Penapis Bio Kolam
Akuakultur ialah penternakan organisma akuatik seperti ikan, krustasea, moluska dan tumbuhan akuatik, permintaan dunia terhadap ikan telah memberikan dorongan kepada pertumbuhan pesat dalam akuakultur. Pada tahun 2012, terdapat 66.6 juta tan ikan yang dihasilkan oleh akuakultur, yang menyumbang 42.2% daripada pengeluaran ikan makanan dunia. Selain itu, akuakultur merupakan salah satu sektor pengeluaran makanan yang paling pesat berkembang, dengan purata pertumbuhan 6.5% dalam tempoh dari 2000 hingga 2012.
Sistem akuakultur boleh dikelaskan kepada tiga kategori utama: meluas, separa intensif dan intensif, berdasarkan pengeluaran per unit volum (m 3 ) atau unit luas (m 2). Tasik kecil semula jadi jatuh dalam sistem luas biasa, kultur kolam dengan pemakanan atau pengudaraan dalam semiintensif, dan sistem akuakultur peredaran semula adalah secara intensif.
Sistem akuakultur peredaran semula (RAS) ialah sistem berasaskan tangki di mana parameter persekitaran dikawal sepenuhnya, jadi ikan boleh ditebar pada ketumpatan tinggi. Teknologi RAS telah dibangunkan dan diperhalusi selama tiga dekad yang lalu. Teknologi RAS mempunyai keupayaan untuk bekerja pada kapasiti tinggi dengan kurang air dan merupakan keperluan berbanding dengan penternakan ikan tradisional, juga RAS boleh mengurangkan penggunaan kimia dan antibiotik dan pelupusan sisa; di samping itu, RAS boleh disesuaikan dengan spesies, yang bermaksud ikan boleh dihasilkan sepanjang tahun. Namun begitu, RAS memerlukan modal yang tinggi dan pelaburan operasi yang menjadi demerit utama. Selain itu, ia adalah sistem yang kompleks untuk permulaan dan kepakaran diperlukan untuk mengekalkan dan memantau.
Kawalan kualiti air dalam RAS dicapai oleh banyak komponen yang berbeza. Secara amnya, RAS terdiri daripada pemanas atau penukar haba untuk melaraskan suhu air, sistem pengudaraan untuk mengurangkan kepekatan CO 2 terlarut, sistem pengoksigenan untuk membekalkan oksigen yang mencukupi, penapis dram untuk mengeluarkan pepejal terampai, sistem pembasmian kuman (peralatan UV dan ozon) untuk menyahaktifkan patogen. dan sistem biofilter untuk membuang sisa nitrogen. Kealkalian dalam sistem dikawal dengan menambahkan bahan kimia ke dalamnya.
Terdapat banyak jenis sistem biofilem yang digunakan untuk rawatan air, seperti penapis bio meleleh, penyentuh biologi berputar (RBC), biopenapis media berbutir, biopenapis manik terapung dan biopenapis katil terbendalir, semuanya mempunyai kelebihan dan kekurangan. Penapis meleleh tidak berkesan kelantangan; kegagalan mekanikal sering dialami dalam penyentuh biologi berputar; biopenapis media berbutir memerlukan kelipan belakang berkala dan reaktor katil terbendalir menunjukkan ketidakstabilan hidraulik. Dalam konteks ini, teknologi reaktor biofilm katil bergerak (MBBR) telah dibangunkan pada akhir 1980-an dan awal 1990-an di Norway.
Kini MBBR telah digunakan di seluruh dunia untuk rawatan air sisa perbandaran dan industri, serta untuk rawatan air dalam akuakultur. Dalam industri akuakultur, MBBR digunakan terutamanya untuk nitrifikasi, serta penyingkiran bahan organik. Untuk mengelakkan bakteria heterotropik yang memakan bahan organik yang menekan bakteria nitrifikasi pada beban organik yang tinggi, MBBR sentiasa dikendalikan pada beban organik yang rendah dalam sistem akuakultur.
Berbanding dengan kebanyakan reaktor biofilem lain, MBBR menggunakan keseluruhan isipadu tangki untuk pertumbuhan biojisim, ia juga mempunyai kehilangan kepala yang tidak ketara dan tidak memerlukan cucian belakang berkala dan tidak terdedah kepada tersumbat. Di samping itu, pecahan pengisian pembawa biofilem dalam reaktor boleh tertakluk kepada keutamaan. Walau bagaimanapun, adalah disyorkan bahawa pecahan pengisian hendaklah kurang daripada 70% untuk memastikan pembawa terampai bebas di dalam reaktor.
MBBR ialah teknologi berdasarkan teori biofilem, dengan biofilem aktif tumbuh pada pembawa plastik (atau biomedia) direka khas yang digantung di dalam reaktor. Ia boleh dikendalikan dalam keadaan aerobik dan anaerobik, biomedia dikekalkan digantung oleh pengadukan daripada peresap pengudaraan, manakala dalam kes anaerobik, pengadun digunakan untuk memastikan biomedia bergerak. Bio-media diperbuat daripada bahan yang berbeza dan polietilena berketumpatan tinggi biasanya digunakan, yang mempunyai ketumpatan kira-kira 0.95g/cm 3. Untuk menyediakan luas permukaan spesifik maksimum (m 2 /m 3 ), bio-media direka dalam pelbagai bentuk dan saiz.