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आरएएस जटिल जलीय उत्पादन प्रणाली है कि भौतिक की एक श्रृंखला शामिल हैं, रासायनिक और जैविक बातचीत (Timmons और Ebeling 2010)। इन इंटरैक्शन को समझना और सिस्टम में मछली और उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के बीच संबंधों को पानी की गुणवत्ता और सिस्टम प्रदर्शन में किसी भी बदलाव की भविष्यवाणी करना महत्वपूर्ण है। एक्वाकल्चर (टिमन्स और ईबेलिंग 2010) में पानी की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए 40 से अधिक पानी की गुणवत्ता पैरामीटर का उपयोग किया जा सकता है। इनमें से केवल कुछ (जैसा कि संप्रदायों में वर्णित है। 3.2.1, 3.2.2, 3.2.3, 3.2.4, 3.2.5, 3.2.4), 2.6 और 3.2.7) पारंपरिक रूप से मुख्य पुनरावृत्ति में नियंत्रित होते हैं #324 #325 #326 #327 प्रक्रियाओं, यह देखते हुए कि ये प्रक्रियाएं मछली के अस्तित्व को तेजी से प्रभावित कर सकती हैं और सिस्टम को फ़ीड के अतिरिक्त के साथ बदलने की संभावना है। कई अन्य जल गुणवत्ता मानकों को सामान्य रूप से निगरानी या नियंत्रित नहीं किया जाता है क्योंकि (1) पानी की गुणवत्ता विश्लेषिकी महंगा हो सकती है, (2) प्रदूषक का विश्लेषण दैनिक जल विनिमय के साथ पतला किया जा सकता है, (3) उनके युक्त संभावित जल स्रोतों को उपयोग के लिए अस्वीकार कर दिया जाता है या (4) क्योंकि उनकी संभावित नकारात्मक प्रभाव व्यवहार में नहीं देखा गया है। इसलिए, निम्नलिखित जल गुणवत्ता पैरामीटर सामान्य रूप से आरएएस में निगरानी की जाती है।

3.2.1 भंग ऑक्सीजन (डीओ)

विघटित ऑक्सीजन (डीओ) आम तौर पर गहन जलीय प्रणालियों में सबसे महत्वपूर्ण जल गुणवत्ता पैरामीटर है, क्योंकि कम डीओ के स्तर से मछली में उच्च तनाव हो सकता है, बायोफिल्टर खराब होने और वास्तव में महत्वपूर्ण मछली नुकसान नाइट्रीफाइंग कर सकता है। आम तौर पर, घनत्व, फ़ीड अतिरिक्त, तापमान और मछली प्रजातियों की हाइपोक्सिया के लिए सहिष्णुता एक प्रणाली की ऑक्सीजन आवश्यकताओं को निर्धारित करेगी। चूंकि ऑक्सीजन वायुमंडलीय परिस्थितियों में संतृप्ति एकाग्रता से अधिक सांद्रता में पानी में स्थानांतरित किया जा सकता है (इसे सुपरसैचुरेशन कहा जाता है), यह सुनिश्चित करने के लिए कि मछली पर्याप्त ऑक्सीजन प्रदान की जाती है, उपकरणों और डिजाइनों की एक श्रृंखला मौजूद है।

आरएएस में, डीओ को वातन, शुद्ध ऑक्सीजन के अतिरिक्त, या इनके संयोजन के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है। चूंकि वायुमंडल केवल वायुमंडलीय संतृप्ति बिंदु पर डीओ सांद्रता बढ़ाने में सक्षम है, इसलिए तकनीक आमतौर पर हल्के ढंग से भरी हुई प्रणालियों या प्रणालियों जैसे कि Tilapia या कैटफ़िश के लिए आरक्षित होती है। हालांकि, वायुयान वाणिज्यिक आरएएस का एक महत्वपूर्ण घटक भी हैं जहां तकनीकी ऑक्सीजन के साथ पानी को सुपरसैचुरेट करने से पहले संतृप्ति बिंदु पर कम भंग ऑक्सीजन सामग्री के साथ पानी को वायुमंडल करके महंगा तकनीकी ऑक्सीजन का उपयोग कम हो जाता है।

