Įvadas: Kodėl vandens kokybė lemia akvakultūros sėkmę
Akvakultūra tapo vienu sparčiausiai{0}}augančių maisto gamybos sektorių visame pasaulyje, tačiau ji išlieka labai jautri vandens kokybei. Amoniako, nitritų ir organinių atliekų kaupimasis gali greitai sukelti ligų protrūkius, stresą, sumažėjusį augimo greitį ir atsargų praradimą. Didėjant gyvulių tankumui ir griežtėjant vandens išleidimo taisyklėms, šiuolaikinės akvakultūros operacijos vis labiau priklauso nuo efektyvių biologinių filtravimo sistemų.
Biobloko filtravimo medžiaga, iš pradžių sukurta pažangiam nuotekų valymui, sulaukė vis didesnio dėmesio akvakultūroje dėl savo didelio paviršiaus ploto, konstrukcijos stabilumo ir ilgo tarnavimo laiko. Tinkamai pritaikius, Bioblock siūlo tvirtą ir keičiamo dydžio sprendimą stabilioms vandens sąlygoms palaikyti tiek gėlo vandens, tiek jūrų akvakultūros sistemose.
Kaip Bioblock veikia akvakultūros sistemose
„Bioblock“ yra fiksuota biologinė filtravimo medžiaga, pagaminta iš gryno HDPE, sukurta su trimatės{0}}gardelės struktūra. Įmontuotas į biofiltrų rezervuarus ar bokštelius, jis yra idealus tvirtinimo paviršius nitrifikuojančioms ir heterotrofinėms bakterijoms.
Skirtingai nuo pakabinamos terpės, kuri priklauso nuo nuolatinio judėjimo, Bioblock lieka nejudantis, kol vanduo teka per jį. Tai leidžia bioplėvelei vystytis stabilioje aplinkoje su minimaliu šlyties įtempimu. Vandeniui einant per terpę, žuvų išskiriamas amoniakas (NH₃/NH₄⁺) oksiduojasi į nitritus (NO₂⁻), o po to į nitratus (NO3⁻), o tai žymiai sumažina toksiškumo lygį.
Kadangi vidiniai „Bioblock“ kanalai yra dideli ir gerai{0}}paskirstyti, deguonies perdavimas yra efektyvus, o užsikimšimo rizika yra sumažinta-svarbus pranašumas akvakultūros sistemose, kuriose kietųjų dalelių kiekis gali svyruoti.
Biobloko pranašumai, palyginti su tradicine bio terpe
Vienas iš svarbiausių Bioblock privalumų yra išskirtinai didelis efektyvus paviršiaus plotas kartu su mechaniniu stiprumu. Tradicinė tekanti laikmena arba atsitiktinai{1}}supakuota biologinė laikmena laikui bėgant gali sugesti, subyrėti veikiant apkrovai arba ją reikia dažnai keisti. Priešingai, „Bioblock“ moduliai yra sukurti taip, kad palaikytų ir hidraulinį slėgį, ir žmogaus prieigą, kad būtų galima lengvai tikrinti ir prižiūrėti.
Kitas svarbus privalumas yra veikimo stabilumas. Biobloko sistemos gali toleruoti kintamą srautą ir smūgines apkrovas, kurios yra dažnos šėrimo ciklų, derliaus nuėmimo ar dalinio vandens mainų metu. Šis stabilumas padeda išlaikyti pastovų nitrifikacijos efektyvumą net ir intensyvaus ūkininkavimo sąlygomis.
Žvelgiant iš gyvavimo ciklo sąnaudų perspektyvos, „Bioblock“ neskaidoma HDPE medžiaga ir atsparumas UV spinduliams užtikrina ilgesnį nei 20 metų tarnavimo laiką, todėl jis patrauklus ilgalaikėms investicijoms į akvakultūrą.
Biobloko taikymas recirkuliacinėse akvakultūros sistemose (RAS)
Recirkuliacinės akvakultūros sistemos (RAS) labai priklauso nuo didelio{0}}našumo biologinio filtravimo, nes pakartotinio vandens naudojimo lygis dažnai viršija 90 proc. Šiose sistemose „Bioblock“ paprastai įrengiamas tam skirtuose biofiltrų rezervuaruose, judančiose lovos alternatyvose arba vertikaliuose bio-reaktorių bokštuose.
