Gölet Biyo Filtresi
Su ürünleri yetiştiriciliği, balık, kabuklular, yumuşakçalar ve su bitkileri gibi suda yaşayan organizmaların yetiştirilmesidir; dünya çapında balığa olan talep, su ürünleri yetiştiriciliğinde hızlı büyümeye ivme kazandırmıştır. 2012 yılında su ürünleri yetiştiriciliği yoluyla üretilen 66,6 milyon ton balık, dünya yemeklik balık üretiminin %42,2'sini oluşturuyordu. Ayrıca su ürünleri yetiştiriciliği, 2000'den 2012'ye kadar olan dönemde ortalama %6,5'lik büyümeyle en hızlı büyüyen gıda üreten sektörlerden biridir.
Su ürünleri yetiştiriciliği sistemleri üç ana kategoriye ayrılabilir: birim hacim (m 3 ) veya birim alan ( m 2 ) başına üretime dayalı olarak ekstansif, yarı yoğun ve entansif. Doğal küçük göller tipik ekstansif sistemlere düşer, yarı yoğun beslemeli veya havalandırmalı havuz kültürü ve devridaimli su ürünleri yetiştiriciliği sistemleri yoğundur.
Devridaimli su ürünleri yetiştiriciliği sistemleri (RAS), çevresel parametrelerin tamamen kontrol edildiği, balıkların yüksek yoğunlukta stoklanabildiği tank bazlı sistemlerdir. RAS teknolojisi son otuz yılda geliştirildi ve geliştirildi. RAS teknolojisi, daha az su ile yüksek kapasitede çalışabilme yeteneğine sahip olup, geleneksel balık yetiştiriciliğine göre bir gerekliliktir, ayrıca RAS, kimyasal ve antibiyotik kullanımını ve atık bertarafını azaltabilmektedir; Ayrıca RAS türlere uyum sağlayabiliyor, bu da balıkların yıl boyunca üretilebileceği anlamına geliyor. Ancak RAS'ın yüksek sermaye ve operasyonel yatırıma ihtiyacı var, bu da ana dezavantajıdır. Üstelik başlangıç için karmaşık bir sistemdir ve bakımı ve izlenmesi için uzmanlık gerekir.
RAS'ta su kalitesi kontrolü birçok farklı bileşenle sağlanır. Genel olarak RAS, su sıcaklığını ayarlamak için bir ısıtıcı veya ısı eşanjöründen, çözünmüş CO 2 konsantrasyonunu azaltmak için havalandırma sisteminden, yeterli oksijen sağlamak için oksijenasyon sisteminden, askıdaki katıları uzaklaştırmak için tambur filtrelerden, patojenleri etkisiz hale getirmek için dezenfeksiyon sisteminden (UV ve ozon ekipmanı) oluşur. ve nitrojen atıklarını gidermek için biyofiltre sistemi. Sisteme kimyasallar eklenerek alkalilik kontrol altına alınır.
Su arıtımında kullanılan damlatmalı biyofiltreler, döner biyolojik kontaktörler (RBC), granüler ortamlı biyofiltreler, yüzen boncuklu biyofiltreler ve akışkan yataklı biyofiltreler gibi birçok biyofilm sistemi türü vardır ve bunların hepsinin avantaj ve dezavantajları vardır. Damlama filtresi hacim açısından etkili değildir; Dönen biyolojik kontaktörlerde sıklıkla mekanik arızalar yaşanmıştır; granüler ortamlı biyofiltreler periyodik olarak geri tepmeye ihtiyaç duyar ve akışkan yataklı reaktörler hidrolik dengesizlik gösterir. Bu bağlamda Norveç'te 1980'lerin sonu ve 1990'ların başında hareketli yataklı biyofilm reaktörü (MBBR) teknolojisi geliştirildi.
Artık MBBR, evsel ve endüstriyel atık suların arıtılmasının yanı sıra su ürünleri yetiştiriciliğinde su arıtımı için dünya çapında uygulanmaktadır. Su ürünleri yetiştiriciliği endüstrisinde MBBR, esas olarak nitrifikasyonun yanı sıra organik maddelerin uzaklaştırılması için de uygulanır. Yüksek organik yüklerde organik madde tüketen heterotrofik bakterilerin nitrifikasyon bakterilerini baskılamasını önlemek için, su ürünleri yetiştiriciliği sisteminde MBBR her zaman düşük organik yüklerde çalıştırılır.
Diğer biyofilm reaktörlerinin çoğuyla karşılaştırıldığında MBBR, biyokütle büyümesi için tank hacminin tamamını kullanır, aynı zamanda önemsiz bir yük kaybına sahiptir ve periyodik geri yıkamaya ihtiyaç duymaz ve tıkanmaya karşı duyarlı değildir. Ayrıca biyofilm taşıyıcıların reaktör içerisindeki dolum oranı da tercihlere bağlı olabilmektedir. Ancak taşıyıcının reaktör içinde serbestçe asılı kalması için dolum fraksiyonlarının %70'ten az olması tavsiye edilir.
MBBR, reaktörde asılı duran özel olarak tasarlanmış plastik taşıyıcılar (veya biyomedya) üzerinde büyüyen aktif bir biyofilm ile biyofilm teorisine dayanan bir teknolojidir. Hem aerobik hem de anaerobik koşullarda çalıştırılabilir, biyomedya havalandırma difüzörlerinden çalkalanarak askıya alınır, anaerobik durumlarda ise biyomedyayı hareket ettirmek için bir karıştırıcı kullanılır. Biyo-medyalar farklı malzemelerden yapılır ve yoğunluğu 0.95g/cm3 civarında olan yüksek yoğunluklu polietilen yaygın olarak kullanılır. Maksimum spesifik yüzey alanı (m2 /m3) sağlamak için, biyo-medyalar çeşitli şekil ve boyutlarda tasarlanmıştır.