الدوائر التلفزيونية المغلقة – الخطوة الرابعة

التنقية البيولوجية لا تتم إزالة جميع المواد الجزيئية والنفايات بواسطة مرشحات ميكانيكية ، حيث تمر بعض الجزيئات عبرها كمركبات قابلة للذوبان مثل الفوسفات والنيتروجين. الفوسفات مادة خاملة ، وليس لها أي تأثير سام ، لكن النيتروجين سام للميونيا الحرة ، ويجب تحويله إلى نترات غير ضارة. تحلل المواد العضوية والأمونيا هو عملية بيولوجية تؤديها البكتيريا. تنتج البكتيريا غير المتجانسة المادة العضوية عن طريق استهلاك الأكسجين وإنتاج ثاني أكسيد الكربون والأمونيوم والنتريت. تقوم البكتيريا بتحويل الأمونيا إلى النتريت وفي النهاية إلى النترات.

نقطتان مهمتان للغاية في هذا النهج :
1) درجة حرارة الماء في النظام
2) درجة الحموضة في النظام

لتحقيق معدل مقبول من تثبيت النيتروجين ، يجب الحفاظ على درجة حرارة الماء عند 10 إلى 35 درجة مئوية )حوالي 20 إلى 30 درجة مئوية (ودرجة الحموضة بين 7 و 8 . تعتمد درجة حرارة الماء غالبًا على هذه المكونات ولا يتم ضبطها للوصول إلى الحد الأقصى لمعدل تثبيت النيتروجين ، ولكن لتحقيق المستويات المثلى لنمو الأسماك للوصول إلى مستويات الحرارة المثلى.

الخطوة الرابعة
الخطوة الرابعة

بعد ضبط الرقم الهيدروجيني فيما يتعلق بكفاءة الفلتر الحيوي أمرًا مهمًا لأن انخفاض مستويات الأس الهيدروجيني يقلل من الإنتاجية. لذلك ، يجب الحفاظ على الرقم الهيدروجيني أعلى من 7 لتحقيق مستوى عال من النتروجين البكتيري. من ناحية أخرى ، تؤدي زيادة الرقم الهيدروجيني إلى زيادة كمية الأمونيا NH3 الحرة مما سيزيد من التأثير السام. لذا فإن الهدف هو إيجاد توازن بين هدفي ضبط درجة الحموضة ودرجة الحرارة. النقطة المحددة المقترحة هي بين الرقم الهيدروجيني السابع والسعر الهيدروجيني السابع والنصف.

هناك عاملان رئيسيان يؤثران على درجة الحموضة في نظام تدوير المياه :
1) إنتاج ثاني أكسيد الكربون من الأسماك ومن النشاط البيولوجي للمرشح البيولوجي
2) الحمض الناتج من عملية تثبيت النيتروجين

نتيجة تثبيت النيتروجين
يفرز ثاني أكسيد الكربون عن طريق تهوية المياه ، حيث يحدث التفريغ. يمكن تحقيق هذه العملية بعدة طرق كما هو موضح لاحقًا في هذا القسم. تنتج عملية النتريدين الحمض )+ H ( وينخفض مستوى الرقم الهيدروجيني. يجب إضافة قاعدة لتثبيت درجة الحموضة. لهذا الغرض ، يجب إضافة هيدروكسيد الصوديوم أو هيدروكسيد الصوديوم ) NaOH ( أو قاعدة أخرى إلى الماء.
الأمونيا هي مزيج من الأمونيا والأمونيوم )المجموع( = الأمونيوم ) NH4 +( + الأمونيا ) NH3 ( حيث تشكل الأمونيا الجزء الأكبر من النفايات.

