تجارتی آبی زراعت کو آکسیجن کی مسلسل منتقلی کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ مچھلی اور کیکڑے تحلیل شدہ آکسیجن کھاتے ہیں جب کہ حیاتیاتی فلٹریشن، نامیاتی گلنا اور دیگر عمل بھی آکسیجن کھاتے ہیں۔ بایوماس، ذخیرہ کرنے کی کثافت، پانی کا درجہ حرارت، کھانا کھلانے کی سرگرمی، اور رات کے وقت کے حالات کے ساتھ آکسیجن کی طلب میں تبدیلی آتی ہے۔ اےپی ایس اے آکسیجن سسٹمکمپریسڈ ہوا سے آکسیجن کو الگ کرکے اور تالابوں، ٹینکوں، آکسیجن کونز، یا آبی زراعت کے نظام کو دوبارہ گردش کرنے والے آکسیجن سے بھرپور گیس کی فراہمی کے ذریعے اس ضرورت کو پورا کرتا ہے۔
پی ایس اے آکسیجننسل سالماتی چھلنی سے بھرے جذب کرنے والے برتنوں کا استعمال کرتی ہے۔ ایک کمپریسر فلٹر شدہ اور خشک ہوا جذب کرنے والے بستروں کو فراہم کرتا ہے، جہاں سالماتی چھلنی ترجیحی طور پر نائٹروجن کو جذب کرتی ہے۔ آکسیجن سے بھرپور گیس آکسیجن وصول کرنے والے کے پاس جاتی ہے اور پھر پانی کی طرف آکسیجن کے نظام میں داخل ہوتی ہے۔ گیس کی پیداوار کو برقرار رکھنے کے لیے ادسورپشن بیڈ دباؤ اور تخلیق نو کے درمیان متبادل ہوتے ہیں۔
آن سائٹ آکسیجن جنریشن سپلائی کے ڈھانچے کو تبدیل کرتی ہے۔
آکسیجن سلنڈر یا مائع آکسیجن استعمال کرنے والا تجارتی فارم بیرونی سپلائی چین پر منحصر ہے: گیس کی پیداوار، نقل و حمل، ذخیرہ، اور فارم کو ترسیل۔ PSA کی تنصیب آکسیجن پیدا کرنے کے عمل کو فارم پر منتقل کرتی ہے۔
بنیادی عمل ہے:
محیطی ہوا → کمپریسر → ہوا کا علاج → PSA جذب → آکسیجن وصول کرنے والا → آکسیجن کی تقسیم → پانی کی آکسیجنیشن
اس لیے نظام کو جذب کرنے والے یونٹ سے زیادہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ کمپریسر کو ضروری فیڈ ہوا کا بہاؤ فراہم کرنا چاہیے، فلٹرز اور ڈرائر کو لازمی طور پر آلودگی اور نمی کو ہٹانا چاہیے، اور آکسیجن وصول کرنے والے کو گیس کو تقسیم کرنے کے نیٹ ورک تک پہنچنے سے پہلے بفر کرنا چاہیے۔
دور دراز علاقوں میں کام کرنے والے یا مسلسل آکسیجن کی فراہمی کی ضرورت والے فارموں کے لیے، خریداری کے حساب کتاب میں بجلی کی کھپت، دیکھ بھال، اسپیئر پارٹس، اور بیرونی طور پر فراہم کی جانے والی آکسیجن کی نقل و حمل کی لاگت شامل ہونی چاہیے۔
آکسیجن کا زیادہ ارتکاز آکسیجن کی منتقلی کے لیے درکار گیس کے حجم کو کم کرتا ہے۔
ماحول کی ہوا میں تقریباً 21 فیصد آکسیجن ہوتی ہے۔ روایتی ہوا بازی کے آلات کو ضروری آکسیجن کی مقدار کو منتقل کرنے کے لیے پانی کے ذریعے ہوا کی ایک بڑی مقدار کو منتقل کرنا چاہیے۔
PSA جنریٹر نائٹروجن کو کمپریسڈ ہوا سے الگ کرتا ہے اور آکسیجن سے افزودہ گیس پیدا کرتا ہے۔ NEWTEK کی شائع شدہ آبی زراعت کی ترتیب میں تقریباً 90% سے لے کر 99.5% تک آکسیجن کی پاکیزگی کی حدیں شامل ہیں، ترتیب کے لحاظ سے، معیار کے ساتھپی ایس اے آکسیجنعام طور پر 93% ± 3% کے ارد گرد مخصوص نظام.
