Kapalı devre sistemi _ dördüncü adım
Biyolojik saflaştırma
Tüm partikül maddeler ve atıklar mekanik bir filtrede temizlenmez. Partiküllerin bir kısmı, fosfat ve azot gibi çözünür bileşikler olarak içinden geçer. Fosfat, toksik etkisi olmayan eylemsiz bir maddedir, ancak azot serbest amonyak için toksiktir ve zararsız nitrata dönüştürülmelidir. Organik madde ve amonyak ayrışması bakteriler tarafından gerçekleştirilen biyolojik bir işlemdir. Heterotrofik bakteriler oksijen tüketerek ve karbondioksit, amonyum ve nitrit üreterek organik madde üretir. Bakteriler amonyağı nitrite ve sonunda nitrata dönüştürür.
Bu yöntemde 2 nokta çok önemlidir.
- Sistemdeki su sıcaklığı
- Sistemdeki pH seviyesi
Kabul edilebilir bir azot fiksasyonu oranı elde etmek için, su sıcaklığı 10 ila 35 ° C (yaklaşık 20 ila 30 ° C) ve pH 7 ila 8 arasında tutulmalıdır. Su sıcaklığı genellikle bunlara bağlıdır ve maksimum azot fiksasyon hızına ulaşacak şekilde ayarlanmamıştır, ancak optimum balık büyümesi seviyelerine ulaşmak için optimum sıcaklık seviyelerine ulaşmak gerek.
PH değerini biyo-filtre verimliliğine göre ayarlamak önemlidir çünkü daha düşük pH seviyeleri verimliliği azaltır. Bu nedenle, yüksek düzeyde bakteriyel azotlama elde etmek için pH 7’nin üzerinde tutulmalıdır. Öte yandan, pH’ın arttırılması, toksik etkiyi artıracak serbest amonyak NH3 miktarında bir artışa yol açar. Dolayısıyla amaç, pH ve sıcaklığı ayarlamanın iki hedefi arasında bir denge bulmaktır. Önerilen bir ayar noktası pH yedi ile pH yedi buçuk arasındadır.
Su sirkülasyon sisteminin pH’ını iki ana faktör etkiler:
- Balıklardan ve biyolojik filtrenin biyolojik aktivitesinden CO2 üretimi.
- Azot fiksasyon işleminden üretilen asit
Azot fiksasyonu sonucu :
NH4 (ammonium) + 1.5 O2 —-> NO2(nitrite) + H2O + 2H+ + 2H+ + 2e
NO2(nitrite) + 0.5 O2 —-> NO3(nitrate) + e
___________________________
NH4 + 2O2 <-----> NO3 + H2O + 2H+CO2
suyun havalandırılmasıyla atılır, böylece gaz giderme gerçekleşir. Bu işlem, bu bölümün ilerleyen kısımlarında açıklanacak olan çeşitli şekillerde yapılabilir.
Nitrifikasyon işlemi asit üretir (+ H) ve pH seviyesi düşürülür. PH’ı stabilize etmek için bir baz ilave edilmelidir. Bu amaçla suya sodyum hidroksit veya sodyum hidroksit (NaOH) veya başka bir baz, suya ilave edilmelidir.
Amonyak, amonyak ve amonyum (Toplam) = amonyum (NH4 +) + amonyak (NH3) karışımıdır; burada amonyak, atığın büyük bölümünü oluşturur. Ancak sudaki amonyak miktarı bu tabloya bağlıdır:
Bu resimde 20 ° C’de amonyak (NH3) ve amonyum (NH4 +) arasındaki dengeyi görebilirsiniz. Düşük pH 7’de toksik amonyak mevcut değildir, ancak artan pH ile artar. PH seviyesi, amonyak (NH3 +) ve amonyum (NH4 +) arasındaki dengeyi gösteren şekilde tespit edilebilir.
Genellikle, toksik amonyak çoğu balık için 0.02 mg / L toksiktir. Aşağıdaki şekilde, 0.02 mg / l amonyak seviyesinin altında bir seviye garanti edilirse, farklı pH seviyelerinde izin verilen maksimum toksik amonyak konsantrasyonu gösterilmektedir. Daha düşük bir pH seviyesi, aşırı amonyak riskini mg mg / L oranında azaltır, ancak balıkçılık yöneticisinin daha verimli bir biyo-filtre elde etmek için minimum pH 7’nin altındaki bir seviyeye ulaşması önerilir.
Yukarıda, 0.02 mg / L toksik amonyak konsantrasyonuna bağlı olarak ölçülen pH ile biyodegradasyon için mevcut TAN miktarı arasındaki ilişki gösterilmektedir.
Azot (azot dioksit),Azot fiksasyon işleminin ara aşamasında oluşur ve 1 L / mg’ın üzerindeki seviyelerde balıklar için toksiktir. Balıklar bir dolaşım sisteminde domunum bozukluğu varsa, oksijen seviyeleri iyi olmasına rağmen, yüksek nitrit konsantrasyonları ona neden olabilir.
Yüksek konsantrasyonlarda, nitrit solungaçlardan balıkların kan dolaşımına taşınır ve oksijen alımını önler. Suya tuz ekleyerek,% 0,3’e kadar emerek nitrit alımını engeller.
