Rollen og Funktionen af ProteinSkumere i Genbrugs Akvakultursystemer

Fast suspenderet partikelmaterie har ugunstige virkninger på forskellige aspekter af landbaserede industrielle recirkulerende akvakultur-systemer, derfor er fjernelse af fast suspenderet partikelmaterie det primære mål for behandling i recirkulerende akvakultur. De fleste partikler i det cirkuleringssystem for akvakultur er mindre end 100 mikroner i størrelse. På grund af faktorer såsom vandturbulens, biodgradering og mekanisk agitering vil suspenderede partikler, der ikke kan fjernes tilstrækkeligt hurtigt, brydes ned i mindre partikler, typisk mindre end 30 mikroner  i størrelse. I så fald bliver sedimentationsbehandling og mekanisk filtrering ineffektiv.

Skumseparations teknologi er en teknologi, der bruges til at fjerne fine suspenderede partikler. Ved at introducere luft i vandmassen bliver den overfladeaktive stof i vandet absorberet af små boble, og stiger derefter op til vandoverfladen med boblernes optrækningskraft for at danne skum, hvilket gør det muligt at fjerne løste og suspenderede stoffer i vandet. I øjeblikket anses skumseparation som en af de hovedsagelige processer til effektivt at fjerne mikropartikler i den cirkulære akvakultur system, og er en vigtig del af det cirkulære akvakultur system.

Princippet for Protein Skummere

• Skumfraktionering princip

Proteinskilningsapparatet er hovedsagelig baseret på principperne for skumseparation. I en cirkulær akvakulturinstallation, på grund af tilstedeværelsen af en stor mængde organisk stof i udskyllet og rester af foder for akvakulturorganismer, har overfladeaktive stoffer som proteiner i dette organiske materiale amphiphil (begge hydrofil og oleofil). Når et stort antal små bobler introduceres i vandet, vil disse overfladeaktive stoffer adsorbere på boblenes overflade. Med bobbernes stigning danner de bobler, der har protein og andre stoffer adsorberet på deres overflade, en skumlag på vandets overflade. Skumlagens tetthedsgrad er lille, og det er nemt at adskille fra vandmassen, hvilket fjerner organiske stoffer såsom protein i vandet.

• Fysiko-kemisk proces

Set fra et mikroskoptisk synspunkt, er der overfladesspænding mellem bobler og vand. Når bobler stiger i vandet, vil organiske molekyler i vandet samle sig mod overfladen af boblerne under virkningen af overfladesspænding. Dette er en fysisk adsorptionsproces, som foregås af nogle kemiske ændringer, såsom interaktioner mellem organiske molekyler og kemiske reaktioner med overfladen af boblerne. For eksempel kan nogle proteinholdige molekyler undergå foranderliggørelse, hvilket gør dem lettere at adsorbere på bobler.

Rollen af ProteinSkimmers i recirkulerende akvakultur

• Vandrensningsning

1. Fjerne organisk materiale

Proteinseparatorer kan effektivt fjerne organisk stof fra vand, herunder proteiner, fedt, sukker o.l. Hvis disse organiske forbindelser akkumuleres i vandet, vil de blive nedbrydt af mikroorganismer, hvilket forbruger en stor mængde af den løste syre og producerer skadelige stoffer såsom ammoniak-nitrogen og nitrit. Ved at fjerne disse organiske forbindelser gennem en proteinseparator kan man lette trykket på den efterfølgende biologiske filtrering og reducere produktionen af skadelige stoffer i vandet. For eksempel uden en proteinseparator kan kemisk syreforbrug (COD) i vandet hurtigt stige til over 100 mg/L, mens ved brug af en proteinseparator kan COD kontrolleres på omkring 30-50 mg/L.

2. Forringe produktionen af ammoniak-nitrogen

På grund af fjernelsen af kuldyst indeholdende organiske forbindelser såsom proteiner af proteinseparatoren, reduceres den potentielle kilde til ammoniumkuldyst i vandet. Dette er afgørende for at opretholde en lav koncentration af ammoniumkuldyst i genbrugsakvakultur-systemet, da ammoniumkuldyst har stor toksicitet overfor akvakulturynder.

• Forbedret Vandklarhed

Proteinseparatoren kan ikke kun fjerne organisk stof, men også bære med sig suspenderede partikler med en størrelse på mindre end 30 mikron i vandet, hvilket forbedrer vandets gennemsigtighed og fremmer væksten hos akvakulturynder.

• Reduktion af Sygdomsudbredelse

Fjernelse af patogenværter: Organisk stof og suspenderede partikler i vandet er ofte værter for patoger, såsom bakterier, virus og parasitter. Proteinseparatoren fjerner disse værter, hvilket reducerer chancen for patogenudbredelse i vandet og mindsker risikoen for sygdomsinfektion hos akvakulturynder.