Bọt khí nano đích thực

Là thiết bị Ca An Tech dựa vào nghiên cứu, phát triển bởi các nhà khoa học Viện Hải Sản  đưa ra thiết bị tạo bọt khí nano ở mức 700 triệu bong bóng /ml. Bọt khí nano ngoài việc cung cấp oxy hòa tan trong nước có thể lên đến 40ppm (oxy nguyên chất) còn có các giá trị vật lý của bọt khí giúp các đơn vị nuôi trồng thủy sản phòng ngừa bệnh cho vật nuôi, cải tạo môi trường ao hiệu quả.

B1. Tạo oxy từ khí trời

Máy tạo khí oxy từ khí trời được chế tạo theo công nghệ PSA (Pressure Swing Absorption). Cấu tạo thiết bị gồm các bộ phận chính như sau:
– Máy nén khí.
– Bộ phận lọc bụi, lọc ẩm không khí
– Bình tách oxy
– Bình chứa oxy
– Bộ phận điều khiển
– Hệ thống van áp suất

Sơ đồ hoạt động của máy tạo oxy từ khí trời

Hình máy ngoài và trong

Diễn giải nguyên lý:

Khí trời được đưa qua máy nén khí để tăng áp suất. Máy nén khí sử dụng loại máy nén không dầu có áp lực đến 15 bar và được làm mát bằng quạt gió.
Khi nối máy vào nguồn điện và cho máy hoạt động, bộ điều khiển cho ra một tín hiệu để mở van vào và ra của bình làm giàu oxy thứ nhất (gọi tắt là bình 1), đồng thời đóng van vào và ra của bình làm giàu oxy thứ 2 (gọi tắt là bình 2).
Bình 1 và bình 2 có cấu tạo hoàn toàn giống nhau, dạng hình trụ, bên trong chứa hạt carbon hoạt tính CMS. Lớp hạt CMS này rất xốp và có đặc điểm đặc biệt là chỉ cho các phân tử N2 đi qua và giữu lại các phân tử 02.
Nguyên tắc lọc khí dựa trên kích thước phân tử của các loại khí và dựa trên tính ưu việt của các hạt carbon hoạt tính CMS. Khí nén đi vào bình 1 chứa hạt CMS, phân tử oxy với kích thước 2,9 angstrom sẽ bị hút vào các lỗ kích thước 3 angstrom trên bề mặt hạt CMS, phân tử ni tơ có kích thước 3,1 angstrom sẽ đi qua các tầng hạt CMS trong bình 1 và đi ra ngoài khí quyển. Sau một thời gian nhất định (55 giây) bộ điều khiển cho tín hiệu đóng van vào và ra của bình 1 và mở van vào và ra của bình 2. Lúc này bình 2 có tác dụng làm giàu oxy giống như giai đoạn trước của bình 1. Tại thời điểm này, ở đầu vào của bình 1 van xả khí oxy được mở ra gọi là quá trình hạ áp để xả khí oxy. Do áp lực của khí oxy ở trong bình 1 cao hơn so với áp lực khí quyển nên các phân tử oxy ngậm trong các hạt CMS trong bình 1 sẽ thoát ra ngoài và đi tới bình lưu trữ. Sau 55s bộ điều khiển lại cho ra tín hiệu để chuyển đổi các van ra và vào. Kết quả máy hoạt động liên tục nhờ 2 bình thay nhau làm việc và oxy được liên tục nạp vào bình dự trữ còn ni tơ được thoát ra ngoài khí quyển. Và như vậy áp lực làm việc trong các bình không vượt quá giới hạn cho phép, chế độ đóng – ngắt của máy nén khí được cài đặt ở ngưỡng 6 – 8 bar. Khí oxy đậm đặc từ trong bình dự trữ được đưa qua một van điện từ, qua bộ điều chỉnh lưu lượng và theo ống dẫn đi tới Máy tạo bọt khí nano oxy trong nước.

• Thông số kỹ thuật của Máy tạo khí oxy từ khí trời
• Lưu lượng khí oxy: ≥ 15 lít/phút
• Nồng độ oxy ≥ 93%
• Điện năng tiêu thụ: 630W + Điện áp: 220V
• Kích thước: (420 x 300 x 620)mm
• Khối lượng: 25kg

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Máy tạo bọt khí nano oxy trong nước

Máy tạo bọt khí nano oxy trong nước được chế tạo theo nguyên lý dòng chảy xoáy. Cấu tạo thiết bị gồm các bộ phận chính như sau:
1/ Máy bơm ly tâm
2/ Ống dẫn nước vào bầu nano
3/ Bầu nano
4/ Cảm biến oxy
5/ Bộ điều khiển tự động mở – tắt máy theo cảm biến oxy.

Sơ đồ cấu tạo Máy tạo bọt khí nano oxy trong nước

Máy BKN Nano A-5, lắp đặt thử nghiệm, chế tạo theo dự án lưu trữ cá bằng bọt khí nano ni-tơ.

