Protein Filtrelerinin Yeniden Dolaşım Su Tarımcılık Sistemlerindeki Rolü ve Çalışma Prensibi

Katı asitlenmemiş parçacıklar, kara tabanlı endüstriyel tekrar dolaşım sucul tarım sistemlerinin çeşitli yönleri üzerinde olumsuz etkiler oluşturur, bu nedenle, tekrar dolaşım sucul tarım tedavisinde katı asitlenmemiş parçacıkları kaldırmak birincil hedefdir. Dolaşım sucul tarım sistemindeki parçacıkların çoğu boyut olarak 100 mikrondan küçüktür. Su türbülansı, biyoazima ve mekanik titreşim gibi faktörler nedeniyle, zamanında kaldırılamayan asitlenmemiş parçacıklar daha küçük parçacıklara ayrılır, tipik olarak 30 mikron  den küçüktür. Bu durumda, çökeltme tedavisi ve mekanik filtreleme etkisiz olacaktır.

Kayan köpük ayırma teknolojisi, ince asılsız parçacıkları kaldırmak için kullanılan bir teknolojidir. Havanın suyun içine sokulmasıyla, sudaki yüzey aktif maddeler küçük kabarcıklar tarafından emilir ve ardından kabarcıkların yüzen gücüyle suyun üzerine çıkarlar ve köpük oluştururlar, böylece su içinde çözünmüş ve asılsız maddeler kaldırılır. Şu anda, döngülü balık besi sisteminde mikro parçacıkları etkili bir şekilde kaldırmak için köpük ayırmanın ana süreçlerden biri olduğu düşünülmektedir ve bu sistem için önemli bir bileşenidir.

Protein Ayırıcılarının Prensibi

• Köpük Fraksiyonlama Prensibi

Protein ayırıcı, köpük ayırmaya dayalı bir ilkeye göre çalışır. Döngülü su tarım sistemlerinde, sucul organizmaların dışkıları ve artmuş besin maddeleri nedeniyle organik madde miktarı artar; bu organik maddelerdeki proteinler gibi yüzey aktif maddeler hem hidrofilik (su sevgisi) hem de oleofilik (yağ sevgisi) özelliklere sahiptir. Suya çok sayıda küçük baloncuk sokulduğunda, bu yüzey aktif maddeler baloncukların yüzeyine adsorbe olur. Baloncukların yükseldiği ölçüde, protein ve diğer maddelerle kaplı olan baloncuklar su yüzünde bir köpük tabakası oluşturur. Köpük tabakasının yoğunluğu düşük olduğundan, su kütleinden ayrılması kolaydır ve böylece su içindeki protein gibi organik maddeler kaldırılır.

• Fiziko-kimyasal Süreç

Mikroskobik bir perspektiften, kabarcıklar ve su arasında yüzey gerilimi vardır. Kabarcıklar su içinde yükseldikçe, su içindeki organik moleküller yüzey gerilimi etkisiyle kabarcıkların yüzeyine doğru toplanır. Bu, fiziksel bir adsorpsiyon sürecidir ve organik moleküller arasındaki etkileşimler gibi bazı kimyasal değişikliklerle eş zamanlı olarak gerçekleşir, örneğin kabarcıkların yüzeyiyle kimyasal reaksiyonlar. Örneğin, bazı protein molekülleri yapısını kaybedebilir (denaturasyon), bu da onları kabarcıklara daha kolay adsorbe edilmesini sağlar.

Döngülü Su Tarımında Protein Ayıçısı'nın Rolü

• Su arıtma

1. Organik maddeleri kaldırma

Protein ayırıcılar, proteinler, yağlar, şekerler vb. gibi organik maddeleri suadan etkili bir şekilde kaldırabilir. Eğer bu organik bileşikler su içinde birikirse, mikroorganizmalar tarafından parçalanır, çözünmüş oksijenin büyük bir kısmını tüketir ve amonyak azotu ve nitrit gibi zararlı maddeler üretir. Bu organik bileşikleri protein ayırıcı ile kaldırmak, sonraki biyolojik filtrelemeye olan baskıyı hafifletebilir ve su içindeki zararlı madde üretimini azaltabilir. Örneğin, protein ayırıcı olmadan su içindeki kimyasal oksijen talebi (COD) 100 mg/L'nin üzerinde hızla yükselmekteyken, protein ayırıcısının kullanımıyla COD yaklaşık 30-50 mg/L seviyesinde kontrol edilebilir.

2. Amonyak azotu üretimini azalt

Protein ayırıcı tarafından nitrojen içeren organik bileşikler gibi proteinlerin kaldırılması sayesinde, su içindeki amonyak nitrogenu olan potansiyel kaynak azaltılır. Bu da, recirculating akuariyum sisteminde düşük bir amonyak nitrati konsantrasyonunu korumak için çok önemlidir, çünkü amonyak nitrogenu akuariyum organizmleri için güçlü bir zehirdir.

• Su Klarity'nin Artırılması

Protein ayırıcı sadece organik maddeleri kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda su içindeki 30 mikron'dan daha küçük bir parçacık boyutunda bulunan asılı parçacıkları da beraberinde götürür, bu da suyun şeffaflığını artırır ve akuariyum organizmlerinin büyümelerini destekler.

• Hastalık Yayılmasının Azaltılması

Patojen taşıyıcılarının kaldırılması: Su içindeki organik madde ve asılı parçacıklar genellikle bakteriler, virüsler ve parazitler gibi patojenlerin taşıyıcılarıdır. Protein ayırıcı bu taşıyıcıları kaldırır, bu da su içindeki patojen yayılmasını azaltır ve akuariyum organizmlerinde hastalık enfeksiyonu riskini düşürür.