Recirkulācijas akvakultūras sistēmā visa uzmanība tiek pievērsta skābeklim. Katrā RAS iekārtā attīstītajā pasaulē ir dublēti izšķīdušā skābekļa sensori, automātiskas skābekļa piegādes sistēmas un trauksmes loģika, kas nosūta operatoram ziņojumu pulksten 3:00 naktī, kad samazinās izšķīdušā skābekļa daudzums. Oglekļa dioksīdam tas viss netiek pievērsts.
Bioloģija ir nežēlīga. Laša smolts, kas patērē 1 kilogramu barības, elpošanas ceļā saražo aptuveni 1,2 kilogramus CO₂ — vairāk CO₂ masas nekā barības masa, kas pārvērsta augšanā. Caurplūdes sistēmā šis CO₂ izskalojas kopā ar ūdeni. Recirkulācijas sistēmā, kur 95–99% ūdens tiek attīrīti un atgriezti, CO₂ uzkrājas. Bez aktīvas izvadīšanas tvertnē koncentrācija palielinās līdz 30–50 mg/l dažu dienu laikā pēc pilna ielaišanas blīvuma sasniegšanas.
Bojājumu slieksnis neatbilst vairuma operatoru cerībām. Zivis var izdzīvot skābekļa piesātinājumā līdz 60 %. Tās nevar izdzīvot hronisku CO₂ līmeni virs 15–20 mg/l — līmeni, pie kura sākas respiratorā acidoze. Zivju asiņu pH līmenis pazeminās, barības konversijas efektivitāte samazinās, augšanas ātrums apstājas, un žaunu bojājumi kļūst redzami tikai autopsijas laikā. Lašu audzētavā uz sauszemes, kur vienā tvertnē ir zivju biomasa 400 000 ASV dolāru vērtībā, divu mēnešu augšanas apstāšanās neatpazītas CO₂ uzkrāšanās dēļ ir sešciparu zaudējums, kas nekad neparādās nevienā trauksmes signālā.
Mērīšanas problēma: kāpēc CO2 sensori ir sarežģīti
Izšķīdušā CO₂ mērījumos tiek izmantots Severinghausa elektroda princips. CO₂ difundējas caur gāzu caurlaidīgu membrānu plānā iekšējā elektrolīta slānī, mainot tā pH līmeni. pH izmaiņas, kas mērītas attiecībā pret atsauces elektrodu, ir proporcionālas CO₂ daļējajam spiedienam. Mērījums ir ticams, ja sensors tiek uzturēts labā stāvoklī.
Praktiskā problēma RAS sistēmā ir nobīde. Membrāna aizsērē ar bioplēvi. Iekšējais elektrolīts noplicinās. Atsauces savienojums aizsprosto ar suspendētām cietvielām. Mēnesi neapkopts CO₂ sensors var novirzīties par 30–50 % no kalibrēšanas punkta, rādīdams 8 mg/l, lai gan tvertnē faktiski ir 25 mg/l. Tā ir atšķirība starp “drošu” un “hronisku acidozi”, kas SCADA ekrānā tiek norādīta kā normāla vērtība.
Honde izšķīdušā CO₂ sensors ir paredzēts RAS izvietošanai, jo tā membrānas kasetni var nomainīt lietotājs uz vietas, tā RS485 Modbus-RTU izeja tiek tieši savienota ar iekārtas PLC, un tā automātiskā temperatūras kompensācija saglabā precizitāti tipiskā RAS darbības diapazonā no 8 °C līdz 20 °C.
Trūkstošā vadības cilpa
Mūsdienīga lašu audzētava uz sauszemes darbojas ar šādu vadības arhitektūru:
Skābekļa kontrole tiek veikta automātiski — DO sensori darbina skābekļa piegādes sistēmas slēgtā cilpā. Temperatūras kontrole tiek veikta automātiski — sildītāji un dzesētāji reaģē uz tvertnes sensoriem. pH kontrole tiek veikta automātiski — nātrija bikarbonāta dozēšana reaģē uz pH zondēm. CO₂ tiek mērīts — ja vispār — kā manuāls paraugs reizi nedēļā un analizēts ar galda mērītāju laboratorijā.
Rezultātā iegūst procesu, kas tiek kontrolēts četrās dimensijās, bet piektā dimensija tiek pārvaldīta akli. Degazācijas kolonna — pildītais tornis vai vakuuma stripperis, kas noņem CO₂ — darbojas ar fiksētu ātrumu, kas ir pielāgots maksimālajai slodzei neatkarīgi no faktiskā pieprasījuma. Operatoram nav datu, lai atbildētu uz visvienkāršāko jautājumu: vai degazators šodien noņem pietiekami daudz CO₂?
Honde CO₂ sensora uzstādīšana tvertnes atgaitas līnijā noslēdz šo cilpu. Sensors mēra faktisko CO₂ koncentrāciju ūdenī, kas ieplūst tvertnē. RS485 izeja darbina degazatora vadību: kad CO₂ tuvojas 15 mg/l, attīrīšanas gaisa plūsma palielinās; kad tā nokrītas zem 8 mg/l, gaisa plūsma samazinās. Degazators darbojas ar tādu efektivitāti, kāda ūdenim faktiski nepieciešama, un zivis nekad nesasniedz acidozes slieksni.
