Rolul și principiul de funcționare al protein-skimmer-urilor în sistemele de acvacultură cu recirculare

Materiale particulare suspense solide au efecte negative asupra diferitelor aspecte ale sistemelor de recirculare așezate pe uscat pentru acvacultură industrială, prin urmare, eliminarea materialelor particulare suspense solide reprezintă obiectivul principal al tratamentului în sistemele de recirculare a acvaculturii. Majoritatea particulelor din sistemul de acvacultură cu recirculare sunt mai mici decât 100 microni în dimensiune. Din cauza factorilor precum agitația apei, biodegradarea și agitația mecanică, particulele suspendate care nu pot fi eliminate în mod oportun se vor descompune în particule mai mici, de regulă mai mici de 30 microni  în dimensiune. În acest caz, tratamentul prin sedimentare și filtrarea mecanică devine ineficient.

Tehnologia de separare a mătăsului este o tehnică folosită pentru eliminarea particulelor suspense fine. Prin introducerea aerului în masă, detergentul din apă este absorbit de micile bule, care apoi urcă la suprafața apei datorită flotabilității bulelor, formând mătase, astfel încât să se elimine substanțele dizolvate și suspendate din apă. În prezent, separarea prin mătase este considerată una dintre principalele procese pentru eliminarea eficientă a particulelor microscopice în sistemul de piscicultură recirculant, fiind o parte importantă a acestui sistem.

Principiul decantatoarelor de proteină

• Principiul fracționării cu mătase

Separatorul de proteine se bazează în principal pe principiul separării prin foamete. Într-un sistem de piscicolie recirculant, din cauza prezenței unei cantități mari de materie organică din excremente și alimentația nepoftită a organismelor de piscicolie, substanțele cu activitate de suprafață, cum ar fi proteinele din această materie organică, au un caracter amfifilic (atât hidrofil, cât și oleofil). Când se introduc o mulțime de burbeji mici în apă, aceste substanțe cu activitate de suprafață se adsorb vor pe suprafața burburzelor. Cu ridicarea burburzelor, acestea cu proteine și alte substanțe adsorbate pe suprafață formează o strat de foametă pe suprafața apei. Densitatea stratului de foametă este mică, fiind ușor de separat de corpul de apă, astfel încât să se elimine materiile organice precum proteinele din apă.

• Proces Fizico-Chimic

Din perspectiva microscopica, există o tensiune de suprafață între bubele și apă. Când bubele se ridică în apă, moleculele organice din apă se vor aglomera spre suprafața bublelor sub acțiunea tensei de suprafață. Acesta este un proces de adsorpție fizică, însoțit de unele schimbări chimice, cum ar fi interacțiunile dintre moleculele organice și reacțiile chimice cu suprafața bublelor. De exemplu, unele molecule de proteină pot să suferă denaturare, ceea ce le face mai ușor de adsorbat pe bubele.

Rolul decantatoarelor de proteine în piscicultura recirculantă

• Depurarea Apei

1. Eliminarea materiei organice

Separatoarele de proteine pot elimina eficient materiale organice din apă, inclusiv proteine, grăsimi, zahăruri, etc. Dacă aceste compuși organici se acumulează în apă, vor fi descompuși de microorganisme, consumând o cantitate mare de oxigen dissolvat și producând substanțe nocive precum azotul amoniacal și nitritul. Eliminarea acestor compuși organici prin intermediul unui separator de proteine poate ușura presiunea filtrării biologice ulterioare și reduce producția de substanțe nocive din apă. De exemplu, fără un separator de proteine, cererea chimică de oxigen (CCO) din apă poate să crească rapid peste 100mg/L, în timp ce cu folosirea unui separator de proteine, CCO poate fi menținută la aproximativ 30-50mg/L.

2. Reducerea producției de azot amoniacal

Datorită eliminării compușilor organici conținând azot, cum ar fi proteinele, prin separatorul de proteină, se reduce sursa potențială de azot amoniac din apă. Acest lucru este crucial pentru menținerea unei concentrații reduse de azot amoniac în sistemul de piscicolie cu recirculare, deoarece azotul amoniac are o toxicitate puternică asupra organismelor de piscicolie.

• Îmbunătățirea clarității apei

Separatorul de proteină poate nu doar să elimine substanțele organice, dar și să îndepărteze particulele suspendate cu o dimensiune de mai puțin de 30 de micirooni din apă, îmbunătățind transparența apei și promovând creșterea organismelor de piscicolie.

• Reducerea transmiterii bolilor

Eliminarea portatorilor de patogeni: Substanțele organice și particulele suspendate din apă sunt adesea portatoare de patogeni, cum ar fi bacteriile, virusii și parazitii. Separatorul de proteină elimină acești portatori, ceea ce reducere șansa de transmitere a patogenilor în apă și scade riscul de infecție cu boli al organismelor de piscicolie.