Ролята и работния принцип на протеиновите скимиращи в системите за рециркулация в аквакултурата

Твърдите подвесени частици имат неблагоприятно влияние върху различни аспекти на земните индустриални системи за рециркулиран аквакултурен бизнес, затова премахването на твърдите подвесени частици е основната цел на лечението при рециркулиращата аквакултура. Най-голямото количество частици в системата за рециркулираща аквакултура са по-малки от 100 микрона по размер. Поради фактори като водна турбулентност, биодеградация и механично възбуждане, подвесените частици, които не могат да бъдат премахнати навреме, ще се разпаднат на по-малки частици, обикновено по-малко от 30 микрони  по размер. В този случай, седиментационното лечение и механичната филтриране ще станат неефективни.

Технологията за разделение на пенообразуване е технология, използвана за премахване на мелки възвешени частици. Чрез внасяне на въздух в водното тяло, повърхностния активен агент във водата се абсорбира от малките пузыри и след това се издига до повърхността на водата с плутащата сила на пузырите, образувайки пенообразуване, което позволява да се премахнат разтворимите и възвешени вещества във водата. В момента разделението на пенообразуване се счита за един от основните процеси, които ефективно премахват микрочастици в системата за рециркулирано аквакултурно отглеждане и е важна част от системата за рециркулирано аквакултурно отглеждане.

Принцип на белковите филтри

• Принцип на пенна фракционация

Сепараторът за протеини се основава предимно на принципа на пенообразуването. В рециркулиращата аквакултурна система, поради наличието на голямо количество органични вещества в екскрементите и остатъците от храната на аквакултурните организми, повърхностните активни вещества като протеини в тези органични вещества имат амфифилния характер (едновременно водолюбив и маслолюбив). Когато в водата се внасят голямо количество мръсни бъблинки, тези повърхностни активни вещества се абсорбират на повърхността на бъблините. С изкачването на бъблините, те със своята абсорбирала протеини и други вещества образуват пенообразен слой на повърхността на водата. Плотността на пената е ниска и лесно се отделя от водната маса, по този начин премахвайки органичните вещества като протеини от водата.

• Физико-химичен процес

От микроскопична перспектива, съществува повърхностна напрегнатост между пузырите и водата. Когато пузырите се движеят нагоре във водата, органичните молекули във водата се сграждат към повърхността на пузырите под действието на повърхностната напрегнатост. Това е процес на физическа абсорбция, придружаван от някои химични промени, като взаимодействия между органичните молекули и химически реакции с повърхността на пузырите. Например, някои протеинови молекули могат да претърпят денатурация, което ги прави по-лесно абсорbirани от пузырите.

Ролята на протеиновите филтри в рекиркулиращото аквакултурно стопанство

• Очистване на вода

1. Премахване на органични вещества

Сепараторите за протеини могат ефективно да премахнат органични вещества от водата, включително протеини, мазнини, захари и т.н. Ако тези органични съставки се натрупват във водата, те ще бъдат разлагани от микроби, които ще използват голямо количество на растворен кислород и ще произведат шкодливи вещества като амоняков nitrogen и нитрити. Премахването на тези органични съставки чрез сепаратор за протеини може да намали натискът върху последващия биологичен филтриране и да намали производството на шкодливи вещества във водата. Например, без сепаратор за протеини, химическият кислороден дебит (COD) във водата може бързо да се повиши над 100 мг/Л, докато при използване на сепаратор за протеини COD може да бъде контролиран около 30-50 мг/Л.

2. Намалява производството на амоняков nitrogen

Благодарение на премахването на азотсъдържащи органични съединения, като протеини, от белтъчен сепаратор, се намалява потенциалният източник на амоняков азот във водата. Това е от съществено значение за поддържане на ниска концентрация на амоняков азот в системата за рециркулация при аквакултурата, тъй като амоняковият азот е силно токсичен за аквакултурните организми.

• Подобряване на чистотата на водата

Белтъчният сепаратор може да премахва не само органични вещества, но и да носи сuspendирани частици с размер по-малък от 30 микрона във водата, подобрявайки прозрачността на водата и насърчавайки растежа на аквакултурните организми.

• Намаляване на предаването на болести

Премахване на носители на патогени: Органичните вещества и suspendираният материал във водата често са носители на патогени, като бактерии, вируси и паразити. Белтъчният сепаратор премахва тези носители, което намалява шансовете за предаване на патогени във водата и намалява рискът от заразяване с болести на аквакултурните организми.