2.2 Filtrazione dei solidi

L’efficace filtrazione dei solidi è un componente chiave per un sistema ben funzionante e potenzialmente l’aspetto più importante in quanto influenza l’efficienza di tutti gli altri processi. I solidi sono prodotti principalmente da mangimi non consumati, rifiuti di pesce e biofilm batterici (classificati come solidi sospesi) (Timmons ed Ebeling 2013). Se i rifiuti non vengono rimossi, possono depositarsi sulle radici delle piante (prevenendo l’assorbimento di sostanze nutritive), raccogliere in aree a basso flusso d’acqua (con conseguente scarsa qualità dell’acqua), causare l’accumulo di gas nocivi e intasare i tubi (impedendo un flusso d’acqua sufficiente) (Somerville et al. 2014).

La filtrazione dei solidi utilizzata dipende dalla qualità e dalla quantità di avanzamento che entra nel sistema, con tutti i progetti provenienti direttamente dalla tecnologia RAS. Le due categorie principali di filtrazione dei solidi sono la sedimentazione e la filtrazione meccanica (Lennard 2012).

sedimentazione: La sedimentazione si riferisce ai solidi che si depositano dalla colonna d’acqua per gravità, che si verifica nel chiarificatore. I disegni chiarificatori o (rimozione di solidi) includono deflettori, filtri di flusso radiale e separatori a spirale (Figura 3a, b, c). I separatori di flusso radiale sono più comunemente utilizzati e hanno dimostrato di essere più efficaci nella rimozione dei solidi sedimentabili rispetto a un filtro a spirale in RAS (Davidson e Summerfelt 2005). I chiarificatori di deflettore e vortice sono simili nell’efficienza di rimozione dei solidi (Danaher et al. 2013). Le raccomandazioni per il materiale da costruzione seguono quelle delle vasche per pesci sopra menzionate.

Il corretto dimensionamento dei chiarificatori e la portata dell’acqua appropriata sono essenziali per un’efficace rimozione dei solidi. Se si basa esclusivamente su un chiarificatore per rimuovere i solidi depositabili, è necessario un tempo di ritenzione di 30 minuti. Ciò significa semplicemente che la maggior parte dei solidi che possono depositarsi attraverso la gravità lo farà entro 30 minuti. Una portata d’acqua di 5 galloni al minuto per i piccoli serbatoi e 25 galloni al minuto per i serbatoi di grandi dimensioni dovrebbe essere utilizzata per calcolare le dimensioni del serbatoio di filtrazione necessario. La filtrazione sottodimensionata (o una portata troppo veloce) non sarà adeguata per rimuovere i solidi dei pesci, con conseguente accumulo più in basso nel sistema. Allo stesso modo, il sovradimensionamento del componente non è ideale in quanto aumenta il costo iniziale, richiede un ingombro maggiore nella struttura e si traduce in una maggiore quantità di utilizzo dell’acqua grazie allo scarico inefficiente.

I chiarificatori rimuoveranno solo le grandi particelle solide presenti nell’acqua, lasciando solidi troppo piccoli per depositarsi fuori dall’acqua (Summerfelt et al. 2001). Questi solidi sospesi devono essere rimossi. Una pratica resa popolare dall’Università delle Isole Vergini è dirigere l’acqua dal chiarificatore attraverso serbatoi riempiti con reti di frutteto (Figura 4). Il materiale di rete trattiene i solidi fini, consentendo l’evacuazione dell’acqua pulita dalla superficie. Altre opzioni per rimuovere i solidi sospesi sono borse a rete fine, calze da donna, cuscinetti filtranti e altri. Questi elementi possono ostruirsi rapidamente se i solidi sedimentabili non vengono efficacemente rimossi nei chiarificatori.

Separazione meccanica: La separazione meccanica è la rimozione attiva dei solidi tramite uno schermo o un supporto (Lennard 2012).

Questi filtri sono estremamente efficienti, rimuovendo solidi più grandi di 50 micron, con conseguente minor tempo speso per la pulizia e la manutenzione grazie alla loro comoda funzione di controlavaggio automatico. Esempi di questi filtri includono il filtro a tamburo (Figura 5a) e un filtro a sfere pressurizzato (Figura 5b).

I filtri meccanici hanno un prezzo elevato, che spesso li rende proibitivi per i praticanti su piccola scala. Inoltre, essi richiedono conoscenze più avanzate per operare e sono difficili da ottenere nei paesi in via di sviluppo. Questo tipo di filtrazione sarebbe appropriato per un grande sistema acquaponico disaccoppiato o per quelli che concentrano la maggior parte delle loro operazioni sulla produzione ittica.

• Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Universita’ statale del Kentucky. Manuale di produzione Aquaponics: un manuale pratico per i coltivatori. *