ΕΝΤΑΤΙΚΗ ΕΚΤΡΟΦΗ ΨΑΡΙΩΝ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΝΕΡΟΥ -ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΒΑΣΗ -ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ -ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΑ -ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΚΤΡΟΦΗΣ. Γεωργίου Ν.

Transcript

1 ΕΝΤΑΤΙΚΗ ΕΚΤΡΟΦΗ ΨΑΡΙΩΝ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΝΕΡΟΥ -ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΒΑΣΗ -ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ -ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΑ -ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΚΤΡΟΦΗΣ Γεωργίου Ν. Χώτου καθηγητή Τμ. Τεχν. Αλιείας- Υδατοκαλλιεργειών Τ.Ε.Ι. Δ. Ελλάδας

2 ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΤΡΟΦΗΣ ΨΑΡΙΩΝ (RECIRCULATION AQUACULTURE SYSTEM-R.A.S.) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

3 ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΕΝΥΔΡΕΙΑΚΟΥ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ ΕΚΤΡΟΦΗΣ ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΦΥΚΙΚΗΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Τεχνολογίας Αλιείας- Υδατοκαλλιεργειών

4 ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΣΤΑ ΚΛΕΙΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Απομάκρυνση λεπτών και διαλυμένων στερεών-αφροποίηση Αερισμός ή οξυγόνωση Διαχυτές πορωδών λίθων, Σωλήνες U, αεριστήρες καθοδικής επαφής κ.ά. Δεξαμενή Εκτροφής Κυκλική, οκταγωνική, ορθογώνια με ή χωρίς στρογγυλεμένες γωνίες Απομάκρυνση CO 2 Διαχυτές αέρα, απαερωτήρες Απολύμανση Υπεριώδης ακτινοβολία, όζον Απομάκρυνση Στερεών Ρυπαντών Καθίζηση, Φυγοκέντρηση, Σίτες, Φίλτρα άμμου κ.ά. Βιολογικό φιλτράρισμα (νιτροποίηση) Φίλτρα καταιονισμού, Ενεργός λάσπη, Περιστρεφόμενοι βιοδίσκοι Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

5 ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΚΤΡΟΦΗΣ ΣΤΙΣ ΥΔΑΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ (RECIRCULATION SYSTEM) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

6 ΚΑΘΕ ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΠΑΙΤΕΙ ΑΝΤΛΙΕΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

7 Η ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΒΑΣΗ ΤΗΣ ΕΚΤΡΟΦΗΣ

8 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΑΠΟ ΨΑΡΙΑ (Γενικευμένη αναπαράσταση) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

9 ΣΧΗΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗΣ ΟΔΟΥ ΣΤΑ ΨΑΡΙΑ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

10 Η κυκλοφορία του αίματος στα ψάρια Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

11 ΤΙ ΚΑΤΑΛΗΓΕΙ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΡΟΦΗ ΣΕ ΣΑΡΚΑ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

12 ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΤΡΟΦΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Τεχνολογίας Αλιείας- Υδατοκαλλιεργειών

13 Η ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΤΗΣ ΤΡΟΦΗΣ ΣΕ ΣΑΡΚΑ Συντελεστής Βάρος Βάρος ψαριού Μετατροπής (FCR) = Τροφής / κερδισμένο της Τροφής (ξηρή) (νωπό) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

14 Σχηματική αναπαράσταση πεπτικών συστημάτων ψαριών με διαφορετικές διατροφικές ιδιότητες Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

15 ΤΑΙΣΜΑ ΨΑΡΙΩΝ - ΤΑΪΣΤΡΕΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

16 Η άντληση νερού στα βράγχια για να «ληφθεί» οξυγόνο (Ο 2 ) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Τεχνολογίας Αλιείας- Υδατοκαλλιεργειών

17 Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΒΡΑΓΧΙΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Τεχνολογίας Αλιείας- Υδατοκαλλιεργειών

18 Η ΩΣΜΩΡΥΘΜΙΣΗ ΣΤΑ ΨΑΡΙΑ ΤΟΥ ΓΛΥΚΟΥ ΚΑΙ ΤΟΥ ΑΛΜΥΡΟΥ ΝΕΡΟΥ Οι κυτταρικές μεμβράνες των ψαριών είναι ημιδιαπερατές μεμβράνες. Δηλαδή επιτρέπουν την εύκολη διέλευση των μορίων του H 2 O μόνο. Η ημιδιαπερατή μεμβράνη επιτρέπει μόνο στα μόρια του νερού να την διαπερνούν. Τα διαλυμένα μόρια στο νερό δεν μπορούν να τη διαπεράσουν Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

