دستگاه اکسیژن ساز آبزی پروری

مزایای استفاده از اکسیژن خالص در صنعت آبزی پروری

• افزایش غلظت اکسیژن محلول در آب تا ۴ برابر میزان اشباع آن یعنی حدود ۴۰ میلی گرم در لیتر در فصل تابستان.
• افزایش تولید آبزی در واحد حجم و در نتیجه، سود بیشتر.
• کاهش ریسک و جلوگیری از مرگ و میر آبزیان در فصل تابستان و نیز در آب‌های گرم.
• افزایش تولید آبزی تا ۵ برابر بیشتر در مناطقی که جریان آب در دسترس محدود بوده یا از سیستم آبزی استفاده می‌شود.
• تغذیه بهتر آبزیان و کاهش چشمگیر طول دوره رشد آبزی.
• کاهش مواد دفعی آبزیان.
• کاهش چشمگیر آب ورودی در سیستم‌های چرخشی (کاهش مقدار آن از ۴۰ لیتر به ۱۵ لیتر در ثانیه).
• کاهش عفونت‌های رایج در آبزی پروری.
• کاهش مصرف مواد مقوی برای افزایش وزن ماهیان.
• امکان اکسیژن دهی مناسب در سیستم‌های Race Way هنگام آلودگی آب رودخانه.
• مانع اشباع شدن گاز نیتروژن در آب و جلوگیری از بیماری حباب گازی.
• مصرف حداقل انرژی برق.

واحد تزریق اکسیژن خالص (Pure Oxygen Contact Systems)

به تماس دهنده‌های اکسیژن خالص، اشباع کننده اکسیژن (Oxygen Saturator) نیز گفته می‌شود.

فرآیند انحلال اکسیژن محلول در آب

افزایش غلظت اکسیژن محلول در تماس دهنده‌های اکسیژن از افزایش میزان مول اکسیژن در فاز گازی ناشی می‌شود که در نتیجه آن، غلظت اکسیژن اشباع افزایش می‌یابد. این تغییر در میزان اشباعیت اکسیژن، میزان جذب اکسیژن را به وسیله افزایش کمبود اکسیژن جبران کرده و اجازه می‌دهد که حلالیت اکسیژن محلول در آب بزرگتر از اشباعیت هوا در آب باشد. به طور مثال، اشباعیت اکسیژن در آب در دمای ۱۵ درجه سانتیگراد، در سطح دریا ۱۰.۱۷ میلی‌گرم در لیتر است، در صورتی که قرار دادن آب در معرض اکسیژن خالص می‌تواند غلظت اکسیژن محلول را به ۴۸.۱ میلی‌گرم در لیتر برساند. در این حالت، میزان افزایش اکسیژن محلول در آب، در حالت هوادهی و تزریق اکسیژن خالص به ترتیب ۴.۱ و ۴۲.۱ میلی‌گرم در لیتر خواهد بود.

همچنین قرار دادن آب در معرض اکسیژن خالص موجب جلوگیری از اشباعیت نیتروژن در آب (در مقایسه با هوادهی) شده و در نتیجه، مشکلات ناشی از آن به حداقل می‌رسد. تغییر در غلظت گازهای محلول در آب، تحت تأثیر میزان غذادهی روزانه، غلظت اکسیژن محلول در آب ورودی، دمای آب، فشار هوا و نوع مکانیزم بکار برده شده برای انتقال گازها بستگی دارد. تراکم نیتروژن در فاز گازی نیازمند تخلیه آن از داخل مخازن تماس دهنده‌های اکسیژن است. پتانسیل حذف دی‌اکسیدکربن از آب به دلیل قابلیت بالای انحلال آن در آب، بسیار پایین است.

تماس دهنده‌های اکسیژن خالص (Absorption Equipment)

انواع مختلفی از تماس دهنده‌ها برای مقاصد آبزی پروری مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتخاب نوع تماس دهنده به عواملی از قبیل ویژگی‌های سایت، منبع آب و شرایط اجرا بستگی دارد. برای مثال، وجود ذرات معلق و محلول در آب مانع از بکارگیری ستون‌های عمودی فشرده (Packed Column) به جهت مسدود شدن فضاهای پلاستیکی موجود در لابه‌لای آن‌ها می‌شود. در صورت وجود اختلاف ارتفاع بین منبع آب و حوضچه‌های پرورش، استفاده از U-tube یا Low Head به جهت عدم نیاز به انرژی برق، مناسب‌تر است. انواع تماس دهنده‌های مورد استفاده در آبزی پروری عبارتند از:

• مخروط‌های بسته (Enclosed Surface Agitators)
• ستون‌های فشرده (Packed Columns)
• اکسیژن‌‌ده‌های چند قسمتی با ارتفاع کم (Multi Stage Low-head Oxygenators)
• ستون‌های پاششی (Spray Columns)
• تزریق کننده‌های اکسیژن با جریان کناری (Side Stream Oxygen Injection)
• لوله‌های U شکل (U-tubes)

مخروط‌های اکسیژن (CONES)

از یک مخروط تشکیل شده است که آب و اکسیژن خالص از قسمت بالای آن وارد شده و با کاهش سرعت آن، به طرف پایین جریان یافته و آب غنی از اکسیژن از قسمت کف خارج می‌شود. سرعت جریان آب ورودی روی ۱.۸ متر بر ثانیه تنظیم می‌شود که بزرگتر از سرعت حباب‌های اکسیژن ورودی است (۰.۳ متر بر ثانیه). همچنین سرعت جریان آب خروجی از مخروط، زیر ۰.۱۵ متر بر ثانیه تنظیم می‌شود. بنابراین حباب‌های اکسیژن می‌توانند به طور مستمر در تماس با آب نگهداشته شوند. اما برخی گازهای حل شده از جمله نیتروژن محلول باید از آب حذف شوند.

مخروط‌ها قادر هستند با اعمال فشاری در حدود ۱۰psi، غلظت اکسیژن محلول را تا ۵۰ میلی‌گرم در لیتر افزایش دهند. سپس با اختلاط آب مورد استفاده در پرورش با این آب می‌توان غلظت اکسیژن محلول را به میزان دلخواه تنظیم نمود.

به طور خلاصه، قابلیت‌های یک مخروط اکسیژن به قرار زیر است:

• قسمت‌های مختلف آن برای تمیز کردن، قابل باز شدن هستند.
• قابلیت تحمل فشار از ۴۰psi تا ۸۰psi را برای اشباعیت بیشتر اکسیژن دارند.
• حمل و نقل و جابجایی آن‌ها به دلیل جدا شدن قطعات از هم، آسان است.
• قطر قسمت کف (محل قرارگیری روی زمین) کم بوده که موجب می‌شود فضای کمتری اشغال کند.
• توانایی اکسیژن‌دهی به آب با ذرات معلق بالا را دارد.

کارکرد این تماس دهنده‌ها بستگی به میزان دبی آب و گاز ورودی، غلظت اکسیژن محلول در آب ورودی، میزان گاز اکسیژن بازگشتی (Off-gas) و فشار ایجاد شده دارد. فشار ایجاد شده بستگی به ارتفاع مخروط دارد. استفاده از مخروط با ارتفاع بیشتر و مخروط غوطه‌ور در آب، امکان جذب بیشتر اکسیژن و کاهش غلظت گاز نیتروژن محلول را فراهم می‌کند.

مخروط‌ها اغلب از فایبر گلاس یا استیل ساخته می‌شوند.