ম্যান্ডারিন মাছের জন্য একটি জমির নকশা-ভিত্তিক আরএএস

ইন্ডাস্ট্রিয়াল রিসার্কুলেটিং অ্যাকুয়াকালচার সিস্টেম (RAS), জাতীয় সুবিধা মৎস্য নীতি দ্বারা চালিত একটি উদীয়মান জলজ চাষ প্রযুক্তি হিসাবে, শিল্প প্রকৌশল সরঞ্জাম এবং পরিবেশগত নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির একীকরণের মাধ্যমে জলজ চাষে তীব্রতা, উচ্চ দক্ষতা এবং পরিবেশগত স্থায়িত্ব অর্জন করে। এরমূল সুবিধাঅন্তর্ভুক্ত:জল পুনর্ব্যবহারযোগ্য 90% জল সংরক্ষণ, আঞ্চলিক এবং ঋতুগত সীমাবদ্ধতা থেকে স্বাধীনতা, জলের তাপমাত্রা এবং দ্রবীভূত অক্সিজেনের মতো মূল পরিবেশগত কারণগুলির সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ, জমির উত্পাদনশীলতা এবং ফিড রূপান্তরের হার উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে. এটি জলজ চাষের টেকসই উন্নয়নের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক হিসাবে স্বীকৃত। "উচ্চ বিনিয়োগ, উচ্চ ঘনত্ব এবং উচ্চ আউটপুট" দ্বারা বৈশিষ্ট্যযুক্ত, এর ব্যাপক গ্রহণের ক্ষেত্রে উচ্চ প্রাথমিক বিনিয়োগ (সুবিধা এবং সরঞ্জামের খরচ) এবং উচ্চ প্রযুক্তিগত বাধা (বীজ সংযোজন এবং জলের গুণমান ব্যবস্থাপনা) এর মতো কারণগুলির দ্বারা সীমাবদ্ধ।

ম্যান্ডারিন মাছ (Siniperca chuatsi), একটি উচ্চমূল্য-মিঠা পানির জলজ প্রজাতি হিসেবে, ঐতিহ্যগত কৃষিতে চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয় যেমন ঘন ঘন রোগ, পানির গুণমান নিয়ন্ত্রণে অসুবিধা, এবং অস্থির ফলন। বর্তমানে, ম্যান্ডারিন মাছের শিল্প RAS-এর প্রযুক্তিগত মজুদ অপর্যাপ্ত রয়ে গেছে, বিশেষ করে চাষ প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশান, ডেডিকেটেড যন্ত্রপাতি ডিজাইন এবং জল পরিশোধন প্রক্রিয়ার মতো ক্ষেত্রে পদ্ধতিগত অনুশীলনের অভাব রয়েছে। এই গবেষণাটি জল সম্পদের দক্ষ পুনর্ব্যবহার এবং ব্যবহারের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যার লক্ষ্য ম্যান্ডারিন মাছের ভূমি ভিত্তিক শিল্প জলজ চাষের জন্য প্রক্রিয়া সরঞ্জাম ব্যবস্থা তৈরি করা। কম-বিরক্ত বর্জ্য নিষ্কাশন ডিভাইসের অপ্টিমাইজেশন এবং সরঞ্জাম সংযোগ প্রযুক্তির একীকরণের মাধ্যমে, জল পরিশোধন দক্ষতা এবং জৈব-লোড ক্ষমতার মতো মূল সূচকগুলির উপর পরীক্ষামূলক গবেষণা পরিচালিত হয়। লক্ষ্য হল ম্যান্ডারিন মাছ চাষ শিল্পের উচ্চ-গুণমান উন্নয়নে সহায়তা করার জন্য একটি প্রতিলিপিযোগ্য প্রযুক্তিগত সমাধান তৈরি করা।