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अंजीर 3.2 दो गैस-टू-तरल स्थानांतरण उदाहरणों के आरेख: फैलाने वाले वातन और वेंटुरी इंजेक्टर/एस्पिरेटर्स

कई प्रकार के वायुयान और ऑक्सीजनेटर हैं जिनका उपयोग आरएएस में किया जा सकता है और ये दो व्यापक श्रेणियों के भीतर आते हैं: गैस-टू-तरल और तरल-टू-गैस सिस्टम (लेकांग 2013)। गैस-टू-तरल वायुयान में ज्यादातर फैलाने वाले वातन सिस्टम होते हैं जहां गैस (वायु या ऑक्सीजन) को पानी में स्थानांतरित किया जाता है, बुलबुले बनाते हैं जो तरल माध्यम (चित्र 3.2) के साथ गैसों का आदान-प्रदान करते हैं। अन्य गैस-टू-तरल प्रणालियों में वेंचुरी इंजेक्टर का उपयोग करके बुलबुले बनाने के लिए विसारक, छिद्रित पाइप या छिद्रित प्लेटों के माध्यम से गैसों को पार करना शामिल है जो छोटे बुलबुले या उपकरणों के द्रव्यमान पैदा करते हैं जो स्पीसी कोन और यू-ट्यूब ऑक्सीजनेटर जैसे पानी की धारा में गैस के बुलबुले को फंसाते हैं।

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** अंजीर 3.3** दो तरल-टू-गैस ट्रांसफर उदाहरणों के आरेख: पैक किए गए कॉलम एयरेटर और सतह स्प्लैशर एक संलग्न टैंक में। पैक किए गए कॉलम एयरेटर पानी को एक संलग्न पोत को कम करने की अनुमति देता है, आमतौर पर संरचित मीडिया के साथ पैक किया जाता है, जहां हवा को प्रशंसक या ब्लोअर का उपयोग करके मजबूर किया जाता है। तालाब एक्वाकल्चर में पाए जाने वाले भूतल स्प्लैशर्स का उपयोग गैसों से समृद्ध वायुमंडल में भी किया जा सकता है - सामान्य रूप से ऑक्सीजन - गैस हस्तांतरण के लिए

तरल से गैस वायुयान हवा के संपर्क के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्र को बढ़ाने या गैसों के मिश्रण से समृद्ध वातावरण बनाने के लिए छोटी बूंदों में पानी को फैलाने पर आधारित होते हैं (चित्र 3.3)। पैक किए गए कॉलम एयरेटर (कोल्ट और बाउक 1984) और कम सिर ऑक्सीजनेटर्स (एलएचओ) (वैगनर एट अल। 1995) एक्वाकल्चर को पुन: परिचालित करने में उपयोग किए जाने वाले तरल से गैस सिस्टम के उदाहरण हैं। हालांकि, तालाबों और आउटडोर खेतों में लोकप्रिय अन्य तरल-से-गैस सिस्टम जैसे पैडलव्हील एरेटर्स (फास्ट एट अल 1999) का उपयोग आरएएस में भी किया जाता है।

काफी साहित्य गैस विनिमय सिद्धांत और पानी में गैस हस्तांतरण की बुनियादी बातों पर उपलब्ध है, और पाठक को न केवल जलीय कृषि और जलीय कृषि ग्रंथों से परामर्श करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है, बल्कि इन की बेहतर समझ के लिए प्रक्रिया इंजीनियरिंग और अपशिष्ट जल उपचार सामग्री को भी संदर्भित करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है प्रक्रियाओं।

3.2.2 अमोनिया

एक जलीय माध्यम में, अमोनिया दो रूपों में मौजूद है: एक गैर-आयनित रूप (एनएचएसयूबी 3/एसयूबी) जो मछली के लिए विषाक्त है और एक आयनित रूप (एनएचएसयूबी 4/सबसुप +/एसयूपी) जिसमें मछली के लिए कम विषाक्तता है। इन दोनों फार्म कुल अमोनिया नाइट्रोजन (टैन), जिसमें दो रूपों के बीच अनुपात पीएच द्वारा नियंत्रित किया जाता है, तापमान और लवणता। अमोनिया मछली (Altinok और Grizzle 2004) के प्रोटीन चयापचय के उत्पाद के रूप में पालन पानी में जम जाता है और अगर इलाज न किए गए तो जहरीले सांद्रता प्राप्त कर सकते हैं। 35 विभिन्न प्रकार के ताजे पानी की मछली का अध्ययन किया गया है, अमोनिया के लिए औसत तीव्र विषाक्तता मूल्य 2.79 मिलीग्राम एनएच 3/एल (रान्डेल और त्सुई 2002) है।

