De rol en werking van eiwitseparateurs in recirculerende aquaculturesystemen

Vaste deeltjes in suspensie hebben schadelijke effecten op verschillende aspecten van landgebaseerde recirculerende aquaculturesystemen, daarom is het verwijderen van vaste deeltjes in suspensie het belangrijkste doel van de behandeling in recirculerende aquacultuur. De meeste deeltjes in het circulerende aquaculturesysteem zijn kleiner dan 100 micron in grootte. Door factoren zoals waterstoring, biodegradatie en mechanische agitatie zullen deeltjes die niet op tijd kunnen worden verwijderd afbreken tot kleinere deeltjes, meestal kleiner dan 30 micrometer  in grootte. In dit geval wordt sedimentatiebehandeling en mechanische filtratie ondoeltreffend.

Schuimseparatietechnologie is een technologie die wordt gebruikt om fijn opgeschorste deeltjes te verwijderen. Door lucht in het waterlichaam in te blazen, worden de oppervlaktespanningsmiddelen in het water opgenomen door kleine bubbeltjes, en stijgen ze vervolgens met de opwaartse kracht van de bubbels naar het wateroppervlak om schuim te vormen, zodat opgeloste en opgeschorste stoffen in het water kunnen worden verwijderd. Momenteel wordt schuimseparatie beschouwd als een van de belangrijkste processen om effectief microdeeltjes in het recirculerende aquaculturesysteem te verwijderen, en is een belangrijk onderdeel van het recirculerende aquaculturesysteem.

Principe van eiwitfoerders

• Principe van schuimseparatie

De eiwitseparator berust voornamelijk op het principe van schuimseparatie. In een recirculerend aquaculturesysteem ontstaat door het aanwezig zijn van een grote hoeveelheid organisch materiaal in de uitwerpselen en restanten van voer van aquacultuurorganismen, dat oppervlakte-actieve stoffen zoals eiwitten in dit organische materiaal amphifiel zijn (zowel water- als vetvriendelijk). Wanneer er een groot aantal kleine belletjes in het water wordt ingevoerd, zullen deze oppervlakte-actieve stoffen zich vastzetten aan de oppervlakte van de belletjes. Met de opstijging van de belletjes vormt het schuim met eiwitten en andere stoffen die zich aan de oppervlakte van de belletjes hebben vastgezet een schuimlaag op het wateroppervlak. De dichtheid van de schuimlaag is klein, waardoor het gemakkelijk te scheiden valt van het waterlichaam, waardoor organische stoffen zoals eiwitten uit het water worden verwijderd.

• Fysicochemisch proces

Vanuit een microscopisch perspectief bestaat er oppervlaktespanning tussen belletjes en water. Wanneer belletjes omhoog stijgen in water, zullen organische moleculen in het water zich onder invloed van de oppervlaktespanning op de oppervlakte van de belletjes verzamelen. Dit is een proces van fysische adsorptie, vergezeld door enkele chemische veranderingen zoals interacties tussen organische moleculen en chemische reacties met de oppervlakte van de belletjes. Bijvoorbeeld, sommige eiwitmoleculen kunnen ontkrachten, waardoor ze gemakkelijker op belletjes worden geabsorbeerd.

De Rol van Protenscheiders in Recirculerende Aquacultuur

• Waterzuivering

1. Verwijder organisch materiaal

Proteïnescheiders kunnen effectief organisch materiaal uit water verwijderen, waaronder proteïnes, vetten, suikers, enzovoort. Als deze organische verbindingen zich in het water ophopen, worden ze door micro-organismen afgebroken, waarbij een grote hoeveelheid opgeloste zuurstof wordt verbruikt en schadelijke stoffen zoals ammoniak-nitrogen en nitriet worden geproduceerd. Het verwijderen van deze organische verbindingen met een proteïnescheider kan de druk van de latere biologische filtratie verminderen en de productie van schadelijke stoffen in het water reduceren. Bijvoorbeeld, zonder een proteïnescheider kan de chemische zuurstofvraag (CZV) in het water snel stijgen tot meer dan 100mg/L, terwijl met gebruik van een proteïnescheider de CZV beheerd kan worden op ongeveer 30-50mg/L.

2. Verminder de productie van ammoniak-nitrogen

Door het verwijderen van stikstofhoudende organische verbindingen zoals eiwitten door de eiwitseparator, wordt de potentiële bron van ammoniak-stikstof in het water verminderd. Dit is cruciaal voor het onderhouden van een lage concentratie ammoniak-stikstof in het recirculerende aquaculturesysteem, omdat ammoniak-stikstof een sterke toxiciteit heeft voor aquacultuurorganismen.

• Verbeterde waterhelderheid

De eiwitseparator kan niet alleen organisch materiaal verwijderen, maar ook deeltjes met een deeltjesgrootte van minder dan 30 micrometer in het water meenemen, waardoor de transparantie van het water verbetert en de groei van aquacultuurorganismen bevordert.

• Reductie van ziekteoverdracht

Verwijdering van pathogendragers: Organisch materiaal en opgeloste deeltjes in het water zijn vaak dragers van pathogenen, zoals bacteriën, virussen en parasieten. De eiwitseparator verwijdert deze dragers, wat de kans op pathogeentransmissie in het water verkleint en het risico op ziektebesmetting bij aquacultuurorganismen verlaagt.