Penghapusan padatan halus dan koloid
Padatan halus dan koloid terdiri dari partikel 1-30 mikron (m m) dan 0,001-1 m m. Ukuran kecil partikel memungkinkan padatan tetap berada dalam suspensi dan menghindari metode pemisahan mekanis yang paling banyak. Akumulasi padatan halus dan koloidal dapat mengganggu efisiensi nitrifikasi biofilter dan stok ikan stres.
Ozon menghilangkan padatan halus dan koloid dengan menyebabkan penggumpalan padatan (mikroflokulasi), yang memudahkan pengangkatan oleh fraksinasi, filtrasi, dan sedimentasi busa.
Penghapusan senyawa organik terlarut
Senyawa organik terlarut (DOC's) atau bahan kimia tahan api, memberi air noda khas teh berwarna. DOC tidak dapat terurai secara hayati dan terakumulasi sesuai masukan umpan, nilai tukar air dan tingkat pemindahan zat padat. Tingkat DOC yang tinggi dapat menekan ikan dan mengurangi efisiensi nitrifikasi biofilter.
Ozon menghilangkan organik terlarut dengan:
oksidasi menjadi produk yang lebih mudah dikomentarkan di biofilter;
termasuk curah hujan, yang memungkinkan pengangkatan partikel limbah dengan filtrasi konvensional atau sedimentasi.
Penghapusan Nitrit
Nitrit dapat terakumulasi seiring dengan meningkatnya produksi dan pembebanan organik pada peningkatan biofilter. Bakteri yang mengolah amoniak menjadi nitrit (Nitrosomonas spp) beroperasi lebih efisien di bawah kandungan organik tinggi daripada bakteri yang mengolah nitrit menjadi nitrat (nitrobacter) dan kadar nitrit meningkat sesuai dengan itu.
Tingkat nitrit yang tinggi bisa menjadi racun bagi ikan. Data yang tersedia untuk bertengger perak, Bidyanus bidyanus menunjukkan kadar nitrit serendah 2,8 bagian per juta (ppm) dapat menurunkan pertumbuhan bibit hingga 5%.
Ozon menghilangkan nitrit dengan:
oksidasi langsung ke nitrat;
mengurangi pemuatan organik, yang meningkatkan efisiensi biofiltrasi dan nitrifikasi.
Disinfeksi
Ketangguhan stok yang tinggi, tekanan ikan yang terkait dan peningkatan beban nutrisi yang ditemukan di RAS menciptakan lingkungan ideal untuk patogen ikan. Langkah penting dalam mengurangi risiko wabah penyakit di RAS adalah penggunaan prosedur karantina standar untuk setiap ikan yang diperkenalkan. Fasilitas yang menggunakan air permukaan, termasuk RAS dan sistem hatchery flow-through, juga tertarik untuk mengurangi beban patogen yang diperkenalkan melalui sumber air. Desinfeksi air buangan sebelum pengenalan lingkungan juga penting untuk mencegah translokasi penyakit eksotis.
Ozon dapat secara efektif menonaktifkan berbagai patogen ikan, virus, jamur dan protozoa. Efektivitas pengobatan ozon bergantung pada konsentrasi ozon, lama paparan ozon (waktu kontak), beban patogen dan kadar bahan organik. Jika kadar bahan organik tinggi ada, permintaan yang dibuat dengan mengoksidasi bahan organik dapat membuat sulit untuk mempertahankan ozon sisa yang cukup untuk desinfeksi yang efektif.
Produksi Ozon
Sebagian besar generator ozon yang tersedia secara komersial menggunakan pelepasan korona untuk menghasilkan ozon. Dalam pembangkitan corona, medan listrik berenergi tinggi terbentuk di antara dua pelat logam dan udara kering atau gas oksigen diumpankan melalui piring. Energi listrik menggairahkan proporsi molekul oksigen yang menciptakan atom oksigen (O). Atom oksigen kemudian terikat pada molekul oksigen dalam gas umpan untuk menghasilkan ozon.
