Peranan dan Prinsip Kerja Penyedot Protein dalam Sistem Akvakultur Berkelanjutan

Zat padat tergantung mempunyai kesan negatif pada pelbagai aspek sistem akuakultur berulang berasaskan tanah, oleh itu, mengeluarkan zat padat tergantung adalah matlamat utama rawatan akuakultur berulang. Kebanyakan zarah dalam sistem akuakultur berulang adalah lebih kecil daripada 100 mikron saiz. Disebabkan faktor seperti kegoncangan air, biodegradasi, dan agitasi mekanikal, zarah tergantung yang tidak dapat dikeluarkan dengan cepat akan terpecah kepada zarah yang lebih kecil, biasanya kurang dari 30 mikron  saiz. Dalam kes ini, rawatan endapan dan penapisan mekanikal akan menjadi tidak cekap.

Teknologi pemisahan busa adalah teknologi yang digunakan untuk mengeluarkan zarah terapung halus. Dengan memperkenalkan udara ke dalam badan air, pencuci permukaan dalam air diserap oleh gelembung-gelembung kecil, dan kemudian naik ke permukaan air dengan daya apung gelembung untuk membentuk busa, sehingga mengeluarkan bahan terlarut dan terapung dalam air. Pada masa kini, pemisahan busa dianggap sebagai salah satu proses utama untuk secara efektif mengeluarkan mikro zarah dalam sistem budidaya air yang berulang, dan merupakan sebahagian penting daripada sistem budidaya air yang berulang.

Prinsip Penyedot Protein

• Prinsip Pemisahan Busa

Pemisah protein terutamanya berdasarkan prinsip pemisahan busa. Dalam sistem akuakultur sirkulasi semula, disebabkan oleh kehadiran jumlah besar bahan organik dalam kotoran dan makanan sisa makhluk akuakultur, bahan aktif permukaan seperti protein dalam bahan organik ini mempunyai sifat amfifilik (kedua-duanya filik air dan filik minyak). Apabila bilion-bilion gelembung kecil diperkenalkan ke dalam air, bahan aktif permukaan ini akan menyerap pada permukaan gelembung. Dengan naiknya gelembung, gelembung-gelembung yang mempunyai protein dan bahan lain terserap pada permukaannya membentuk lapisan busa di atas permukaan air. Kepadatan lapisan busa ini adalah rendah, dan mudah dipisahkan dari badan air, dengan itu mengalih keluar bahan organik seperti protein dalam air.

• Proses Fizikokimia

Dari perspektif mikroskopik, terdapat tegangan permukaan antara gelembung dan air. Apabila gelembung naik dalam air, molekul organik dalam air akan berkumpul ke permukaan gelembung di bawah pengaruh tegangan permukaan. Ini adalah proses penyerapan fizik, disertai dengan beberapa perubahan kimia seperti interaksi antara molekul organik dan tindak balas kimia dengan permukaan gelembung. Sebagai contoh, beberapa molekul protein mungkin mengalami pelempengen, menjadikan ia lebih mudah diserap oleh gelembung.

Peranan Penyedot Protein dalam Akuakultur Berputar Semula

• Penyucian air

1. Buang bahan organik

Pemisah protein boleh mengeluarkan bahan organik daripada air secara efektif, termasuk protein, lemak, gula, dan sebagainya. Jika bahan-bahan organik ini terkumpul dalam air, ia akan dipecahkan oleh mikroorganisma, menggunakan jumlah oksigen terlarut yang besar dan menghasilkan bahan berbahaya seperti nitrogen amonia dan nitrit. Mengeluarkan bahan-bahan organik ini melalui pemisah protein boleh memperlemahkan tekanan penapisan biologi seterusnya dan mengurangkan pengeluaran bahan berbahaya dalam air. Sebagai contoh, tanpa pemisah protein, keperluan oksigen kimia (COD) dalam air mungkin meningkat dengan pantas kepada lebih 100mg/L, manakala dengan menggunakan pemisah protein, COD boleh dikawal pada kira-kira 30-50mg/L.

2. Mengurangkan pengeluaran nitrogen amonia

Akibat pengalihan kompaun organik yang mengandungi nitrogen seperti protein oleh pemisah protein, sumber potensial nitrogen amonia dalam air telah berkurang. Ini sangat penting untuk mengekalkan konsentrasi nitrogen amonia pada tahap rendah dalam sistem akuakultur penenapan semula, kerana nitrogen amonia mempunyai toksiti yang kuat kepada organisma akuakultur.

• Kemaskini Kebenaran Air

Pemisah protein tidak hanya boleh mengalih keluar bahan organik, tetapi juga membawa zarah terapung dengan saiz zarah kurang daripada 30 mikron dalam air, meningkatkan kejelasan air dan memupuk pertumbuhan organisma akuakultur.

• Penurunan Penyebaran Penyakit

Mengalih keluar pembawa patogen: Bahan organik dan zarah terapung dalam air sering menjadi pembawa patogen, seperti bakteria, virus, dan parasit. Pemisah protein mengalih keluar pembawa ini, yang mengurangkan peluang penyebaran patogen dalam air dan menurunkan risiko infeksi penyakit pada organisma akuakultur.