अमोनिया पारंपरिक रूप से biofilters नाइट्रीफाइंग के साथ पुनरावृत्ति प्रणाली में इलाज किया गया है, उपकरणों कि माइक्रोबियल समुदायों कि नाइट्रेट में अमोनिया ऑक्सीकरण कर सकते हैं बढ़ावा देने के लिए तैयार कर रहे हैं (NOSUB3/उप)। हालांकि नाइट्रीफाइंग बायोफिल्टर का उपयोग नया नहीं है, समकालीन आरएएस ने बायोफिल्टर डिजाइनों की एक सुव्यवस्थित देखी है, जिसमें व्यापक स्वीकृति वाले कुछ ही अच्छी तरह से अध्ययन किए गए डिज़ाइन हैं। अमोनिया का इलाज करने के लिए अन्य अत्यधिक अभिनव तकनीकों को पिछले कुछ वर्षों में विकसित किया गया है, लेकिन व्यावसायिक रूप से व्यापक रूप से लागू नहीं किया जाता है (उदाहरण नीचे उल्लेख किया गया है)।

नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया के समुदायों द्वारा बायोफिल्टर में अमोनिया ऑक्सीकरण किया जाता है। नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया केमोलिथोट्रॉफिक जीव हैं जिनमें जेनेरा की प्रजातियां शामिल हैं Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrospira, Nitrobacter और Nitrococcus (प्रोसर 1989)। ये बैक्टीरिया अकार्बनिक नाइट्रोजन यौगिकों (Mancinelli 1996) के ऑक्सीकरण से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं और धीरे धीरे बढ़ने (प्रतिकृति heterotrophic बैक्टीरिया के लिए की तुलना में 40 गुना धीमी होती है) तो आसानी से heterotrophic बैक्टीरिया से outcompeted कर रहे हैं जैविक कार्बन, ज्यादातर संस्कृति में निलंबित biosolids में मौजूद पानी, जमा करने के लिए अनुमति दी जाती है (ग्रेडी और लिम 1980)। आरएएस ऑपरेशन के दौरान, अच्छा सिस्टम प्रबंधन पर्याप्त ठोस हटाने तकनीक (चित्र 3.4) के माध्यम से निलंबित ठोस पदार्थों को कम करने पर निर्भर करता है।

बायोफिल्टर या बायोफिल्टर रिएक्टरों को नाइट्रीफाइंग को लगभग दो मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है: निलंबित वृद्धि और संलग्न विकास प्रणाली (मालोन और फीफर 2006)। निलंबित विकास प्रणालियों में, नाइट्रीफाइंग जीवाणु समुदाय पानी में स्वतंत्र रूप से बढ़ते हैं, जिससे बैक्टीरिया के झुंड बनते हैं जो समृद्ध पारिस्थितिकी प्रणालियों को भी बंदरगाह करते हैं जहां प्रोटोजोआ, सिलियेट्स, नेमेटोड और शैवाल मौजूद होते हैं (मानन एट अल। 2017)। उपयुक्त मिश्रण और वातन के साथ, शैवाल, बैक्टीरिया, zooplankton, फ़ीड कणों और मल पदार्थ पानी स्तंभ में निलंबित कर दिया और स्वाभाविक रूप से एक साथ flocculate रहते हैं, कणों कि biofloc संस्कृति प्रणालियों उनके नाम देने के गठन (ब्राडी एट अल. 2012)। निलंबित विकास प्रणालियों का मुख्य नुकसान उनके जीवाणु बायोमास को खोने की प्रवृत्ति है क्योंकि प्रक्रिया जल रिएक्टर से बाहर निकलता है, इस प्रकार इसे सिस्टम पर कब्जा करने और वापस करने के साधनों की आवश्यकता होती है। संलग्न विकास प्रणालियों में, ठोस रूप (रेत अनाज, पत्थर, प्लास्टिक तत्व) को रिएक्टर के अंदर बैक्टीरिया को बनाए रखने के लिए सबस्ट्रेट्स के रूप में उपयोग किया जाता है और इस प्रकार, उपचार के बाद ठोस कदम पर कब्जा करने की आवश्यकता नहीं होती है। आम तौर पर, संलग्न विकास प्रणाली निलंबित विकास प्रणालियों की तुलना में जीवाणु लगाव के लिए अधिक सतह क्षेत्र प्रदान करती है, और उनके बहिर्वाह में महत्वपूर्ण ठोस उत्पादन नहीं करती है, जो मुख्य कारणों में से एक है कि आरएएस में संलग्न वृद्धि बायोफिल्टर का उपयोग क्यों किया जाता है।