زیادہ آکسیجن کا ارتکاز پانی کی طرف منتقلی کے عمل کو بدل دیتا ہے۔ فضا کی ہوا کی ایک بڑی مقدار سے آکسیجن کی منتقلی کے بجائے، ڈفیوزر یا آکسیجن شنک زیادہ آکسیجن کے ارتکاز کے ساتھ گیس کا بہاؤ حاصل کرتا ہے۔
اصل منتقلی پر منحصر ہے:
- گیس کے بہاؤ کی شرح
- پانی کی گہرائی
- بلبلا قطر
- پانی کا درجہ حرارت
- رابطہ کا وقت
- آپریٹنگ دباؤ
- ڈفیوزر یا آکسیجن شنک ڈھانچہ
لہٰذا، PSA آؤٹ پٹ کو الگ تھلگ گیس کی تصریح کے بجائے آکسیجن کی منتقلی کے آلات کے ساتھ مل کر جانچنا چاہیے۔
PSA آکسیجن اعلی کثافت آبی زراعت کے نظام کی فراہمی کر سکتی ہے۔
جیسے جیسے ذخیرہ کرنے کی کثافت بڑھتی ہے، پانی کے حجم کی فی یونٹ آکسیجن کی ضرورت بھی ایک اہم ڈیزائن پیرامیٹر بن جاتی ہے۔ مچھلی اور کیکڑے آکسیجن کا مسلسل استعمال کرتے ہیں، جب کہ آکسیجن کی دستیابی تیزی سے کم ہو سکتی ہے جب ہوا بازی کی صلاحیت حیاتیاتی طلب سے مطابقت نہیں رکھتی۔
PSA نظام آکسیجن کو ان میں فراہم کر سکتا ہے:
- مچھلی کے شدید تالاب
- کیکڑے کے تالاب
- ہیچری ٹینک
- آبی زراعت کے نظام کو دوبارہ گردش کرنا
- انڈور کلچر ٹینک
- زندہ مچھلی پکڑنے والے ٹینک
RAS کی تنصیب میں، مثال کے طور پر، کلچر ٹینک میں واپس آنے سے پہلے پانی مکینیکل فلٹریشن اور حیاتیاتی علاج سے گزرتا ہے۔ علاج شدہ پانی مچھلی کے ٹینکوں میں واپس آنے سے پہلے آکسیجن کو آکسیجن کون یا ڈفیوزر کے ذریعے نیچے کی طرف انجکشن لگایا جا سکتا ہے۔
لہذا آکسیجن جنریٹر پانی کے علاج کے لوپ کا حصہ بن جاتا ہے:
کلچر ٹینک → فلٹریشن → حیاتیاتی علاج → آکسیجنیشن → کلچر ٹینک
آکسیجن کی پیداوار کو فارم کی اصل طلب سے ملایا جا سکتا ہے۔
PSA کی گنجائش کا حساب صرف تالاب کے علاقے کے بجائے آکسیجن کی طلب سے لگایا جانا چاہیے۔
اہم آدانوں میں شامل ہیں:
| ڈیزائن پیرامیٹر | انجینئرنگ فنکشن |
|---|---|
| بایوماس | حیاتیاتی آکسیجن کی کھپت کا تعین کرتا ہے۔ |
| ذخیرہ کثافت | فی یونٹ پانی کے حجم کے حساب سے آکسیجن کی طلب کا تعین کرتا ہے۔ |
| پانی کا درجہ حرارت | آکسیجن کی حل پذیری اور میٹابولک مانگ کو تبدیل کرتا ہے۔ |
| ہدف DO | مطلوبہ تحلیل شدہ آکسیجن کی حالت کی وضاحت کرتا ہے۔ |
| چوٹی کی مانگ | زیادہ سے زیادہ جنریٹر کی گنجائش کا تعین کرتا ہے۔ |
| آکسیجن کی منتقلی کی کارکردگی | اس بات کا تعین کرتا ہے کہ کتنی پیدا شدہ آکسیجن پانی میں داخل ہوتی ہے۔ |
| کام کے اوقات | روزانہ آکسیجن کی پیداوار کا تعین کرتا ہے۔ |
| مستقبل کا بایوماس | توسیع کی ضروریات کا تعین کرتا ہے۔ |
مثال کے طور پر، اگر کسی فارم کو پانی میں داخل ہونے کے لیے 30 Nm³/h آکسیجن کی ضرورت ہوتی ہے لیکن آکسیجن کی منتقلی کا نظام فراہم کردہ آکسیجن کا صرف 75% منتقل کرتا ہے، جنریٹر کو 30 Nm³/h سے زیادہ فراہم کرنا چاہیے۔
