زئولیت پرورش ماهی

زئولیت پرورش ماهی

گاز آمونیاک بیشترین سمیت را نسبت به یون آمونیوم برای ماهی ها دارد و مناسب ترین میزان آن در آب کمتر از 0.02 میلی گرم در لیتر است که از این حد به بالا موجب تورم آبشش ماهی ها، کاهش فعالیت و رشد آنها و آسیب دیدن مغز و بالاخره مرگ ماهی خواهد شد. لذا حذف دائمی این مواد از آب حوضچه های پرورش ماهی و لزوم کنترل آن امری اجتناب ناپذیر است. روش های جداسازی آمونیوم از آب و پساب بر مبنای هزینه و قابلیت استفاده عموماً به سه روش نیتریفیکاسیون(Nitrification)، ستون دفع گاز (Air Stripping) و تبادل یونی (Ion Exchange) توسط زئولیت ها تقسیم بندی می شوند.

فرآیند زیستی نیتریفیکاسیون پدیده ای است که سالها در تصفیه فاضلاب به خوبی شناخته شده است. در اثر این فعل و انفعالات به اقتضای شرایط مساعد مقدار زیادی از ازت آمونیاکی و ازت آلی تغییر پیدا کرده و به فرم نیتراتی تبدیل می شود. این پدیده در روشهای معمول تصفیه هم اتفاق می افتد. از مشکلاتی که در بهره برداری از این روش وجود دارد ناتوانی عملکرد در غلظتهای کم آمونیاک و راهبری سیستم و پایش مداوم آن است. در میان روشهای فوق به دلیل حذف نسبتاً کامل ازت آمونیاکی از پساب و سادگی راهبری عملیات استفاده از زئولیت ها به عنوان مواد مبادله کننده طبیعی با توجه به هزینه های نسبتا پایین ، رو به رشد می باشد. در میان این دسته از مواد طبیعی، زئولیت کلینوپتیلولیت بدلیل دارا بودن خاصیت تبادل از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

زئولیت کلینوپتیلولیت حذف آمونیوم فاضلاب و پرورش ماهی

کلینوپتیلولیت یک مبادله کننده ی کاتیونی با ترکیبی از آلومینوسیلیکاتها همراه با فلزات قلیایی و قلیایی خاکی می باشد. این ماده به دلیل قابلیت خوبی که در حذف آمونیوم فاضلاب و برکه های پرورش ماهی دارد به خوبی شناخته شده و کاربرد پیدا نموده است. در این روش زئولیت به عنوان عامل مبادله کننده، یون آمونیوم را طی واکنش های بینابینی در ساختمان خود جذب و یون سدیم را در پساب رها می سازد. معمولا سیکل عملیات کاربردی این ماده به صورت یک ستون با جریان پایین رونده و در ادامه احیای شیمیایی ستون با آب نمک است.

پساب حاصل از احیا ستون تبادل یون محتوی غلظت بالای یون آمونیوم می باشد و انتقال آن به محیط زیست باعث مشکلات زیست محیطی شده و از طرف دیگر امکان استفاده مجدد از آب در حوضچه های پرورش ماهی از بین می رود. از آنجاییکه هزینه اصلی فرآیند تبادل یون مربوط به احیای شیمیایی آن می باشد، بنابراین جایگزینی روش احیای ارزانتر و کاهش چشمگیر هزینه ها می تواند پتانسیل کاربرد آنرا با توجه به دسترسی فراوان و قیمت ارزان آن توجیه پذیر سازد. در فرآیند استریپینگ با افزایش PH محلول در مرحله اول یون آمونیوم را تبدیل به آمونیاک نموده و سپس با در تماس قرار دادن محلول با هوا آمونیاک از محلول خارج می گردد. به همین دلیل امکان استفاده از محلول احیا در سیکل های متعددی امکان پذیر می باشد.

نحوه و میزان مصرف زئولیت در پرورش ماهی

از آنجاییکه استفاده از سیستم های بسته پرورش ماهی در کشور رو به افزایش می باشد، بدلیل کمبود آب و امکان استفاده مجدد از آب مصرف شده و همچنین جلوگیری از آلودگی محیط زیست، بکارگیری روش تبادل یون همراه با استریپینگ هوا می تواند باعث حذف آمونیوم از پساب گردد.

نتایج بدست آمده از تحقیقات نشان می دهد که حذف آمونیوم از پساب نسبت عکس با اندازه ذرات دارد. بنابراین در استفاده از دانه های با مش بزرگتر راندمان سیستم افزایش می یابد. ظرفیت این ماده در تبادل تا نقطه شکست برای دانه بندی های با مش 20 و 30 بین 9.61 تا 10.06 و ظرفیت کل آن 17.31 تا 18.38 میلی گرم آمونیوم در گرم وزن خشک ماده مبادله کننده بدست آمد. نتایج حاصله از احیای شیمیایی زئولیت اشباع با استفاده از کلروسدیم 1 نرمال نیز راندمان احیا را بین 95 تا 99 درصد نشان داد. بنابراین ستون مبادله کننده در سیکل های متعددی قابل استفاده می باشد. اطلاعات بدست آمده نشان می دهد که یون آمونیوم به راحتی از داخل فاز مبادله کننده خارج می شود که این موضوع برای بررسی امکان جداسازی و تخلیص این ماده به کمک زئولیت ها قابل تامل می باشد.