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अंजीर 3.4 नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया Nitrosomonas (बाएं), और Nitrobacter (दाएं)। (वाम फोटो: बॉक एट अल 1983। सही तस्वीर: मरे और वाटसन 1965)

बायोफिल्टर को वर्गीकृत करने और किसानों और डिजाइनरों की मदद के लिए उनके प्रदर्शन को दस्तावेज करने के लिए प्रयास किए गए हैं ताकि बेहतर विश्वसनीयता के साथ सिस्टम निर्दिष्ट किया जा सके (ड्रैनन एट अल। 2006; गुटिएरेज़-विंग और मालोन 2006)। हाल के वर्षों में, जलीय कृषि उद्योग ने बायोफिल्टर डिजाइनों का चयन किया है जिनका व्यापक रूप से अध्ययन किया गया है और इस प्रकार अनुमानित प्रदर्शन की पेशकश कर सकता है। चलती बिस्तर bioreactor (Rusten एट अल। 2006), द्रवयुक्त रेत फिल्टर bioreactor (Summerfelt 2006) और फिक्स्ड बेड बायोरिएक्टर (Emparanza 2009; झू और चेन 2002) संलग्न विकास biofilter डिजाइन के उदाहरण हैं जो आधुनिक वाणिज्यिक आरएएस में मानक बन गए हैं। ट्रिकिंग फिल्टर (डिआज़ एट अल। 2012), एक और लोकप्रिय डिजाइन, उनकी अपेक्षाकृत उच्च पंपिंग आवश्यकताओं और अपेक्षाकृत बड़े आकार के कारण उनकी लोकप्रियता कम हो गई है।

3.2.3 बायोसोलिड्स

आरएएस में बायोसोलिड्स मछली फ़ीड, मल और बायोफिल्म्स (टिमन्स और ईबेलिंग 2010) से उत्पन्न होते हैं और नियंत्रित करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण और कठिन पानी की गुणवत्ता मानकों में से एक हैं। जैसे-जैसे बायोसोलिड्स हेटरोट्रॉफिक जीवाणु विकास के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में कार्य करते हैं, उनकी एकाग्रता में वृद्धि अंततः ऑक्सीजन की खपत में वृद्धि हो सकती है, खराब बायोफिल्टर प्रदर्शन (मिचौद एट अल। 2006), पानी की गड़बड़ी में वृद्धि और सिस्टम के कुछ हिस्सों के यांत्रिक रुकावट (बेके एट अल। 1994; Couturier एट अल 2009)।