ایک آسان ڈیزائن رشتہ ہے:
مطلوبہ آکسیجن کی پیداوار=کی ضرورت ہے آکسیجن کی منتقلی ÷ منتقلی کی کارکردگی
حساب کتاب میں یہ فرض کرنے کی بجائے کہ پی ایس اے جنریٹر سے نکلنے والی تمام آکسیجن پانی میں داخل ہوتی ہے، ماپا یا فراہم کنندہ کی طرف سے مخصوص منتقلی کی کارکردگی کا استعمال کرنا چاہیے۔
تحلیل شدہ آکسیجن سینسر آکسیجن کی فراہمی کو کنٹرول کر سکتے ہیں۔
پی ایس اے آکسیجنپیداوار زیادہ مفید ہو جاتی ہے جب اسے تحلیل شدہ آکسیجن کی نگرانی سے منسلک کیا جاتا ہے۔
ایک تحلیل شدہ آکسیجن سینسر کلچر کے پانی میں اصل ڈی او لیول کی پیمائش کرتا ہے۔ سگنل PLC میں داخل ہو سکتا ہے، جو پہلے سے طے شدہ آپریٹنگ حدود کے مطابق آکسیجن والو، آکسیجن کے بہاؤ کی شرح، یا اضافی PSA صلاحیت کو کنٹرول کرتا ہے۔
کنٹرول لوپ کو اس طرح تشکیل دیا جاسکتا ہے:
DO سینسر → PLC → آکسیجن فلو کنٹرول → ڈفیوزر/آکسیجن کون → ثقافتی پانی
جب DO ترتیب شدہ حد سے کم ہو جاتا ہے، تو کنٹرول سسٹم آکسیجن کی ترسیل کو بڑھا سکتا ہے۔ جب DO مطلوبہ حد تک واپس آجاتا ہے، تو نظام آکسیجن کے بہاؤ کو کم کر سکتا ہے۔
NEWTEK کے PSA سسٹمز میں آکسیجن سینسرز، پریشر سینسرز، خودکار کنٹرول، اور صنعتی مواصلاتی انٹرفیس جیسے Modbus، Profibus، اور Ethernet شامل ہیں۔
یہ انتظام آکسیجن کے نظام کو پورے پیداواری دور میں زیادہ سے زیادہ پیداوار پر جنریٹر کو چلانے کے بجائے پیمائش کے قابل پانی کے حالات کا جواب دینے کی اجازت دیتا ہے۔
آکسیجن بفر سٹوریج جنریشن کو ڈیمانڈ کے اتار چڑھاؤ سے الگ کرتا ہے۔
PSA جذب کرنے کا چکر اور فارم کی آکسیجن کی طلب ضروری نہیں کہ ایک ہی شرح سے تبدیل ہو۔ ایک بفر ٹینک ان دو آپریٹنگ حالات کو الگ کر سکتا ہے۔
PSA جنریٹر آکسیجن وصول کرنے والے کو بھرتا ہے، جبکہ نیچے کی طرف آکسیجن کا نظام پانی کی طرف کی طلب کے مطابق گیس کھینچتا ہے۔ اس لیے وصول کنندہ آکسیجن کی پیداوار اور استعمال کے درمیان مختصر مدت کے فرق کو جذب کرتا ہے۔
مطلوبہ ٹینک حجم پر منحصر ہے:
- پی ایس اے آکسیجن کی پیداوار
- آکسیجن کی طلب
- آپریٹنگ دباؤ
- چوٹی کا بہاؤ
- دباؤ کی حد
- ریزرو وقت کی ضرورت ہے۔
ایک کم سائز کا رسیور دباؤ میں تیزی سے تبدیلیاں لا سکتا ہے جب متعدد کلچر ٹینک بیک وقت آکسیجن مانگتے ہیں۔ ایک بڑا رسیور آکسیجن پیدا کرنے کی صلاحیت میں اضافہ کیے بغیر سامان کے حجم اور سرمائے کی لاگت کو بڑھاتا ہے۔
پی ایس اے آکسیجن مکینیکل ایریشن کے ساتھ مل کر کام کر سکتی ہے۔
PSA آکسیجن لازمی طور پر مکینیکل ایریٹرز کو تبدیل نہیں کرتا ہے۔
مکینیکل ایریٹرز پانی اور ماحول کی ہوا کو حرکت دیتے ہیں، جبکہ PSA کا سامان آکسیجن سے بھرپور گیس فراہم کرتا ہے۔ دونوں نظام ایک ہی تالاب یا ٹینک کے اندر مختلف کام انجام دے سکتے ہیں۔
