Роль и принцип работы белковых сепараторов в системах переработки аквакультуры

Твердые взвешенные частицы оказывают негативное влияние на различные аспекты наземных промышленных систем рециркуляции аквакультуры, поэтому удаление твердых взвешенных частиц является основной целью очистки в системах рециркуляции аквакультуры. Большинство частиц в системе циркулирующей аквакультуры имеют размер менее 100 микрон. Из-за факторов, таких как водная турбулентность, биодеградация и механическое взбалтывание, взвешенные частицы, которые не удаляются своевременно, разлагаются на более мелкие частицы, обычно размером менее 30 микрон  в размере. В этом случае осадочные процессы и механическая фильтрация становятся неэффективными.

Технология пенообразования — это технология, используемая для удаления мелких взвешенных частиц. При введении воздуха в водную массу, поверхностно-активное вещество в воде поглощается маленькими пузырьками, а затем поднимается на поверхность воды с помощью плавучести пузырьков, образуя пену, что позволяет удалять растворенные и взвешенные вещества в воде. На данный момент пенная сепарация считается одним из основных процессов эффективного удаления микрочастиц в системе рециркуляции аквакультуры и является важной частью системы рециркуляции аквакультуры.

Принцип работы протеиновых скиммеров

• Принцип пенной фракционации

Разделитель белка основывается в основном на принципе пенной сепарации. В системе рециркуляционного рыбоводства, из-за наличия большого количества органических веществ в экскрементах и остатках корма водных организмов, поверхностно-активные вещества, такие как белки в этих органических веществах, имеют амфифильный характер (обладают как гидрофильными, так и липофильными свойствами). Когда в воду вводится большое количество мелких пузырьков, эти поверхностно-активные вещества адсорбируются на поверхности пузырьков. С подъёмом пузырьков, на поверхности воды образуется слой пены с белками и другими веществами, адсорбированными на поверхности пузырьков. Плотность пенного слоя мала, и его легко отделить от водной массы, тем самым удаляя органические вещества, такие как белки, из воды.

• Физико-химический процесс

С микроскопической точки зрения, между пузырьками и водой существует поверхностное натяжение. Когда пузырьки поднимаются в воде, органические молекулы в воде собираются на поверхности пузырьков под действием поверхностного натяжения. Это процесс физической адсорбции, сопровождающийся некоторыми химическими изменениями, такими как взаимодействие между органическими молекулами и химические реакции с поверхностью пузырьков. Например, некоторые белковые молекулы могут претерпеть денатурацию, что делает их легче адсорбировать на пузырьках.

Роль протеиновых сифонов в рециркуляционном рыбоводстве

• Очистка воды

1. Удаление органических веществ

Сепараторы белка могут эффективно удалять органические вещества из воды, включая белки, жиры, сахара и т.д. Если эти органические соединения накапливаются в воде, они будут разлагаться микроорганизмами, потребляя большое количество растворенного кислорода и выделяя вредные вещества, такие как аммиачный азот и нитриты. Удаление этих органических соединений с помощью сепаратора белка может снизить нагрузку на последующую биологическую фильтрацию и уменьшить образование вредных веществ в воде. Например, без сепаратора белка химическая потребность в кислороде (ХПК) в воде может быстро возрастать до более чем 100 мг/л, тогда как при использовании сепаратора белка ХПК можно контролировать на уровне около 30-50 мг/л.

2. Сократить образование аммиачного азота

В результате удаления азотсодержащих органических соединений, таких как белки, сепаратором белка, уменьшается потенциальный источник аммиачного азота в воде. Это критически важно для поддержания низкой концентрации аммиачного азота в системе рециркуляционного рыбоводства, так как аммиачный азот обладает сильной токсичностью для объектов аквакультуры.

• Улучшение прозрачности воды

Сепаратор белка может не только удалять органические вещества, но и уносить взвешенные частицы размером менее 30 микрон в воде, что повышает прозрачность воды и способствует росту объектов аквакультуры.

• Снижение передачи заболеваний

Удаление переносчиков патогенов: органические вещества и взвешенные частицы в воде часто являются переносчиками патогенов, таких как бактерии, вирусы и паразиты. Сепаратор белка удаляет эти переносчики, что снижает вероятность передачи патогенов в воде и уменьшает риск заражения болезнями у объектов аквакультуры.