Applicazione dell'MBBR nei sistemi di acquacoltura a ricircolo (RAS)
Nello sviluppo dell’acquacoltura intensiva, la diffusione dei sistemi di acquacoltura a ricircolo (RAS) ha notevolmente migliorato l’utilizzo delle risorse idriche. Essendo il modulo principale di trattamento dell'acqua in RAS, il Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) è un dispositivo chiave per risolvere l'inquinamento da azoto e mantenere la stabilità della qualità dell'acqua, grazie alla sua purificazione biologica ad alta-efficienza e alla forte adattabilità.
Può convertire in modo direzionale i composti tossici contenenti azoto-attraverso l'azione microbica, regolare con precisione i parametri di qualità dell'acqua in base alle caratteristiche fisiologiche delle diverse specie di pesci e ha casi di applicazione maturi sia nella piscicoltura d'acqua dolce che marina, salvaguardando l'acquacoltura su larga-scala.
1. Funzione principale di MBBR
MBBR utilizza speciali trasportatori biologici per fornire un ambiente stabile ai batteri nitrificanti e denitrificanti, che formano un biofilm sulla superficie del trasportatore. Attraverso la nitrificazione, converte l'azoto ammoniacale tossico (NH3/NH4+) dal metabolismo dei pesci e dai residui del mangime in nitrito, quindi in nitrato a bassa-tossicità, eliminando sostanzialmente l'inquinamento da azoto. Ottimizza inoltre il COD, l'alcalinità dell'acqua e il pH, garantendo l'attività dei batteri nitrificanti. Rispetto ai tradizionali reattori a biofilm a letto fisso-, l'MBBR ha un'efficienza di rimozione degli inquinanti più elevata, non necessita di frequenti controlavaggi e riduce i costi operativi e di manutenzione.
2. Parametri di controllo della qualità dell'acqua di base per pesci convenzionali
MBBR può controllare stabilmente gli indicatori di qualità dell'acqua entro intervalli di sicurezza per diverse specie di pesci. I parametri chiave sono i seguenti:
(1) Pesci sensibili d'acqua dolce (trota iridea, lucioperca, storione)
NH3-N Inferiore o uguale a 0,008 mg/L; NO2-N Inferiore o uguale a 0,05 mg/L; NO3-N 20–50 mg/L (NO3 inferiore o uguale a 220 mg/L); pH 6,5–7,5; alcalinità Maggiore o uguale a 1 mmol/L; ossigeno disciolto Maggiore o uguale a 6 mg/L.
(2) Pesci tolleranti d'acqua dolce (carpa comune, carpa erbivora, tilapia, ecc.)
NH3-N 0,016–0,05 mg/l; NO2-N Inferiore o uguale a 0,1 mg/L (Inferiore o uguale a 0,02 mg/L per l'agricoltura a lungo termine); NO3-N Inferiore o uguale a 300 mg/L; pH 7,0–8,5; alcalinità Maggiore o uguale a 1 mmol/L; ossigeno disciolto Maggiore o uguale a 5 mg/L.
(3) Pesci d'acqua dolce-di alto valore (merluzzo del Murray, persico trota)
NH4+-N Inferiore o uguale a 0,5 mg/L; NO2-N Inferiore o uguale a 0,05 mg/L; pH 6,8–7,8; ossigeno disciolto maggiore o uguale a 7 mg/l; COD Inferiore o uguale a 25 mg/L.
Principi generali
Garantire una quantità sufficiente di ossigeno disciolto (maggiore o uguale a 5 mg/L nelle zone aerobiche), un pH stabile e un'alcalinità adeguata per mantenere l'attività dei batteri nitrificanti.
3. Casi applicativi tipici
Caso 1:L'MBBR integrato-negli acquari domestici ha mantenuto NH4+-N < 0,5 mg/L, NO2-N inferiore o uguale a 0,05 mg/L, ottenendo una mortalità dei pesci pari a zero in 90 giorni, mentre il gruppo di controllo ha registrato morti di massa il giorno 16.
Caso 2:Nel RAS industriale di Murray cod, l'MBBR aveva un'efficienza di nitrificazione simile a quella dell'FBBR (NH4+-N < 0,5 mg/L, NO2-N inferiore o uguale a 0,05 mg/L) ma era più facile da mantenere.
Caso 3:Negli allevamenti europei di trote iridee, MBBR con MixLife BioChip 30 ha controllato NH3-N < 0,008 mg/L, ha migliorato il tasso di circolazione dell'acqua a oltre il 95% e ha ridotto l'incidenza della malattia dell'80%.
4. Vantaggi applicativi
1. Alta efficienza e prestazioni stabili
Vanta un'eccezionale resistenza ai carichi d'urto, garantendo una qualità dell'acqua effluente costantemente stabile anche in caso di leggere fluttuazioni della temperatura o del valore del pH. La robusta stabilità operativa elimina le frequenti deviazioni della qualità dell'acqua, riducendo efficacemente il rischio di risposte allo stress negli organismi acquatici allevati e mantenendo un ambiente di riproduzione affidabile.
2. Progettazione efficiente in termini di energia e spazio-
Presenta una struttura compatta che richiede un ingombro di installazione notevolmente ridotto rispetto ai sistemi di trattamento dell'acqua convenzionali. Nel frattempo, il suo meccanismo operativo ottimizzato riduce sostanzialmente il consumo di energia. Inoltre, elimina la necessità di frequenti procedure di controlavaggio, riducendo al minimo i tempi di inattività e i costi di manodopera e acqua associati alla manutenzione del sistema.
3. Eccellente versatilità e compatibilità
Mostra un'ampia adattabilità a vari scenari di acquacoltura, comprese le operazioni di piscicoltura d'acqua dolce e marina. È completamente compatibile con le principali apparecchiature ausiliarie per il trattamento dell'acqua come filtri a tamburo, sistemi di aerazione e sterilizzatori UV, consentendo un'integrazione flessibile nei sistemi di acquacoltura a ricircolo (RAS) esistenti o in nuove configurazioni di progetto.
4. Operazione economicamente vantaggiosa e duratura
Dotato di supporti in biofilm ad alta resistenza-all'usura-resistente che garantiscono una durata di servizio estesa di oltre [specificare anni, ad esempio 5–8 anni] in condizioni operative normali. Il design a basso tasso di-guasto-riduce significativamente i costi di manutenzione a lungo-termine, mentre i componenti durevoli riducono la frequenza di approvvigionamento delle parti di ricambio. Ciò si traduce in un costo totale di proprietà (TCO) inferiore per i professionisti dell'acquacoltura durante il ciclo di vita del sistema.
MBBR è uno strumento fondamentale per la regolamentazione della qualità dell’acqua dell’acquacoltura, verificandone il valore in diversi scenari. Promuove la divulgazione del RAS, risolve l’inquinamento idrico, migliora l’utilizzo dell’acqua e riduce i costi, sostenendo lo sviluppo dell’acquacoltura sostenibile.