Cahaya UV dengan panjang gelombang tertentu (140-190nm) dapat digunakan untuk merangsang dan menghancurkan molekul oksigen untuk menghasilkan ozon dengan cara yang sama. Generator UV saat ini jauh lebih hemat energi untuk menghasilkan ozon.
Penggunaan oksigen sebagai gas umpan meningkatkan hasil pelepasan korona ozon secara substansial bila dibandingkan dengan udara kering, namun memiliki biaya terkait.
Aplikasi Ozon - Spesifikasi sistem
Desain reaktor ozon atau bejana kontak sangat penting untuk ozonisasi yang aman dan berhasil. Ada berbagai reaktor yang tersedia dengan menggunakan berbagai desain untuk mentransfer ozon ke air. Desain meliputi diffuser bubble halus, kontaktor turbin, injector, reaktor u-tube dalam, kolom penuh, mixer statis dan ruang kontak semprot. Beberapa desain juga digunakan untuk transfer oksigen atau aerasi. Setiap desain memiliki kelebihan dan kekurangan yang tidak dibahas disini.
Pertimbangan penting saat memilih reaktor meliputi:
efisiensi transfer ozon;
desain dan konstruksi bebas bocor;
konstruksi dengan bahan tahan ozon.
Bahan yang digunakan dalam sistem pengolahan ozon harus sangat resisten atau inert terhadap ozon. Penggunaan bahan yang tidak tepat dapat menyebabkan erosi pada unit dan menyebabkan kebocoran berbahaya dan mahal. Sistem seperti itu tidak sesuai untuk aplikasi ozon jangka panjang dan memerlukan biaya penggantian yang tinggi. Generasi ozon dalam sistem dengan bahan kurang lancar juga kurang efisien karena ozon hilang karena bahan reaktor dioksidasi. Penggunaan beberapa plastik, seperti polivinil klorida (PVC) dan polikarbonat tidak disarankan untuk aplikasi jangka panjang karena alasan ini. Baja galvanis juga tidak dianjurkan.
Ruang kontak baja stainless dan pipa direkomendasikan untuk digunakan dengan ozon. Katup harus terbuat dari stainless steel, dengan gasket dan membran Teflon® atau yang serupa.
Rezim perawatan
Ozon bisa diaplikasikan terus menerus, sebagai rangkaian perawatan per hari atau sebagai pengobatan batch tunggal per hari. Aplikasi dalam kebanyakan situasi dapat dikaitkan dengan strategi pemberian makan yang digunakan dalam sistem kultur. Tiga sampai empat jam setelah memberi makan ikan, konsentrasi amonia, bahan organik terlarut dan produk limbah lainnya mencapai maksimum. Jika ikan diberi makan beberapa kali di siang hari, serangkaian perawatan ozon dapat diperkenalkan setelah setiap umpan untuk menargetkan kenaikan tingkat limbah yang terkait. Jika pakan diperkenalkan 24 jam per hari, kualitas air menurunkan secara terus menerus dan aplikasi ozon harus terus menerus. Pengobatan ozon batch tunggal dapat digunakan untuk menargetkan kenaikan tingkat limbah dalam sistem yang terkait dengan acara pakan sedang atau untuk mengobati batch pertukaran atau air masuk dari sumber pasokan.
Ozonasi terus-menerus bermanfaat bila dibandingkan dengan perawatan batch dan serial karena kualitas air tetap stabil. Namun, biaya yang lebih rendah dari ozonasi serial dan batch membuat rejimen pengobatan ini menjadi pilihan manajemen yang layak.
Jumlah ozon yang dibutuhkan untuk perawatan dalam RAS (Recirculating Aquaculture Systems) biasanya dihitung berdasarkan tingkat umpan harian. Tingkat 10-15 g ozon per kilogram pakan umumnya dianjurkan untuk mengurangi akumulasi organik. Setiap latar belakang muatan organik sumber air yang digunakan untuk RAS juga harus diperhitungkan.