1. ইন্ডাস্ট্রিয়াল রিসার্কুলেটিং অ্যাকুয়াকালচার প্রসেস ফ্লো

একটি শিল্প RAS এর মূল হল গতিশীল জলের ভারসাম্য অর্জন করা এবং একটি বন্ধ-লুপ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পুনর্ব্যবহার করা "শারীরিক পরিস্রাবণ - জৈবিক পরিশোধন - জীবাণুমুক্তকরণ এবং অক্সিজেনেশন". "মাছ তোলা শুরু হয় জল তোলা দিয়ে"; জল প্রবাহের বেগ, তাপমাত্রা, pH, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন ঘনত্ব এবং দ্রবীভূত অক্সিজেন স্তরের মতো পরামিতিগুলি ম্যান্ডারিন মাছের বৃদ্ধির পরিবেশকে সরাসরি প্রভাবিত করে৷ এই সিস্টেমের নকশাটি "ছোট সিস্টেম, একাধিক ইউনিট" নীতি অনুসরণ করে৷ এর মূল যুক্তি হল: দ্রুত প্রবাহের হার সিস্টেম প্রক্রিয়াকরণের দক্ষতা উন্নত করতে পারে, বৃহৎ প্রসেসিং কমিয়ে আনতে পারে এবং কম প্রক্রিয়াকরণের দক্ষতা কমাতে পারে৷ শক্তি খরচ; দূষণকারী অপসারণ "কঠিন → তরল → গ্যাস" ক্রম অনুসরণ করে, কঠিন বর্জ্য শোধনকে "বড় কণার আকার → ছোট কণার আকার" দ্বারা গ্রেড করা হয় এবং পরিস্রাবণ এবং জীবাণুমুক্তকরণ প্রক্রিয়াগুলি ক্রমানুসারে সংযুক্ত থাকে।

যেমন দেখানো হয়েছেচিত্র 1, সিস্টেম প্রবাহ হল: বৃহৎ কণার বর্জ্য অপসারণ করার জন্য কালচার ট্যাঙ্ক থেকে নিষ্কাশন পূর্ব-চিকিৎসা করে, সূক্ষ্ম ঝুলে থাকা কঠিন পদার্থ অপসারণের জন্য মোটা এবং সূক্ষ্ম পরিস্রাবণ পর্যায়ে প্রবেশ করে, তারপরে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের মতো ক্ষতিকারক পদার্থগুলিকে ক্ষয় করার জন্য একটি বায়োফিল্টারের মধ্য দিয়ে যায়, এবং অবশেষে, জীবাণুমুক্তকরণের পর এবং অক্সিজেনযুক্ত জলের ট্যাঙ্কের গুণমান নিয়ন্ত্রণে, অক্সিজেন এবং অক্সিজেন, জলের গুণমান নিয়ন্ত্রণে। প্রক্রিয়া জুড়ে।

2. ম্যান্ডারিন ফিশ অ্যাকুয়াকালচার সুবিধা এবং সরঞ্জামের নকশা এবং গবেষণা

ঐতিহ্যগত জলজ চাষ সুবিধার নকশা প্রায়ই অভিজ্ঞতার উপর নির্ভর করে, যা সহজেই অদক্ষ যন্ত্রপাতি এবং খরচের অপচয়ের দিকে পরিচালিত করে। যেমন দেখানো হয়েছেচিত্র 2, এই গবেষণা, ভর ভারসাম্য নীতির উপর ভিত্তি করে, ম্যান্ডারিন মাছের সর্বাধিক জৈববস্তু বহন ক্ষমতার জন্য একটি মডেল তৈরি করে। সর্বাধিক খাওয়ানোর হার, মোট বর্জ্য, এবং অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন উত্পাদন গণনা করে, বৈজ্ঞানিক সরঞ্জাম নির্বাচন অর্জন করা হয়। কেস স্টাডি হিসাবে জিয়াংজিতে একটি ম্যান্ডারিন ফিশ ফার্মিং এন্টারপ্রাইজ ব্যবহার করে, কম-অসন্তোষ বর্জ্য নিষ্কাশন ডিভাইস এবং সরঞ্জাম সংযোগ ব্যবস্থাকে অপ্টিমাইজ করার উপর ফোকাস ছিল৷ কর্মশালার বিন্যাস দেখানো হয়েছেচিত্র 3. ম্যান্ডারিন মাছের জন্য ভূমি ভিত্তিক শিল্প RAS-এর বিন্যাস দেখানো হয়েছে৷চিত্র 4.