आरएएस में, बायोसोलिड्स को आम तौर पर कुछ तकनीकों द्वारा उनके आकार और उनकी हटाने की क्षमता दोनों द्वारा वर्गीकृत किया जाता है। आरएएस में उत्पादित ठोस पदार्थों के कुल अंश में, दुर्लभ ठोस आमतौर पर 100 माइक्रोन से अधिक बड़े होते हैं और जिन्हें गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण से हटाया जा सकता है। निलंबित ठोस, 100 माइक्रोन से लेकर 30 माइक्रोन तक के आकार के साथ, वे हैं जो निलंबन से बाहर नहीं निकलते हैं, लेकिन इसे यांत्रिक (यानी sieving) द्वारा हटाया जा सकता है। ठीक ठोस, कम से कम 30 माइक्रोन के आकार के साथ, आम तौर पर उन है कि sieving द्वारा हटाया नहीं जा सकता है, और इस तरह के भौतिक रासायनिक प्रक्रियाओं, झिल्ली निस्पंदन प्रक्रियाओं, कमजोर पड़ने या bioclarification के रूप में अन्य तरीकों से नियंत्रित किया जाना चाहिए (चेन एट अल 1994; ली 2014; Summerfelt और Hochheimer 1997; Timmons और Ebeling 2010; वोल्ड एट अल 2014)। अविभाज्य और निलंबित ठोस पदार्थों को नियंत्रित करने की तकनीक अच्छी तरह से ज्ञात और विकसित होती है, और इस विषय पर एक व्यापक साहित्य मौजूद है। उदाहरण के लिए, दोहरे नाली टैंक का उपयोग, भंवर विभाजक, रेडियल प्रवाह विभाजक और बसने घाटियों के निपटान के लिए एक लोकप्रिय साधन है (Couturier एट अल. 2009; डेविडसन और Summerfelt 2004; डी Carvalho एट अल 2013; Ebeling एट अल 2006; Veerapen एट अल 2005)। माइक्रोस्क्रीन फ़िल्टर निलंबित ठोस नियंत्रण (डोलन एट अल। 2013; फर्नांडीस एट अल। 2015) के लिए सबसे लोकप्रिय तरीका है और अक्सर उद्योग में एक तकनीक के साथ लागू और निलंबित ठोस दोनों को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है। अन्य लोकप्रिय ठोस कब्जा उपकरण गहराई फिल्टर जैसे मनका फिल्टर (क्रिप्स और बर्गीम 2000) और तेजी से रेत फिल्टर हैं, जो स्विमिंग पूल अनुप्रयोगों में भी लोकप्रिय हैं। इसके अलावा, टैंक, पाइपवर्क, सारांश और अन्य सिस्टम घटकों में ठोस पदार्थों के संचय को रोकने के लिए डिजाइन दिशानिर्देश भी साहित्य में उपलब्ध हैं (डेविडसन और सममर्फेल्ट 2004; लेकांग 2013; वोंग और पीद्रहिता 2000)। अंत में, आरएएस में ठीक ठोस आमतौर पर ओजोनेशन, बायोक्लेरिफिकेशन, फोम फ्रैक्शन या इन तकनीकों के संयोजन द्वारा इलाज किया जाता है। आरएएस विकास में पिछले कुछ वर्षों में ठीक ठोस अंश को नियंत्रित करने और मछली कल्याण और प्रणाली के प्रदर्शन पर इसके प्रभाव को समझने की अधिक समझ पर ध्यान केंद्रित किया है।

3.2.4 कार्बन डाइऑक्साइड (COSUB2/उप)

आरएएस में, भंग गैसों का नियंत्रण मछली को ऑक्सीजन की आपूर्ति के साथ नहीं रोकता है। पालन करने वाले पानी में भंग अन्य गैस मछली कल्याण को प्रभावित कर सकती हैं यदि नियंत्रित नहीं किया जाता है। पानी में उच्च भंग कार्बन डाइऑक्साइड (COSUB2/उप) सांद्रता मछली के रक्त से Cosub2/उप के प्रसार को रोकती है। मछली में, रक्त में वृद्धि हुई COSUB2/उप रक्त पीएच कम कर देता है और बदले में, ऑक्सीजन के लिए हीमोग्लोबिन की आत्मीयता (नोगा 2010)। उच्च Cosub2/उप सांद्रता भी salmonids (नोगा 2010) में अंगों में nephrocalcinosis, प्रणालीगत granulomas और chalky जमा के साथ जुड़ा हुआ है। आरएएस में COSUB2/उप मछली और बैक्टीरिया द्वारा हेटरोट्रोफिक श्वसन के उत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है। एक अत्यधिक घुलनशील गैस के रूप में, कार्बन डाइऑक्साइड ऑक्सीजन या नाइट्रोजन के रूप में आसानी से वायुमंडलीय संतुलन तक नहीं पहुंचता है और इस प्रकार, इसे पानी से बाहर स्थानांतरण सुनिश्चित करने के लिए COSUB2/उप की कम एकाग्रता के साथ हवा की उच्च मात्रा के संपर्क में रखा जाना चाहिए (Summerfelt 2003)। एक सामान्य नियम के रूप में, आरएएस जो शुद्ध ऑक्सीजन के साथ आपूर्ति की जाती है, कार्बन डाइऑक्साइड अलग करना के कुछ फार्म की आवश्यकता होगी, जबकि आरएएस जो ऑक्सीजन पूरकता के लिए वातन के साथ आपूर्ति की जाती है, सक्रिय COSUB2/उप स्ट्रिपिंग की आवश्यकता नहीं होगी (Eshchar एट अल। 2003; लॉयलेस और मालोन 1998)।