Risinājuma arhitektūra lašu ieguves iekārtai uz sauszemes
CO₂ sensors ir uzstādīts tvertnes atgriešanas līnijā, lejpus skābekļa sistēmas, augšpus tvertnes ieplūdes — punktā, kur ūdens gāzes sastāvs atspoguļo to, ko zivis faktiski piedzīvos. Datu reģistrētājs ar ekrānu RAS vadības telpā reāllaikā parāda CO₂, DO, pH un temperatūru katrai tvertnes grupai. Ražošanas vadītājs pārskata CO₂ tendences rīta apstāšanās laikā līdzās barošanas ierakstiem — tagad abi datu kopumi korelē.
Iestādes ūdens kvalitātes komanda iknedēļas verifikācijas laikā izmanto rokas mērītāju ar CO₂ zondi — no tvertnes paņemts paraugs, ko mēra ar portatīvo atskaites punktu, un salīdzināts ar uzstādīto sensoru. Novirze, kas pārsniedz ±2 mg/l, izraisa membrānas kasetnes nomaiņu, kas ir 10 minūšu procedūra.
RS485 Modbus-RTU izeja tiek tieši savienota ar RAS PLC — katrā komerciālajā RAS iekārtā tiek izmantota Siemens vai Allen-Bradley vadības sistēma ar iebūvētu Modbus atbalstu. Iekārtām, kurās ir vairākas ēkas — inkubatori, audzētavas un smoltu vienības, kas izvietotas visā teritorijā —, sensori pārraida datus uz centrālo ražošanas pārvaldības platformu, izmantojot GPRS, 4G, WIFI, LoRa vai LoRaWAN bezvadu moduļus, kas ir apkopoti MQTT Json formātā.
Mākoņserveris un programmatūra apkopo CO₂, DO, pH un temperatūras datus no visām tvertnēm, parādot reāllaika datus un vēstures datus visā objektā. Trauksmes releja sistēma darbojas divos līmeņos: pie 15 mg/l relejs palielina degazatora gaisa plūsmu; pie 20 mg/l — acidozes sliekšņa — relejs eskalē trauksmi dežūrējošajam ražošanas vadītājam un reģistrē notikumu objekta zivju labturības reģistros. ES un Norvēģijas jurisdikcijās, kur zivju labturības dokumentācija ir normatīva prasība, laika zīmoga CO₂ vēsture ir pierādījumu taka, kas nepieciešama auditiem.
Lauka rezultāti: Sauszemes smoltu iekārta, Rietumnorvēģija, 2026. gads
Komerciāla Atlantijas laša smoltu audzētava Norvēģijas rietumos, kas pilnībā recirkulācijas sistēmā saražo 2,5 miljonus smoltu gadā, laikā no 2026. gada janvāra līdz martam savos 24 audzēšanas tvertnēs uzstādīja Honde CO₂ sensorus.
Darbības rezultāti pēc 5 mēnešiem (līdz pavasara smoltu ražošanas maksimumam):
- •Nepārtrauktie sensori atklāja, ka tvertnē esošā CO₂ koncentrācija dienā svārstās no 6 līdz 24 mg/l, ko noteica barošanas cikli un degazatora darbība, savukārt iepriekšējā iknedēļas paraugu ņemšanas rezultātos pastāvīgi tika ziņots par labvēlīgu vidējo vērtību 10–12 mg/l. Zivis visblīvākajos tvertnēs aptuveni 30–40 % no ražošanas cikla bija dzīvojušas hroniskas acidozes līmenī.
- •Pēc tam, kad degazatora vadības cilpa tika aizvērta — relejs modulēja attīrīšanas gaisa plūsmu atbilstoši sensora rādījumam —, vidējais tvertnes CO₂ līmenis visās 24 tvertnēs stabilizējās starp 8 un 14 mg/l.
- •Barības konversijas koeficients audzēšanas periodā no maija līdz jūnijam uzlabojās par 11 % salīdzinājumā ar to pašu periodu 2025. gadā, ko ražošanas vadītājs tieši skaidroja ar CO₂ izraisītas acidozes likvidēšanu.
- •Trauksmes releja sistēma pirmā mēneša laikā — pirms degazatora vadības cilpas pilnīgas noregulēšanas — reģistrēja 37 eskalācijas notikumus pie 20 mg/l sliekšņa, un pēdējā izmēģinājuma mēnesī — nevienu eskalācijas notikumu.
- •Iestādes zivju labturības dokumentācijā 2026. gada pavasara auditam pirmo reizi bija iekļauta nepārtraukta CO₂ vēsture, iepriekšējos punktveida paraugu ierakstus aizstājot ar pilnīgu, laika zīmogu apzīmētu datu kopu.
Sazinieties ar Honde Technology, lai saņemtu RAS un akvakultūras monitoringu
Honde Technology ir Vācijas TUV un Alibaba verificēts ražotājs. Mēs piegādājam izšķīdušā CO₂ mērīšanas aparatūru, RS485 PLC saskarni un degazatora vadības loģiku, kas nepieciešama sauszemes akvakultūras darbībām, kur katrs barības konversijas procentpunkts ietekmē peļņu.
Lai iegūtu plašāku informāciju par sensoriem un pielāgotiem lietu interneta (IoT) risinājumiem, lūdzu, sazinieties ar Honde Technology Co., LTD.
- WhatsApp: +86-15210548582
- E-pasts: info@hondetech.com
- Uzņēmuma tīmekļa vietne: www.hondetechco.com
Publicēšanas laiks: 2026. gada 11. augusts