पुनःप्रवाही समुद्री पालन प्रणालियों में प्रोटीन स्कीमर्स की भूमिका और कार्यात्मक सिद्धांत

जम्मा हुआ ठोस कण माटी-आधारित औद्योगिक पुन:चक्रीकृत समुद्री पालनी प्रणालियों के विभिन्न पहलुओं पर ख़राब प्रभाव डालता है, इसलिए पुन:चक्रीकृत समुद्री पालनी उपचार में जम्मा हुए ठोस कणों को हटाना प्राथमिक लक्ष्य है। पुन:चक्रीकृत समुद्री पालनी प्रणाली में कणों का अधिकांश 100 माइक्रोन से छोटा होता है। पानी की उथली, जैविक विघटन और यांत्रिक उत्तेजना जैसे कारकों के कारण, जिन कणों को समय पर हटाया नहीं जाता है, वे छोटे कणों में विघटित हो जाते हैं, आमतौर पर 30 माइक्रोन  से छोटे। ऐसी स्थिति में, धूल उतारने का उपचार और यांत्रिक फ़िल्टरेशन असफल हो जाएगा।

फोम वियोजन प्रौद्योगिकी एक प्रौद्योगिकी है जिसे छोटे सuspend कणों को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है। जल शरीर में हवा प्रवेश कराने पर, जल में उपस्थित सरफ़ेक्टेंट छोटी बुलबुलियों द्वारा अवशोषित होता है, और फिर बुलबुलियों की ऊप्कारी बल के साथ जल की सतह पर चढ़कर फोम बनाता है, जिससे जल में घुले और suspend पदार्थों को हटाया जाता है। वर्तमान में, फोम वियोजन को पुन: घूमते पालन प्रणाली में छोटे कणों को प्रभावी रूप से हटाने के लिए मुख्य प्रक्रियाओं में से एक माना जाता है, और यह पुन: घूमते पालन प्रणाली का महत्वपूर्ण हिस्सा है।

प्रोटीन स्कीमर का सिद्धांत

• फोम फ्रैक्शनेशन सिद्धांत

प्रोटीन सेपारेटर का मुख्य रूप से फ़ॉम सेपारेशन के सिद्धांत पर आधार है। एक पुनःचक्रीय मछली पालन प्रणाली में, मछली पालन जीवों के बचे हुए खाद्य और उन्हें छोड़े गए अपशिष्टों में बड़ी मात्रा में जैविक पदार्थ होते हैं, जैसे कि इन जैविक पदार्थों में प्रोटीन जैसे सतह उत्तेजक पदार्थ द्विधातुक (hydrophilic और oleophilic दोनों) होते हैं। जब पानी में बहुत सारे छोटे-छोटे बुलबुले प्रवेश कराए जाते हैं, तो ये सतह उत्तेजक पदार्थ बुलबुलों की सतह पर चिपक जाते हैं। बुलबुलों के ऊपर उठने पर, बुलबुले, जिनकी सतह पर प्रोटीन और अन्य पदार्थ चिपके हुए होते हैं, पानी की सतह पर एक फ़ॉम परत बनाते हैं। फ़ॉम परत का घनत्व छोटा होता है और यह पानी से आसानी से अलग हो जाता है, इस प्रकार पानी में प्रोटीन जैसे जैविक पदार्थों को हटा दिया जाता है।

• शारीरिक-रसायनिक प्रक्रिया

लघुतम दृष्टिकोण से, बुलबुलों और पानी के बीच सतहि तनाव होता है। जब बुलबुले पानी में ऊपर उठते हैं, पानी में मौजूद यौगिक अणु सतहि तनाव के कारण बुलबुलों की सतह की ओर एकत्रित हो जाते हैं। यह एक भौतिक वशीकरण प्रक्रिया है, जिसमें कुछ रासायनिक परिवर्तन भी होते हैं, जैसे कि यौगिक अणुओं के बीच संवाद और बुलबुलों की सतह के साथ रासायनिक अभिक्रियाएँ। उदाहरण के लिए, कुछ प्रोटीन अणुओं का विघटन हो सकता है, जिससे वे बुलबुलों पर वशीकृत होने में आसानी से हो जाते हैं।

पुनःसंचारी मछली पालन में प्रोटीन स्कीमर की भूमिका

• पानी की शोधन

1. यौगिक पदार्थ को हटाएं

प्रोटीन सेपारेटर पानी से जैविक पदार्थों को, जिसमें प्रोटीन, वसा, चीनी आदि शामिल हैं, प्रभावी रूप से हटा सकते हैं। यदि ये जैविक यौगिक पानी में जमा हो जाते हैं, तो उन्हें माइक्रोआरगेनिस्म द्वारा विघटित किया जाता है, जिससे घुली हुई ऑक्सीजन की बड़ी मात्रा खपत होती है और अमोनिया नाइट्रोजन और नाइट्राइट जैसी हानिकारक पद्धतियाँ उत्पन्न होती हैं। एक प्रोटीन सेपारेटर के माध्यम से ये जैविक यौगिक हटाने से बाद के जैविक फ़िल्टरेशन का दबाव कम हो सकता है और पानी में हानिकारक पदार्थों का उत्पादन कम हो सकता है। उदाहरण के लिए, प्रोटीन सेपारेटर के बिना पानी में रासायनिक ऑक्सीजन मांग (COD) 100mg/L से अधिक तक तेजी से बढ़ सकती है, जबकि प्रोटीन सेपारेटर का उपयोग करके COD को 30-50mg/L के आसपास नियंत्रित किया जा सकता है।

2. अमोनिया नाइट्रोजन के उत्पादन को कम करें

प्रोटीन सेपारेटर द्वारा नाइट्रोजन-युक्त यौगिकों, जैसे प्रोटीन को हटाने से, पानी में अमोनिया नाइट्रोजन का संभावित स्रोत कम हो जाता है। यह बात फिर से परिपथित पालतू जलचर प्रणाली में अमोनिया नाइट्रोजन की कम सांद्रता बनाए रखने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि अमोनिया नाइट्रोजन पालतू जलचर जीवों के लिए बहुत जहरीला होता है।

• सुधारित जल स्पष्टता

प्रोटीन सेपारेटर न केवल यौगिक पदार्थों को हटा सकता है, बल्कि पानी में 30 माइक्रोन से कम की आकृति वाले उबड़-मुबड़ भाग भी दूर कर सकता है, जिससे पानी की पारदर्शिता में सुधार होता है और पालतू जलचर जीवों के विकास में बढ़ोतरी होती है।

• रोग प्रसार की कमी

रोगजनक पाठकों को हटाना: पानी में यौगिक पदार्थ और उबड़-मुबड़ भाग अक्सर रोगजनकों, जैसे बैक्टीरिया, वायरस और परजीवी के पाठक होते हैं। प्रोटीन सेपारेटर इन पाठकों को हटाता है, जिससे पानी में रोगजनक प्रसार की संभावना कम होती है और पालतू जलचर जीवों में रोग संक्रमण का खतरा कम होता है।