Презентация принципа работы системы Mega flow

Mega-Flow
Система рециркуляции
низкого давления
Kora(1980) Ltd.
Israel
National Center for
Mariculture, IOLR, Israel
Научно-исследователькое обоснование

Установки (системы) замкнутого водоснабжения
УЗВ – Высокого и Низкого давления – Отличия

Система очистки воды –
1-го цикла и 2-х циклов – Отличия

Переход от использования чистого кислорода к
аэрации (СИСТЕМА
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЖАТОГО ВОЗДУХА)
Высота подачи напора
схематично
Струйный биофильтр высокого давления
2-х этапное нагнетание
• Обогащение
кислородом
• Вытеснение CO2
• Нитрификация
• Твердотельная
фильтрация
Струйный биофильтр высокого давления
1-но этапное нагнетание
Резервуар
с рыбой
Резервуар
с рыбой
“Европейские” системы
Погружной биофильтр высокого давления
1-но этапное
нагнетание
Резервуар
с рыбой
“Сев.Американские” системы
Погружной биофильтр низкого давления
1-но этапное
нагнетание
Твердотельная
фильтрация и
нитрификация
при низком
давлении
Обогащение O2
и вытеснение
CO2 при низком
давлении
Резервуар
с рыбой
Насос низкого давления
Гидравлическая секция низкого давления
твердотельная очистка и очистка от общего аммиачного азота
Рыба + корм ۰ NH3 + NH4 + (аммоний) ۰ NO2 (нитрит) ۰ NO3 (нитрат) ۰ атмосфера
(Бактерии с участием кислорода - аэробная очистка)
Биофильтр
аэролифт
Уровень воды
резервуара
с рыбой
Уровень воды
резервуара
с рыбой
Твердотельный
фильтр
Принижение уровня
на 1-2 см в
твердотельном
фильтре
• Пузырьковый фильтр
восходящего потока
(безбарабанный фильтр)
Dh = 10-20 см
Design: Kora & NCM
Construction: Ogenplast
• Насос аэролифта
(немеханический насос)
экспериментальная система NCM
(Национального Центра Марикультуры)
• Биофильтр с
подвижным слоем
катализатора
(погруженный)
Основной цикл:
Твердотельная фильтрация, удаление NH3 + NH4+ (общий аммиачный азот (ОАА),
газообмен при высоком давлении
• Насыщение O2
• Вытеснение CO2
F.Mar. Europe
• Твердотельная фильтрация
• удаление NH3 + NH4+
Капиллярный
фильтр
30-40 гр. ОАА
1 кг.
500-750 гр. CO2
корма
500-750 гр. DO
Пропорция  1:20
Между уровнем выведения общего аммиачного
азота, газообменом и темпом потребления
Высокий
ограничивающий
фактор CO2
Распределение между очисткой
твердых остатков и газообменом
• Газообмен
- объем продуктов
жизнедеятельности
DO
CO2
• Твердые остатки
(& твердотельная
фильтрация)
Общий аммиачный
азот
(ОАА)
Удаление ОАА
Твердотельная
фильтрация
Отходы и нитраты
Жидкий
кислород
CO2
LOX
Mozes et al. 2002
Production cost - стоимость
продукции
Final fish density – плотность
посадки биомассы рыбы
кг/м3
Aeration – аэрация
LOX – жидкий кислород
•
•
0
Force 7
Final fish density (kg fish/m3)
10
90
80
70
60
50
40
30
20
Aeration
10
0
Production Cost
Переход от использования жидкого
кислорода к аэрации
1.4 кгDO/kВтЧ
1.2 кгCO2/kВтЧ
@ DO=100%
@ CO2 = 8 мг/л
Высокая стоимость жидкого кислорода
Конструктивная сложность системы (кол-во
двигателей)
• Разделение режима вытеснения CO2 и
уменьшение площади водной поверхности
7
Подход к решению Mega-Flow:
Весь газообмен аэрации
(через аэролифт)
O2 CO2
• Исключение использования чистого
кислорода и необходимости разделения
процесса вытеснения CO2
• Сокращение количества эл. двигателей
• Понижение сложности системы
8
Система Mega-Flow низкого давления
Цикл водоочистки:
аэролифты MegaFlow
Биофильтр
с подвижным
катализатором
Зона циркуляции
DO
near sat.
Аэролифты
рециркуляции
DO
70-80% sat.
аэролифты MegaFlow
Цикл 1
расход = от 10 до 20 V / Ч