ایک مشترکہ انتظام استعمال کر سکتا ہے:
مکینیکل ایریٹر → پانی کی گردش
PSA آکسیجن → مرتکز آکسیجن کی فراہمی
DO سینسر → کنٹرول سگنل
یہ ترتیب مکینیکل آلات کو پانی کی نقل و حرکت کو برقرار رکھنے کی اجازت دیتی ہے جب کہ PSA نظام اضافی آکسیجن فراہم کرتا ہے جب حیاتیاتی طلب عام ہوا سے آکسیجن کی شراکت سے زیادہ ہوتی ہے۔
مناسب انتظام تالاب کی گہرائی، پانی کی گردش کے پیٹرن، بایوماس، ڈفیوزر کی جگہ، اور مطلوبہ DO پر منحصر ہے۔
PSA آکسیجن RAS آکسیجن کی حمایت کرتا ہے۔
RAS سہولیات فلٹریشن اور حیاتیاتی علاج کے ذریعے پانی کو مسلسل گردش کرتی ہیں۔ بائیو فلٹرز میں نائٹریفائنگ بیکٹیریا آکسیجن استعمال کرتے ہیں جبکہ امونیا اور نائٹریٹ کو تبدیل کرتے ہیں، اس لیے آکسیجن کی طلب مچھلی کے ٹینکوں کے باہر موجود رہتی ہے۔
ایک عام RAS آکسیجن کے عمل میں شامل ہو سکتے ہیں:
- ثقافت کا پانی ٹینک سے نکلتا ہے۔
- مکینیکل فلٹریشن معطل ٹھوس کو ہٹاتا ہے۔
- بائیو فلٹریشن نائٹروجن مرکبات کو تبدیل کرتا ہے۔
- آکسیجن کو ڈفیوزر یا آکسیجن کون کے ذریعے لگایا جاتا ہے۔
- آکسیجن والا پانی کلچر ٹینکوں میں واپس آتا ہے۔
اس لیے PSA جنریٹر کو حیاتیاتی اور آبی آکسیجن کے استعمال کے لیے کافی آکسیجن فراہم کرنا چاہیے۔
آکسیجن انجیکشن پوائنٹ کا انتخاب پانی کے دباؤ، بہاؤ کی شرح، رابطے کے وقت اور آکسیجن کی منتقلی کے آلات کے مطابق کیا جانا چاہیے۔ صرف PSA گیس کی پیداوار میں اضافہ تحلیل شدہ آکسیجن میں متناسب اضافے کی ضمانت نہیں دیتا ہے اگر پانی کی طرف منتقلی کا آلہ اپنی منتقلی کی حد تک پہنچ گیا ہو۔
خودکار نگرانی آکسیجن سسٹم کی خرابیوں کی نشاندہی کر سکتی ہے۔
ایک تجارتی آبی زراعت کے آکسیجن سسٹم کو گیس کی طرف اور پانی کی طرف کی دونوں صورتوں کی نگرانی کرنی چاہیے۔
| پیرامیٹر | یہ کیا اشارہ کرتا ہے۔ |
|---|---|
| تحلیل شدہ آکسیجن | کلچر کے پانی میں آکسیجن کی اصل حالت |
| آکسیجن کی پاکیزگی | PSA علیحدگی کی شرط |
| آکسیجن کا بہاؤ | پانی تک گیس کی ترسیل |
| PSA دباؤ | ادسورپشن سسٹم آپریٹنگ حالت |
| کمپریسر کا دباؤ | فیڈ ایئر کی دستیابی |
| پانی کا درجہ حرارت | آکسیجن کی حل پذیری اور حیاتیاتی طلب میں تبدیلیاں |
| الارم کی حیثیت | آلات یا سینسر کی اسامانیتا |
مثال کے طور پر، آکسیجن کی پاکیزگی میں کمی سالماتی چھلنی کی آلودگی، والو سوئچنگ کے مسائل، ضرورت سے زیادہ مانگ، یا فیڈ ایئر کے مسائل کی نشاندہی کر سکتی ہے۔ آکسیجن کا گرنا دباؤ کمپریسر کی صلاحیت کی حدود، فلٹر میں رکاوٹ، والو کے مسائل، یا ضرورت سے زیادہ بہاو کی نشاندہی کر سکتا ہے۔
