Bể nuôi cá là gì: Thiết kế, hệ thống đường ống và vận hành cho nuôi trồng thủy sản
Tạo vào 07.27
Bể nuôi cá là gì: Thiết kế, hệ thống đường ống và vận hành cho nuôi trồng thủy sản
Bể nuôi cá là một bể tròn hoặc bể dạng máng chứa nước đã thả giống cho một chu kỳ sản xuất, có cửa nạp nước, đường nước chảy qua hoặc tuần hoàn, đáy có thể xả cạn hoàn toàn và vệ sinh, cùng một bộ lọc sinh học xử lý amoniac do đàn cá tạo ra. Bể tròn được ưa chuộng vì dòng chảy tuần hoàn cho phép chất rắn tích tụ tại cửa xả trung tâm thay vì đọng lại ở các góc. Bể thép tráng men thủy tinh cho bề mặt bên trong trơ, nhẵn với độ nhám Ra dưới 0,8 µm, dễ dàng rửa trôi hoàn toàn và không thải ion kim loại vào nước, với lớp men được nung chảy ở 820–930 °C và được kiểm tra bằng tia lửa điện ở 1500 V DC.
Một kỹ sư nuôi trồng thủy sản hoặc chủ trang trại đang lên kế hoạch xây dựng nhà mới đều biết rằng bể nuôi là tài sản duy nhất mà toàn bộ quá trình sản xuất phụ thuộc vào: thả nuôi quá ấm, quá tập trung hoặc lưu thông kém sẽ khiến sinh khối hao hụt, và một bể không thể xả cạn và cọ rửa trong một ngày sẽ trở thành vấn đề bám bẩn sinh học thường trực. Bản thân bể nuôi không phải là thứ xa lạ, nhưng các tiêu chí lại rất cụ thể — bề mặt bên trong có thể làm sạch hoàn toàn, kiểu dòng chảy giữ cho chất rắn luôn di chuyển, sàn thoát nước hoàn toàn, và vật liệu không làm thay đổi hóa học của nước cũng như không bị hư hại bởi các phương pháp xử lý bằng clo hoặc peroxide được sử dụng trong nhà nuôi.
Hình học: hình tròn so với máng chảy
Hình dạng quyết định công sức vệ sinh, và bể tròn chính là lý do nó chiếm ưu thế trong sản xuất thương mại. Bể tròn hoặc bể tròn tạo ra dòng chảy xoay cuốn thức ăn thừa và phân về phía tâm, nơi một ống xả trung tâm loại bỏ chúng chỉ với một phần nhỏ tổng thể tích; một kênh chảy hình chữ nhật có các góc và vùng chết nơi chất rắn lắng đọng và phải được xả thủ công. Hình dạng tròn cũng mang lại một tia nước thành bể đồng đều và độ sâu nước nhất quán, nghĩa là toàn bộ khối nước được trao đổi với tốc độ dự đoán được thay vì một phần bị tù đọng. Lập luận tương tự ủng hộ góc bo tròn trong kênh chảy hình chữ nhật và đáy bo tròn hoặc sàn hình nón dốc trong bể hình chữ nhật, bởi vì mỗi góc đều là một công việc vệ sinh. Đường kính và độ sâu xuất phát từ sinh khối mục tiêu và tỷ lệ tải: một bể sản xuất thường được thiết kế cho mật độ thả nuôi cao nhất và độ sâu giữ cá trong khoảng thoải mái, với khoảng trống phía trên mực nước thiết kế để chứa bọt, nước bắn và chim chóc tìm đến nhà nuôi.
Dòng chảy nước, bộ lọc sinh học và giới hạn tải trọng
Bể là một đơn vị trong vòng tuần hoàn nước, vì vậy kích thước của nó phải được kiểm tra dựa trên bộ lọc sinh học chứ không chỉ dựa trên cá. Cá được thả nuôi sản sinh ra amoniac, bộ lọc sinh học chuyển hóa nó thành nitrat, và sau đó nước rời khỏi vòng tuần hoàn ở mức tổng amoniac và nitơ mà đàn cá có thể chịu đựng được; do đó thiết kế bắt đầu từ loài, sinh khối mục tiêu và tổng nitơ amoniac cho phép, rồi tính ngược lại lưu lượng và thể tích bộ lọc cần thiết. Một nhà sản xuất điển hình vận hành với vòng tuần hoàn trong đó một phần lưu lượng đi qua bộ lọc sinh học tầng chuyển động hoặc bộ lọc sinh học nhỏ giọt và phần còn lại được trao đổi với nước bổ sung, và bản thân bể phải có khả năng đưa lưu lượng của mình đến bộ lọc và nhận nước đã lọc trở lại mà không bị không khí bị giữ lại. Mỗi bể cần có một cửa vào tạo ra sự tuần hoàn theo thiết kế thay vì phun thẳng vào đàn cá, một lưới cửa ra giữ cá bên trong, và một lỗ xả có kích thước phù hợp cho việc xả rửa toàn bộ — yếu tố cuối cùng đó chính là điều giúp một nhà nuôi có thể quay vòng trong vài ngày thay vì vài tuần.
