Proceso de eliminación de partículas sólidas (II): Proceso de eliminación de partículas sólidas

• Normas de medición y control de partículas sólidas

Los sólidos suspendidos totales (TSS) se utilizan generalmente como un parámetro para medir partículas sólidas en la acuicultura de recirculación. Se refiere principalmente a la cantidad total de partículas sólidas con un tamaño mayor a 1 micra en una unidad de agua. En el sistema de agua recirculante, el TSS incluye excrementos de peces, cebo sobrante, bioflóculos (bacterias muertas y vivas), etc. El tamaño de estas partículas suspendidas varía considerablemente, desde el nivel micrónico hasta el centimétrico. Las partículas en suspensión pueden afectar directamente la salud y el crecimiento de los peces (especialmente los peces de agua fría) e incrementar la carga sobre el biofiltro. Por lo tanto, la concentración de partículas en suspensión en el agua recirculante debe mantenerse dentro de un rango razonable.

En algunos países de la UE, el control de la materia particulada en suspensión en los sistemas de acuicultura de recirculación es relativamente estricto. Por ejemplo, para los cuerpos de agua utilizados en la acuicultura de recirculación, la concentración de materia particulada en suspensión (medida por sólidos suspendidos totales TSS) generalmente se espera que se mantenga por debajo de 15 mg/L para preservar una buena calidad del agua y un entorno ecológico adecuado.

Estados Unidos también cuenta con regulaciones de calidad del agua relacionadas en el campo de la acuicultura y el tratamiento del agua. En el sistema de acuicultura de recirculación, el contenido correspondiente de materia particulada en suspensión (convertido a través de la turbidez y otros indicadores relacionados) también está sujeto a ciertas restricciones. La concentración de materia particulada en suspensión suele estar alrededor de 8-12 mg/L como rango ideal para garantizar la supervivencia y reproducción de los organismos acuáticos.

En la operación real de los sistemas de acuicultura en recirculación a escala de fábrica en China, la concentración de partículas en suspensión (SS) generalmente debe controlarse por debajo de 10 mg/L. Para la cría de algunas especies valiosas con altos requisitos de calidad del agua, como el salmón, se requiere incluso mantenerla por debajo de 5 mg/L.

• Proceso para la eliminación de partículas sólidas

La eliminación de partículas sólidas es una parte importante del tratamiento del agua en un sistema de acuicultura de recirculación, y generalmente es el primer paso en el tratamiento del agua. El medio principal del proceso de eliminación de partículas sólidas en la acuicultura de recirculación es la filtración física. A través de la filtración mecánica, la separación por gravedad y otros métodos, se interceptan y eliminan las partículas en suspensión, los residuos de alimento, las heces de los peces y otras sustancias sólidas en el agua, purificando así la calidad del agua. Según el tamaño de las partículas sólidas, el proceso de eliminación de partículas sólidas incluye tres etapas: pretratamiento, filtración gruesa y filtración fina.

1. Pretratamiento

El pretratamiento tiene como objetivo principal eliminar partículas más grandes con un tamaño de partícula superior a 100μm, especialmente excrementos de peces y cebo sobrante, para evitar que aumenten la carga de los procesos posteriores después de ser triturados en el sistema. El paquete de proceso principal es la sedimentación. La sedimentación es una tecnología de proceso simple de separación por gravedad. Se logra mediante los siguientes equipos:

1. Colector de aguas residuales en el fondo de la piscina de cría

Un colector de aguas residuales común es un inodoro para peces. Los inodoros para peces suelen instalarse en el fondo de la piscina de acuicultura. A través de la acción del flujo de agua rotativo, se descargan los excrementos y el cebo sobrante del fondo de la piscina. Los inodoros para peces mejoran la eficiencia de recolección de aguas residuales, reducen la frecuencia de limpieza manual y mejoran la estabilidad del entorno de acuicultura.

2. Tanque de sedimentación de flujo vertical

El tanque de sedimentación de flujo vertical utiliza el principio natural de sedimentación del flujo de agua bajo la acción de la gravedad para separar la materia en suspensión y las partículas en el agua.

Después de que el agua fluye a la cámara de separación desde la entrada de agua, los sólidos en suspensión y partículas se asientan gradualmente en el fondo bajo el efecto combinado de la gravedad y la velocidad del flujo de agua, mientras que el agua limpia se descarga por la salida superior. El sedimentador de flujo vertical puede eliminar entre un 50% y un 70% de las partículas sólidas en la suciedad sedimentada, lo que reduce considerablemente la carga sobre el equipo posterior.

3. Sistema Cornell de Doble Drenaje

El drenaje doble de Cornell se refiere principalmente a un método de drenaje doble utilizado por la Universidad de Cornell en el diseño de estanques de peces. Este método es especialmente adecuado para estanques de peces circulares. Su característica básica es combinar el drenaje del fondo con tecnología de desbordamiento superficial. Se establecen dos salidas de drenaje en el estanque de peces: drenaje inferior y lateral, para eliminar oportunamente partículas asentables mayores de 100 micras mediante el drenaje inferior, evitando así que las partículas entren en la máquina de microfiltración y causen un triturado secundario. Al mismo tiempo, las partículas en suspensión menores de 100 micras son dirigidas a la máquina de microfiltración a través del drenaje superficial para una filtración adicional. En el sistema de drenaje doble de Cornell, entre el 10% y el 25% del agua fluye hacia afuera a través de la tubería de drenaje inferior, y entre el 75% y el 90% del agua fluye hacia afuera a través del drenaje lateral. Después de la sedimentación por gravedad mediante el método de flujo lento en el fondo, aproximadamente el 91% de las heces y el 98% del cebo residual entran en el sedimentador de flujo vertical a través del inodoro para peces ubicado en el fondo y son descargados después de la sedimentación.

2.Filtración gruesa

El propósito de la filtración gruesa es eliminar la materia sólida en suspensión con un tamaño de partícula de 30~100μm utilizando tecnología convencional de filtración por medios. El equipo comúnmente utilizado es un microfiltro de tambor rotativo. El principio de funcionamiento del microfiltro es que, después de filtrar a través de un medio filtrante microporoso, el agua limpia se descarga por la tubería de salida, mientras que las impurezas atrapadas se recopilan en la superficie o dentro del medio filtrante. El microfiltro puede eliminar entre un 30% y un 50% de las partículas sólidas en suspensión.

Microfiltro de Tambor

3.Procesamiento fino

El tratamiento fino se utiliza principalmente para eliminar partículas en suspensión muy pequeñas por debajo de 30μm y algunas sustancias orgánicas solubles. Se lleva a cabo principalmente mediante la separación de espuma a través de un skimmer de proteínas. La separación de espuma es un método común que puede eliminar partículas en suspensión muy pequeñas y sustancias orgánicas solubles, además de tener ciertas funciones de aumentar el oxígeno y eliminar el dióxido de carbono.

Skimmer de proteínas