Proses penghilangan partikel padat (II): Proses penghilangan partikel padat

• Standar pengukuran dan kontrol partikel padat

Total suspended solids (TSS) biasanya digunakan sebagai parameter untuk mengukur partikel padat dalam sistem akulturasi ikan recirculating. Ini terutama merujuk pada jumlah total partikel padat dengan ukuran partikel lebih dari 1 mikron dalam satu unit air. Dalam sistem air sirkulasi, TSS mencakup kotoran ikan, sisa pakan, bioflok (bakteri mati dan bakteri hidup), dll. Ukuran partikel yang tergantung ini bervariasi secara signifikan, mulai dari tingkat mikron hingga sentimeter. Partikel yang tergantung dapat secara langsung memengaruhi kesehatan dan pertumbuhan ikan (terutama ikan air dingin), serta meningkatkan beban pada biofilter. Oleh karena itu, konsentrasi partikel yang tergantung dalam air sirkulasi harus dipertahankan dalam rentang yang wajar.

Di beberapa negara UE, pengendalian partikel tergantung di sistem akulturasi recirculating relatif ketat. Sebagai contoh, untuk badan air yang digunakan dalam akulturasi recirculating, konsentrasi partikel tergantung (diukur melalui total suspended solids TSS) biasanya diharapkan dikontrol di bawah 15 mg/L untuk menjaga kualitas air yang baik dan lingkungan ekologis.

Amerika Serikat juga memiliki peraturan kualitas air terkait di bidang akulturasi dan pengolahan air. Dalam sistem akulturasi recirculating, kandungan partikel tergantung yang sesuai (dikonversikan melalui kekeruhan dan indikator terkait lainnya) juga tunduk pada batasan tertentu. Konsentrasi partikel tergantung umumnya berada di sekitar 8-12 mg/L sebagai rentang yang relatif ideal untuk memastikan kelangsungan hidup dan reproduksi organisme air.

Dalam operasi sebenarnya dari sistem akuakultur recirculating berskala pabrik di Tiongkok, konsentrasi partikel ter Suspensi (SS) umumnya diperlukan untuk dikendalikan di bawah 10 mg/L. Untuk pemeliharaan beberapa spesies berharga dengan persyaratan kualitas air tinggi, seperti salmon, bahkan diperlukan untuk dikendalikan di bawah 5 mg/L.

• Proses untuk menghilangkan partikel padat

Penghilangan partikel padat merupakan bagian penting dari pengolahan air dalam sistem akvairultur daur ulang, dan biasanya merupakan langkah pertama dalam pengolahan air. Inti dari proses penghilangan partikel padat dalam akvairultur daur ulang adalah filtrasi fisik. Melalui filtrasi mekanis, pemisahan gravitasi, dan metode lainnya, partikel tergantung, sisa-sisa pakan, kotoran ikan, dan zat padat lainnya dalam air ditangkap dan dihilangkan, sehingga memurnikan kualitas air. Berdasarkan ukuran partikel padat, proses penghilangan partikel padat meliputi tiga langkah proses: pra-pengolahan, filtrasi kasar, dan filtrasi halus.

1. Pra-pengolahan

Pra-pengolahan terutama bertujuan untuk menghilangkan partikel besar dengan ukuran partikel lebih dari 100μm, terutama kotoran ikan dan sisa umpan, untuk mencegah mereka meningkatkan beban proses berikutnya setelah terpecah dalam sistem. Proses utama adalah sedimentasi. Sedimentasi adalah teknologi proses pemisahan gravitasi yang sederhana. Hal ini dicapai melalui peralatan berikut:

1. Pengumpul limbah di dasar kolam budidaya

Pengumpul limbah umumnya adalah toilet ikan. Toilet ikan biasanya dipasang di dasar kolam budidaya. Melalui tindakan aliran air yang berputar, kotoran dan sisa umpan di dasar kolam dikeluarkan. Toilet ikan meningkatkan efisiensi pengumpulan limbah, mengurangi frekuensi pembersihan manual, dan meningkatkan stabilitas lingkungan budidaya.

2. Tangki sedimentasi aliran vertikal

Tangki sedimentasi aliran vertikal menggunakan prinsip sedimentasi alami aliran air di bawah pengaruh gravitasi untuk memisahkan zat tergantung dan partikel dalam air.

Setelah air mengalir ke ruang pemisahan dari saluran masuk, partikel tergantung dan partikel secara bertahap menetap di dasar akibat kombinasi gravitasi dan kecepatan aliran air, sementara air bersih dikeluarkan dari saluran atas. Sedimentator aliran vertikal dapat menghilangkan 50%~70% partikel padat dalam kotoran partikel yang menetap, yang dapat secara signifikan mengurangi beban peralatan berikutnya.

3. Sistem Penyedotan Ganda Cornell

Penirisan ganda Cornell terutama merujuk pada metode penirisan ganda yang digunakan oleh Universitas Cornell dalam desain kolam ikan. Metode ini sangat cocok untuk kolam ikan berbentuk lingkaran. Ciri dasarnya adalah menggabungkan sistem penirisan dasar dengan teknologi peluapan permukaan. Dua lubang penirisan, yaitu penirisan dasar dan samping, diatur pada kolam ikan untuk secara tepat membuang partikel yang dapat menetap lebih besar dari 100 mikron melalui penirisan dasar, sehingga menghindari partikel masuk ke mesin mikrofiltrasi dan menyebabkan penghancuran sekunder. Pada saat yang sama, partikel terapung yang lebih kecil dari 100 mikron dibuang ke mesin mikrofiltrasi melalui penirisan permukaan untuk penyaringan lebih lanjut. Dalam sistem penirisan ganda Cornell, 10%-25% air mengalir keluar melalui pipa penirisan dasar, dan 75%-90% air mengalir keluar melalui penirisan samping. Setelah sedimentasi gravitasi melalui metode aliran lambat di dasar, sekitar 91% kotoran dan 98% umpan sisa memasuki sedimentator aliran vertikal melalui toilet ikan dasar dan dikeluarkan setelah sedimentasi.

2.Filtrasi kasar

Tujuan filtrasi kasar adalah untuk menghilangkan bahan padat tergantung dengan ukuran partikel 30~100μm menggunakan teknologi filtrasi media konvensional. Peralatan yang sering digunakan adalah mikrofilter drum putar. Prinsip kerja mikrofilter adalah bahwa setelah penyaringan melalui medium penyaring berpori mikro, air bersih dikeluarkan dari pipa outlet, sementara kotoran yang tertangkap dikumpulkan di permukaan atau di dalam medium penyaring. Mikrofilter dapat menghilangkan 30%~50% partikel padat tergantung.

Mikrofilter Drum

3.Pengolahan halus

Pengolahan halus digunakan terutama untuk menghilangkan partikel tergantung yang sangat kecil di bawah 30μm dan beberapa bahan organik larut. Hal ini dilakukan terutama melalui pemisahan busa melalui skimmer protein. Pemisahan busa adalah metode umum yang dapat menghilangkan partikel tergantung yang sangat kecil dan bahan organik larut, serta memiliki fungsi tertentu untuk meningkatkan oksigen dan menghilangkan karbon dioksida.

Protein Skimmer