Tecnología de procesos del sistema de recirculación de acuicultura (RAS) terrestre

Descripción general

El RAS industrializado basado en tierraEl modelo es caracterizado por:

• Descarga mínima al medio ambiente– Poca o ninguna liberación de contaminantes ricos en nutrientes
• Reutilización del agua– Reciclaje y tratamiento repetido del agua, minimizando la contaminación externa

Tecnología central: Purificación del agua

Etapas del tratamiento

• Fuente Tratamiento de agua
• Tratamiento de agua en el sistema
• Tratamiento necesario de efluentes

Tecnologías clave para el tratamiento del agua

1. Filtración mecánica
2. Fraccionamiento de espuma (descremado de proteínas)
3. Purificación biológica
4. Oxigenación
5. Esterilización UV

Proceso de tratamiento de agua Fluir

1. Efluentes de pecerasPrimero pasa por una Filtro de tambor (pantalla mecánica)para eliminar sólidos suspendidos (principalmente alimento no consumido, heces y biopelícula desprendida).
2. Skimmer de proteínas Elimina materia orgánica disuelta (por ejemplo, proteínas) y partículas coloidales.
3. Biofiltroemplea nitrificación microbiana para eliminar tóxicos amoníaco y nitrito.
4. Esterilización UVdesinfecta el agua.
5. Oxigenación(mediante inyección de aire o oxígeno puro) garantiza niveles óptimos de oxígeno disuelto.
6. El agua tratada recircula de nuevo hacia los tanques de peces, formando un sistema de circuito cerrado(resumido como: "Elevación simple, filtración dual, desinfección parcial, purificación completa").

Tecnología de tratamiento de agua

La purificación del agua es la piedra angular del funcionamiento del RAS de circuito cerrado, integrando principios y tecnologías de Tratamiento del agua, biología y microbiologíaEl objetivo principal del tratamiento de agua RAS es eliminar contaminantes dañinosmanteniendo parámetros óptimos de calidad del agua como temperatura, oxígeno disuelto (OD) y pH.

Métodos de tratamiento de agua RAS por mecanismo

Los procesos de tratamiento de RAS se clasifican ampliamente en tres enfoques principales:

1. Métodos biológicos

• Proceso de lodos activados
• Sistemas de biopelícula (por ejemplo, reactores de biopelícula de lecho móvil - MBBR)
• lechos fluidizados biológicos

2. Métodos físicos

• Adsorción de carbón activado
• Fraccionamiento de espuma (descremado de proteínas)

3. Métodos químicos

• Ozonización
• Oxidación fotocatalítica
• Oxidación electroquímica

Estudio de caso: RAS de salmón del Atlántico en el Océano Oriental

En el proyecto de cultivo de salmón del Atlántico de ciclo cerradoEl sistema RAS combina múltiples tecnologías de tratamiento avanzadas adaptadas a:

• Requerimientos de nutrientes y perfiles de desechos metabólicos
• Características de los efluentes y tasas de carga
• Exigencias de calidad del agua de las especies cultivadas
• Criterios de rendimiento del biofiltro.

Tecnologías de tratamiento integrado aplicadas:

1. Separación sólido-líquido(filtración mecánica)
2. Fraccionamiento de espuma(eliminación de proteínas)
3. Filtración biológica (nitrificación/desnitrificación)
4. Tratamiento con ozono(desinfección y oxidación)
5. Esterilización UV(control de patógenos)
6. Sistemas de oxigenación(Gestión de DO)

Las siguientes secciones detallan cada una de estas tecnologías de tratamiento de agua.

1. Técnica de separación sólido-líquido

La tecnología de separación sólido-líquido se centra principalmente en la eliminación de partículas sólidas en suspensión de las aguas residuales de la acuicultura. Según las características de las partículas (densidad, tamaño) y los métodos de separación, se puede clasificar en:

• Filtración mecánica:

Ejemplo: Los filtros de pantalla curva interceptan partículas >30 μm con una eficiencia de eliminación >95%.

• Separación por gravedad:

Tanques de sedimentación o hidrociclones para partículas más densas.

2. Fraccionamiento de espuma

Una técnica basada en flotación ampliamente utilizada en RAS de la marinaDebido a la alta tensión superficial del agua de mar, que facilita la generación de espuma mediante aireación. En sistemas de agua dulce, solo se aplica cuando la carga orgánica es alta.

• Funcionamiento mejorado con ozono:

A menudo se inyecta ozono en el suministro de aire para una purificación simultánea. desinfeccióny eliminación de color.

3. Tecnología de biofiltración

El centroEn el tratamiento de agua RAS, la biofiltración emplea biorreactores basados ​​en biopelículas (por ejemplo, MBBR) debido a su:

• Alta eficiencia de tratamiento
• Tamaño compacto
• Bajos costos de construcción y operación
• Fuerte resistencia a los impactos

Mecanismos:

• Oxidación microbiana y floculación
• Adsorción por medios filtrantes
• Depredación de la cadena alimentaria en ecosistemas microbianos

Ventajas frente a los lodos activados:

• Mejores soportes bacterias nitrificantescrecimiento para la acuicultura.
• Ampliamente estudiado en optimización de la eliminación de nitrógeno, con parámetros de diseño cuantitativos preliminares de la investigación de la UE/EE. UU.

4. Tecnología de ozonización

El ozono oxida y descompone eficazmente la materia orgánica y los metabolitos tóxicos. El agua postratamiento logra... sobresaturación de oxígenoOfrece acción rápida, cero contaminación secundaria y excelente decoloración. Ampliamente adoptado en acuicultura marinay el tratamiento de efluentes, el ozono normalmente se inyecta en fraccionadores de espumaen sistemas RAS.

5. Tecnología de desinfección UV

La radiación ultravioleta (UV) se utiliza ampliamente tanto en acuicultura de agua dulce y marinapara eliminar patógenos, ofreciendo bajos costos operativosy sin residuos tóxicosUn sistema UV mantenido adecuadamente logra una tasa de inactivación de >99% para Vibrio spp.

6. Técnica de adición de oxígeno

La inyección de oxígeno puro eleva oxígeno disuelto (OD)en los puntos de entrada a 110% de saturaciónMientras que los tanques de producción mantienen una saturación del 80-90 %. Consideraciones críticas:

• Equilibrar el suministro de oxígeno con los requerimientos de las especies
• Evitar narcosis por oxígeno(efecto de "embriaguez" por hiperoxia)