エアレーターの動作原理と種類

エアレーターの主な性能指標は、有酸素能力と電力効率として定義されます。酸素添加能力とは、1 時間あたりにエアレーターによって水域に追加される酸素の量をキログラム/時間で表します。電力効率とは、エアレーターが 1 kWh の電力を消費する水の酸素化量をキログラム/kWh 単位で表します。たとえば、1.5 kW 水車曝気装置の電力効率は 1.7 kg/kWh です。これは、機械が 1 kWh の電力を消費し、水域に 1.7 kg の酸素を追加できることを意味します。
エアレーターは水産養殖生産でますます広く使用されていますが、一部の漁業従事者はまだその動作原理、種類、機能を理解しておらず、実際の操作では盲目的でランダムです。ここでは、実際に習得できるように、最初にその動作原理を理解する必要があります。皆さんご存知のとおり、エアレーターを使用する目的は水に溶存酸素を加えることであり、これには酸素の溶解度と溶解速度が関係します。溶解度には、水温、水の塩分、酸素分圧の 3 つの要素が含まれます。溶解速度には、溶存酸素の不飽和度、水とガスの接触面積と接触方法、水の動きの 3 つの要素が含まれます。このうち、水温と水の塩分濃度は水域の安定した状態であり、一般に変えることはできません。したがって、水域に酸素を添加するには、酸素の分圧、水とガスの接触面積と接触方法、水の動きという 3 つの要素を直接的または間接的に変更する必要があります。この状況に対応して、エアレーターの設計時に講じられた対策は次のとおりです。
1) 機械部品を使用して水域を撹拌し、対流交換と界面の更新を促進します。
２）水を微細なミスト液滴に分散させ、気相中に噴霧して水とガスの接触面積を増加させる。
3) 負圧で吸い込み、ガスをマイクロバブルに分散させ、水中に押し込みます。
各種のエアレーターはこの原理に基づいて設計、製造されており、酸素の溶解を促進するための一つの手段、あるいは二つ以上の手段を講じています。
インペラエアレーター
曝気、水撹拌、ガス爆発などの機能を総合的に備えています。現在最も多く使用されている曝気装置で、年間生産量は約15万台です。酸素化能力と電力効率は他のモデルに比べて優れていますが、動作音が比較的大きくなります。水深1メートル以上の大規模な池での養殖に使用されます。

水車エアレーター:酸素化を高め、水の流れを促進する優れた効果があり、シルトが深く、面積が1000〜2540平方メートルの池に適しています[6]。
ジェットエアレーター:水車式、膨張式、散水式等の曝気装置に比べて曝気動力効率が高く、構造が簡単で水流の形成と水体の撹拌が可能です。ジェット酸素供給機能は、魚体を損傷することなく水体をスムーズに酸素供給することができ、稚魚池での酸素供給の使用に適しています。
水スプレーエアレーター:優れた酸素増強機能があり、短時間で表層水中の溶存酸素を急速に増加させることができ、芸術的な装飾効果もあり、庭園や観光地の魚のいる池に適しています。
インフレータブルエアレーター:水深が深いほど効果が高く、深場での使用に適しています。
吸入エアレーター:負圧吸引により空気を水中に送り込み、水と渦を形成して水を前方に押し出すため、混合力が強いです。下層水への酸素増進能力はインペラーエアレーターよりも強く、上層水への酸素増進能力はインペラーエアレーターより若干劣ります[4]。
渦流エアレーター:主に中国北部の氷河下水の酸素化に使用されており、酸素化効率が高い[4]。
酸素ポンプ:軽量、簡単な操作、単一の酸素増強機能により、水深0.7メートル未満、面積0.6ムー未満の稚魚養殖池または温室養殖池に一般的に適しています。