Nitrat, azot fiksasyon işleminde bir son üründür ve düşünülmesine rağmen, yüksek seviyeler (20 ila 50 mg / l’nin üzerinde) , gıda büyümesi ve dönüşümü üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir.
Yeni su değişimi sistemde çok düşük tutulursa, nitrat birikir ve kabul edilemez sonuçlar elde edilir . Nitrat birikmesini önlemenin bir yolu, yüksek konsantrasyonların zahmetsizce düşük bir seviyeye seyreltildiği yeni su değişimini arttırmaktır.
Diğer yandan, kapalı devre yetiştiricilik sisteminin tüm fikri balık depolamasıdır ve bazı durumlarda su tasarrufu büyük bir hedeftir. Bu koşullar altında, nitrat konsantrasyonu azot alımına indirgenebilir. Normal koşullar altında, kullanılan her bir kg yem için 300 litreden fazla su tüketimi, nitrat konsantrasyonunu seyreltmek için yeterlidir.
Baskın bakterilerin çoğuna psödomonas denir. Bu, nitratı atmosferik azota azaltmak için anaerobik bir işlemdir (oksijensiz). Aslında, bu işlem azotu sudan atmosfere ayırır, burada azot yükü çevredeki ortama indirgenir.
Bu işlem, nitrat odasına eklenebilen ahşap alkol (metanol) gibi organik bir kaynak (karbon) gerektirir. Pratik açıdan, denitrifiye edilen her bir kg nitrat (NO – N) için 2.5 kg metanol gereklidir. Nitrat tuzdan arındırma odalarının çoğu biyolojik film veya 2 ila 4 saat kalma süresi ile tasarlanmış özel yüzeylerle donatılmıştır. Programdaki çıkışın oksijen konsantrasyonunu korumak için akım kontrol edilmelidir.
Oksijen, 1 mg/l’den fazla üretilirse, balıklar için oldukça toksik olan ve aynı zamanda kötü bir kokuya (çürük yumurta) sahip hidrojen sülfür (H2S) ortaya çıkar.
Nitrat dehidrasyonu işleminde, elde edilen çamur üretimi çok yüksektir ve nitrat giderici birim haftada bir kez yıkanmalıdır.
Biyo filtreler genellikle plastik ortam kullanılarak üretilir. Bu da metreküp başına yüksek bir seviye verir. Bakteri ortam üzerinde ince bir tabaka halinde büyüyecek, böylece çok geniş bir yüzey kaplayacaktır. İyi tasarlanmış bir biyo filtrenin amacı, organik madde ile tıkanmadan her metreküp’te yüksek bir seviyeye ulaşmaktır. Bu nedenle, suyun biyolojik filtreden geçmesi için yüksek bir boş alan yüzdesine sahip olmak ve yeterli yıkama ile iyi bir genel akışa sahip olmak önemlidir. Bu adımlar, biyo-filtre yüküne bağlı olarak üç hafta veya bir ay aralıklarla gerçekleştirilmelidir. Basınçlı hava, organik maddenin uzaklaştırıldığı bir filtrede sürekli bir akış oluşturmak için kullanılır. Yıkama işlemi gerçekleştikçe, temizlenir ve kirli su filtreye boşaltılır ve tekrar bağlanmadan önce tahliye edilir.Kapalı devre balık yetiştiriciliği sisteminde kullanılan biyo filtreler, düz yataklı filtre veya çıkarılabilir yataklı filtre olarak tasarlanabilir. Günümüzde kapalı devre çiftliklerde kullanılan tüm biyo filtreler su altında kalmış birimler olarak harekete geçerler. Sabit bir düz filtrede plastik ortam sabittir ve hareket etmez. Su, ortamdan film biyografisiyle iletişim kurmak için sessiz bir akış olarak akar. Çıkarılabilir yatak filtresinde plastik ortam, hava pompası tarafından oluşturulan akışla su içinde hareket eder.
Medyanın sürekli hareketi nedeniyle, çıkarılabilir yatak filtreleri sabit yatak filtrelerinden daha zor olabilir, bu da, her metreküp’te daha yüksek yer değiştirme oranlarına neden olur. Yine de, bakteriyel film biyo-tahlil etkinliği olarak, her metrekare’de hesaplanan devir hızında (filtre yüzey alanı) önemli bir fark yoktur.
Farklı filtre türleri de vardır. Bununla birlikte, sabit yataklı filtrelerde, organik partiküller de film biyo-tahlillerine bağlandıkları için iyi bir şekilde çıkarılır. Bu nedenle, düz yataklı filtre, mikroskobik organik maddeleri yok eden ve suyu çok şeffaf hale getiren iyi bir mekanik arıtma ünitesi olarak da çalışır. Sökülebilir yatak filtresi aynı etkiye sahip olmayacaktır, çünkü suyun sürekli türbülansı uygun yapışmaya sahip değildir.
Her iki filtre sistemi de yetiştirme sisteminde kullanılabilir veya yerden tasarruf için çıkarılabilir bir yatak ve çift ve özel efektler için sabit bir yatak kullanılarak birleştirilebilir. Bireysel balıkçılık departmanında, çiftlik büyüklüğüne, yetiştirme için balık türlerine, balıkların büyüklüğüne ve büyüklüğüne göre tasarlanmış biyo-filtre sistemlerinin son tasarımı için çeşitli çözümler vardır.
Behruz Fard Balıkçılık analisti