सिद्धांत रूप में, वायुमंडल के लिए खुला कोई भी गैस ट्रांसफर/वायुमंडल डिवाइस कुछ प्रकार की पेशकश करेगा COSUB2/उप स्ट्रिपिंग। हालांकि, विशेष कार्बन डाइऑक्साइड स्ट्रिपिंग उपकरणों की आवश्यकता होती है कि प्रक्रिया के पानी के संपर्क में बड़ी मात्रा में हवा डाल दी जाती है। Cosub2/उप स्ट्रिपर डिजाइन ज्यादातर कैस्केड वायुयान जैसे कैस्केड एयररेटर्स, ट्रिलिंग बायोफिल्टर और अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि पैक किए गए कॉलम एयरेटर (कोल्ट और बाउक 1984; मोरन 2010; Summerfelt 2003) पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जो शुद्ध ऑक्सीजन के साथ काम कर रहे वाणिज्यिक आरएएस में उपकरणों का एक मानक टुकड़ा बन गया है। यद्यपि पैक किए गए कॉलम वातन प्रौद्योगिकी का विकास पिछले वर्षों में उन्नत हुआ है, इस डिवाइस पर किए गए अधिकांश शोध को विभिन्न स्थितियों (यानी मीठे पानी बनाम समुद्री जल) और ऊंचाई, पैकिंग प्रकार और वेंटिलेशन दरों जैसे डिजाइन भिन्नताओं के तहत अपने प्रदर्शन को समझने पर ध्यान केंद्रित किया गया है । हाइड्रोलिक लोडिंग दर (degasser की इकाई क्षेत्र प्रति इकाई प्रवाह) का प्रभाव एक degasser की दक्षता पर प्रभाव पड़ता है जाना जाता है, लेकिन इस डिजाइन पैरामीटर की बेहतर समझ के लिए आगे अनुसंधान की आवश्यकता है।

3.2.5 कुल गैस दबाव (टीजीपी)

कुल गैस दबाव (टीजीपी) को जलीय घोल में भंग सभी गैसों के आंशिक दबावों के योग के रूप में परिभाषित किया गया है। कम घुलनशील एक गैस है, अधिक 'कमरा' यह जलीय घोल में रहता है और इस प्रकार, इसमें अधिक दबाव होता है। मुख्य वायुमंडलीय गैसों (नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड) नाइट्रोजन कम से कम घुलनशील (जैसे 2.3 बार ऑक्सीजन की तुलना में कम घुलनशील और कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में 90 गुना कम घुलनशील) है। इस प्रकार, नाइट्रोजन किसी भी अन्य गैस की तुलना में कुल गैस दबाव में योगदान देता है, लेकिन मछली या हेटरोट्रॉफिक बैक्टीरिया द्वारा उपभोग नहीं किया जाता है, इसलिए यह पानी में जमा हो जाएगा जब तक छीन नहीं किया जाता है। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ऑक्सीजन उच्च टीजीपी में भी योगदान देगा यदि गैस हस्तांतरण प्रक्रिया अतिरिक्त गैसों को समाधान से विस्थापित करने की अनुमति नहीं देती है। इसका एक क्लासिक उदाहरण उन में फोटोऑटोट्रॉफिक गतिविधि वाले तालाब हैं। Photoautotrophs (आमतौर पर पौधे जीव जो प्रकाश संश्लेषण करते हैं) पानी में ऑक्सीजन जारी करते हैं जबकि एक शांत पानी की सतह वायुमंडल से बचने के लिए अतिरिक्त गैस के लिए पर्याप्त गैस विनिमय प्रदान नहीं कर सकती है और इस प्रकार, सुपरसैचुरेशन हो सकता है।

मछली को वायुमंडलीय दबाव के बराबर कुल गैस दबाव की आवश्यकता होती है। मछली एक उच्च कुल गैस दबाव के साथ पानी साँस लेते हैं, अतिरिक्त गैस (आम तौर पर नाइट्रोजन) खून से बाहर निकलता है और बुलबुले रूपों, मछली के लिए अक्सर गंभीर स्वास्थ्य प्रभाव के साथ (नोगा 2010)। जलीय कृषि में यह गैस बुलबुला रोग के रूप में जाना जाता है।