19 ΠΟΣΟ ΟΞΥΓΟΝΟ ΧΩΡΑ (ΚΟΡΕΣΜΟΣ) ΣΤΟ ΝΕΡΟ; Γενική θεώρηση περιοχής θερμοκρασιών τυπικών για εκτροφές «θερμών νερών» Γενική θεώρηση περιοχής θερμοκρασιών τυπικών για εκτροφές «ψυχρών νερών» Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

20 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΝΕΡΟΥ ΚΑΙ ΔΙΑΛΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

21 Η ΔΙΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΣΤΟ ΝΕΡΟ Συγκέντρωση αερίου (mg/l) = (Διαλυτότητα αερίου) x (P αερίου ) (Διαλυτότητα) x (PO 2 αέρα ΡΟ 2 νερού) x (επιφάνεια νερού m 2 ) x (1/SBL πάχος mm) = Ρυθμός διάχυσης SBL = Surface Boundary Layer (επιφανειακό συνοριακό στρώμα ή διεπαφικό μεμβρανοειδές στρώμα νερού-αέρα) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

22 ΔΙΑΧΥΣΗ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΣΤΟ ΝΕΡΟ ΜΙΑ «ΕΠΙΠΟΝΗ» ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

23 Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΣΤΗ ΔΙΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΣΤΟ ΝΕΡΟ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

24 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας ΑΕΡΙΣΜΟΣ vs ΚΑΘΑΡΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ

25 ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΔΙΑΛΥΜΕΝΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΣΤΟ ΝΕΡΟ ΕΚΤΡΟΦΗΣ (Σχηματική αναπαράσταση) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

26 ΕΛΑΧΙΣΤΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΕΙΔΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

27 Κατανάλωση οξυγόνου στα ψάρια ανάλογα με τη θερμοκρασία Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

28 ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΣΤΑ ΨΑΡΙΑ (Ως κατανάλωση οξυγόνου ανάλογα με το μέγεθος) ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ: Για ίδιες συνολικές μάζες ψαριών αυτή που αποτελείται από μικρότερα ψάρια απαιτεί περισσότερο οξυγόνο συγκριτικά με αυτή που αποτελείται από μεγαλύτερα. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

29 ΤΟ ΟΞΕΙΔΟ-ΑΝΑΓΩΓΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ (ORP) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

30 ΤΙ ΣΗΜΑΙΝΕΙ «ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΗΣ»; Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

31 ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΟΥ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ (CO 2 ) ΣΤΟ ΝΕΡΟ 2CO 2 + 2H 2 O! 2H 2 CO 3 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

32 ΕΥΡΕΣΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ CO 2 ΑΠΌ ph κ ΑΛΚΑΛΙΚΟΤΗΤΑ

33 ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΟΥ ph ΚΑΙ ΤΗΣ ΑΛΚΑΛΙΚΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

34 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΠΟ ΤΑ ΨΑΡΙΑ ΚΑΙ «ΠΟΡΕΙΑ» ΤΗΣ ΑΜΜΩΝΙΑΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

35 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας Η ΑΜΜΩΝΙΑ ΚΑΙ ΟΙ ΔΥΟ «ΜΟΡΦΕΣ» ΤΗΣ

36 ΑΜΜΩΝΙΑ ΚΑΙ ΜΕΜΒΡΑΝΗ ΤΩΝ ΒΡΑΓΧΙΩΝ ΕΞΗΓΗΣΗ: Το αμμώνιο (NH 4+ ) ως ιόν δεν μπορεί να διαπεράσει την κυτταρική μεμβράνη. Οι κυτταρικές μεμβράνες είναι αδιαπέραστες στα ιόντα. Η μη ιονισμένη αμμωνία (ΝΗ 3 ) διέρχεται ελεύθερα. Τα ιόντα μπορούν μόνο με ενεργό μεταφορά να διέλθουν διά των κυτταρικών μεμβρανών. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

37 Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΑΜΜΩΝΙΑΣ ΣΤΑ ΒΡΑΓΧΙΑ Φυσιολογικά βραγχιακά ελάσματα. Απουσία αμμωνίας Υπερπλασία βραγχιακών ελασμάτων. Υπαρξη αμμωνίας Συγκόλληση βραγχιακών ελασμάτων. Πολλή αμμωνίας Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

