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

La materia particulada en suspensión sólida tiene efectos adversos en varios aspectos de los sistemas de acuicultura recirculante industrial basados en tierra, por lo tanto, eliminar la materia particulada en suspensión sólida es el objetivo principal del tratamiento de la acuicultura recirculante. La mayoría de las partículas en el sistema de acuicultura recirculante tienen un tamaño menor a 100 micras. Debido a factores como la turbulencia del agua, la biodegradación y la agitación mecánica, las partículas en suspensión que no se eliminan a tiempo se descompondrán en partículas más pequeñas, típicamente menos de 30 micras  de tamaño. En este caso, el tratamiento de sedimentación y la filtración mecánica dejarán de ser efectivos.

La tecnología de separación por espuma es una tecnología utilizada para eliminar partículas en suspensión finas. Al introducir aire en el cuerpo de agua, el tensioactivo en el agua es absorbido por pequeñas burbujas y luego sube a la superficie del agua con la flotabilidad de las burbujas formando espuma, para así eliminar sustancias disueltas y en suspensión en el agua. Actualmente, la separación por espuma se considera uno de los principales procesos para eliminar eficazmente partículas microscópicas en el sistema de acuicultura de recirculación, y es una parte importante del sistema de acuicultura de recirculación.

Principio de los Skimmers de Proteína

• Principio de Fraccionamiento por Espuma

El separador de proteínas se basa principalmente en el principio de la separación por espuma. En un sistema de acuicultura recirculante, debido a la presencia de una gran cantidad de materia orgánica en los excrementos y los restos de alimento de los organismos de acuicultura, las sustancias activas de superficie, como las proteínas presentes en esta materia orgánica, tienen propiedades anfifílicas (tanto hidrofílicas como lipofílicas). Cuando se introducen grandes cantidades de burbujas diminutas en el agua, estas sustancias activas de superficie se adsorben en la superficie de las burbujas. Con la subida de las burbujas, las burbujas con proteínas y otras sustancias adsorbidas en su superficie forman una capa de espuma en la superficie del agua. La densidad de la capa de espuma es baja, lo que facilita su separación del cuerpo de agua, eliminando así materias orgánicas como las proteínas del agua.

• Proceso Físicoquímico

Desde una perspectiva microscópica, existe tensión superficial entre las burbujas y el agua. Cuando las burbujas suben en el agua, las moléculas orgánicas en el agua se agrupan 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 moléculas orgánicas y reacciones químicas con la superficie de las burbujas. Por ejemplo, algunas moléculas de proteínas pueden sufrir denaturación, lo que las hace más fáciles de adsorber en las burbujas.

El Papel de los Skimmers de Proteína en la Acuicultura de Recirculación

• Purificación de agua

1. Eliminar materia orgánica

Los separadores de proteínas pueden eliminar eficazmente la materia orgánica del agua, incluidas proteínas, grasas, azúcares, etc. Si estos compuestos orgánicos se acumulan en el agua, serán descompuestos por microorganismos, consumiendo una gran cantidad de oxígeno disuelto y produciendo sustancias nocivas como el nitrógeno amoniacal y el nitrito. La eliminación de estos compuestos orgánicos mediante 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 (DQO) en el agua puede aumentar rápidamente a más de 100 mg/L, mientras que con el uso de un separador de proteínas, la DQO se puede controlar en aproximadamente 30-50 mg/L.

2. Reducir la producción de nitrógeno amoniacal

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 amoniacal en el agua. Esto es crucial para mantener una baja concentración de nitrógeno amoniacal en el sistema de acuicultura de recirculación, ya que el nitrógeno amoniacal tiene una alta toxicidad para los organismos de acuicultura.

• Mejora de la claridad del agua

El separador de proteínas no solo puede eliminar la materia orgánica, sino que también lleva consigo partículas en suspensión con un tamaño de partícula inferior a 30 micras en el agua, mejorando la transparencia del agua y promoviendo el crecimiento de los organismos de acuicultura.

• Reducción de la transmisión de enfermedades

Eliminación de portadores de patógenos: La materia orgánica y las partículas en suspensión en el agua suelen ser portadoras 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 disminuye el riesgo de infección por enfermedades en los organismos de acuicultura.