Jika disinfeksi adalah tujuan utama ozonasi, jumlah ozon yang diperlukan sangat bergantung pada latar belakang pemuatan organik air yang akan dirawat. Dalam air murni, konsentrasi residu ozon 0,01-0,1 ppm untuk periode sesingkat 15 detik dapat efektif dalam mengurangi beban bakteri. Namun, dalam air dengan beban organik, konsentrasi ozon residu dan / atau waktu kontak ozon harus ditingkatkan untuk menghasilkan desinfeksi yang signifikan. Air alami (air laut, payau dan air tawar) umumnya memerlukan konsentrasi residu antara ozon 0,1-0,2 ppm dan waktu kontak 1-5 menit untuk desinfeksi. Limbah budidaya umumnya membutuhkan antara ozon residu 0,2-0,4 ppm selama 1-5 menit untuk desinfeksi signifikan terjadi setelah oksidasi organik.
Tingkat optimal ozon untuk desinfeksi sangat bervariasi dan mewakili jumlah permintaan ozon dari bahan organik terlarut, padatan koloid, nitrat dan desinfeksi. Dalam banyak situasi di RAS, biaya produksi ozon residu yang cukup untuk disinfeksi lengkap setelah semua permintaan ozon lainnya terpenuhi sangat mahal. Namun, beberapa pengurangan beban patogen dapat dicapai dengan menggunakan tingkat ozon yang moderat, dan perbaikan kualitas air cukup banyak.
Disinfeksi pertukaran dan air limbah lebih hemat biaya daripada mengobati keseluruhan sistem karena volume yang relatif kecil dirawat. Disinfeksi air sumber dengan ozon, dikombinasikan dengan prosedur karantina untuk stok masuk, mengurangi risiko wabah penyakit di dalam sistem.
Situs Aplikasi
Ozon dilaporkan menjadi racun bagi berbagai organisme segar dan air garam pada konsentrasi residu antara 0,01 ppm dan 0,1 ppm. Saat menentukan di mana untuk mengenalkan ozon, efek konsentrasi residu dari reaktor pada biofilter atau stok ikan harus dipertimbangkan secara hati-hati. Ada beberapa lokasi di RAS dimana ozon dapat ditambahkan tergantung pada hasil yang diinginkan.
Gas umpan oksigen - Metode pendahuluan yang umum menggunakan sistem transfer oksigen yang ada untuk menambahkan ozon dengan gas umpan oksigen. Hal ini umumnya terjadi setelah biofilter dan sesaat sebelum tangki kultur. Karena kedekatannya dengan tangki kultur metode ini membawa risiko sedang mengekspos ikan ke konsentrasi residu ozon. Dengan mempertahankan air di ruang kontak (unit de-ozonasi) selama beberapa menit sebelum melewati tangki kultur, risiko ini dapat dikurangi. Keuntungan dari pilihan ini meliputi pengurangan beban patogen dan kadar nitrit segera sebelum kontak dengan stok ikan.
Pre-biofilter - Penambahan ozon sebelum biofilter juga populer. Metode ini membawa risiko lebih rendah untuk mengekspos stok ikan ke ozon residual. Setiap residu yang ada harus terlebih dahulu melewati biofilter dan digunakan dalam oksidasi biofilm. Dengan cara ini biofilter secara efektif menyangga stok ikan dari efek toksik ozon. Namun, jika kadar residu terlalu tinggi dari biofilter mungkin akan terpengaruh, menyebabkan nitrifikasi menurun. Keuntungan menerapkan ozon sebelum biofilter adalah bahwa oksigen yang dihasilkan sebagai produk akhir reaksi ozon meningkatkan kadar oksigen terlarut dalam biofilter. Hal ini sangat bermanfaat dalam biofiltrasi terendam. Namun, untuk meneteskan biofiltrasi, oksigen produk sampingan akan hilang secara efektif ke atmosfir.
