O papel e o princípio de funcionamento dos skimmers de proteínas na recirculação de sistemas de aquicultura

O material particulado suspenso sólido tem efeitos adversos em vários aspectos dos sistemas de aquicultura de recirculação industrial de base em terra, portanto, a remoção de matéria de partículas em suspensão sólida é o objetivo principal de recircular o tratamento da aquicultura. A maioria das partículas no sistema de aquicultura circulante é menor que 100 mícrons de tamanho. Devido a fatores como turbulência da água, biodegradação e agitação mecânica, partículas suspensas que não podem ser removidas em tempo hábil se decompõem em partículas menores, normalmente menos de 30 mícrons em tamanho. Nesse caso, o tratamento de sedimentação e a filtração mecânica se tornarão ineficazes.

A tecnologia de separação de espuma é uma tecnologia usada para remover partículas suspensas finas. Ao introduzir o ar no corpo da água, o surfactante na água é absorvido por pequenas bolhas e depois sobe à superfície da água com a flutuabilidade das bolhas para formar espuma, de modo a remover substâncias dissolvidas e suspensas na água. Atualmente, a separação de espuma é considerada um dos principais processos para remover efetivamente micro partículas no sistema de aquicultura de recirculação e é uma parte importante do sistema de aquicultura de recirculação.

Princípio de skimmers de proteínas

1 Princípio de fracionamento de espuma

O separador de proteínas é baseado principalmente no princípio da separação de espuma. Em um sistema de aquicultura de recirculação, devido à presença de uma grande quantidade de matéria orgânica na excremento e alimentação residual dos organismos da aquicultura, substâncias ativas de superfície como proteínas nessas matérias orgânicas têm anfifilicidade (tanto hidrofílico quanto oleofílico). Quando um grande número de pequenas bolhas é introduzido na água, essas substâncias ativas de superfície adsorverão na superfície das bolhas. Com o aumento de bolhas, as bolhas com proteína e outras substâncias adsorvidas na superfície formam uma camada de espuma na superfície da água. A densidade da camada de espuma é pequena e é fácil se separar do corpo da água, removendo assuntos orgânicos como proteína na água.

2 Processo físico -químico

De uma perspectiva microscópica, há tensão superficial entre bolhas e água. Quando as bolhas aumentam na água, as moléculas orgânicas na água se agregam em direção à superfície das bolhas sob a ação da tensão da superfície. Este é um processo de adsorção física, acompanhado por algumas alterações químicas, como interações entre moléculas orgânicas e reações químicas com a superfície das bolhas. Por exemplo, algumas moléculas de proteína podem sofrer desnaturação, facilitando a adsorção em bolhas.

O papel dos skimmers de proteínas na recirculação da aquicultura

(1) Purificação da água

1. Remover matéria orgânica

Os separadores de proteínas podem remover efetivamente a matéria orgânica da água, incluindo proteínas, gorduras, açúcares, etc. Se esses compostos orgânicos se acumularem na água, eles serão decompostos por microorganismos, consumindo uma grande quantidade de oxigênio dissolvido e produzindo substâncias nocivas, como nitrogênio e nitrito de amônia. A remoção desses compostos orgânicos através de um separador de proteínas pode aliviar a pressão da filtração biológica subsequente e reduzir a produção de substâncias nocivas na água. Por exemplo, sem um separador de proteínas, a demanda química de oxigênio (COD) na água pode subir rapidamente para mais de 100 mg/L, enquanto com o uso de um separador de proteínas, o COD pode ser controlado em cerca de 30-50mg/L.

2. Reduza a produção de nitrogênio de amônia

Devido à remoção de compostos orgânicos contendo nitrogênio, como proteínas pelo separador de proteínas, a fonte potencial de nitrogênio de amônia na água é reduzida. Isso é crucial para manter uma baixa concentração de nitrogênio de amônia no sistema de aquicultura de recirculação, pois o nitrogênio da amônia tem forte toxicidade para os organismos da aquicultura.

(2) Maior clareza da água

O separador de proteínas pode não apenas remover a matéria orgânica, mas também levar partículas suspensas com um tamanho de partícula inferior a 30 mícrons na água, melhorando a transparência da água e promovendo o crescimento dos organismos da aquicultura.

(3) Redução da transmissão de doenças

Remoção de portadores de patógenos: matéria orgânica e partículas suspensas na água são frequentemente portadores de patógenos, como bactérias, vírus e parasitas. O separador de proteínas remove esses portadores, o que reduz a chance de transmissão de patógenos na água e reduz o risco de infecção por doenças em organismos de aquicultura.