El papel y el principio de funcionamiento de los skimmers de proteínas en los sistemas de acuicultura de recirculación

Las partículas suspendidas sólidas tienen efectos adversos en diversos aspectos de los sistemas de acuicultura de recirculación industrial basada en la tierra, por lo tanto, eliminar partículas suspendidas sólidas es el objetivo principal de recircular el tratamiento de acuicultura. La mayoría de las partículas en el sistema de acuicultura circulante son más pequeñas que de 100 micras de tamaño. Debido a factores como la turbulencia de agua, la biodegradación y la agitación mecánica, las partículas suspendidas que no pueden eliminarse de manera oportuna se descomponen en partículas más pequeñas, típicamente menos de 30 micras de tamaño. En este caso, el tratamiento de sedimentación y la filtración mecánica se volverán ineficaces.

La tecnología de separación de espuma es una tecnología utilizada para eliminar partículas suspendidas finas. Al introducir el aire en el cuerpo de agua, el tensioactivo en el agua es absorbido por pequeñas burbujas, y luego se eleva a la superficie del agua con la flotabilidad de burbujas para formar espuma, para eliminar sustancias disueltas y suspendidas en el agua. En la actualidad, la separación de espuma se considera como uno de los principales procesos para eliminar de manera efectiva las micro partículas en el sistema de acuicultura recirculante, y es una parte importante del sistema de acuicultura recirculante.

Principio de los skimmers de proteínas

1 Principio de fraccionamiento de espuma

El separador de proteínas se basa principalmente en el principio de separación de espuma. En un sistema de acuicultura recirculante, debido a la presencia de una gran cantidad de materia orgánica en el excremento y la alimentación residual de los organismos de la acuicultura, las sustancias activas de la superficie como las proteínas en estas materias orgánicas tienen anfifilicidad (tanto hidrofílica como oleófílica). Cuando se introduce una gran cantidad de pequeñas burbujas en agua, estas sustancias activas de superficie se adsorben sobre la superficie de las burbujas. Con el aumento de las burbujas, las burbujas con proteínas y otras sustancias adsorbidas en la superficie forman una capa de espuma en la superficie del agua. La densidad de la capa de espuma es pequeña, y es fácil separarse del cuerpo del agua, eliminando así asuntos orgánicos como la proteína en el agua.

2 Proceso fisicoquímico

Desde una perspectiva microscópica, hay tensión superficial entre burbujas y agua. Cuando las burbujas aumentan en el agua, las moléculas orgánicas en el agua se agregarán hacia la superficie de las burbujas bajo la acción de la tensión superficial. Este es un proceso de adsorción física, acompañado de algunos cambios químicos, como las interacciones entre las moléculas orgánicas y las reacciones químicas con la superficie de las burbujas. Por ejemplo, algunas moléculas de proteínas pueden sufrir desnaturalización, lo que hace que sean más fáciles de adsorbar a las burbujas.

El papel de los skimmers de proteínas en la recirculación de la acuicultura

(1) Purificación de agua

1. Eliminar la materia orgánica

Los separadores de proteínas pueden eliminar efectivamente la materia orgánica del agua, incluidas las proteínas, las grasas, los azúcares, etc. Si estos compuestos orgánicos se acumulan en el agua, se descompusirán por microorganismos, consumiendo una gran cantidad de oxígeno disuelto y produciendo sustancias nocivas como nitrógeno y nitrito de amoníaco. Eliminar estos compuestos orgánicos a través de un separador de proteínas puede aliviar la presión de la filtración biológica posterior y reducir la producción de sustancias nocivas en el agua. Por ejemplo, sin un separador de proteínas, la demanda química de oxígeno (COD) en el agua puede aumentar rápidamente a más de 100 mg/L, mientras que con el uso de un separador de proteínas, el COD puede controlarse a alrededor de 30-50 mg/L.

2. Reducir la producción de nitrógeno de amoníaco

Debido a la eliminación de compuestos orgánicos que contienen nitrógeno, como las proteínas por el separador de proteínas, se reduce la fuente potencial de nitrógeno de amoníaco en el agua. Esto es crucial para mantener una baja concentración de nitrógeno de amoníaco en el sistema de acuicultura recirculante, ya que el nitrógeno de amoníaco tiene una fuerte toxicidad para los organismos de la acuicultura.

(2) Claridad de agua mejorada

El separador de proteínas no solo puede eliminar la materia orgánica, sino también llevar a cabo partículas suspendidas con un tamaño de partícula de menos de 30 micras en el agua, mejorando la transparencia del agua y promoviendo el crecimiento de los organismos de acuicultura.

(3) Reducción de la transmisión de enfermedades

Eliminación de portadores de patógenos: la materia orgánica y las partículas suspendidas en el agua son a menudo portadores de patógenos, como bacterias, virus y parásitos. El separador de proteínas elimina estos portadores, lo que reduce la posibilidad de transmisión de patógenos en el agua y reduce el riesgo de infección por enfermedad en los organismos de acuicultura.