उच्च टीजीपी से बचने के लिए आरएएस में सभी क्षेत्रों की सावधानीपूर्वक जांच की आवश्यकता होती है जहां गैस हस्तांतरण हो सकता है। ऑफ-गैसिंग के बिना उच्च दबाव ऑक्सीजन इंजेक्शन (अतिरिक्त नाइट्रोजन को पानी से बाहर विस्थापित करने की इजाजत देता है) उच्च टीजीपी में भी योगदान दे सकता है। मछली के साथ सिस्टम में जो टीजीपी के प्रति बहुत संवेदनशील हैं, वैक्यूम degassers का उपयोग एक विकल्प है (कोल्ट और बाउक 1984)। हालांकि, कार्बन डाइऑक्साइड स्ट्रिपर्स (जो भी नाइट्रोजन पट्टी) का उपयोग करके अनियंत्रित गैस दबाव के क्षेत्रों से मुक्त आरएएस बनाए रखने और तकनीकी ऑक्सीजन की खुराक, वाणिज्यिक आरएएस में सुरक्षित स्तर पर TGP रखने के लिए पर्याप्त है।

3.2.6 नाइट्रेट

नाइट्रेट (NosUB3/उप) नाइट्रीफिकेशन का अंतिम उत्पाद है और आमतौर पर आरएएस में नियंत्रित होने वाला अंतिम पैरामीटर है, इसकी अपेक्षाकृत कम विषाक्तता के कारण (डेविडसन एट अल। 2014; श्रोएडर एट अल। 2011; वैन रिजन 2013)। यह ज्यादातर मछली गिल झिल्ली (केमार्गो और अलोंसो 2006) में इसकी कम पारगम्यता के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। नाइट्रेट की विषाक्त क्रिया नाइट्राइट के समान होती है, जो ऑक्सीजन ले जाने वाले अणुओं की क्षमता को प्रभावित करती है। रास में नाइट्रेट सांद्रता का नियंत्रण पारंपरिक रूप से कमजोर पड़ने से हासिल किया गया है, हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय या दैनिक विनिमय दर को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करके। हालांकि, denitrification रिएक्टरों का उपयोग कर नाइट्रेट का जैविक नियंत्रण आरएएस में अनुसंधान और विकास का एक बढ़ता क्षेत्र है।

नाइट्रेट के प्रति सहिष्णुता जलीय प्रजातियों और जीवन चरण से भिन्न हो सकती है, जिसमें इसकी विषाक्तता पर एक समृद्ध प्रभाव होता है। आरएएस ऑपरेटरों के लिए तीव्र प्रभाव के बजाय नाइट्रेट एक्सपोजर के पुराने प्रभावों को समझना महत्वपूर्ण है, क्योंकि सामान्य आरएएस ऑपरेशन के दौरान तीव्र सांद्रता तक नहीं पहुंचेगी।

3.2.7 क्षारीयता

क्षारीयता, व्यापक रूप से, पानी की पीएच बफरिंग क्षमता के रूप में परिभाषित किया गया है (Timmons और Ebeling 2010)। रास में क्षारीयता नियंत्रण नाइट्रिफिकेशन एक एसिड बनाने की प्रक्रिया है जो इसे नष्ट कर देता है के रूप में महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया को क्षारीयता की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है। आरएएस में कम क्षारीयता के परिणामस्वरूप पीएच स्विंग्स और नाइट्रीफाइंग बायोफिल्टर खराब हो जाएगी (Summerfelt एट अल। 2015; कोल्ट 2006)। आरएएस में क्षारीयता इसके अलावा प्रणाली में नाइट्रिफिकेशन गतिविधि द्वारा निर्धारित किया जाएगा, जो बदले में इसके अलावा फ़ीड से संबंधित है, मेक-अप (दैनिक विनिमय) पानी की क्षारीयता सामग्री द्वारा और डेनिट्रिफाइंग गतिविधि की उपस्थिति से, जो क्षारीयता को पुनर्स्थापित करता है (वैन रिजन एट अल। 2006)।


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