نقش و اصل کاربرد فیلترهای پروتئین در سیستم‌های تربوگیری دوباره

ماده معلق جامد اثرات منفی بر روی مختلف جنبه‌های سیستم‌های بازگشتی کشاورزی آبزیان صنعتی زمینی دارد، بنابراین، حذف ماده معلق جامد هدف اصلی درمان سیستم‌های بازگشتی کشت آبزیان است. بیشتر ذرات در سیستم کشت آبزیان بازگشتی کوچکتر از ۱۰۰ میکرون هستند. به علت عواملی مانند آشفتگی آب، تجزیه زیستی و نوسان مکانیکی، ذرات معلق که به طور مستقیم حذف نمی‌شوند، به ذرات کوچکتر تجزیه می‌شوند، معمولاً کمتر از ۳۰ میکرون  در اندازه. در این حالت، درمان فرورفت و فیلتراسیون مکانیکی غیرفعال خواهد شد.

تکنولوژی جدایی فوم یک تکنولوژی است که برای حذف ذرات معلق ریز استفاده می‌شود. با وارد کردن هوا به بدن آب، مواد تنش سطحی در آب توسط فقاعات کوچک جذب می‌شوند و سپس با نیروی شناوری فقاعات به سطح آب بالا می‌آیند و فوم تشکیل می‌دهند، به منظور حذف مواد محلول و معلق در آب. در حال حاضر، جدایی فوم به عنوان یکی از فرآیندهای اصلی برای حذف ذرات ریز در سیستم‌های تربوگیری مجدد ماهی‌گیری در نظر گرفته می‌شود و بخش مهمی از این سیستم است.

اصل کار دستگاه‌های جداکننده پروتئین

• اصل جدایی فوم

جداکننده پروتئین اصلآ بر اساس اصل جداسازی فوم عمل می کند. در یک سیستم بازگشتی تربه بندی، به دلیل وجود مقدار زیادی مواد آلی در مدفوع و خوراک باقی مانده موجودات تربه بندی، مواد فعال سطحی مانند پروتئین ها در این مواد آلی دو طرفه (هم آب دوست و هم روغن دوست) هستند. وقتی که تعداد زیادی از حباب های کوچک در آب معرفی می شوند، این مواد فعال سطحی به سطح حباب ها چسبیده می شوند. با صعود حباب ها، حباب هایی که پروتئین و مواد دیگری را روی سطح خود جذب کرده اند، لایه ای از فوم روی سطح آب ایجاد می کنند. چگالی لایه فوم کم است و آسان است که از بدن آب جدا شود، بنابراین مواد آلی مانند پروتئین در آب را حذف می کند.

• فرآیند فیزیکوشیمیایی

از دیدگاه میکروسکوپی، تنش سطحی بین فقاعات و آب وجود دارد. وقتی فقاعات در آب بلند می‌آیند، مولکول‌های عضوی در آب تحت تأثیر تنش سطحی به سمت سطح فقاعات جمع می‌شوند. این یک فرآیند جذب فیزیکی است که همراه با برخی تغییرات شیمیایی مانند تعاملات بین مولکول‌های عضوی و واکنش‌های شیمیایی با سطح فقاعات است. به عنوان مثال، برخی از مولکول‌های پروتئین ممکن است دچار تغییر شکل شوند، که باعث می‌شود آسان‌تر روی فقاعات جذب شوند.

نقش فیلترهای پروتئین در کشاورزی آبزیان بازگشتی

• تصفیه آب

۱. حذف مواد عضوی

جداکننده پروتئین‌ها می‌توانند به طور مؤثر مواد آلی را از آب، شامل پروتئین‌ها، چربی‌ها، قندها و غیره، حذف کنند. اگر این ترکیبات آلی در آب تجمع پیدا کنند، باکتری‌ها آن‌ها را تجزیه خواهند کرد، که منجر به مصرف زیادی از اکسیژن محلول و تولید مواد مضری مانند نیتروژن آمونیاکالی و نیتریت می‌شود. حذف این ترکیبات آلی از طریق جداکننده پروتئین فشار فیلتراسیون بیولوژیکی بعدی را کاهش می‌دهد و تولید مواد مضر در آب را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، بدون استفاده از جداکننده پروتئین، تقاضای شیمیایی اکسیژن (COD) در آب ممکن است به سرعت به بیش از 100 میلی‌گرم بر لیتر برسد، در حالی که با استفاده از جداکننده پروتئین، COD می‌تواند در حدود 30 تا 50 میلی‌گرم بر لیتر کنترل شود.

2. کاهش تولید نیتروژن آمونیاکالی

به دلیل حذف ترکیبات عضوی حاوی نیتروژن مانند پروتئین‌ها توسط جداساز پروتئین، منبع بالقوه نیتروژن آمونیاک در آب کاهش می‌یابد. این موضوع برای حفظ غلظت پائین نیتروژن آمونیاک در سیستم بازگشتی تربیت آبزیان بسیار حیاتی است، زیرا نیتروژن آمونیاک سمیت قوی به آبزیان دارد.

• بهبود شفافیت آب

جداساز پروتئین علاوه بر حذف ماده عضوی، ذرات معلق با اندازه ذره کمتر از 30 میکرون را از آب حذف می‌کند، که این موضوع منجر به افزایش شفافیت آب و تحریک رشد آبزیان می‌شود.

• کاهش انتقال بیماری

حذف بارورکنندگان میکروبی: ماده عضوی و ذرات معلق در آب اغلب حامل میکروب‌ها هستند، مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها و پارازیت‌ها. جداساز پروتئین این حامل‌ها را حذف می‌کند، که این موضوع احتمال انتقال میکروب‌ها در آب را کاهش می‌دهد و خطر آلودگی بیماری‌زا در آبزیان را کاهesh می‌دهد.