Vật liệu bên trong và câu hỏi về hóa học nước
Đối với một bồn sản xuất, phần bên trong là một thành phần ảnh hưởng đến chất lượng nước, không chỉ là một vật chứa. Bồn thép tráng men nung chảy có một lớp men được nung chảy vào thép ở nhiệt độ 820–930 °C, dày 0,25–0,45 mm, được đánh giá trên 3.450 N/cm², được kiểm tra tia lửa ở 1500 V DC, nhẵn với Ra dưới 0,8 µm và chịu được pH 1–14, điều này quan trọng vì ba lý do: bề mặt là trơ và không đóng góp ion kim loại vào nước, bề mặt nhẵn có nghĩa là màng sinh học và cặn thức ăn chăn nuôi bị rửa trôi bằng vòi nước thay vì bằng dụng cụ cạo, và men chịu được các xử lý hóa học — peroxide, clo, ozone và các lần súc rửa axit hoặc kiềm được sử dụng để khử trùng và điều chỉnh pH — mà một trại chăn nuôi đang hoạt động áp dụng theo lịch trình. Mạ kẽm nhúng nóng theo GB/T 13912-2020 được sử dụng trong dịch vụ nước khô và nước sạch nhưng không phù hợp khi nước có tính axit hoặc khi sản phẩm dành cho thực phẩm, vì sự di chuyển của kẽm vào nước là không thể chấp nhận. Thép không gỉ 316L là lựa chọn thay thế khi nước là nước biển có hàm lượng clorua cao, và bồn thép tráng men nung chảy cũng là một lựa chọn có thể bảo vệ được tại một địa điểm biển vì men chịu được clorua tốt hơn thép phủ thông thường.
Đặc điểm kỹ thuật
Thông số | Giá trị điển hình / Phạm vi | Ghi chú |
Nhiệt độ nung chảy men | 820–930 °C | Thủy tinh nung chảy vào thép trong một chu trình |
Độ dày men | 0,25–0,45 mm | Trên 3.450 N/cm² |
Kiểm tra tia lửa | 1500 V DC | Mỗi tấm trước khi giao hàng |
Khả năng chịu pH | 1–14 | Chịu được khử trùng và điều chỉnh pH |
Độ nhám bề mặt bên trong | Ra < 0,8 µm | Vệ sinh bằng vòi xịt |
Hình dạng | Ưu tiên hình tròn; góc bo tròn trong máng chảy | Chất rắn di chuyển đến cống thoát nước trung tâm |
Đáy | Phẳng với cống thoát nước trung tâm, hoặc hình nón | Phải xả hoàn toàn |
Cửa vào | Tia nước tường tạo ra tuần hoàn thiết kế | Không phải tia trực tiếp vào vật nuôi |
Tùy chọn thép không gỉ | 316L | Nước biển và dịch vụ clorua cao |
Mạ kẽm nhúng nóng | HDG theo GB/T 13912-2020 | Chỉ nước sạch và khô |
Tuổi thọ thiết kế | 30 tuổi trở lên | Vỏ men |
Những gì cần kiểm tra trước khi nghiệm thu bể
Nghiệm thu là một danh sách ngắn, và gần như toàn bộ là về giao diện giữa bể và nước. Kiểm tra rằng bề mặt bên trong liên tục và không có điểm khuyết — thử nghiệm tia lửa 1500 V DC trên các tấm panel là hồ sơ ghi nhận, và bất kỳ vết sứt nào tại vòi phun hoặc do va đập của xe đẩy hàng đều phải được ghi lại và lên lịch sửa chữa panel. Kiểm tra rằng bể thoát nước: mở van xả trung tâm và toàn bộ đáy ở mức cửa vệ sinh và xác nhận không còn vũng nước, vì vũng nước là nhà máy sản xuất màng sinh học và là ổ chứa dịch bệnh. Kiểm tra đầu vào cho lưu thông theo thiết kế bằng cách nhỏ thuốc nhuộm và xác nhận một vòng tuần hoàn đầy đủ không có góc chết. Kiểm tra lưới đầu ra, ống đứng và đường ống xả cho lưu lượng mà bộ lọc sinh học cần ở tải đỉnh. Và kiểm tra tình trạng gioăng và bu lông trên bể lắp bu lông, với việc siết lại mô-men sau khi chạy thử và sau mùa đầu tiên, vì một mối nối bị rò rỉ trong ngôi nhà bị ngập sẽ trở thành bức tường phải mở ra.
