Filtro biológico para estanque
La acuicultura es el cultivo de organismos acuáticos como peces, crustáceos, moluscos y plantas acuáticas; la demanda mundial de pescado ha impulsado el rápido crecimiento de la acuicultura. En 2012, la acuicultura produjo 66,6 millones de toneladas de pescado, lo que representó el 42,2% de la producción mundial de pescado alimentario. Además, la acuicultura es uno de los sectores productores de alimentos de más rápido crecimiento, con un crecimiento promedio del 6,5 % en el período de 2000 a 2012.
Los sistemas de acuicultura se pueden clasificar en tres categorías principales: extensivos, semiintensivos e intensivos, según la producción por unidad de volumen (m 3 ) o unidad de área (m 2 ). Los pequeños lagos naturales se encuentran en sistemas extensivos típicos, el cultivo en estanques con alimentación o aireación en sistemas semiintensivos y los sistemas de acuicultura con recirculación son intensivos.
Los sistemas de acuicultura de recirculación (RAS) son sistemas basados en tanques en los que los parámetros ambientales están totalmente controlados, por lo que los peces pueden sembrarse en alta densidad. La tecnología RAS se ha desarrollado y perfeccionado durante las últimas tres décadas. La tecnología RAS tiene la capacidad de funcionar a alta capacidad con menos agua y es un requisito en comparación con la piscicultura tradicional; además, RAS puede reducir el uso de químicos y antibióticos y la eliminación de desechos; Además, RAS se adapta a las especies, lo que significa que se puede producir pescado durante todo el año. Sin embargo, RAS necesita una gran inversión operativa y de capital, que es el principal inconveniente. Además, es un sistema complejo para la puesta en marcha y se necesita experiencia para mantenerlo y monitorearlo.
El control de la calidad del agua en RAS se logra mediante muchos componentes diferentes. En general, el RAS consta de un calentador o intercambiador de calor para ajustar la temperatura del agua, un sistema de aireación para reducir la concentración de CO 2 disuelto, un sistema de oxigenación para suministrar suficiente oxígeno, filtros de tambor para eliminar los sólidos en suspensión, un sistema de desinfección (equipos UV y de ozono) para inactivar patógenos. y sistema de biofiltro para eliminar los residuos de nitrógeno. La alcalinidad en el sistema se controla agregando productos químicos.
Hay muchos tipos de sistemas de biopelículas utilizados para el tratamiento del agua, como biofiltros percoladores, contactores biológicos rotativos (RBC), biofiltros de medios granulares, biofiltros de perlas flotantes y biofiltros de lecho fluidizado, todos con ventajas y desventajas. El filtro percolador no influye en el volumen; A menudo se han experimentado fallas mecánicas en contactores biológicos giratorios; Los biofiltros de medios granulares necesitan un flasheo periódico y los reactores de lecho fluidizado muestran inestabilidad hidráulica. En este contexto, la tecnología del reactor de biopelícula de lecho móvil (MBBR) se desarrolló a finales de los años 1980 y principios de los 1990 en Noruega.
Ahora MBBR se ha aplicado en todo el mundo para el tratamiento de aguas residuales municipales e industriales, así como para el tratamiento de agua en acuicultura. En la industria de la acuicultura, el MBBR se aplica principalmente para la nitrificación, así como para la eliminación de materias orgánicas. Para evitar que las bacterias heterótrofas que consumen materia orgánica supriman las bacterias nitrificantes con altas cargas orgánicas, MBBR siempre se opera con bajas cargas orgánicas en un sistema de acuicultura.
En comparación con la mayoría de los otros reactores de biopelícula, MBBR utiliza todo el volumen del tanque para el crecimiento de biomasa, también tiene una pérdida de carga insignificante y no necesita retrolavado periódico y no es susceptible a obstrucciones. Además, la proporción de llenado de los soportes de biopelículas en el reactor puede estar sujeta a preferencias. Sin embargo, se recomienda que las fracciones de llenado sean inferiores al 70 % para mantener el portador suspendido libremente en el reactor.
MBBR es una tecnología basada en la teoría de la biopelícula, en la que una biopelícula activa crece sobre soportes de plástico (o biomedios) especialmente diseñados que están suspendidos en el reactor. Puede funcionar tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas, los biomedios se mantienen suspendidos mediante la agitación de los difusores de aireación, mientras que en los casos anaeróbicos, se utiliza un mezclador para mantener los biomedios en movimiento. Los biomedios se fabrican a partir de diferentes materiales y comúnmente se utiliza polietileno de alta densidad, que tiene una densidad de aproximadamente 0.95 g/cm 3. Para proporcionar una superficie específica máxima (m 2 /m 3), Los biomedios están diseñados en varias formas y tamaños.