Ipari gázok szerepe a haltenyésztés és feldolgozás során Paszera András Dénes Alkalmazástechnikai mérnök
Haltenyésztő telepek termelékenysége
A haltenyésztő telepek termelékenysége számos tényezőtől függ
• • • • • • •
Víz áramlás Víz minőség Víz hőmérséklet Felhasználható terület nagysága Takarmány konverzió Veszteség Összes oxigén bevitel
Truchas del Segres, Spain
Oxigén és termelékenység
Oxigén és termelékenység Sűrűség = ƒ (O2,in – O2,out) O2,out > 6 mg O2/l O2,in = 9 mg O2/l (O2,in – O2,out) = 9 – 6 = 3 mg/l à 3 mg/l elérhető a halak számára Tiszta oxigén segítségével magasabb oxigén Koncentráció érhető el a befolyó vízben Pl. O2, in = 12-13 mg/l (O2,in – O2,out) = 12 – 6 = 6 mg/l à 6 -7 mg/l elérhető a halak számára Dupla termelékenység
Ribotek, Serbia
Oldhatóság
90
Miért lehetséges tiszta oxigénnel nagyobb oxigén koncentrációt elérni?
Parciális oxigén nyomása a levegőben = 20.9 % Parciális oxigén nyomása a tiszta oxigénben = 100 %. Tehát tiszta oxigén 5* nagyobb oldhatóságot biztosít.
80 C [mg/I]
Nagyobb oldhatóság A Henry törvénynek megfelelően a gázok oldhatósága arányos a gázfázis parciális nyomásával
Oxigén oldhatósága légköri nyomáson
70 60 50 40
ΔC
30
Cs- Oxygen
20
Cs- air 10
ΔC
6*
0
Ct 0
10
20
* Minimum oxigén koncentráció
t [°C]
30
Kulcs számok pisztráng tenyésztés esetén
• Összes oxigén igény: 1 kg O2 à 2 kg hal • Tiszta oxigén igény : 0,2 – 0,25 kg O2/kg hal (= 40 – 50 %-a teljes igénynek) • Legalacsonyabb oxigén koncentráció az elfolyó vízben: + 6 mg/l • FCR (takarmányozási együttható) = 0,9 – 1 kg takarmány/kg hal. Ez lehetővé teszi a modern összetevők alkalmazását. • Feed rate: 0,4 – 1,7 %/nap; a legnagyobb takarmányozási ráta csak tiszta oxigén alkalmazása esetén valósítható meg. • Magasabb hőmérséklet optimum 16 C; 18 C túl magas; • Sűrűség: 50 – 120 kg pisztráng/m3 • Bejövő víz: 1 m3/s lehetővé tesz akár 1000 tonna pisztráng/year (tiszta oxigén alkalmazása esetén) • Telep nagysága: 5000 m2 elegendő akár 150 tonna pisztráng/év termeléshez (csak tiszta oxigén alkalmazásával) • Standard értékesítési méret: 300 g/db
Esettanulmány
Pisztráng tenyésztő telep 500 tonna/év kapacitással Termelés
hagyományosan tiszta oxigénnel
FCR 1 [kg takarmány/kg hal] tiszta oxigén fogyasztás [kg O2/kg hal] Takarmány költség [€/tonna hal]
1370
0.9 – 0.94
0.2 – 0.25 1233 - 1288
Oxygen költség [€/tonna hal]
-
45
Nettó megtakarítás
-
37 – 92 €/Ton
Előnyök
• Nagyobb sűrűség és megnövelt termelékenység • Kompenzálja a nyári magasabb hőmérsékletet és • • • • • •
rosszabb vízminőséget Ellenőrzött növekedési körülmények Megnövelt hús minőség Alacsonyabb takarmány konverziós ráta Magasabb takarmányozási ráta Jó minőségű tápvíz Alacsony telepítési költségek
Oxigén injektáló rendszerek
1. Oxigéndúsítás medencében
• Mélység: 8 m • Oxigén adagolás perforált matracokkal • Oxigéndúsítás 4 ppm-ről 18 ppm-re
Truchas del Segres, Spain
Oxigén injektáló rendszerek
2. Injektor rendszer dobozban Érkező víz
• Vízáramlás: 50 l/s vagy 80 l/s • Oxigéndúsítás:18 ppm-ről 22 ppm-re • Oxigén fogyasztás: 1 - 1.5 kg/h per doboz
Slots as water inlet O2 adagolás Oxigénnel dúsított víz
Oxigén injektáló rendszerek
3. Mély aknás oxigénbevezetés
Oxigén bevezetés
Skolysz Farm Poland
Oxigén injektáló rendszerek
4. Úszó oxigenátor
Pl. 0.37 kW 10 – 12 l O2/min. bevezetéshez
Oxigén injektáló rendszerek
5. Oxigén beoldás reaktorral
Cseppfolyós oxigén tartály
Hűtővíz kezelése ózonnal
Mi is az ózon ?
