Technologie de procédé du système d'aquaculture en recirculation terrestre (RAS)

Aperçu

Le RAS industrialisés terrestresle modèle est caractérisé par :

• Rejet environnemental minimal– Peu ou pas de rejet de polluants riches en nutriments
• Réutilisation de l'eau– Recyclage et traitement répétés de l’eau, minimisant la contamination externe

Technologie de base : purification de l'eau

Étapes du traitement

• Source Traitement de l'eau
• Traitement de l'eau en système
• Traitement des effluents nécessaire

Technologies clés de traitement de l'eau

1. Filtration mécanique
2. Fractionnement de la mousse (écrémage des protéines)
3. Épuration biologique
4. Oxygénation
5. Stérilisation UV

Processus de traitement de l'eau Couler

1. Effluents des aquariumspasse d'abord par un Filtre à tambour (écran mécanique)pour éliminer les solides en suspension (principalement les aliments non consommés, les excréments et le biofilm détaché).
2. Écumeur de protéines élimine la matière organique dissoute (par exemple, les protéines) et les particules colloïdales.
3. Biofiltreutilise la nitrification microbienne pour éliminer les toxines ammoniac et nitrite.
4. Stérilisation UVdésinfecte l'eau.
5. Oxygénation(par injection d'oxygène pur ou d'air) assure des niveaux optimaux d'oxygène dissous.
6. L'eau traitée est renvoyée vers les aquariums, formant un système en boucle fermée(résumé comme : « Simple levée, double filtration, désinfection partielle, purification complète »).

Technologie de traitement de l'eau

La purification de l'eau est la pierre angulaire du fonctionnement du RAS en boucle fermée, intégrant les principes et les technologies de traitement de l'eau, biologie et microbiologieL'objectif principal du traitement de l'eau RAS est de éliminer les polluants nocifstout en maintenant des paramètres de qualité de l'eau optimaux tels que température, oxygène dissous (OD) et pH.

Méthodes de traitement de l'eau RAS par mécanisme

Les processus de traitement RAS sont généralement classés en trois approches principales:

1. Méthodes biologiques

• Procédé à boues activées
• Systèmes de biofilm (par exemple, réacteurs à biofilm à lit mobile - MBBR)
• Lits fluidisés biologiques

2. Méthodes physiques

• Adsorption sur charbon actif
• Fractionnement de la mousse (écrémage des protéines)

3. Méthodes chimiques

• Ozonation
• Oxydation photocatalytique
• Oxydation électrochimique

Étude de cas : RAS du saumon de l'Atlantique à l'Oriental Ocean

Dans le projet d'élevage de saumon atlantique en cycle fermé, le système RAS combine plusieurs technologies de traitement avancées adaptées à :

• Besoins nutritionnels et profils de déchets métaboliques
• Caractéristiques des effluents et taux de charge
• Exigences en matière de qualité de l'eau des espèces cultivées
• Critères de performance du biofiltre

Technologies de traitement intégrées appliquées :

1. Séparation solide-liquide(filtration mécanique)
2. Fractionnement de la mousse(élimination des protéines)
3. Filtration biologique (nitrification/dénitrification)
4. Traitement à l'ozone(désinfection et oxydation)
5. Stérilisation UV(contrôle des agents pathogènes)
6. Systèmes d'oxygénation(Gestion DO)

Les sections suivantes détaillent chacune de ces technologies de traitement de l’eau.

1. Technique de séparation solide-liquide

La technologie de séparation solide-liquide vise principalement à éliminer les particules solides en suspension des eaux usées aquacoles. Selon les caractéristiques des particules (densité, taille) et les méthodes de séparation, elle peut être classée comme suit :

• Filtration mécanique :

Exemple : les filtres à écran incurvé interceptent les particules > 30 µm avec une efficacité d’élimination > 95 %.

• Séparation par gravité :

Bassins de décantation ou hydrocyclones pour les particules plus denses.

2. Fractionnement de la mousse

Une technique basée sur la flottation largement utilisée dans marine RASEn raison de la tension superficielle élevée de l'eau de mer, qui facilite la formation de mousse par aération, ce produit n'est appliqué dans les systèmes d'eau douce que lorsque les charges organiques sont élevées.

• Fonctionnement amélioré à l'ozone :

L'ozone est souvent injecté dans l'alimentation en air pour un traitement simultané. désinfectionet suppression de la couleur.

3. Technologie de biofiltration

Le cœurdu traitement de l'eau RAS, la biofiltration emploie bioréacteurs à base de biofilm (par exemple, MBBR) en raison de leur :

• Haute efficacité de traitement
• Empreinte compacte
• Faibles coûts de construction/d'exploitation
• Forte résistance aux chocs

Mécanismes:

• Oxydation et floculation microbiennes
• Adsorption par média filtrant
• Prédation de la chaîne alimentaire dans les écosystèmes microbiens

Avantages par rapport aux boues activées:

• De meilleurs supports bactéries nitrifiantescroissance pour l'aquaculture.
• Largement étudié en optimisation de l'élimination de l'azote, avec des paramètres de conception quantitatifs préliminaires issus de la recherche UE/États-Unis

4. Technologie d'ozonation

L'ozone oxyde et décompose efficacement la matière organique et les métabolites toxiques. L'eau après traitement atteint sursaturation en oxygènetout en offrant une action rapide, une absence de pollution secondaire et une excellente décoloration. Largement adopté dans aquaculture marineet le traitement des effluents, l'ozone est généralement injecté dans fractionneurs de moussedans les systèmes RAS.

5. Technologie de désinfection UV

Le rayonnement ultraviolet (UV) est largement utilisé dans les deux aquaculture en eau douce et en merpour éliminer les agents pathogènes, en offrant faibles coûts d'exploitationet aucun résidu toxiqueUn système UV correctement entretenu atteint un taux d'inactivation > 99 % pour Vibrio spp.

6. Technique d'ajout d'oxygène

L'injection d'oxygène pur élève oxygène dissous (OD)aux points d'entrée 110% de saturation, tandis que les cuves de production maintiennent une saturation de 80 à 90 %. Considérations critiques :

• Équilibrer l'apport en oxygène avec les besoins des espèces
• Éviter narcose à l'oxygène(effet « ivresse » dû à l'hyperoxie)