2.2 Фильтрация твердых веществ

Эффективная фильтрация твердых частиц является ключевым компонентом хорошо функционирующей системы и потенциально самым важным аспектом, поскольку она влияет на эффективность всех других процессов. Твердые вещества в основном производятся из несъеденных кормов, рыбных отходов и биопленок бактерий (классифицируется как взвешенные твердые вещества) (Timmons and Ebeling 2013). Если отходы не удаляются, они могут оседать на корнях растений (препятствуя поглощению питательных веществ), собираться в районах с низким водотоком (что приводит к ухудшению качества воды), вызывать накопление ядовитого газа и забивать трубы (препятствуя достаточному потоку воды) (Somerville et al. 2014).

Используемая фильтрация твердых веществ зависит от качества и количества кормов, поступающих в систему, причем все конструкции поступают непосредственно из технологии RAS. Двумя основными категориями фильтрации твердых веществ являются осадка и механическая фильтрация (Lennard 2012).

Осадка: Осадка относится к твердым частицам, оседающим из толщи через гравитацию, которая происходит в осветлителе. Конструкции осветлителя или (удаление твердых частиц) включают перегородки, радиальные фильтры потока и вихревые сепараторы (рис. 3a, b, c). Наиболее часто используются радиальные разделители потока, которые доказали свою эффективность при удалении улавливаемых твердых частиц, чем вихревой фильтр в RAS (Davidson and Summerfelt 2005). Перегородки и вихревые осветлители аналогичны эффективности удаления твердых частиц (Danaher et al. 2013). Рекомендации в отношении строительных материалов соответствуют рекомендациям, приведенным выше в отношении емкостей для рыбы.

Надлежащая калибровка осветлителей и надлежащий расход воды имеют важное значение для эффективного удаления твердых веществ. Если для удаления улавливаемых твердых веществ полагаться исключительно на осветлитель, требуется 30-минутное время удержания. Это просто означает, что большинство твердых веществ, которые могут оседать через гравитацию, сделают это в течение 30 минут. Для расчета необходимого размера фильтрующего резервуара следует использовать расход воды в 5 галлонов в минуту для небольших резервуаров и 25 галлонов в минуту для больших резервуаров. Низкоразмерная фильтрация (или слишком высокая скорость потока) не будет достаточной для удаления твердых веществ рыбы, что приведет к дальнейшему накоплению в системе. Аналогичным образом, чрезмерный размер компонента не является идеальным, поскольку он увеличивает авансовые расходы, требует большей площади на объекте и приводит к увеличению объема водопользования за счет неэффективного сброса.

Осветлители удаляют только крупные твердые частицы в воде, оставляя твердые частицы, которые слишком малы, чтобы оседать из воды (Summerfelt et al. 2001). Эти взвешенные твердые вещества должны быть удалены. Практика, распространенная Университетом Виргинских островов, заключается в том, чтобы направлять воду из осветлителя через резервуары, заполненные садовой сеткой (рис. 4). Материал сетки улавливает мелкие твердые частицы, позволяя очищать чистую воду с поверхности. Другие варианты удаления взвешенных твердых частиц — мешки из мешков, женские чулки, фильтровальные прокладки и другие. Эти элементы могут быстро засоряться, если растворяющиеся твердые вещества не удаляются эффективно в осветлителях.

_Механическое разделение: _ Механическое разделение — это активное удаление твердых тел через экран или носитель (Lennard 2012).

Эти фильтры чрезвычайно эффективны, удаляя твердые частицы размером более 50 микрон, что приводит к сокращению времени, затрачиваемого на очистку и техническое обслуживание благодаря удобной функции автоматической обратной промывки. Примерами таких фильтров являются барабанный фильтр (рис. 5а) и фильтр бусина под давлением (рис. 5b).

Механические фильтры имеют высокую цену, что часто делает их запретительными для мелких практиков. Кроме того, они нуждаются в более продвинутых знаниях, и их трудно получить в развивающихся странах. Этот тип фильтрации был бы уместен для большой, развязанной аквапонной системы или для тех, которые в большей степени ориентируют свою деятельность на производство рыбы.

• Источник: Джанель Хейгер, Ли Энн Брайт, Джош Дуски, Джеймс Тидвелл, 2021 год. Университет штата Кентукки. Руководство по производству аквапоники: практическое пособие для производителей. *