38 ΠΟΣΗ ΟΛΙΚΗ ΑΜΜΩΝΙΑ (ΤΑΝ) ΕΙΝΑΙ ΑΣΦΑΛΗΣ; % ΤΗΣ ΤΟΞΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ (ΝΗ 3 ) ΣΤΟ ΣΥΝΟΛΟ (ΤΑΝ) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

39 ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΝΕΡΟΥ = ΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ

40 ΝΙΤΡΩΔΗ (ΝΟ 2- ) = ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΑ ΠΡΟΚΑΛΟΥΝ ΜΕΘΑΙΜΟΓΛΟΒΙΝΑΙΜΙΑ

41 ΝΙΤΡΩΔΗ ΚΑΙ ΜΕΜΒΡΑΝΗ ΤΩΝ ΒΡΑΓΧΙΩΝ

42 ΤΑ ΣΥΣΣΩΡΕΥΜΕΝΑ ΝΙΤΡΙΚΑ (ΝΟ 3- ) ΕΙΤΕ ΑΡΑΙΩΝΟΝΤΑΙ ΕΙΤΕ ΑΠΟΝΙΤΡΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΣΕ ΑΕΡΙΟ ΑΖΩΤΟ (Ν 2 )

43 ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΕΚΤΡΟΦΗΣ

44 ΑΝΟΙΚΤΟ vs ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

45 ΑΝΑΝΕΩΣΗ ΝΕΡΟΥ ΑΝΟΙΚΤΟ vs ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Τύπος εκτροφής Κατανάλωση φρέσκου νερού/kg παραγόµενου ψαριού /έτος Κατανάλωση φρέσκου νερού σε: m 3 /h (ώρα) Κατανάλωση φρέσκου νερού/ηµέρα (ως % του όλου όγκου νερού) Βαθµός ανακύκλωσης όλου του νερού του συστήµατος /h Ανοικτό 30 m m 3 /h 1028 % 0 % Κλειστό 3 m m 3 /h 103 % 95,9 % υβριδικό Κλειστό εντατικό Κλειστό υπερεντατικό 1 m 3 57 m 3 /h 34 % 98,6 % 0,3 m 3 17 m 3 /h 6 % 99,6 % Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

46 ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΓΙΑ ΠΕΛΑΓΙΚΑ ΚΑΙ ΒΕΝΘΙΚΑ ΨΑΡΙΑ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

47 ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΚΑΙ ΧΩΡΟΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

48 D-RACEWAY ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ ΣΥΜΒΙΒΑΣΜΟΣ ΣΤΡΟΓΓΥΛΩΝ-ΟΡΘΟΓΩΝΙΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

49 ΑΝΤΙΤΙΘΕΜΕΝΗ ΡΟΗ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΔΕΞΑΜΕΝΗ RACEWAY Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

50 Η ΚΙΝΗΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΤΙΣ ΔΕΞΑΜΕΝΕΣ

51 ΒΑΣΙΚΟ ΣΧΗΜΑ ΑΠΟΡΡΟΗΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

52 ΑΠΟΡΡΟΗ ΤΥΠΟΥ «CORNELL» Η ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΤΑΣΗ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

53 ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ - ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ

54 Τα εκτρεφόµενα ψάρια συνεχώς παράγουν αιωρούµενα στερεά ως: -περιττώµατα -υπολείµµατα τροφής Τα οποία πρέπει να αποµακρύνονται επειδή: -καταναλώνουν οξυγόνο -δηµιουργούν αµµωνία -ερεθίζουν τα βράγχια -είναι εστία ανάπτυξης παθογόνων Με τα µηχανικά φίλτρα κατακρατούνται και αποµακρύνεται το µεγαλύτερο µέρος τους.

55 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΜΕΓΕΘΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

56 Η ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΜΕΓΕΘΩΝ ΤΩΝ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΣΕ ΤΥΠΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΥΔΑΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

57 ΚΑΘΙΖΗΣΗ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

58 ΦΥΓΟΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΔΙΑΧΩΡΙΣΤΗΡΑΣ (HYDROCYCLONE) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

59 ΣΥΓΚΡΑΤΗΣΗ ΣΤΕΡΕΩΝ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΣΥΣΚΕΥΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

60 ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΚΟΛΛΟΕΙΔΩΝ - ΑΦΡΟΠΟΙΗΣΗ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