Pasokan air masuk - Ozon dapat dimasukkan ke dalam pasokan air masuk saat memasuki bangunan untuk mencapai desinfeksi. Hal ini mencegah masuknya beban patogen ke sistem dan memungkinkan isolasi stok yang sehat. Untuk RAS yang mengandalkan suplai air permukaan disinfeksi pada saat ini sangat penting. Perlu dicatat bahwa ozonasi air masuk saja tidak akan membahas penumpukan bahan organik di dalam sistem.
Effluent - Sebaliknya, ozon dapat digunakan untuk mendisinfeksi air penukar limbah sebelum meninggalkan bangunan untuk mencegah penyakit eksis masuk memasuki lingkungan. Hal ini dapat dilakukan dengan sangat efektif pada limbah mandi dari limbah sebelum dilepaskan ke sistem irigasi atau pembuangan.
Ozonisasi air sebelum padatan padatan kasar tidak dianjurkan. Perlakuan terhadap padatan kasar oleh ozonasi sangat mahal karena kadar ozon residu harus ditingkatkan untuk mengatasi permintaan ozon tambahan.
Perlakuan langsung terhadap tangki kultur tidak dianjurkan. Metode ini membawa risiko tinggi untuk mengekspos persediaan ikan ke konsentrasi ozon sisa.
Ozonisasi air payau atau air laut menghasilkan produksi oksidan produk sampingan berbeda dengan air tawar. Ozon bereaksi dengan ion bromida dan klorida di air asin untuk menghasilkan oksidan yang relatif stabil yang beracun bagi organisme air. Penggunaan ozon dalam sistem air asin biasanya terbatas pada pengolahan batch air yang terpisah dengan sirkulasi sirkulasi utama. Filtrasi karbon aktif dapat digunakan untuk menghilangkan sisa ozon dan oksidan lainnya dari air asin ozonated.
Resiko
Ozon adalah agen pengoksidasi yang sangat efektif untuk digunakan dalam pengolahan air dan pengurangan beban patogen di RAS. Namun, penggunaan bahan kimia semacam ini disertai dengan risiko yang cukup besar. Viabilitas RAS dapat terancam dalam beberapa cara.
Penurunan kadar nitrit akibat ozon membawa risiko. Biofilter kurang mendapat nitrit dan populasi bakteri yang bertanggung jawab untuk memproses nitrit menjadi nitrat berkurang. Jika ada gangguan pada ozonasi, lonjakan berbahaya konsentrasi nitrit kemudian dapat berkembang.
Konsentrasi ozon residu yang tinggi merupakan risiko terhadap stok ikan yang menyebabkan kerusakan jaringan kotor dan mortalitas saham.
Konsentrasi ozon residu yang tinggi merupakan risiko film bakteri pada biofilter. Gangguan terhadap kinerja biofilter dapat menyebabkan fluktuasi kadar amonia dan nitrit yang besar. Hal ini dapat berdampak buruk pada persediaan ikan atau paling tidak mengurangi kesehatan saham dan kinerja pertumbuhan.
Dianjurkan agar unit de-ozonasi dipasang langsung setelah aplikasi ozon di dalam RAS untuk mencegah tingkat residu toksik. Ini harus dilakukan terlepas dari lokasi aplikasi ozon di sistem. Unit do-ozonasi sederhana terdiri dari ruang kontak untuk meningkatkan waktu retensi air, sehingga ozon dapat terdegradasi. Sebagai alternatif, filter karbon aktif in-line atau biofilter juga dapat berfungsi sebagai unit de-ozonasi. Degassing residu ozon juga terjadi pada aerator kolom padat dan filter tetesan. Setiap gas ozon sisa harus dibuang dari bangunan RAS dan dihancurkan sebelum dilepaskan.
Ozon sangat beracun dan ada bekas
Terlalu banyak listrik . (Rugi )
BalasHapus