2.1 কালচার ওয়াটার রিসার্কুলেশন প্যারামিটার ডিজাইন

পুনঃসঞ্চালন হার দক্ষ সিস্টেম অপারেশনের চাবিকাঠি এবং ম্যান্ডারিন মাছের মজুদ ঘনত্ব, জলের পরিমাণ এবং জল শোধন ক্ষমতার উপর ভিত্তি করে ব্যাপকভাবে নির্ধারণ করা প্রয়োজন।

জল পুনঃসঞ্চালন ভলিউম গণনা সূত্র:Q = V × N

কোথায়: Q হল জলের পুনঃসঞ্চালন আয়তন (m³/h);

V হল কালচার ওয়াটার ভলিউম (m³);

N হল প্রতিদিনের পুনঃপ্রবর্তনের সংখ্যা (বার/ডি)।

কালচার ট্যাঙ্ক ডিজাইন: একক ট্যাঙ্ক ব্যাস 6 মি, উচ্চতা 1.2 মি, শঙ্কু নীচের উচ্চতা 0.3 মি।

গণনাকৃত আয়তন হল π×3²×1.2 + 1/3×π×3²×0.3 ≈ 33.91 m³, প্রকৃত সংস্কৃতি জলের পরিমাণ প্রায় 30 m³। একটি একক কর্মশালায় 10টি সংস্কৃতি ট্যাঙ্ক রয়েছে, মোট জলের পরিমাণ 300 m³।

অপারেটিং প্যারামিটার: পুনঃসঞ্চালন হার N 3-5 বার/d এ সেট করা হয়েছে; মেকআপ জলের সঞ্চালন মোট জলের পরিমাণের 10% (বাষ্পীভবন এবং স্রাবের ক্ষতির জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য), অনলাইন পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে রিয়েল-টাইমে সামঞ্জস্য করা হয়।

2.2 সংস্কৃতি ট্যাঙ্ক এবং বর্জ্য নিষ্কাশন ডিভাইস ডিজাইন

যেমন দেখানো হয়েছেচিত্র 5, কালচার ট্যাঙ্কটি "দ্রুত বর্জ্য নিঃসরণ এবং অভিন্ন জল বন্টন" এর লক্ষ্যগুলির সাথে ডিজাইন করা হয়েছে, একটি শঙ্কু নীচের কাঠামোর সাথে মিলিত একটি বৃত্তাকার ট্যাঙ্ক বডি ব্যবহার করে৷ একটি "ফিশ টয়লেট" ডিভাইস কম-অসন্তোষ বর্জ্য নিষ্কাশন অর্জনের জন্য নীচে ইনস্টল করা আছে৷ ফিশ টয়লেটটি নিম্নরূপ অপ্টিমাইজ করা হয়েছে:

• প্রবাহ বেগ বাড়ানোর জন্য খাঁড়ি/আউটলেট পাইপের ব্যাস 200 মিমি প্রমিত।
• কভার প্লেট নীচের পললগুলিতে ঘূর্ণনশীল ফ্লাশিং প্রভাবকে উন্নত করতে এবং স্ব- পরিচ্ছন্নতার ক্ষমতা উন্নত করতে একটি ঘূর্ণমান সুবিন্যস্ত নকশা গ্রহণ করে৷

3. সলিড পার্টিকুলেট ট্রিটমেন্ট প্রসেস ডিজাইন এবং রিসার্চ

কঠিন কণাগুলিকে "প্রিট্রিটমেন্ট - মোটা পরিস্রাবণ - সূক্ষ্ম পরিস্রাবণ" এর একটি তিন-পর্যায়ের প্রক্রিয়া ব্যবহার করে আকার শ্রেণীবিভাগ দ্বারা চিকিত্সা করা হয়। নির্দিষ্ট পরামিতি দেখানো হয়টেবিল 1.

3.1 প্রিট্রিটমেন্ট প্রক্রিয়া

100μm এর চেয়ে বড় বা সমান কণা অপসারণ করতে মাধ্যাকর্ষণ বিচ্ছেদ ব্যবহার করে, কালচার ট্যাঙ্কের পার্শ্ব-ড্রেন এবং নীচের-ড্রেন সিস্টেমের সাথে লিঙ্কযুক্ত একটি উল্লম্ব প্রবাহ সেটলার ব্যবহার করে। পাইপলাইন পরিবহনের ক্ষতি কমাতে এবং পরবর্তী পরিস্রাবণ পর্যায়ে লোড কমাতে সেটলার সরাসরি কালচার ট্যাঙ্কের সাথে সংযুক্ত থাকে।