کنٹرول سسٹم کو صرف دستی معائنہ پر انحصار کرنے کے بجائے الارم پیدا کرنے اور غیر معمولی آلات کو الگ کرنے کے لیے ان سگنلز کا استعمال کرنا چاہیے۔
PSA آکسیجن اور روایتی ہوا بازی: ساختی فرق
روایتی ہوا بازی ماحول کی ہوا کو براہ راست پانی میں داخل کرتی ہے۔ اس لیے آکسیجن کی فراہمی ماحولیاتی ہوا میں آکسیجن کے ارتکاز اور ایریٹر کی منتقلی کی کارکردگی سے محدود ہے۔
پی ایس اے آکسیجن آکسیجن کو ہوا سے الگ کرتی ہے اس سے پہلے کہ گیس پانی کے کنارے کے نظام میں داخل ہو۔
| عامل | روایتی ہوا بازی | پی ایس اے آکسیجن سسٹم |
|---|---|---|
| گیس فراہم کی گئی۔ | ماحولیاتی ہوا | آکسیجن سے بھرپور گیس |
| اہم علیحدگی کا سامان | کوئی نہیں۔ | سالماتی چھلنی جذب کرنے والے برتن |
| ہوا کی فراہمی | بلوئر/ ایریٹر | ایئر کمپریسر |
| آکسیجن کنٹرول | ایئر فلو اور ایریٹر آپریشن | آکسیجن کا بہاؤ، پاکیزگی اور DO کنٹرول |
| پانی کی طرف کا سامان | پیڈل وہیل، بلور یا ڈفیوزر | آکسیجن ڈفیوزر، آکسیجن کون یا اسی طرح کا سامان |
| مین مینٹیننس | ایریٹر، موٹر، بیرنگ، ڈفیوزر | کمپریسر، فلٹرز، والوز، تجزیہ کار، سالماتی چھلنی |
| سسٹم انضمام | براہ راست ہوا اور پانی کا اختلاط | PSA + رسیور + آکسیجن کی تقسیم + پانی کی آکسیجنشن |
اعلی کثافت آبی زراعت کے لیے، PSA آکسیجن مکینیکل ہوا کی تکمیل کر سکتی ہے جب آکسیجن کی ضرورت اس سے زیادہ ہو جائے جس سے ماحولیاتی ہوا کی منتقلی ہو سکتی ہے۔ مناسب ترتیب بایوماس، پانی کے حجم، درجہ حرارت، DO ہدف، آکسیجن کی منتقلی کی کارکردگی، اور آپریٹنگ شیڈول پر منحصر ہے۔
NEWTEK کے بارے میں
نیوٹیکسائٹ پر ترقی کرتا ہے۔پی ایس اے آکسیجناور نائٹروجن جنریشن سسٹم۔ اس کا PSA آکسیجن عمل زیولائٹ مالیکیولر چھلنی جذب کا استعمال کرتا ہے، جس میں کمپریسڈ اور پیوریفائیڈ ہوا جذب کرنے والے برتنوں میں داخل ہوتی ہے، نائٹروجن کو ترجیحی طور پر جذب کیا جاتا ہے، اور آکسیجن سے بھرپور گیس جذب بستر کو چھوڑتی ہے۔
سسٹم کی ترتیب میں ہوا صاف کرنے، جذب کرنے والے برتن، پریشر سینسرز، آکسیجن سینسرز، خودکار کنٹرول، گیس پائپنگ، اور کمیونیکیشن انٹرفیس شامل ہیں۔ NEWTEK کی شائع کردہ PSA آکسیجن کی خصوصیات میں 1–300 Nm³/h سے پیداواری صلاحیت، 93% ± 3% کی آکسیجن کی خالصیت، اور ترتیب کے لحاظ سے 0.01–0.5 MPa کا آکسیجن آؤٹ لیٹ پریشر شامل ہے۔
تجارتی آبی زراعت کے لیے، PSA سسٹم کو آکسیجن ریسیورز، آکسیجن کونز، ڈفیوزر، تحلیل شدہ آکسیجن سینسرز، اور پانی کے علاج کے آلات سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔ حتمی صلاحیت کا تخمینہ بائیو ماس، پانی کے درجہ حرارت، ہدف DO، چوٹی آکسیجن کی طلب، آکسیجن کی منتقلی کی کارکردگی، اور منصوبہ بند پیداوار کی توسیع سے لگایا جانا چاہیے نہ کہ صرف تالاب کے علاقے سے۔