O3
•
Ózon =
•
a klórt megelőzve - a fluor után - a második legerősebb oxidáns
•
mesterségesen előállítható O2-ből
•
instabil, könnyen O2-re bomlik
•
erősen toxikus
Egy ózon rendszer fő komponensei
Ózon megsemmisítő Oxigén tartály Ózon generátor PLC-vel
Hűtővíz
O3 adagolás
Az ózon alkalmazási lehetőségei
•
fertőtlenítés és csíramentesítés
•
algaszám csökkentése ill. eltávolítása
•
íz- és szageltávolítás
•
Fe és Mn oxidáció, eltávolítás
•
szerves anyagok lebonthatóságának megnövelése
•
színanyagok roncsolása
•
nagytiszta vízipari felhasználás
A tiszta oxigén előnyei a levegővel szemben
• tiszta és meghatározó alkotórész: magas oldhatóság • nincs nitrogén beinjektálás, elkerülhetőek a hidraulikus problémák • gazdaságos
Jellemzők: Oxigén Nitrogén Argon CO2 Szennyeződés
Oxigén > 99,5 %
clean
Levegő 20,95 % 78,09 % 0,93 % 0,033 % +
A tiszta oxigén előnyei a levegővel szemben: oldhatóság
Az oxigén előnyei a levegővel szemben: oldhatóság 100
Oldhatóság [mg/l]
2 wt% ozone 13 wt % ozone
80
100 vol % oxygen 20,9 vol% oxygen
60
40
20
0 0
10
20
30
Hőmérséklet [oC]
40
50
Köszönöm figyelmüket!
Ipari gázok szerepe a halfeldolgozás során Debrecen, 2013. 03.28 Kapás László alkalmazástechnikai mérnök
Védőgázas csomagolás: gázok hatása a termékekre
• Szén-dioxid: - aerob mikroorganizmusok szaporodását gátolja, pl. Pseudomonas, Acinetobacter - túlzott mennyiségben szénsavas ízt okozhat
• Oxigén: - anaerob mikrobák szaporodását gátolja, pl. Clostridium fajok - segíti a szín megőrzését - gátolja a „csepegést” - túlzott mennyiségben oxidációt, avas ízt idézhet elő
• Nitrogén: - semleges gáz, térkitöltő szerepe van
Védőgázas csomagolás: standard gázok és keverékek
Védőgázas csomagolás: egyedi gázkeverékek halakhoz
friss halak
fehér halak
füstölt halak
lazac
O2 %
N2 %
--
20- 30
30
30
40
40
60
--
CO2 %
70- 80
20- 25
15- 20
60
rákféleségek
--
50
50
70
--
30
50
50
tonhal
tőkehal
--
Védőgázas csomagolás: gázösszetétel mérés (O2 / CO2)
Kriogén fagyasztás: fagyasztó szekrény
• A termékkel közvetlenül érintkező fagyasztóközeg:
- cseppfolyós nitrogén: - 196 °C
• • • • •
Jellemzők: ultra gyors 6 cm/h fagyasztási sebesség kisebb dehidratáció, kevesebb tömegveszteség jobb minőségű termék a felengedtetés után igényhez alkalmazkodó méretű fagyasztószekrény vagy alagút kisebb beruházási költségek
Kriogén fagyasztás: fagyasztó alagút és cseppfolyós nitrogén tároló tartály
Hűtveszállítás: OLIVO ládák szárazjéghez
• Poliuretán szigetelésű, polietilén felületű, tisztítható ládák • Szárazjég: pellet formára préselt szén-dioxid hó, - 78 °C • Hűtve illetve fagyasztva szállításhoz
Hűtve szállítás: Siber System
Siber System: OLIVO konténer + Siber fiók + cseppfolyós CO2 betöltés
• a cseppfolyós széndioxidból hó lesz (szárazjég) • ugyanaz a konténer alkalmas egyszer hűtött, máskor fagyasztott áru szállítására, 24 órán keresztül
Köszönöm figyelmüket! Kérdés esetén forduljanak hozzám bizalommal! Kapás László Alkalmazástechnikai mérnök
MESSER Hungarogáz Kft. Gases & Know-how H-1044 Budapest Váci út 117. Tel.: +36 1 435 1144 Mobil: +36 70 335 1144 Internet: http://www.messer.hu