Kadangi „Bioblock“ nereikalauja nuolatinio judėjimo, energijos suvartojimas yra mažesnis, palyginti su tradiciniais MBBR{0}}pagrįstais dizainais. Fiksuota konstrukcija taip pat leidžia tiksliai valdyti hidraulinio sulaikymo laiką, todėl azoto pašalinimo greitis yra labiau nuspėjamas.
RAS operatoriai ypač vertina Bioblock dėl mažo užsikimšimo tendencijos ir lengvo integravimo su mechaniniais filtravimo įrenginiais, tokiais kaip būgniniai filtrai ir skaidrintuvai.
1 atvejo tyrimas: Gėlavandenių tilapijų ūkis Pietryčių Azijoje
Komerciniame tilapijų ūkyje, kuriame buvo įrengtas 1 200 m³ RAS įrenginys, šėrimo piko laikotarpiais pasireiškė lėtinis amoniako šuolis. Originalų biofiltrą sudarė plastikiniai žiedai su ribotu paviršiaus plotu ir dažnu kanalizavimu.
Pakeitus biofiltro kamerą su Bioblock moduliais, sistema per aštuonias savaites pasiekė išmatuojamų patobulinimų. Bendras amoniako azoto (TAN) kiekis sumažėjo nuo vidutiniškai 1,2 mg/l iki mažiau nei 0,3 mg/l, o nitritų koncentracija stabilizavosi beveik neaptinkamame lygyje. Žuvų išgyvenamumas pagerėjo maždaug 8%, o pašarų konversijos koeficientai nuolat gerėjo.
Ūkis pranešė apie sumažintą techninės priežiūros dažnumą ir nepertraukiamą biofiltro prastovų per 18 mėnesių nepertraukiamą veikimą.
2 atvejo tyrimas: jūrinių krevečių perykla su dideliu organinių medžiagų kiekiu
Jūrų krevečių perykloje, kurioje buvo naudojamas dalinis vandens keitimas, organinis įkrovimas ir biologinis užteršimas buvo nuolatiniai iššūkiai. Biobloko terpė buvo sumontuota vertikaliame biofiltro bokšte pasroviui nuo baltymų skimerio.
Didelis tuštumų santykis ir „Bioblock“{0}}atraminė struktūra leido bioplėvelei klestėti be pernelyg didelio kietųjų dalelių kaupimosi. Nitrifikacijos efektyvumas
padidėjo apytiksliai 30 %, palyginti su ankstesne supakuota-sluoksnine medžiaga, o slėgio praradimas per biofiltrą išliko stabilus.
Svarbu tai, kad perykloje buvo nustatytas stabilesnis pH ir ištirpusio deguonies lygis, palaikant sveikesnį lervų vystymąsi ir tolygesnį augimą.
Projektavimo ir eksploatavimo svarstymai
Nors Bioblock yra universalus, labai svarbu tinkamai suprojektuoti sistemą. Srauto paskirstymas turi būti vienodas, kad būtų išvengta negyvų zonų, o norint išvengti per didelio kietųjų dalelių nusėdimo, rekomenduojama atlikti išankstinį-filtravimą. Akvakultūros aplinkoje „Bioblock“ sujungimas su mechaniniais filtrais užtikrina ilgalaikį veikimą ir sumažina rankinį valymą.
Paleidimo laikotarpius paprastai reikia atidžiai stebėti, nes bioplėvelės susidarymas priklauso nuo temperatūros, druskingumo ir deguonies prieinamumo. Tačiau subrendę Bioblock{2}}pagrįsti biofiltrai pasižymi dideliu atsparumu ir patikimumu.
Biobloko ateitis akvakultūroje
Akvakultūros pramonei judant link didesnio tankio, mažesnio vandens suvartojimo ir griežtesnio aplinkosaugos reikalavimų, patikimas biologinis filtravimas išliks sistemos projektavimo kertiniu akmeniu. „Bioblock“ laikmena puikiai dera su šiomis tendencijomis, nes siūlo mastelį, ilgaamžiškumą ir nuoseklų apdorojimą.
Jos pritaikymas tiek pramoninio{0}}masto ūkiuose, tiek mažesnėse peryklose rodo platesnį perėjimą prie inžinerinių bioplėvelių sistemų, galinčių palaikyti tvarų akvakultūros augimą.