Fournisseur de solutions uniques pour l'aquaculture et fabricant d'équipements de stockage de liquides.
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Paramètres de qualité de l'eau de recirculation
Les paramètres de qualité de l'eau et les normes de conception constituent la base de la conception et de la gestion opérationnelle des systèmes de traitement de l'eau en recirculation. Vous trouverez ci-dessous les schémas de référence et les paramètres couramment utilisés par l'équipe d'ingénierie :
| Paramètres de qualité de l'eau | |
Matières en suspension totales (MES) | ≤10 mg/L |
Azote ammoniacal total (TAN) | ≤1 mg/L |
Nitrite (NO₂⁻ - N) | ≤ 0,5 mg/L |
Nitrate (NO₃⁻ - N) | ≤ 300 mg/L |
Oxygène dissous (OD) | 8-10 mg/L |
pH | 7-8,5 |
Potentiel d'oxydoréduction (ORP) | ≤ 400 mV |
Température de l'eau | 23-30℃ |
1. Conception du système d'élimination des particules solides
Les matières en suspension totales (MES) sont couramment utilisées pour mesurer les particules solides dans les systèmes d'aquaculture en recirculation (SAR). Elles désignent principalement la quantité totale de particules solides de taille supérieure à 1 micron dans une unité d'eau. Dans les systèmes d'eau en recirculation, les MES comprennent les excréments de poissons, les appâts résiduels, les flocs biologiques (bactéries mortes et vivantes), etc. La taille de ces particules en suspension varie considérablement, du micromètre au centimètre. Les matières en suspension peuvent affecter directement la santé et la croissance des poissons (en particulier ceux d'eau froide) et alourdir la charge des biofiltres. Il est donc nécessaire de maintenir la concentration de particules en suspension dans l'eau en recirculation dans une plage raisonnable.
Dans certains systèmes d'aquaculture en recirculation (RAS) de pays de l'UE, le contrôle des particules en suspension est relativement strict. Par exemple, pour les plans d'eau utilisés pour l'aquaculture en recirculation (RAS), la concentration de particules en suspension (mesurée par les matières en suspension totales) doit généralement être maintenue en dessous de 15 mg/L afin de maintenir une bonne qualité de l'eau et un environnement écologique sain.
Les États-Unis disposent également d'une réglementation pertinente en matière de qualité de l'eau dans les domaines de l'aquaculture et du traitement de l'eau. Dans le système d'aquaculture en recirculation (RAS), la teneur en particules en suspension (convertie par la turbidité et d'autres indicateurs connexes) présente également certaines limites. La plage idéale de concentration en particules en suspension se situe autour de 8-12 mg/L, ce qui permet d'assurer la survie et la reproduction des organismes aquatiques.
En Chine, lors de l'exploitation d'un système d'aquaculture en recirculation (RAS) en usine, il est généralement nécessaire de maintenir la concentration de particules en suspension (MES) en dessous de 10 mg/L. Pour certaines espèces précieuses nécessitant une eau de haute qualité, comme le saumon, il est même nécessaire de la maintenir en dessous de 5 mg/L.
2. Paramètres d'élimination des contaminants dissous
La solubilité dans l'eau concerne les substances inorganiques et organiques solubles. Parmi elles, les substances nocives solubles dans l'eau sont principalement l'azote ammoniacal (NH3-N) et l'azote nitrique (NO2--N). L'azote ammoniacal peut pénétrer dans la circulation sanguine par les branchies et la peau des poissons, perturbant leur cycle normal de l'acide tricarboxylique, modifiant leur pression osmotique et réduisant leur capacité à absorber l'oxygène de l'eau, affectant ainsi leur croissance et leur survie.
Le biofiltre de nitrification à membrane fixe, couramment utilisé dans les systèmes d'aquaculture en recirculation (RAS), est une communauté bactérienne de conversion de l'azote ammoniacal qui se développe à la surface d'un matériau de remplissage biologique. L'azote ammoniacal est transféré au biofilm fixe par diffusion et converti. L'objectif principal de la conception du procédé de filtration biologique est de garantir que le filtre contient suffisamment de bactéries nitrifiantes pour éliminer l'azote ammoniacal excrété par les poissons, maintenir la concentration d'azote ammoniacal dans le système d'aquaculture dans la plage prédéterminée et assurer la sécurité et la croissance efficace des poissons.
2.1 Contrôle de l'azote ammoniacal (NH₃-N)
L'azote ammoniacal est l'un des principaux polluants dissous dans l'eau des systèmes d'aquaculture en recirculation (RAS). Il provient principalement des excréments et des résidus alimentaires des organismes d'élevage. De fortes concentrations d'azote ammoniacal peuvent être toxiques pour les organismes d'élevage, affectant leur croissance, leur immunité et leur capacité de reproduction. Dans les biofiltres, l'élimination de l'azote ammoniacal repose principalement sur la nitrification de micro-organismes tels que les bactéries nitrifiantes, qui transforment l'azote ammoniacal en nitrites et en nitrates.
Lors de la conception d'un biofiltre, il est important de prévoir une surface et un volume suffisants du matériau filtrant pour offrir un espace suffisant à la croissance et à la reproduction des bactéries nitrifiantes. Parallèlement, il est nécessaire de contrôler la charge en azote ammoniacal de l'influent et d'éviter qu'une concentration excessive n'affecte le filtre biologique. Par exemple, la concentration en azote ammoniacal de l'influent peut être réduite en utilisant un distributeur automatique et en adoptant une stratégie d'alimentation en petites quantités et en plusieurs repas. Déterminez la concentration en azote ammoniacal admissible pour le biofiltre en fonction de la tolérance à l'azote ammoniacal et de la densité de reproduction des organismes cultivés. En règle générale, pour la plupart des poissons d'aquaculture d'eau douce, la concentration totale en azote ammoniacal doit être maintenue en dessous de 1 mg/L, et l'ammoniac non ionique ne doit pas dépasser 0,025 mg/L.
