Le rôle et le principe de fonctionnement des skimmers de protéines dans les systèmes d'aquaculture en circuit fermé

La matière particulaire en suspension solide a des effets néfastes sur divers aspects des systèmes d'aquaculture en récirculation industrielle terrestre. Par conséquent, l'élimination de la matière particulaire en suspension solide est l'objectif principal du traitement de l'aquaculture en récirculation. La majorité des particules dans le système d'aquaculture en circulation mesurent moins de 100 microns. En raison de facteurs tels que la turbulence de l'eau, la biodégradation et l'agitation mécanique, les particules en suspension qui ne peuvent pas être retirées à temps se décomposeront en particules plus petites, généralement inférieures à 30 microns  de taille. Dans ce cas, le traitement par sédimentation et la filtration mécanique deviendront inefficaces.

La technologie de séparation par mousse est une technologie utilisée pour éliminer les particules en suspension fines. En introduisant de l'air dans le corps d'eau, le tensioactif présent dans l'eau est absorbé par de petites bulles, puis remonte à la surface de l'eau grâce à la poussée des bulles pour former une mousse, permettant ainsi d'éliminer les substances dissoutes et en suspension dans l'eau. Actuellement, la séparation par mousse est considérée comme l'un des principaux procédés pour retirer efficacement les microparticules dans les systèmes d'aquaculture en circuit fermé, et constitue une partie importante de ces systèmes.

Principe des skimmers de protéines

• Principe de la fractionnement par mousse

Le séparateur de protéines repose principalement sur le principe de la séparation par mousse. Dans un système d'aquaculture en circuit fermé, en raison de la présence d'une grande quantité de matière organique dans les excréments et les restes d'aliments des organismes d'élevage, les substances tensioactives comme les protéines contenues dans ces matières organiques ont une nature amphiphile (à la fois hydrophile et lipophile). Lorsqu'une grande quantité de petites bulles est introduite dans l'eau, ces substances tensioactives s'adsorbent sur la surface des bulles. Avec la montée des bulles, celles-ci, avec les protéines et autres substances adsorbées à leur surface, forment une couche de mousse à la surface de l'eau. La densité de cette couche de mousse est faible, ce qui facilite sa séparation du corps d'eau, permettant ainsi d'éliminer les matières organiques comme les protéines présentes dans l'eau.

• Procédé physico-chimique

D'un point de vue microscopique, il existe une tension de surface entre les bulles et l'eau. Lorsque les bulles remontent dans l'eau, les molécules organiques présentes dans l'eau s'agglomèrent vers la surface des bulles sous l'action de la tension de surface. Il s'agit d'un processus de physorption, accompagné de certains changements chimiques tels que des interactions entre les molécules organiques et des réactions chimiques avec la surface des bulles. Par exemple, certaines molécules de protéines peuvent subir une dénaturation, ce qui les rend plus faciles à adsorber sur les bulles.

Le rôle des skimmers à protéines en aquaculture de recirculation

• Purification de l'eau

1. Éliminer la matière organique

Les séparateurs de protéines peuvent enlever efficacement la matière organique de l'eau, y compris les protéines, les graisses, les sucres, etc. Si ces composés organiques s'accumulent dans l'eau, ils seront décomposés par des micro-organismes, consommant une grande quantité d'oxygène dissous et produisant des substances nocives telles que l'ammoniac azoté et le nitrite. En éliminant ces composés organiques grâce à un séparateur de protéines, cela peut alléger la charge du filtrage biologique ultérieur et réduire la production de substances nocives dans l'eau. Par exemple, sans séparateur de protéines, la demande chimique en oxygène (DCO) dans l'eau pourrait rapidement augmenter au-delà de 100 mg/L, tandis qu'avec l'utilisation d'un séparateur de protéines, la DCO peut être maintenue autour de 30-50 mg/L.

2. Réduire la production d'ammoniac azoté

En raison de la suppression des composés organiques contenant de l'azote, tels que les protéines par le séparateur de protéines, la source potentielle d'ammoniac azoté dans l'eau est réduite. Cela est crucial pour maintenir une faible concentration d'ammoniac azoté dans le système d'aquaculture en eau recirculante, car l'ammoniac azoté est fortement toxique pour les organismes d'aquaculture.

• Amélioration de la clarté de l'eau

Le séparateur de protéines peut non seulement éliminer la matière organique, mais aussi emporter les particules en suspension avec une taille de moins de 30 microns dans l'eau, améliorant ainsi la transparence de l'eau et favorisant la croissance des organismes d'aquaculture.

• Réduction de la transmission des maladies

Élimination des vecteurs de pathogènes : La matière organique et les particules en suspension dans l'eau sont souvent des vecteurs de pathogènes, tels que les bactéries, les virus et les parasites. Le séparateur de protéines élimine ces vecteurs, ce qui réduit les chances de transmission des pathogènes dans l'eau et diminue le risque d'infection des organismes d'aquaculture.