Nguyên lý hoạt động:

Nước được bơm từ ao nuôi qua máy bơm ly tâm. Máy bơm đưa nước đến bầu nano. Bầu nano được thiết kế gồm 2 ống hình trụ tròn lồng vào nhau, đường kính ống ngoài gấp 2 lần ống trong. Gọi là “bầu nano ngoài” và “bầu nano trong”.
Nước qua máy bơm đi vào bầu nano ngoài. Từ bầu ngoài, nước đi vào bầu nano trong qua 20 lỗ tiếp tuyến với thành bầu nano trong để tạo thành dòng chảy xoáy ly tâm tốc độ cao ở bầu nano trong. Ở giữa bầu nano trong hình thành khu vực áp suất âm, có tác dụng tự hút khí oxy vào trong bầu nano.
Khí oxy được dẫn vào bầu nano trong qua một kim phun đặt tại tâm đáy của bầu nano trong. Tại bầu nano trong, nước và bọt khí oxy sẽ được trộn với nhau. Dòng nước và bọt khí chảy xoáy bên trong bầu với áp lực và tốc độ cao tạo ra lực ma sát rất lớn, làm những bọt khí đường kính 1mm (10-3 mét) vỡ ra, tạo thành những hạt bọt khí có kích thước nhỏ hơn, khoảng từ 10-6 mét đến 10-8 mét.

Nước chứa bọt khí nano oxy từ bầu trong sẽ được xả trở lại ao nuôi. Dưới áp lực và tốc độ dòng chảy trong bầu nano cao, các hạt bọt khí oxy siêu nhỏ ma sát với dòng nước và thành bầu nano, nên nó tích điện âm ở bề mặt. Chúng có tác dụng hút các chất hữu cơ khác mang điện tích dương, do đó chúng có tác dụng làm sạch nước rất hiệu quả.
Các bọt khí nano oxy, vì là loại cực nhỏ nên không thể nhìn thấy bằng mắt thường, chúng không nổi lên khỏi mặt nước, chúng có thể tồn tại trong nước trong một thời gian dài. Các bong bóng khí siêu nhỏ mang điện tích âm, nên chúng không thể kết hợp lại với nhau để tạo thành bọt khí lớn hơn và nổi lên mặt nước như bong bóng khí thông thường. Do tính chất này mật độ của bong bóng nano oxy trong nước sẽ không giảm, giúp duy trì hàm lượng DO cao trong ao nuôi.

Thông số kỹ thuật của Máy tạo bọt khí nano oxy trong nước

• Công suất xử lý nước: 500m3/4h
• Tiêu chuẩn oxy hòa tan: D/O ≥ 10ppm
• Điện năng tiêu thụ: 2.200W
• Điện áp: 220V + Kích thước: (520x460x550)mm
• Khối lượng: 38kg
• Nước sản xuất: Việt Nam

Ứng dụng Công nghệ tạo bọt khí nano Oxygen trong nuôi tôm thẻ chân trắng giúp tăng hàm lượng oxy hòa tan trong ao nuôi, hạn chế các chất độc hại, tạo điều kiện cho tôm sinh trưởng và phát triển tốt.

Những lợi ích Công nghệ Nano Oxygen có thể mang lại trong nuôi tôm thẻ:

• Sử dụng thiết bị tạo bọt khí Nano Oxygen trong nuôi tôm giúp duy trì mức D/O = 7 – 10 mg/l. Đặc biệt vào thời điểm ban đêm từ 20h đến 5h sáng.
• Khi lắp thiết bị tạo bọt khí Nano Oxygen trong ao nuôi tôm chỉ cần sử dụng 1 giàn quạt đảo nước (đối với ao tròn), giúp giảm chi phí điện năng.
• Hệ thống vận hành tự động giúp duy trì lượng oxy hoà tan ổn định trong ao tôm, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất, tiết kiện sức lao động của con người.
• Hàm lượng oxy hòa tan trong nước cao, giúp kìm chế các dịch bệnh gây ra do các dòng vi khuẩn hiếm khí Vibriosis, như bệnh phân trắng, gan tụy…
• Hàm lượng oxy hòa tan trong nước ao nuôi cao, ổn định sẽ giúp phát triển tốt các dòng men vi sinh Bacillus có lợi, giúp giải quyết tốt các chất thải độc hại như NH₃, NO₂, H₂S…
•  Hàm lượng oxy hòa tan trong nước ao nuôi cao, ổn định sẽ giúp tôm hoạt động mạnh, tăng sức đề kháng dịch bệnh, chuyển hóa tốt thức ăn (giảm hệ số FCR).
• Ngoài ra, các nghiên cứu cũng cho thấy mức oxy trong nước ao nuôi cao giúp ổn định mật độ tảo trong ao nuôi tốt hơn.

Hiện nay, các nước trên thế giới như Nhật Bản, Hàn Quốc đã nghiên cứu và thử nghiệm thành công công nghệ Nano oxygen trong nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, các sản phẩm này được chào bán ở Việt Nam với giá rất cao, khoảng 1,1 tỷ đồng/thiết bị. Trong khi đó, hệ thống thiết bị Nano Oxygen được nghiên cứu và sản xuất tại Việt Nam bởi người việt thấp hơn nhiều so với sản phẩm nhập khẩu.