2.2 Contrôle des nitrites (NO₂⁻-N)
Le nitrite est également un paramètre de qualité de l'eau qui doit être surveillé de près dans les systèmes d'aquaculture en recirculation (RAS). Il s'agit d'un produit intermédiaire du processus de nitrification de l'azote ammoniacal et il est également toxique pour les organismes aquacoles. Le nitrite peut affecter le transport de l'oxygène dans le sang des organismes d'élevage, entraînant des symptômes d'hypoxie tels qu'essoufflement, têtes flottantes, voire la mort.
Lors de la conception, il est nécessaire de garantir que le biofiltre puisse efficacement convertir les nitrites en nitrates. Cela nécessite de maintenir l'activité des bactéries dénitrifiantes dans le biofiltre et de leur fournir des conditions environnementales adéquates, notamment un taux d'oxygène dissous adéquat. En général, il est nécessaire de maintenir la concentration de nitrites en dessous de 0,5 mg/L.
2.3 Considérations relatives à l'aquaculture en eau de mer
La salinité de l'eau de mer est relativement élevée et contient divers ions tels que les ions sodium (Na⁺), les ions chlorure (Cl⁻), les ions magnésium (Mg²⁺), les ions calcium (Ca²⁺), etc. Les organismes d'aquaculture marine ont développé des systèmes complexes de régulation ionique au cours de leur adaptation à long terme aux environnements à forte salinité. Lorsque le nitrite pénètre dans les organismes marins, ces derniers peuvent atténuer partiellement les effets physiologiques du nitrite grâce à leur propre système de régulation ionique. Dans les systèmes d'aquaculture en recirculation (RAS), les ions chlorure (Cl⁻) peuvent réduire la toxicité du nitrite (NO⁻⁺) pour les organismes d'aquaculture par inhibition compétitive. Plus précisément, les ions chlorure et le nitrite doivent tous deux pénétrer dans le corps du poisson par les cellules à chlorure des branchies. La présence d'ions chlorure augmente la difficulté de pénétration du nitrite dans le corps du poisson, réduisant ainsi sa toxicité. En général, lorsque la concentration en ions chlorure dans l'eau est six fois supérieure à celle du nitrite, elle peut inhiber efficacement la toxicité du nitrite pour les organismes d'aquaculture. Comparée à l'aquaculture en eau douce, l'aquaculture en eau de mer présente moins de risques toxiques liés aux nitrites, en raison de la concentration plus élevée d'ions chlorure dans l'eau de mer. Par conséquent, dans le système d'aquaculture en recirculation (RAS), une régulation raisonnable de la salinité permet de réduire efficacement la toxicité des nitrites et de protéger la santé et la sécurité des organismes aquacoles.
3. Oxygène dissous (OD)
Dans un système d'aquaculture en recirculation (RAS), l'oxygène dissous (OD) est un paramètre clé de la qualité de l'eau. Les poissons et autres organismes aquatiques absorbent l'oxygène dissous de l'eau par la respiration branchiale afin de maintenir leur activité métabolique. La concentration en oxygène dissous nécessaire à la croissance normale de la plupart des poissons d'eau chaude est généralement d'environ 5 à 8 mg/L. Lorsque la concentration en oxygène dissous est inférieure au seuil critique, la respiration des organismes aquatiques est inhibée, leur croissance ralentit, leur immunité diminue et ils sont plus vulnérables aux maladies. Par exemple, lorsque l'oxygène dissous est inférieur à 2 mg/L, de nombreux poissons présentent un phénomène de tête flottante, et une exposition prolongée à une faible concentration en oxygène dissous peut entraîner leur mort.
Dans les systèmes d'aquaculture en recirculation (RAS), il est recommandé de maintenir un taux d'oxygène dissous entre 8 et 10 mg/L. Un taux d'oxygène dissous plus élevé est bénéfique pour augmenter les niveaux d'alimentation et réduire les ratios aliments/aliments.
4. Contrôle du pH
Dans un système d'aquaculture en recirculation (RAS), le pH idéal pour les poissons se situe généralement entre 7,0 et 8,5. Par exemple, la plupart des poissons d'eau douce se développent bien dans des environnements dont le pH se situe entre 7,2 et 7,8. En effet, dans cette plage de pH, les fonctions physiologiques des poissons, telles que la respiration et la régulation de la pression osmotique, peuvent se dérouler relativement normalement. Les échanges gazeux se font par les branchies, et une acidité ou une alcalinité adéquate de l'eau facilite les échanges normaux d'oxygène et de dioxyde de carbone.
Pour l'élevage de crevettes, comme la crevette blanche d'Amérique du Sud, le pH idéal se situe entre 7,8 et 8,6 environ. Cela s'explique par la structure physiologique et les caractéristiques d'activité des crustacés, qui les rendent plus adaptables à des environnements à pH légèrement plus élevé. Un pH adapté est bénéfique pour la croissance et la mue des crevettes.
Cependant, au cours du processus d'aquaculture en recirculation (RAS), le pH diminue continuellement à mesure que l'aquaculture progresse, et il est donc nécessaire d'ajuster le pH de l'eau. Un équipement d'ajustement automatique du pH peut être utilisé. Il ajuste automatiquement le pH de l'eau en fonction des données du capteur de pH.
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