لكن كمية الأمونيا في الماء تعتمد على هذا الجدول:
عند 0 درجة مئوية. لا توجد الأمونيا السامة )+ NH والأمونيوم ) 4 )NH في هذه الصورة ، يمكنك رؤية التوازن بين الأمونيا ) 3 في درجة الحموضة المنخفضة ولكن يزيد مع زيادة درجة الحموضة. يمكن اكتشاف مستوى الرقم الهيدروجيني في الشكل ، مما  .)+ NH والأمونيوم ) 4 )+ NH يدل على التوازن بين الأمونيا ) 3

الخطوة الرابعة

بشكل عام ، تكون الأمونيا السامة سامة للأسماك التي تزيد عن 2.5 ملغم / لتر. يوضح الشكل التالي الحد الأقصى لتركيز الأمونيا السامة ، وهو مسموح به عند مستويات مختلفة من الأس الهيدروجيني إذا تم ضمان مستوى أقل من 0.5 مجم / لتر. يقلل مستوى الأس الهيدروجيني المنخفض من خطر تجاوز المستوى المسموح به للأمونيا بمقدار 0.5 مغ / لتر ، ولكن ينصح مدير المصايد بالوصول إلى مستوى أقل من الحد الأدنى من الرقم الهيدروجيني البالغ 5 لتحقيق الترشيح الحيوي.

الخطوة الرابعة
الخطوة الرابعة

المتاحة للتحلل الحيوي ، بناءً على تركيز الأمونيا السامة بمقدار 0.5 TAN أعلاه هي العلاقة بين الرقم الهيدروجيني المقاس وكمية مجم / لتر. يتكون النيتروجين )ثاني أكسيد النيتروجين( في المرحلة المتوسطة من عملية تثبيت النيتروجين ويكون سامًا للأسماك بمستويات تزيد عن 1 لتر / ملغ. إذا كانت السمكة تتنفس في الدورة الدموية ، على الرغم من أن تركيز الأكسجين جيد ، فقد تكون تركيزات النتريت العالية هي السبب.
في تركيزات عالية ، يتم نقل النتريت من خلال الخياشيم إلى مجرى الدم للأسماك ، ومنع امتصاص الأكسجين. عن طريق إضافة الملح إلى الماء ، فإنه يمتص ما يصل إلى 0.5 ٪ ، مما يمنع امتصاص النتريت.

النترات منتج نهائي في عملية تثبيت النيتروجين ، وعلى الرغم من أن المستويات المرتفعة )أعلى من 20 إلى 50 ملغم / لتر( لها تأثير سلبي على نمو الأغذية وتحويلها. إذا تم الاحتفاظ بتبادل المياه الجديد في النظام منخفض للغاية ، فسوف تتراكم النترات وستكون النتائج غير مقبولة. تتمثل إحدى طرق منع تراكم النترات في زيادة تبادل المياه الجديدة ، حيث يتم تخفيف التركيزات العالية إلى مستوى منخفض دون مشاحنات.

الكاملة هي تخزين الأسماك ، وفي بعض الحالات يكون توفير المياه هدفًا كبيرًا. في ظل هذه CCT من ناحية أخرى ، فإن فكرة الظروف ، يمكن تقليل تركيز النترات إلى امتصاص النيتروجين. في ظل الظروف العادية ، فإن استهلاك الماء لأكثر من 2 لتر لكل كيلوغرام من العلف المستخدم يكفي لتخفيف تركيز النترات .

وتسمى معظم البكتيريا المهيمنة الزائفة. إنها عملية لاهوائية )بدون أكسجين( لتقليل النترات إلى النيتروجين في الغلاف الجوي. في الواقع ، تفصل هذه العملية النيتروجين من الماء إلى الغلاف الجوي ، حيث يتم تقليل حمل النيتروجين إلى البيئة المحيطة. تتطلب هذه العملية مصدرًا عضويًا )كربون( ، على سبيل المثال كحول الخشب )الميثانول( ، والذي يمكن إضافته إلى غرفة منزوع النتروجين . )NO – N( النترات. من الناحية العملية ، مطلوب 2.5 كيلوغرام من الميثانول لكل كيلوغرام من النتريت تم تجهيز معظم غرف تطهير النترات بفيلم حيوي أو أسطح خاصة مصممة بفترة إقامة تتراوح من ساعة إلى ساعتين.

