Uloga i način rada protein skimmer-a u sistemima recirkulacije ribarstva

Čvrsto održano čestičasto tvari ima štetne učinke na različite aspekte kopneno-osnovnih industrijskih recirkulacijskih ribarstvenih sustava, stoga je uklanjanje čvrsto održanih čestica glavni cilj obrade u recirkulacijskom ribarstvu. Većina čestica u recirkulacijskom ribarstvenom sustavu ima manju veličinu od 100 mikrona. Zbog faktora poput vode turbulencije, biodegradacije i mehaničkog agitiranja, održane čestice koje se ne mogu ukloniti na vrijeme se raspadnu u manje čestice, tipično manje od 30 mikrona  u veličini. U tom slučaju, sedimentacijska obrada i mehaničko filtriranje postaju neefikasna.

Tehnologija foam separacije je tehnologija koja se koristi za uklanjanje malih otopljenih i suspenziranih čestica. Uvođenjem zraka u vodu, tenzid u vodi biva apsorbiran na malim puzavcima, a zatim uz pomoć plutajuće sile puzavaca raste na površinu vode gdje se formira pena, kako bi se uklonile otopljene i suspenzirane tvari u vodi. Trenutno se foam separacija smatra jednim od glavnih procesa učinkovitega uklanjanja mikročestica u recirkulacijskom ribarstvu, a predstavlja važan dio recirkulacijskog ribarstva.

Načelni rad protein skimera

• Načelo foam fractionation

Odvojnik proteina se uglavnom temelji na principu odvajanja pjenom. U recirkulacijskom ribarstvu, zbog prisutnosti velikog količnika organskih tvari u izmetu i nepotrosenom hrani ribi, tkočine poput proteina u tim organskim tvarima imaju amfifilne svojstva (isto su vodoljubivi kao i mastoljubivi). Kada se u vodu uvode veliki brojevi sitnih buba, te tkočine sa površinskim aktivnim supstancaima oglasave se na površinu buba. S rastanjem buba, bubovi s proteinima i drugim tkočinama adsorbiranim na njihovoj površini formiraju sloj pene na površini vode. Gostota sloja pene je mala, a lako se može odvojiti od vodenog tijela, time uklanjajući organske tvari poput proteina iz vode.

• Fizičko-kemijski proces

Iz mikroskopske perspektive, postoji površinska napetost između buba i vode. Kada bubovi rastu u vodi, organske molekule u vodi se skupljaju na površinu bubova pod djelovanjem površinske napetosti. To je proces fizičkog adsorpcije, uz neke kemikalne promjene poput interakcija među organskim molekulama i kemikalnih reakcija s površinom bubova. Na primjer, neke proteine molekule mogu doživjeti denaturation, što ih čini lakše adsorbirati na bubove.

Uloga protein skimera u recirkulacijskim ribarstvu

• Očistavanje vode

1. Ukloniti organsku tvari

Odvojitelji proteina učinkovito mogu ukloniti organsku tvari iz vode, uključujući proteine, mašće, šećere itd. Ako se ove organske tvari nagomilaju u vodi, mikroorganizmi će ih razlagati, potrošiti veliku količinu disolviranog kisika i proizvesti štetne tvari poput amonijaka i nitrita. Uklanjanje ovih organskih spojeva pomoću odvojitelja proteina može olakšati teret nadaljne biološke filtracije i smanjiti proizvodnju štetnih tvari u vodi. Na primjer, bez odvojitelja proteina, hemijska zahtjevnost za kisikom (COD) u vodi može brzo narasti na više od 100 mg/L, dok je kod uporabe odvojitelja proteina COD moguće kontrolirati na oko 30-50 mg/L.

2. Smanji proizvodnju amonijaka

Zbog uklanjanja azotnih organičnih spojeva, poput proteina, protein separatorom, smanjuje se potencijalni izvor amonijaka u vodi. To je ključno za održavanje niske koncentracije amonijaka u cirkularnom ribarstvu, jer amonijak ima jaku toksičnost prema ribarstvenim organizmima.

• Poboljšana čistoća vode

Protein separator ne samo što uklanja organičku tvari, već i nosi odlazne čestice s veličinom manjom od 30 mikrona u vodi, što poboljšava prozirnost vode i promiče rast ribarstvenih organizama.

• Smanjenje prijenosa bolesti

Uklanjanje nositelja patogenih baktija: Organička tvar i odlazne čestice u vodi često su nositelji patogena, kao što su bakterije, virusi i paraziti. Protein separator uklanja ove nosioci, što smanjuje šansu na prijenos patogena u vodi i smanjuje rizik zaraze bolestima kod ribarstvenih organizama.