3.2 মোটা পরিস্রাবণ প্রক্রিয়া

যেমন দেখানো হয়েছেচিত্র 6, মোটা পরিস্রাবণ প্রক্রিয়া একটি মাইক্রোস্ক্রিন ড্রাম ফিল্টার কেন্দ্রে। ডিজাইনের নীতিগুলির মধ্যে রয়েছে: পাইপলাইনের দৈর্ঘ্য কমাতে এবং শক্তি খরচ কমাতে কালচার ট্যাঙ্কের কাছাকাছি সরঞ্জামগুলি সনাক্ত করা।

রিয়েল-টাইম প্যারামিটার সমন্বয়ের জন্য অনলাইন জলের গুণমান পর্যবেক্ষণের সাথে সমন্বিত স্বয়ংক্রিয় ব্যাকওয়াশিং (4-6 বার/ডি) অর্জনের জন্য একটি PLC নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ব্যবহার করা।

পাম্প শক্তি খরচ এবং কম অপারেটিং খরচ কমাতে মাধ্যাকর্ষণ প্রবাহ নকশা ব্যবহার.

3.3 সূক্ষ্ম পরিস্রাবণ প্রক্রিয়া

যেমন দেখানো হয়েছেচিত্র 7, সূক্ষ্ম পরিস্রাবণ প্রক্রিয়া বায়োফিল্টার এবং জীবাণুমুক্তকরণ সরঞ্জামগুলির সমন্বয়সাধনের মাধ্যমে জলের গুণমানকে আরও বিশুদ্ধ করে।

• বায়োফিল্টার: উচ্চ-নির্দিষ্ট-সারফেস-এরিয়া মিডিয়া, হাইড্রোলিক ধরে রাখার সময় 1-2 ঘন্টা, দ্রবীভূত অক্সিজেন 5 mg/L এর চেয়ে বেশি বা সমান বজায় রাখে, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন এবং নাইট্রাইটকে হ্রাস করে।
• জীবাণুমুক্তকরণ সরঞ্জাম: প্যাথোজেনিক অণুজীব মারতে অতিবেগুনী জীবাণুনাশক (ডোজ 3-5 × 10⁴ μW·s/cm²) বা ওজোন জেনারেটর (ঘনত্ব 0.1-0.3 mg/L, যোগাযোগের সময় 10-15 মিনিট)।
• অক্সিজেনেশন সিস্টেম: স্থিতিশীল দ্রবীভূত অক্সিজেনের মাত্রা নিশ্চিত করার জন্য বায়ুচালকের সাথে একযোগে ব্যবহৃত বিশুদ্ধ অক্সিজেন অক্সিজেনরেটর।

4. পাইপলাইন লেআউট এবং কন্ট্রোল সিস্টেম

4.1 পাইপলাইন লেআউট ডিজাইন

পাইপলাইনগুলি ফাংশন দ্বারা চার প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়: জল সরবরাহ, পুনঃসঞ্চালন, বর্জ্য নিষ্কাশন এবং মেকআপ জল। ডিজাইনের নীতিগুলি: সংস্কৃতি ট্যাঙ্কের চারপাশে কেন্দ্রীভূত বিন্যাস অপ্টিমাইজ করুন, মাথার ক্ষতি কমাতে কনুই এবং পাইপলাইনের দৈর্ঘ্য হ্রাস করুন; কালচার ট্যাঙ্কে স্থিতিশীল জলের স্তর বজায় রাখতে সুষম প্রবাহ এবং বহিঃপ্রবাহ নিশ্চিত করুন; বর্জ্য নিষ্কাশন পাইপগুলির একটি ঢাল থাকে (3% এর চেয়ে বেশি বা সমান) যাতে বর্জ্য সংগ্রহের স্ব-প্রবাহ সহজতর হয়।

4.2 কন্ট্রোল সিস্টেম ডিজাইন

সিস্টেমটি "সেন্সর - কন্ট্রোলার - অ্যাকচুয়েটর" এর একটি বন্ধ-লুপ আর্কিটেকচার গ্রহণ করে যেমন দেখানো হয়েছেচিত্র 8. মূল ফাংশন অন্তর্ভুক্ত:

• বাস্তব-সময়ের জলের গুণমান পর্যবেক্ষণ: দ্রবীভূত অক্সিজেন, pH, এবং অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন সেন্সরের মাধ্যমে অনলাইন ডেটা সংগ্রহ।
• সরঞ্জাম সংযোগ নিয়ন্ত্রণ: মাইক্রোস্ক্রিন ব্যাকওয়াশিং, অক্সিজেনেটর পাওয়ার, এবং জীবাণুমুক্তকরণ সরঞ্জামের রানটাইম জলের মানের পরামিতিগুলির উপর ভিত্তি করে স্বয়ংক্রিয় সমন্বয়।
• দোষ সতর্কতা: অস্বাভাবিক পরামিতি দ্বারা ট্রিগার করা শ্রবণযোগ্য এবং চাক্ষুষ অ্যালার্ম, ইথারনেট বা বেতার যোগাযোগের মাধ্যমে ম্যানেজমেন্ট টার্মিনালে ঠেলে দেওয়া হয়।

5. যন্ত্রপাতি পারফরম্যান্স টেস্ট ডেটা বিশ্লেষণ

যেমন দেখানো হয়েছেচিত্র 9, জিয়াংজিতে একটি ম্যান্ডারিন ফিশ ফার্মিং বেসে একটি ছয়-মাসের ট্রায়াল অপারেশন পরিচালিত হয়েছিল৷ সিস্টেমটি কোন জল চিকিত্সা অস্বাভাবিকতা অনুভব করেনি, এবং পর্যবেক্ষণ এবং প্রাথমিক সতর্কতা ব্যবস্থা স্থিরভাবে পরিচালিত হয়েছিল।

প্রয়োগের সময় জল চিকিত্সার কোনও অস্বাভাবিকতা পাওয়া যায়নি, পর্যবেক্ষণ, প্রাথমিক সতর্কতা এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা স্থিরভাবে পরিচালিত হয়েছিল। চাষের প্রক্রিয়া চলাকালীন দ্রবীভূত অক্সিজেন নিয়ন্ত্রণের সাথে সংস্কৃতি ট্যাঙ্কগুলিতে বায়ুচলাচল ব্যবহার করা হয়েছিল। প্রধান সরঞ্জামের কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন দেখানো হয়েছেটেবিল 2.

ট্রায়াল চলাকালীন, মজুদ ঘনত্ব 50-60 মাছ/m³, বেঁচে থাকার হার 90% এর চেয়ে বেশি বা সমান, প্রথাগত কৃষির তুলনায় বৃদ্ধির হার 20% বৃদ্ধি পেয়েছে এবং জলের পুনর্ব্যবহারযোগ্য হার 92% এ পৌঁছেছে, শক্তি সঞ্চয় এবং নির্গমন হ্রাস লক্ষ্য অর্জন করেছে।

6. সারাংশ

ম্যান্ডারিন মাছের জন্য ভূমি-শিল্পভিত্তিক RAS প্রকৌশল, সুবিধা ভিত্তিক, এবং ডিজিটাল-বুদ্ধিমান প্রযুক্তির একীকরণের মাধ্যমে "জল সংরক্ষণ, উচ্চ দক্ষতা, এবং পরিবেশ সুরক্ষা" এর জলজ চাষ লক্ষ্যগুলি অর্জন করে৷ এই গবেষণার উদ্ভাবনগুলির মধ্যে রয়েছে: সিস্টেমের মিল উন্নত করতে বায়োমাস বহন ক্ষমতা মডেলের উপর ভিত্তি করে সরঞ্জাম নির্বাচন অপ্টিমাইজ করা; বর্জ্য অপসারণের দক্ষতা বাড়ানোর জন্য কম-বিরক্ত বর্জ্য নিষ্কাশন ডিভাইসের উন্নতি; সুনির্দিষ্ট জলের গুণমান নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য একটি সরঞ্জাম সংযোগ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা নির্মাণ।

এই পদ্ধতিটি অন্যান্য স্বাদু পানির মাছ চাষে প্রচার ও প্রয়োগ করা যেতে পারে, যা জলজ চাষের তীব্র রূপান্তরের জন্য একটি প্রযুক্তিগত রেফারেন্স প্রদান করে। ভবিষ্যতের কাজের জন্য যন্ত্রপাতির খরচ আরও কমাতে হবে এবং প্রযুক্তির অনুপ্রবেশের হার বাড়ানোর জন্য সেন্সর কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করতে হবে।