61 Η ΕΝΑΠΟΘΕΣΗ ΤΗΣ ΛΑΣΠΗΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

62 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ ΥΨΗΛΗΣ ΚΑΤΑΚΡΑΤΗΣΗΣ ΣΤΕΡΕΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

63 ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΚΑΘΙΖΗΣΗΣ ΣΤΕΡΕΩΝ Τυπικά χαρακτηριστικά δεξαμενής καθίζησης υδατοκαλλιέργειας: Vo = Ρυθμός υπερχείλισης =40-80 m 3 /m 2 /d Vs = Ρυθμός καθίζησης σωματιδίων = 0,046-0,092 cm/s Δηλαδή για κάθε gpm (3,78 L/m) δια μέσου της δεξαμενής καθίζησης απαιτούνται 0,73-1,47 ft 2 (0,068 0,14 m 2 ) επιφάνειας για αποτελεσματική καθίζηση. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας Με αυτές τις τιμές, 65-85% των αιωρούμενων στερεών θα καθιζάνουν. Συνεπώς: Α = επιφάνεια δεξαμενής = Q/Vo

64 ΚΑΘΙΖΗΣΙΜΑ ΣΤΕΡΕΑ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗ ΔΕΞΑΜΕΝΗΣ ΜΕ ΔΙΠΛΗ ΕΞΟΔΟ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

65 ΚΑΘΙΖΗΣΙΜΑ ΣΤΕΡΕΑ ΔΙΠΛΗ ΕΞΟΔΟΣ ΝΕΡΟΥ ΚΑΙ «ΠΑΓΙΔΑ ΣΤΕΡΕΩΝ» Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

66 ΣΥΛΛΕΚΤΗΡΑΣ ΛΑΣΠΗΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

67 ΦΙΛΤΡΟ ΠΙΕΣΗΣ ΜΕ ΑΜΜΟ (PRESSURIZED SAND FILTER) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

68 ΦΙΛΤΡΟ ΠΙΕΣΕΩΣ ΜΕ ΥΛΙΚΟ ΠΛΗΡΩΣΗΣ ΑΜΜΟ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

69 ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ-ΜΙΚΡΟΠΛΕΓΜΑΤΙΚΑ (ΚΟΣΚΙΝΟΦΙΛΤΡΟ) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

70 ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ-ΜΙΚΡΟΠΛΕΓΜΑΤΙΚΑ (ΚΟΣΚΙΝΟΦΙΛΤΡΟ)-ΣΥΛΛΟΓΗ ΛΑΣΠΗΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

71 ΤΥΠΟΙ ΚΟΣΚΙΝΟΦΙΛΤΡΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

72 ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΟΣΚΙΝΟΦΙΛΤΡΟΥ ΤΥΠΟΥ ΔΙΣΚΟΥ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

73 ΚΟΣΚΙΝΟΦΙΛΤΡΑ ΤΥΠΟΥ «ΤΥΜΠΑΝΟΥ» ΚΑΙ «ΔΙΣΚΩΝ» Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Τεχνολογίας Αλιείας- Υδατοκαλλιεργειών

74 ΡΟΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΚΟΣΚΙΝΟΦΙΛΤΡΟ ΤΥΜΠΑΝΟΥ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

75 ΤΡΟΠΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΣΕ ΚΟΣΚΙΝΟΦΙΛΤΡΟ ΤΥΜΠΑΝΟΥ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

76 ΔΙΟΓΚΟΥΜΕΝΟ ΦΙΛΤΡΟ ΜΕ ΠΛΑΣΤΙΚΕΣ ΧΑΝΤΡΕΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

