В аквакультуре очистка воды с помощью биофильтров это часть производственного цикла. Это вторая по сложности задача после кормления рыбы. Качество выполнения этой работы оказывает влияние на экономические показатели и качество продукции. Если биофильтр функционирует неправильно, вода становится грязной, у рыба развиваются хронические болезни, а мясо получает неприятный запах.
Процессы,которые происходят в биофильтре.
- Первый этап - модификация - представляет собой разложение аминокислот, белков и других азотсодержащих соединений до аммиака и ионов аммония. Это происходит при участии гнилостной микрофлоры, что может приводить к выделению токсичных веществ и газов, повреждая мясо рыбы.
- Второй этап - нитрификация - включает аэробное окисление аммония до нитритов, а затем до нитратов. Этот процесс требует наличия и регулярной подачи кислорода для правильной очистки. Нитриты, образующиеся в этом этапе, являются высокотоксичными для рыбы, и их накопление приводит к острым токсическим реакциям.
- Третий этап - окисление аммонийного азота - также происходит при участии микроорганизмов, грибов и бактерий, которые питаются канцерогенами. Необходимо заботиться о балансе, иначе последствия могут быть неблагоприятными.
Для оптимизации работы биофильтров в аквакультуре необходимо обеспечить правильное функционирование всех трех процессов и поддерживать баланс в биопленке. Баланс всех систем обеспечивает чистоту воды и здоровье рыб, что положительно влияет на качество продукции и экономические показатели.
Для нитрификации в биофильтре необходимы подходящие условия.
- Во-первых, поверхность загрузки должна быть не менее 800 квадратных метров на 100 грамм азота.
- Важно также поддерживать уровень кислорода не ниже 4 миллиграмм на литр и температуру 25 - 30 градусов.
- pH в диапазоне 7-7,8 и соленость - 5 грамм на литр.
- Повышенное внимание уделяют циркуляции воды и отсутствию токсических веществ и тяжелых металлов.
- Эффективная нитритификацция требует приглушенного освещения, чтобы предотвратить рост водорослей. Из-за анаэробный свойств биофильтра, в нем не происходит динитрификация, при которой нитраты превращаются в атомарный азот. Нитрификация требует аэрации и тщательного контроля температуры.
Для быстрого запуска биофильтра применяют биопрепараты и поддерживают чистоту воды.
Так-же используют подходящие виды микроорганизмов. Важно подготовить биофильтр к нагрузке заранее, чтобы избежать потерь рыбы при запуске на несозревшем фильтре.
Не используйте хлорид аммония для имитации нагрузки, выбирайте мочевину или аммиачную селитру. Температурные колебания могут негативно сказаться на работе биофильтра, поэтому следят за поддержанием стабильной температуры.
Важно разрабатывать препараты, которые способны долго храниться после вскрытия упаковки и диапазон применения которых облегчает процесс очистки в биофильтрах.
Для правильной нитрификации в биофильтрах уже создан препарат, который учитывает недостатки существующих средств. Этот препарат используется для запуска нового или после чистки биофильтра . Он повышает способность биофильтра выдерживать нагрузки, и сдерживает рост вредоносных микроорганизмов. Так-же, эффективность препарата повышают полезные микроорганизмы.
Очистка в биофильтрах зависит от таких факторов, как химический состав загрузки, скорость очистки, тип и концентрация биологической загрузки. Использование мешалки экономит электроэнергию и повышает показатели.
Тесты системы биофильтрации с использованием мешалки и труб показали, что она экономит энергию. Теоретические расчеты показали, что механическое перемешивание превосходит пневматическое.