Procédé de removal de particules solides (II) : Procédé de removal de particules solides

• Normes de mesure et de contrôle des particules solides

Les solides en suspension totale (TSS) sont généralement utilisés comme paramètre pour mesurer les particules solides dans l'aquaculture en recirculation. Ils se réfèrent principalement à la quantité totale de particules solides ayant une taille supérieure à 1 micron dans une unité d'eau. Dans le système de circulation d'eau, le TSS inclut les fèces de poisson, les appâts restants, les bioflocons (bactéries mortes et vivantes), etc. La taille de ces particules en suspension varie énormément, allant du micron au niveau centimètre. Les particules en suspension peuvent affecter directement la santé et la croissance des poissons (en particulier les poissons d'eau froide) et augmenter la charge sur le biofiltre. Par conséquent, la concentration de particules en suspension dans l'eau de circulation doit être maintenue dans une plage raisonnable.

Dans certains pays de l'UE, le contrôle des matières particulières en suspension dans les systèmes d'aquaculture à recirculation est relativement strict. Par exemple, pour les masses d'eau utilisées dans l'aquaculture à recirculation, la concentration de matières particulières en suspension (mesurée par les solides en suspension totale TSS) est généralement censée être contrôlée en dessous de 15 mg/L afin de maintenir une bonne qualité de l'eau et un environnement écologique.

Les États-Unis ont également des réglementations sur la qualité de l'eau dans le domaine de l'aquaculture et du traitement de l'eau. Dans le système d'aquaculture à recirculation, la teneur correspondante en matières particulières en suspension (convertie via la turbidité et d'autres indicateurs connexes) est également soumise à certaines restrictions. La concentration de matières particulières en suspension est généralement d'environ 8-12 mg/L comme plage idéale pour assurer la survie et la reproduction des organismes aquatiques.

Dans le fonctionnement réel des systèmes d'aquaculture à recirculation à l'échelle industrielle en Chine, la concentration de matières particulières en suspension (SS) doit généralement être maintenue en dessous de 10 mg/L. Pour l'élevage de certaines espèces précieuses ayant des exigences élevées en qualité de l'eau, comme le saumon, il est même exigé qu'elle reste en dessous de 5 mg/L.

• Procédé de suppression des particules solides

Le retrait des particules solides est une partie importante du traitement de l'eau dans un système d'aquaculture en récirculation, et constitue généralement la première étape du traitement de l'eau. Le moyen principal du processus de retrait des particules solides dans un système d'aquaculture en récirculation est la filtration physique. Grâce à la filtration mécanique, à la séparation par gravité et à d'autres méthodes, les particules en suspension, les résidus d'aliment et les fèces de poissons ainsi que d'autres substances solides présentes dans l'eau sont interceptées et éliminées, purifiant ainsi la qualité de l'eau. Selon la taille des particules solides, le processus de retrait des particules solides comprend trois étapes : prétraitement, filtration grossière et filtration fine.

1. Prétraitement

Le prétraitement a principalement pour but d'éliminer les particules plus grandes ayant une taille de plus de 100 μm, en particulier les excréments de poisson et les restes d'appât, afin d'éviter qu'ils n'augmentent la charge des processus suivants après leur décomposition dans le système. Le principal procédé utilisé est la sédimentation. La sédimentation est une technologie de processus simple basée sur la séparation par gravité. Elle est réalisée à l'aide des équipements suivants :

1. Collecteur d'eaux usées au fond du bassin d'élevage

Un collecteur d'eaux usées courant est une toilette pour poissons. Les toilettes pour poissons sont généralement installées au fond du bassin d'aquaculture. Grâce à l'action du courant rotatif de l'eau, les excréments et les restes d'appât au fond du bassin sont évacués. Les toilettes pour poissons améliorent l'efficacité de collecte des eaux usées, réduisent la fréquence du nettoyage manuel et améliorent la stabilité de l'environnement d'aquaculture.

2. Bac de sédimentation à flux vertical

Le bac de décantation à flux vertical utilise le principe naturel de décantation du courant d'eau sous l'action de la gravité pour séparer les matières en suspension et les particules dans l'eau.

Lorsque l'eau pénètre dans la chambre de séparation par l'entrée d'eau, les solides en suspension et les particules s'accumulent progressivement au fond sous l'effet combiné de la gravité et de la vitesse du courant, tandis que l'eau propre est évacuée par la sortie supérieure. Le décanteur à flux vertical peut éliminer 50 % à 70 % des particules solides présentes dans les saletés déposées, ce qui réduit considérablement la charge des équipements suivants.

3. Système Cornell de double drainage

Le drainage double Cornell fait principalement référence à une méthode de double drainage utilisée par l'université Cornell dans la conception des étangs piscicoles. Cette méthode est particulièrement adaptée aux étangs piscicoles circulaires. Son trait de base est de combiner la vidange du fond avec la technologie de débordement de surface. Deux points de vidange, l'une au fond et l'autre sur le côté, sont installés dans l'étang pour évacuer en temps voulu les particules séables supérieures à 100 microns par le drainage du fond, évitant ainsi que les particules n'atteignent la machine à microfiltration et ne causent un broyage secondaire. En même temps, les particules en suspension inférieures à 100 microns sont dirigées vers la machine à microfiltration par le drainage de surface pour une filtration supplémentaire. Dans le système de double drainage Cornell, 10 % à 25 % de l'eau s'écoulent par le tuyau de vidange du fond, tandis que 75 % à 90 % de l'eau s'écoulent par la vidange latérale. Après la sédimentation par gravité via la méthode d'écoulement lent au fond, environ 91 % des excréments et 98 % des restes d'appât entrent dans le sédimentateur à flux vertical par les toilettes pour poissons situées au fond et sont ensuite rejetés après sédimentation.

2.Filtration grossière

Le but de la filtration grossière est d'enlever les matières solides en suspension ayant une taille de particule de 30~100μm à l'aide de la technologie conventionnelle de filtration par des médias filtrants. L'équipement couramment utilisé est un microfiltre à tambour rotatif. Le principe de fonctionnement du microfiltre est que, après filtration à travers le milieu filtrant microporeux, l'eau propre est évacuée par le tuyau de sortie, tandis que les impuretés piégées sont collectées sur la surface ou à l'intérieur du milieu filtrant. Le microfiltre peut éliminer 30%~50% des particules solides en suspension.

Microfiltre à tambour

3.Traitement fin

Le traitement fin est principalement utilisé pour enlever les petites particules en suspension inférieures à 30μm et certaines matières organiques solubles. Il est principalement réalisé par séparation mousseuse grâce à un skimmer de protéines. La séparation mousseuse est une méthode courante qui peut enlever les petites particules en suspension et les matières organiques solubles, et possède également certaines fonctions d'augmentation d'oxygène et de suppression de dioxyde de carbone.

Skimmer à protéines