الخطوة الرابعة

الخطوة الرابعة

يجب التحكم في التدفق للحفاظ على تركيز الأكسجين الناتج في البرنامج. إذا تم إنتاج الأكسجين بأكثر من ملليغرام لكل لتر ، فسوف وهو شديد السمية للأسماك وله أيضًا رائحة كريهة )البيض الفاسد(. في عملية النيترة ، يكون ، )H2S( يحدث كبريتيد الهيدروجين إنتاج الحمأة التي يتم الحصول عليها مرتفعًا للغاية ويجب غسل وحدة إزالة النترات مرة واحدة في الأسبو

* أمثلة على المرشحات الحيوية للاستخدام في المرشحات الحيوية
عادة ما تصنع المرشحات الحيوية باستخدام وسائط بلاستيكية تعطي مستوى عال لكل متر مكعب. سوف تنمو البكتريا كطبقة رقيقة على الوسط ، وبالتالي تحتل سطحًا كبيرًا جدًا. الغرض من المرشح الحيوي المصمم بشكل جيد هو تحقيق مستوى عال لكل متر مكعب دون انسداد بالمواد العضوية. لذلك ، من المهم أن تحصل على نسبة عالية من المساحة الحرة حتى يمر الماء عبر المرشح الحيوي وأن يكون التدفق الكلي جيدًا مع الغسيل الكافي. يجب تنفيذ هذه الخطوات على فترات من ثلاثة أسابيع أو شهر واحد حسب الحمل على المرشح الحيوي. يستخدم الهواء المضغوط لإنشاء تدفق مستمر في مرشح يتم فيه إزالة المادة العضوية. عند حدوث عملية الغسيل ، يتم تنظيفها وتصريف المياه المتسخة إلى المرشح وتفريغها قبل إعادة توصيلها بالنظام.

يمكن تصميم المرشحات الحيوية المستخدمة في نظام الاستزراع السمكي بنظام الدائرة المغلقة إما كمرشح للأسرة المسطحة أو مرشحات للأسرة قابلة للإزالة. تعمل جميع المرشحات الحيوية المستخدمة في مزارع الدوائر المغلقة اليوم كوحدات مغمورة. في الفلتر المسطح الثابت ، تكون الوسائط البلاستيكية ثابتة ولا تتحرك. تتدفق المياه عبر وسائل الإعلام كتدفق هادئ للتواصل مع الفيلم الحيوي.

في مرشح السرير القابل للإزالة، تنتقل الوسائط البلاستيكية عب ر الماء مع التدفق الناتج عن مضخة الهواء. نظرًا للحركة المستمرة للوسائط ، يمكن أن تكون فلاتر الأسرة القابلة للإزالة أصعب من فلاتر الأسرة الثابتة ، مما يؤدي إلى ارتفاع معدلات الإزاحة لكل متر مكعب. ومع ذلك ، لا يوجد فرق كبير في معدل الدوران المحسوب لكل متر مربع (مساحة سطح المرشح) كفعالية الفحص الحيوي للفيلم البكتيري في أي منهما. هناك أيضا أنواع مختلفة من المرشحات. ومع ذلك ، في فلاتر الطبقة الثابتة ، تتم إزالة الجزيئات العضوية أيضًا بشكل جيد نظرًا لأنها تعلق على الاختبار الحيوي للفيلم. لذلك ، يعمل مرشح الطبقة المسطحة أيضًا كوحدة تنقية ميكانيكية جيدة تدمر المواد العضوية المجهرية وتجعل الماء شفافًا للغاية. لن يكون لمرشح السرير القابل للإزالة نفس التأثير لأن الاضطراب المستمر للماء لا يحتوي على التصاق مناسب.

يمكن استخدام كلا نظامي الفلتر في نظام الزراعة ، أو يمكن دمجهما ، باستخدام سرير قابل للإزالة لتوفير المساحة وسرير ثابت للتأثيرات المزدوجة والخاصة. هناك العديد من الحلول في قسم المصايد الفردية للتصميم النهائي لنظم التصفية الحيوية التي تم تصميمها استنادًا إلى حجم المزرعة ، وأنواع الأسماك للزراعة ، وحجم الأسماك وحجمها ، إلخ.

بهروز فارد محلل ومصايد الأسماك

الخطوة الرابعة