77 ΔΙΟΓΚΟΥΜΕΝΟ ΦΙΛΤΡΟ ΠΛΑΣΤΙΚΩΝ ΧΑΝΤΡΩΝ ΤΥΠΟΥ BUBBLE-WASHER Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

78 ΤΥΠΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΖΟΜΕΝΕΣ ΣΕ ΥΔΑΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ ΓΙΑ ΑΦΑΙΡΕΣΗ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ Είδος τεχνικής αφαίρεσης αιωρούμενων στερεών Μέγεθος αφαιρούμενων στερεών (μm) Απώλεια πίεσης (m) Υδραυλική φόρτιση m 3 /m 2 /day Αφαίρεση αιωρούμενων στερεών SS (%) Αναφορά Καθίζηση > EPA, 1975 Δεξαμενή καθίζησης Liao, 1980 Tube settler καθίζηση Muir, 1978 GM Φίλτρο > Muir, 1982; EPA, 1975 Φίλτρο ταχείας άμμου EPA, Mayo, 1976 Φίλτρα άμμου πίεσης Muir, 1982; EPA, 1975 Φίλτρο επιπλεουσών Wimberly, 1990 χαντρών Σίτες >75 μηδενικό (gpm) Huguenin & Colt, 1989 Χονδροειδής σίτα EPA, 1975 Microscreen EPA, 1975 Φίλτρο τυμπάνου Zeigler Brosb PM (πορώδες) Φίλτρο > Muir, 1982 DE φίλτρο > >90 Muir, 1982; EPA, 1975 Φίλτρο κασέτας (gpm) Huguenin & Colt, 1989 Υδροκυκλώνες Huguenin & Colt, 1989 Wheaton, Svarovsky, 1977b Άλλο Διαχωριστής αφρού < Chen, 1991 Οζονισμός Keeton Fisheries Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

79 ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ-ΚΟΚΚΩΔΗ ΜΕΣΑ ΦΙΛΤΡΟ ΧΑΝΤΡΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

80 ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ-ΚΟΚΚΩΔΗ ΜΕΣΑ ΦΙΛΤΡΟ ΧΑΝΤΡΩΝ ΦΑΣΕΙΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

81 ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ-ΚΟΚΚΩΔΗ ΜΕΣΑ ΦΙΛΤΡΟ ΧΑΝΤΡΩΝ ΜΕ ΣΤΕΝΩΣΗ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

82 ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ-ΚΟΚΚΩΔΗ ΜΕΣΑ ΦΙΛΤΡΟ ΑΜΜΟΥ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

83 ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ-ΚΟΚΚΩΔΗ ΜΕΣΑ ΦΙΛΤΡΟ «ΤΑΧΕΙΑΣ» ΑΜΜΟΥ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

84 ΑΦΡΟΠΟΙΗΤΗΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

85 ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΑΜΜΩΝΙΑΣ - ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ

86 ΧΗΜΙΚΟ ΦΙΛΤΡΑΡΙΣΜΑ ΕΝΕΡΓΟΣ ΑΝΘΡΑΚΑΣ- ΑΦΑΙΡΕΣΗ ΜΟΡΙΩΝ ΑΜΜΩΝΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ Σπηλαίωση Κόκκων Ενεργού άνθρακα Μόρια αμμωνίας Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

87 ΙΟΝΤΟΑΝΤΑΛΛΑΓΗ ΖΕΟΛΙΘΟΙ (Αρχή λειτουργίας) ΑΦΑΙΡΕΣΗ ΙΟΝΤΟΣ ΑΜΜΩΝΙΟΥ NH 4 + Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

88 NH / 2 O 2 2H + + NO H 2 O + 2e - ΔG o = -59,4 Kcal Δράση των Nitrosomonas NO ½ O 2 NO 3- + e - ΔG o = -18 Kcal Δράση των Nitrobacter 4NO CH 4 2N 2 + 3CO 2 + 6H 2 O ΔG o = -475 Kcal ή 2NO H + N 2 O + 2O 2 + H 2 O ΔG o = +21 Kcal Δράση των Pseudomonas Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

89 ΤΟΜΗ ΒΙΟΜΕΜΒΡΑΝΗΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

90 ΣΤΑΔΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΒΙΟΜΕΜΒΡΑΝΗΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

91 ΒΑΚΤΗΡΙΔΙΑΚΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ (BIOFILM) - ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΣΤΟ ΧΡΟΝΟ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

92 ΠΛΑΣΤΙΚΑ ΜΕΣΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΒΙΟΜΕΜΒΡΑΝΗΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

93 Η ΒΙΟΜΕΜΒΡΑΝΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΤΩΝ ΜΕΣΩΝ ΕΝΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

94 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

95 ΟΔΗΓΟΣ ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΑΠΟΚΤΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

96 ΤΙ ΠΑΡΑΓΕΤΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΣ ΣΤΗ ΒΙΟΜΕΜΒΡΑΝΗ; Η αύξηση των κυττάρων των Nitrosomonas και Nitrobacter είναι µια σηµαντική παράµετρος για έλεγχο στο σχεδιασµό των βιολογικών φίλτρων, επειδή η υπερβολική αύξηση της µάζας των κυττάρων µπορεί να φράξει τα φίλτρα. Η παρακάτω εξίσωση περιγράφει την αύξηση των κυττάρων και την οξείδωση της αµµωνίας σε νιτρικά. NH ,83 O 2 + 1,98 HCO 3 0,021 C 5 H 7 O 2 N + 0,98 NO 3 + 1,041 H 2 O + 1,88 H 2 CO 3 Από την εξίσωση µπορούν να υπολογιστούν οι απαιτήσεις οξυγόνου και αλκαλικότητας και η παραγωγή βιοµάζας κυττάρων. Για κάθε γραµµάριο NH 4 N που οξειδώνεται σε NO 3 N, χρησιµοποιούνται 4,18 g O 2 και 7,14 g αλκαλικότητας (ως CaCO 3 ) και παράγονται 8,59 g ανθρακικού οξέος και 0,17 g κυττάρων (C 5 H 7 O 2 N). Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

97 ΠΟΣΗ ΑΜΜΩΝΙΑ ΠΑΡΑΓΕΙ Η ΤΡΟΦΗ; Για κάθε 100 g πρωτεϊνης που ταϊζονται, 40 g θα µεταβολιστούν και θα αφοµοιωθούν ως σάρκα ψαριών. Από τα εναποµείναντα 60, τα 20 g δεν θα πεφθούν, τα 5 g δεν θα φαγωθούν, και τα 35 g θα µεταβολισθούν ως ενέργεια. Η πρωτεϊνη περιέχει περίπου 16 % άζωτο. Ετσι, ένα ψάρι που θα καταναλώσει 100 g πρωτεϊνης θα καταλήξει να εκκρίνει 35 g 16 % = 5,6 g αµµωνίας. Ο ρυθµός παραγωγής αµµωνίας µπορεί να εκφρασθεί ως: Α =56Ρ, όπου: Α= ρυθµός παραγωγής αµµωνίας σε g ολικής αµµωνίας-άζωτο (ΤΑΝ) ανά kg τροφής, Ρ = δεκαδικό ποσοστό της πρωτεϊνης στην τροφή. Για παράδειγµα: Η διατροφή ψαριών µε τροφή περιεκτικότητας 45% σε πρωτεϊνη, θα καταλήξει στην παραγωγή (56 0,45) = 25,2 g αµµωνίαςαζώτου ανά kg τροφής. Σηµείωση: Οι εκφράσεις των συγκεντρώσεων ως αµµωνία-άζωτο (ΝΗ 4 -Ν ή ΝΗ 3 -Ν) ή ως αµµωνία (στην ΝΗ 4 + ή ΝΗ 3 µορφή της), συνδέονται µεταξύ των από τη σχέση (π.χ. για το παραπάνω παράδειγµα). 25,2 mg/l N 18/14 = 32,4 mg/l NH 4 +, µε 18 και 14 το µοριακό βάρος και ατοµικό βάρος των ΝΗ 4 + και Ν αντίστοιχα.

98 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΑΜΜΩΝΙΑΣ Παράδειγµα: Διατηρούνται 500 kg ψαριών σε µια δεξαµενή δια της οποίας ρέει νερό 1000 lpm. Στα ψάρια παρέχεται τροφή 1% επί του σωµατικού τους βάρους και µε περιεκτικότητα σε πρωτεϊνη 40%. Ο ρυθµός παραγωγής αµµωνίας είναι: Α = 56Ρ=56(0,4) = 22,4 g/kg τροφής. Η καθηµερινή ποσότητα τροφής είναι: 500 kg 1% = 5 kg τροφής, και η καθηµερινή παραγωγή αµµωνίας: 22,4 g/kg 5 kg = 112 g = mg. Η ολική ροή είναι: 1000 L/min 1440 min/day = L/day. Συνεπώς η µέση ηµερήσια συγκέντρωση ΤΑΝ θα είναι mg / L = 0,077 mg/l. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

99 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΑΜΜΩΝΙΑΣ Παράδειγμα υπολογισμού παραγωγής αμμωνίας. Σε μια χελοκαλλιέργεια όπου διατηρούνται kg χέλια τρεφόμενα με 2,5 % τροφή επί του σωματικού τους βάρους θα έχουμε: ( kg ψάρια) x (0,025 τροφή/d) = 500 kg τροφή/d Θεωρούμε ότι παράγουν αμμωνία σε επίπεδο 3 % επί της καταναλωθείσας τροφής, συνεπώς: (500 kg τροφή/d) x (0,03 ΤΑΝ/τροφή) = 15 kg TAN/d Αρα το βιολογικό φίλτρο σε αυτή την μονάδα εκτροφής πρέπει να είναι ικανό να απομακρύνει 15 kg αμμωνίας ανά ημέρα. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

100 ΡΥΘΜΙΣΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ

101 ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΚΑΤΆ ΤΗ ΝΙΤΡΟΠΟΙΗΣΗ ΝΗ ,5 Ο 2 2H + + H 2 O + NO 2 - Nitrosomonas NO ,5 O 2 NO 3 - Nitrobacter NH ,83 O 2 + 1,98 HCO 3-0,021 C 5 H 7 O 2 N + 0,98 NO ,041 H 2 O + 1,88 H 2 CO 3 Για κάθε g NH 4 N που οξειδώνεται σε NO 3 N, χρησιμοποιούνται: 4,18 g O 2 και 7,14 g αλκαλικότητας (ως CaCO 3 ) και παράγονται: 8,59 g ανθρακικού οξέος και 0,17 g κυττάρων. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

102 ΡΥΘΜΙΣΗ (CONDITIONING) ΕΝΟΣ ΝΕΟΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

103 ΡΥΘΜΙΣΗ (CONDITIONING) ΕΝΟΣ ΝΕΟΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

104 ΡΥΘΜΙΣΗ (CONDITIONING) ΕΝΟΣ ΝΕΟΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝΤΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΣΤΟ ΧΡΟΝΟ ΡΥΘΜΙΣΗΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

105 ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ «ΒΡΕΓΜΕΝΑ» ΠΕΡΙΣΤΡΕΦΟΜΕΝΟΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ - RBC Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

106 ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ «ΒΡΕΓΜΕΝΑ» ΠΕΡΙΣΤΡΕΦΟΜΕΝΟΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ - RBC Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

107 ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ «ΒΡΕΓΜΕΝΑ» ΦΙΛΤΡΑ ΚΑΤΑΙΩΝΙΣΜΟΥ - TRICKLING FILTERS Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

108 ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ «ΒΡΕΓΜΕΝΑ» ΦΙΛΤΡΑ ΚΑΤΑΙΩΝΙΣΜΟΥ - TRICKLING FILTERS

109 ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ «ΒΡΕΓΜΕΝΑ» ΦΙΛΤΡΑ ΚΑΤΑΙΩΝΙΣΜΟΥ - TRICKLING FILTERS Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

110 ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ «ΒΥΘΙΣΜΕΝΑ» SUBMERGED FILTERS ΚΙΝΟΥΜΕΝΗΣ ΚΛΙΝΗΣ MOVING BED FILTERS Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

111 ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ «ΒΥΘΙΣΜΕΝΑ» SUBMERGED FILTERS ΚΙΝΟΥΜΕΝΗΣ ΚΛΙΝΗΣ MOVING BED FILTERS Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

112 ΒΙΟΛΟΓΙΚΟ ΦΙΛΤΡΟ ΤΥΠΟΥ ΡΕΥΣΤΟΠΟΙΗΜΕΝΗΣ ΚΛΙΝΗΣ ΑΜΜΟΥ (FLUIDIZED SAND BED) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

113 ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ «ΒΥΘΙΣΜΕΝΑ» SUBMERGED FILTERS ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΧΑΝΤΡΩΝ SUSPENDED BEAD FILTERS Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

114 ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ «ΣΤΑΘΕΡΗΣ ΚΛΙΝΗΣ» FIXED BED FILTERS Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

115 ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ ΠΥΘΜΕΝΑ ΕΝΥΔΡΕΙΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

116 ΑΠΛΗ ΜΟΡΦΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ ΣΕ ΕΝΥΔΡΕΙΑ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Τεχνολογίας Αλιείας- Υδατοκαλλιεργειών

117 ΠΕΡΙΣΤΡΕΦΟΜΕΝΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑΣ ROTATING BIOLOGICAL CONTACTOR (RBC) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

118 RBC ΦΙΛΤΡΟ ΜΕ ΤΡΙΑ ΜΠΛΟΚ ΠΛΑΣΤΙΚΩΝ ΔΙΣΚΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

119 ΦΙΛΤΡΟ ΚΑΤΑΙΩΝΙΣΜΟΥ (TRICKLING FILTER) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

120 ΦΙΛΤΡΟ ΚΑΤΑΙOΝΙΣΜΟΥ (TRICKLING FILTER) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

121 ΟΞΥΓΟΝΩΜΕΝΑ ΑΝΟΞΙΚΑ ΣΤΡΩΜΑΤΑ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

