lucrare practica anul II IPA, an universitar 2012- 2013
9
Condiii
Gradul de recirculare a apei se menine la valori de peste 90 %
Existena unui monitoring i control adecvat pentru meninerea concentraiilor de amoniac, oxigen dizolvat i a deeurilor solide la niveluri optime privind sigurana n exploatare, costurile i eficiena operrii;
ncrcarea sistemului (intensitatea hrnirii) se menine la valori care s susin nivelurile proiectate ale capacitii de producie n condiiile funcionrii componentelor sistemului n regim stabil;
Sistemul asigur, prin configuraie i management tehnologic, capabilitatea necesar producerii n flux continuu a petelui de talie comercializabil.
Eficiena managementului operaional
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Meninerea capacitii de ncrcare
Variante de management tehnologic
Obtinerea productiei intr-o singura serie
Sistemul se populeaza cu o singura clasa de varsta (juvenili), crescuta pana la atingerea taliei comercializabile cand se recolteaza. Procesul se repeta prin introducerea unei noi clase de varsta. Dezavantaj - capacitatea portanta a sistemului nu este atinsa decat inainte de recoltare.
Obtinerea productiei intr-o singura serie cu reducerea periodica a densitatii
Se bazeaz pe manipularea densitilor materialului piscicol, astfel nct s se menin aceeai ncrcare iniial n fiecare bazin; aceast variant presupune popularea iniial a bazinelor cu o cantitate mai mare de puiet, urmnd ca dup o anumit perioad de timp, cnd mrimea biomasei atinge capacitatea maxim a sistemului, o parte din populaia bazinului sa fie transferat ntr-o alt unitate de cretere.
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Obtinerea productiei in serii multiple cu separarea claselor de varsta
Fiecare unitate de crestere este compartimentata pentru a mentine diferitele clase de varsta. Volumul compartimentelor poate fi adjustat (marit) pe masura ce pestii cresc. Dupa recoltarea clasei de talie comercializabila se populeaza cu o noua clasa de varsta (puiet).
Obtinerea productiei in serii multiple cu combinarea claselor de varsta.
Diferite clase de varsta sunt mentinute simultan in cadrul aceluiasi sistem. Exemplarele care ating talia de comercializare sunt sortate si livrate. Dezavantaj - riscul interactiunii dintre diferitele clase de varsta la speciile teritoriale.
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
-
Lucrare practica anul II IPA, an universitar 2012- 2013
10
Condiii
Existena unei piee adecvate pentru produsul piscicol
ncrcarea continu a sistemului i popularea periodic a acestuia cu material biologic cu diferite clase de mrime
Stocarea petelui de talie comercializabil n bazine speciale-depozit pentru timp scurt nainte de livrare
Meninerea produciei n flux continuu
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Concluzii
Principalele probleme tehnice avute n vedere laexploatarea RAS:
corelarea capacitii portante i a debitelor de ap necesare pentruasigurarea unor condiii mediale optime (DO i compui ai azotului);
optimizarea managementului privind controlul particulelor solide,n corelaie cu intensivitatea produciei, respectiv cu cantitatea dehran administrat;
realizarea unor sisteme adecvate de nitrificare biologic pentrumeninerea concentraiei compuilor azotului n domeniul optimimpus de cerina tehnologic;
folosirea sistemelor de oxigenare (aerare) a apei n funcie departicularitile ecofiziologice i tehnologice ale speciei de cultur;
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Concluzii
existenta sistemelor de monitoring i control al dioxidului decarbon i al alcalinitii apei n sistemul de cultur;
controlul microsuspensiilor i substanei organice dizolvate;optimizarea managementului tehnologic, n sensul integrrii
diferitelor secvene ale tehnologiei de cretere cu cele decondiionare a calitii apei.
n msura rezolvrii i optimizrii problemelor enunate anterior, sistemele recirculante permitrealizarea unui nalt grad de intensivitate a produciei de biomas printr-un control avansat alparametrilor hidrochimici ai sistemului de cretere, n concordan cu cantitatea i structurabiochimic a furajelor administrate i cu exigenele impuse de asigurarea unor optime condiiide igien piscicol.
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
________________________________
________________________________
________________________________
top related