 подача O2
 вытеснение CO2
 Улавливание осажденных частиц
Цикл 2 скорость потока =1V /ч
 Удаление твердых частиц
 Удаление ОАА (общий аммиачный9 азот)
Mega-Flow - Назначение
 Низкие
эксплуатационные
затраты
 Меньше инвестиции
 Простота и надежность
Gan-Shmuel
Как это работает?
Газообменный цикл
7 ppm
DO
DO - Dissolve oxygen
(растворенный кислород)
5 pm
DO
KORA(1980)Ltd. ©
1200 гр.
O2 /час
1200 гр.
O2 /час
10
см/сек
60 м3
10
см/сек
2400кг
рыбы
2400кг
рыбы
24 м3
100
кг/м3
40
кг/м3
KORA(1980)Ltd. ©
Действие аэролифта
поэтапно
1 2 3 4 5 6
Gan-Shmuel
Сепарационная
решетка
NCM
Твердотельная фильтрация
низкого давления
Sde-Trumot
Пузырьковый верхненаправленный фильтр
Цикл нитрификации
при низком давлении
Gan-Shmuel
Устройство фермы
(100 тонн в год H.S.B. - Гибрид полосатого окуня)
Система
выращивания
Мальковая
система
Энергия
Конкретный пример проекта УЗВ
в реальном масштабе
 MegaFlow® (МегаПоток®)
 Суперинтенсивная промышленная рыбоводная система
 Использование только атмосферного воздуха без специальной
подготовки
 Оптимальное решение подачи кислорода и его потребления
 Интегрированная система удаления CO2
 Система энергоснабжения вынесена за пределы цеха с УЗВ
 Простота, надежность, долговечность – полное отсутствие подвижных и
металлических деталей, погруженных в воду
 Компактный дизайн и модульная компоновка – эффективное
использование полезной площади
 Простота и скорость обслуживания – основной поток находится в
открытом канале, полностью пластиковая система
 Автономная трубопроводная система сбора товарной рыбы в единый
рыбосборник
 Автоматизированная система перемещения малька и рыбы в бассейнах и
отгрузки товарной рыбы по количеству, весу и сортировкой по размерам
 Легкий контроль кормоподачи, мониторинга состояния и здоровья рыбы
 Минимальное воздействие и защита окружающей среды
KORA(1980)Ltd. ©
Выводы и значения:
 Стандартный аэратор аэролифта
Эффективность стандартного
аэратора
2.35 кг O2/kВтЧ
 выше 70% для лопастных колес (1kW)
 Показатели в реальных условия эксплуатации
1 kВтЧ : 0.5 кг O2 и 0.6 кг CO2
MegaFlow НЕ НУЖДАЕТСЯ в дополнительной
дегазации CO2
Расход энергии
на примере морского окуня
Типы СЗВ
(системы замкнутого
водоснабжения)
КПК
(кг корма/кг рыбы)
Энергия
(кВтЧ/кг корма)
Энергия
(кВтЧ/кг рыбы)
•Затраты($/кг рыбы)
@ $ 0.075/kВтЧ
Высокого
давления
Высокого
давления
(Сев. Америка)
(Европа)
1.8
1.8
2.8 – 2.9
4.8
1.8
3.9
MegaFlow
(Израиль)
*реальные показат.
*предел CO2
По проекту
5.0 – 5.2
8.6
7.0
$0.39
$0.65
$0.53
КПК – коэффициент преобразования корма
(Показатели рассчитаны при макс. производительности 100 тонн/год)
Расход кислорода
на примере морского окуня
Типы СЗВ
MegaFlow
Высокого
давления
Высокого
давления
(Сев. Америка)
(Европа)
(системы замкнутого
водоснабжения)
(Израиль)
КПК (кг корма/кг рыбы)
Кислород (DO/кг корма)
1.8
0.75
1.8
0.75
1.8
0.75
0
1.59
1.65
*Аэрация
*AE=85%
*AE=82%
$0.41
$0.43
Жидкий кислород
(кг ЖК/кг рыбы)
Затраты ($/кг рыбы)
@ $ 0.26/кг ЖК
$0.00
(вкл. стоимость аренды кисл. баллонов)
(Показатели рассчитаны при макс. производительности 100 тонн/год)
Суммарные действительные расходы:
Кислород + Энергия
Типы СЗВ
(системы замкнутого
водоснабжения)
MegaFlow
(Израиль)
Высокого
давления
Высокого
давления
(Сев. Америка)
(Европа)
Суммарная стоимость
($/кг рыбы)
$0.39
$1.06
$0.96
Суммарная стоимость
($/кг рыбы)
$0.22
$0.55
$0.56
*предварительно
*по показателям
*предварительно
(Показатели рассчитаны при макс. производительности 100 тонн/год)