Dự án tiêu biểu
Dự án | Địa điểm | Sản phẩm | Dung tích | Phạm vi |
Bể nuôi trồng thủy sản nước biển | Sơn Đông, Trung Quốc | Bể GFS | φ10,7 × 2,4 m, phục vụ nuôi trồng thủy sản | cung cấp và giám sát thi công |
Bể nước thô đường kính lớn | Namibia | Bể GFS | 44.900 m³ | cung cấp và giám sát thi công |
Bể xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản | Vân Nam, Trung Quốc | Bể GFS | Tổng 11.603 m³, 7 đơn vị | cung cấp và giám sát thi công |
Năng lực kỹ thuật của Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) đã thiết kế và chế tạo bồn chứa lắp ghép bằng bu lông từ năm 2008. Là nhà sản xuất bồn thép tráng men nung chảy (GFS) đầu tiên tại Trung Quốc, công ty sở hữu gần 200 bằng sáng chế liên quan đến men, sản xuất khoảng 300.000 tấm thép phủ men mỗi năm, đã hoàn thành hơn 30.000 dự án lắp đặt và cung cấp bồn chứa cho hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung nhằm nâng cao năng lực sản xuất, và các bồn đơn lẻ được cung cấp với dung tích lên đến 60.000 m³. Hoạt động sản xuất được vận hành theo ISO 9001 và ISO 45001, với chứng nhận sản phẩm bao gồm NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI và EUROCODE, và thiết kế được tham chiếu theo AWWA D103-09, AWWA C550 và NFPA khi ứng dụng yêu cầu.
Đối với nuôi trồng thủy sản, đây là bể được thiết kế xoay quanh vòng tuần hoàn nước: vỏ và lớp lót bên trong, cống thoát nước trung tâm và độ dốc đáy, lưới đầu vào và đầu ra, các phớt xuyên thấu tại mỗi phụ kiện, và quy trình lắp bu lông và vệ sinh được bàn giao cùng hồ sơ nghiệm thu.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Bể nuôi cá là gì?
A1: Bể chứa nước đã được cấp qua một chu kỳ sản xuất, có cửa vào, đường dòng chảy, đáy có thể xả cạn và kết nối với bộ lọc sinh học. Hầu hết sản xuất thương mại sử dụng bể tròn, vì dòng chảy tròn tập trung chất thải ở cống thoát nước trung tâm và bể có thể được làm rỗng và xịt rửa hoàn toàn.
Q2: Tại sao bể tròn được ưa chuộng hơn bể hình chữ nhật?
A2: Vì dòng chảy xoay mang chất rắn đến một cống thoát nước trung tâm duy nhất và không để lại các góc nơi chất thải lắng đọng, toàn bộ thể tích nước được trao đổi một cách dự đoán được, và bể có thể được làm sạch hoàn toàn mà không cần chà rửa thủ công các vùng chết.
Q3: Bể tráng men có an toàn cho cá thực phẩm không?
A3: Có. Lớp men là bề mặt thủy tinh trơ, nhẵn với Ra dưới 0,8 µm, có tài liệu FDA và LFGB cho tiếp xúc thực phẩm và NSF/ANSI 61 và WRAS cho các bộ phận tiếp xúc với nước, vì vậy nó sẽ không thải ion kim loại vào nước nuôi.
Q4: Tôi có thể sử dụng thép mạ kẽm cho bể sản xuất không?
A4: Chỉ trong dịch vụ nước khô và sạch. Mạ kẽm nhúng nóng theo GB/T 13912-2020 không phù hợp với nước axit hoặc sản xuất thực phẩm, vì kẽm có thể di chuyển vào nước, đó là lý do tại sao nội thất men hoặc thép không gỉ được chỉ định cho nước có hàng.
Q5: Bể được định cỡ như thế nào?
A5: Từ sinh khối mục tiêu và lượng amoniac và nitơ cho phép của loài, tính ngược lại lưu lượng yêu cầu, sau đó đến thể tích và độ sâu bể. Đường kính và độ sâu của vòng tròn sau đó được xác định bởi lô đất, công suất máy bơm và chiều cao tải vào nhà.
Q6: Bề mặt men có thể chịu được những xử lý nào?
A6: Khử trùng định kỳ và điều chỉnh pH trong phạm vi pH 1–14, bao gồm cả việc xả peroxide và clo được sử dụng giữa các chu kỳ. Việc tiếp xúc với xử lý vẫn cần được ghi lại, và bất kỳ vết sứt cơ học nào ở vòi phun nên được sửa chữa vào lần ngừng hoạt động tiếp theo.
Một bể nuôi cá thành công nhờ bốn chi tiết: hình dạng dẫn chất rắn về một điểm xả, đáy xả cạn hoàn toàn, bề mặt bên trong chịu được lịch khử trùng mà không rò rỉ bất cứ thứ gì vào nước, và đường dòng chảy được tính toán dựa trên bộ lọc sinh học thay vì chỉ dựa trên thể tích bể. Chỉ định rõ những điều đó và bể sẽ là tài sản bền bốn mươi năm trong một cơ sở luân chuyển giữa các chu kỳ. Gửi loài, sinh khối và nguồn nước đến kỹ sư và bạn sẽ nhận được cấu hình bể với phạm vi xả, đường ống và vệ sinh.
Nói chuyện với Kỹ sư
Hãy gửi loài và sinh khối mục tiêu, nguồn nước và nhiệt độ, lưu lượng và bố trí sục khí, hệ thống là chảy qua hay tuần hoàn, giới hạn diện tích và điều kiện biển hoặc nội địa. Chúng tôi sẽ trả về cấu hình bể với đường kính và độ sâu, chi tiết đáy và cống xả, bố trí đầu vào và đầu ra, bảo vệ bên trong và danh sách kiểm tra vận hành.
WhatsApp