Technologiemodelle für die industrielle Wasseraufbereitung in der Aquakultur

Modellübersicht

Die industrielle Kreislaufaquakultur, auch als Aquakultur mit geschlossenem System bekannt, zeichnet sich durch die Wiederverwendung des aus den Zuchttanks nach der Behandlung abgelassenen Wassers aus. Wasseraufbereitung ist der Kern und Schlüssel zu einer effizienten Kreislaufaquakultur. Der Standardaufbereitungsprozess umfasst typischerweise Sedimentation, Filtration, biologische Reinigung, Sauerstoffanreicherung, Temperaturregulierung, Sterilisation und Desinfektion, bevor das Wasser zur Wiederverwendung in die Kulturtanks zurückgeführt wird. Ein Teil des Abwassers wird vor der Freigabe aufbereitet, um die Abwassernormen zu erfüllen.

Dieses Aufbereitungsmodell nutzt physikalische, chemische und biologische Filterung sowie eine Reihe von Prozessen wie Mikrosiebfiltration, Bogensiebfiltration, Schaumfraktionierung, biologische Reinigung, Sterilisation, Entgasung und Sauerstoffanreicherung (Abbildung 9-1). Es entfernt oder wandelt schädliche Feststoffe, Schwebstoffe, lösliche Substanzen und Gase aus dem Wasser um und ergänzt gleichzeitig den gelösten Sauerstoff, wodurch eine vollständige oder teilweise Wiederverwendung des Wassers ermöglicht wird. Diese Technologie unterstützt eine hochdichte Aquakultur und eine ganzjährige Produktion außerhalb der Saison.

Das Modell der industriellen Kreislaufaquakultur bietet mehrere Vorteile:

• Platzsparend bei hoher Besatzdichte.
• Wasser- und energiesparend, hocheffizient.
• Kontrollierbare Produktionsparameter, die eine chemiefreie Landwirtschaft ermöglichen.
• Nachhaltig und umweltfreundlich, da die Umweltbelastung durch die konforme Ableitung des Unterwassers deutlich reduziert wird.
• Integriert moderne Industrietechnologien, darunter Ingenieurwesen, Biotechnologie, Wasseraufbereitungsanlagen und intelligente Systeme, und wandelt die Aquakultur von der traditionellen Landwirtschaft zur industrialisierten Produktion um – ein entscheidender Weg zur Modernisierung der chinesischen Fischerei.

Dieses Modell bringt jedoch auch Herausforderungen mit sich, wie hohe Anfangsinvestitionen, erhöhte Betriebskosten und strenge technische und verwaltungstechnische Anforderungen. Derzeit erstreckt sich Chinas industrielle Kreislaufaquakultur über mehr als 2 Millionen m² und beherbergt wichtige Arten wie Fische, Garnelen, Seegurken und Schalentiere mit enormem Wachstumspotenzial.

Technische Grundlagen

Kernstück der industriellen Kreislaufwasseraufbereitung ist die Erhaltung eines optimalen ökologischen Umfelds für Wasserlebewesen. Abwasser enthält Feststoffe, lösliche Substanzen, Krankheitserreger und Gase. Ziel der Aufbereitung ist die schnelle Entfernung von Schadstoffen wie Stoffwechselabfällen und Futterresten. Zu den wichtigsten Technologien gehören (Abbildung 9-2):

1. Entfernung von Schwebstoffen

• Methoden: Sedimentation, Mikrosiebfiltration, Medienfiltration, Schaumfraktionierung.

2. Entfernung löslicher Schadstoffe

• Methoden: Biofilmbehandlung, Ozonoxidation.

3. Sterilisation und Sauerstoffanreicherung

• Krankheitserregerbekämpfung: UV- oder Ozondesinfektion.
• Sauerstoffmanagement: Belüftung, hocheffiziente Sauerstoffauflösung und Entgasung (zur Entfernung von CO₂, H₂S, NH₃) (Abbildung 9-3).

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