集中的な水産養殖のための穿孔されたプールされた円形の段階的なカスケード曝気システムのパフォーマンスの調査

曝気は、水の適切な溶存酸素（DO）レベルを維持するために水産養殖において重要な役割を果たします。これは、水生寿命をサポートするために不可欠です。ただし、パドルホイールエアレーターや拡散したエアエアレーターなどの従来の通気システムには、多くの場合、高エネルギー消費、頻繁なメンテナンス、および運用コストが高くなります。これらの課題に対処するために、この研究論文は、集中的な養殖のために、より持続可能で費用対効果の高いエアレーターの開発と評価を提示します。実験室の実験は、組積みのタンクで実施され、異なる底半径（RB）と放電（Q）を使用したPPCSCエアレーターの性能を評価しました。結果は、4.564±0.6662 kg O2/kWhの最高標準曝気効率（SAE）が、0.75 mの底半径（RB）と0.016 m3/sの放電（Q）で達成されたことを示しました。開発された回帰モデルは、PPCSCシステムで使用されるさまざまなRBおよびQ値について、標準酸素移動速度（SOTR）とSAEを効果的に評価することがわかった。RBとQの両方が、PPCSCエアレーターのSOTRとSAEに大きな影響を与えることがわかりました。全体として、PPCSCエアレーターは、高性能と運用コストの削減により、小規模なタンクベースの集中養殖の有望なオプションです。

Aeration plays a crucial role in aquaculture to maintain adequate dissolved oxygen (DO) levels in water, which is essential for supporting aquatic life. However, traditional aeration systems such as paddlewheel aerators or diffused air aerators often come with high energy consumption, frequent maintenance, and greater operational costs. To address these challenges, this research paper presents the development and evaluation of a more sustainable and cost-effective aerator, named the perforated pooled circular stepped cascade aerator (PPCSC), for intensive aquaculture. Laboratory experiments were conducted in a masonry tank to assess the performance of the PPCSC aerator with different bottom radii (Rb) and discharges (Q). The results showed that the highest standard aeration efficiency (SAE) of 4.564 ± 0.6662 kg O2/kWh was achieved with a bottom radii (Rb) of 0.75 m and a discharge (Q) of 0.016 m3/s. A developed regression model was found to effectively evaluate the standard oxygen transfer rate (SOTR) and SAE for different Rb and Q values used in the PPCSC system. Both Rb and Q were found to significantly impact the SOTR and SAE of the PPCSC aerator. Overall, the PPCSC aerator is a promising option for small-scale tank-based intensive aquaculture due to its high performance and lower operational costs.