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Le seguenti decisioni devono essere prese durante la fase di progettazione:

  1. *È necessario un passaggio separato per la rimozione del solido? * Nei sistemi con un basso tasso di stoccaggio dei pesci, un letto di coltura può rimuovere i solidi e fungere da biofiltro. Tuttavia, nel tempo, l'intasamento e le aree anaerobiche si verificheranno man mano che la quantità di solidi aumenta.

  2. *Qual è il dispositivo appropriato per la rimozione dei solidi? * Le particelle di scarto nell'acqua possono essere di diverse dimensioni, il che influisce sulle tecnologie utilizzate per rimuoverle. I sistemi con una densità di stoccaggio inferiore (3) possono essere in grado di utilizzare dispositivi basati sulla sedimentazione per la rimozione delle particelle, mentre i sistemi con una densità di stoccaggio più elevata (>10 kg/m3) possono richiedere filtri a tamburo rotazionale (figura 7).

  3. *Come deve essere collegato l'acquario al dispositivo di rimozione dei solidi? * L'acqua dovrebbe sempre fluire per gravità dall'acquario al separatore dei solidi e non essere pompata, poiché quest'ultimo ridurrà solo la dimensione delle particelle e renderà più difficile la rimozione. Per evitare la sedimentazione, la velocità del flusso nel tubo deve essere compresa tra 0,7 e 1,0 m/s.

  4. *Cosa fare con i fanghi? * I fanghi di pesce sono ricchi di nutrienti che possono essere riutilizzati come fertilizzante. Esistono diverse alternative al dumping nel sistema fognario, tra cui le seguenti:

  • immagazzinarlo e riutilizzarlo nel giardinaggio tradizionale e in agricoltura; tuttavia, ciò può essere vietato dalla legge

  • compostaggio con rifiuti verdi strutturalmente ricchi (talee, paglia)

  • vermicompostaggio (processo di compostaggio utilizzando varie specie di lombrichi).

  • digestione anaerobica e reintroduzione del digestato nel sistema aquaponico (Goddek et al. 2016).

  • Denitrificazione per spostare il rapporto N:P nel sistema aquaponico al fine di ridurre la limitazione P.

La maggior parte dei sistemi low-tech utilizza la sedimentazione gravitazionale per la rimozione delle particelle. I filtri di questa categoria sono: filtro vortice, separatore lamellare e separatore di flusso radiale (Figura 8). I filtri di sedimentazione a bassa tecnologia possono normalmente far fronte solo a particelle di dimensioni superiori a 100 µm. Tuttavia, a causa dell'elevato flusso e della miscelazione attiva della colonna d'acqua, la maggior parte delle particelle nella maggior parte dei moderni RAS intensivi sarà inferiore a 100 µm. Pertanto, utilizzare solo filtri di sedimentazione non è una soluzione ottimale per RAS intensivi.

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Figura 8: Schema di un separatore di flusso radiale (adattato dopo www.garydonaldson.net)

I RAS più moderni e intensivi utilizzano microschermi, spesso applicati come filtri a tamburo rotazionale per la filtrazione dei solidi (Figura 9). Questi filtri a tamburo funzionano nel modo seguente: l'acqua entra nel filtro a tamburo e filtra attraverso i microschermi (di solito con un panno filtrante di 40-100 µm), le particelle solide vengono trattenute e poi lavate dagli elementi filtranti nella vaschetta dei fanghi, e l'acqua dei fanghi lascia il sistema dei pesci ed entra nel impianto di trattamento delle acque reflue

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Figura 9: Schema di un filtro a tamburo (www.nordicwater.com)

Oltre ai filtri a tamburo, vengono spesso utilizzati frazionatori di schiuma (chiamati anche schiumatori proteici) (Figura 10). Questi sono utilizzati principalmente per rimuovere composti organici come le proteine, ma sono stati anche segnalati per ridurre un'ampia varietà di altre molecole organiche e inorganiche (ad esempio acidi grassi, detriti, batteri, metalli). I frazionatori di schiuma sono utilizzati principalmente in acqua marina, in quanto la loro efficienza è molto bassa in acqua dolce

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Figura 10: Schema di un frazionatore di schiuma (www.epd.gov.hk)

Tabella 5: Caratteristiche dei diversi sistemi di filtrazione dei solidi

Filtrosedimentazionetamburo filtroschiuma frazionatoreprincipio Densità (gravità)Filtrazione (dimensione)Flottazione (polarità/densità)Dimensione>100 µm>30-100 µm Caduta di pressione1Insignificante20 cmInsignificante

1 Una caduta di pressione si verifica quando le forze di attrito, causate dalla resistenza al flusso, agiscono su un fluido mentre scorre attraverso il tubo. Vedere l'esercizio nel Modulo 2 — Acquacoltura.

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Figura 11. Diversi dispositivi di rimozione solidi: trappola fanghi (sinistra); filtro di sgrossatura (centrale); (destra) filtro tamburo rotazionale a ZHAW (tutte le foto di U.Strniša)

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Figura 12: Serbatoio di stoccaggio fanghi (a sinistra) (foto: U.Strniša) e compost (a destra) (foto: pixabay)

*Copyright © Partner del progetto Aqu @teach. Aqu @teach è un partenariato strategico Erasmus+ per l'istruzione superiore (2017-2020) guidato dall'Università di Greenwich, in collaborazione con l'Università di Scienze Applicate di Zurigo (Svizzera), l'Università Tecnica di Madrid (Spagna), l'Università di Lubiana e il Centro Biotecnico Naklo (Slovenia) . *

Consultare il sommario per ulteriori argomenti.


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