122 ΔΙΟΓΚΟΥΜΕΝΟ ΦΙΛΤΡΟ ΜΕ ΠΛΑΣΤΙΚΕΣ ΧΑΝΤΡΕΣ (BEAD FILTER) ΣΤΑΔΙΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

123 ΒΙΟΛΟΓΙΚΟ ΦΙΛΤΡΟ ΑΝΑΜΙΚΤΗΣ ΚΛΙΝΗΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

124 ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΣΤΟ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟ ΦΙΛΤΡΟ Η υδραυλική φόρτιση εκφράζεται σε: m 3 νερού /μονάδα χρόνου / m 2 ελεύθερης επιφάνειας φίλτρου m 3 /min/m 2 ή m 3 /h/m 2 ή L/min/m 2 ή L/h/m 2 ή όπως συχνά απαντάται σε αγγλοσαξονικές μονάδες: GPM/ft 2 δηλαδή, γαλόνια ανά λεπτό ανά τετραγωνικό πόδα και για μετατροπή στο μετρικό σύστημα: 1 GPM/ft 2 = 0,041 m 3 /min/m 2 (41 L/min/m 2 ) 1 GPM/ft 2 = 2,4 m 3 /h/m 2 (2400 L/h/m 2 ) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

125 ΥΔΡΑΥΛΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΦΙΛΤΡΟΥ Ειδική Επιφάνεια (SSA) m 2 /m 3 Ελάχιστη Υδραυλική Φόρτιση m 3 /h/m , , , ,2 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

126 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΤΥΠΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΦΙΛΤΡΩΝ ΦΙΛΤΡΑ RBC. SSA υλικών πλήρωσης: 200 m 2 /m 3, ικανότητα απομάκρυνσης 76 g ΤΑΝ /m 3 /day, υποθέτοντας ότι περίπου το 2,5% της τροφής μετατρέπεται σε ΤΑΝ, θεωρούμε ότι η ικανότητά του (επεξεργασίας νερού) βρίσκεται στην περιοχή των 3 kg τροφής/ημέρα/m 3 υλικού πλήρωσης. ΦΙΛΤΡΑ TRICKLING. SSA 330 m 2 /m 3, ικανότητα απομάκρυνσης 90 g ΤΑΝ /m 3 /day, με 2,5% της τροφής να μετατρέπεται σε ΤΑΝ, η ικανότητά του είναι: 3,6 kg τροφής/ημέρα/m 3 υλικού πλήρωσης. ΦΙΛΤΡΑ ΔΙΟΓΚΟΥΜΕΝΩΝ ΜΕΣΩΝ. SSA m 2 /m 3, ικανότητα απομάκρυνσης 325 g ΤΑΝ /m 3 /day, με 2,5% της τροφής να μετατρέπεται σε ΤΑΝ, η ικανότητά του είναι: 13 kg τροφής/ημέρα/m 3 υλικού πλήρωσης. ΦΙΛΤΡΑ ΡΕΥΣΤΟΠΟΙΗΜΕΝΗΣ ΚΛΙΝΗΣ. SSA 900 m 2 /m 3, ικανότητα απομάκρυνσης g ΤΑΝ /m 3 /day, με 2,5% της τροφής να μετατρέπεται σε ΤΑΝ, η ικανότητά του είναι: kg τροφής/ημέρα/m 3 υλικού πλήρωσης. ΦΙΛΤΡΑ ΒΙΟΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ ΑΝΑΜΙΚΤΗΣ ΚΛΙΝΗΣ. SSA m 2 /m 3, ικανότητα απομάκρυνσης g ΤΑΝ /m 3 /day, με 2,5% της τροφής να μετατρέπεται σε ΤΑΝ, η ικανότητά του είναι: kg τροφής/ημέρα/m 3 υλικού πλήρωσης. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

127 ΟΞΥΓΟΝΩΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ - ΑΕΡΑΣ ΚΑΘΑΡΟ ΟΞΥΓΟΝΟ

128 Η ΟΞΥΓΟΝΩΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΜΙΚΡΕΣ ΦΥΣΑΛΙΔΕΣ = ΚΑΛΥΤΕΡΗ ΟΞΥΓΟΝΩΣΗ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

129 ΑΕΡΑΝΤΛΙΕΣ (ΦΥΣΗΤΗΡΕΣ - BLOWERS) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

130 ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΦΥΣΗΤΗΡΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

131 ΜΙΑ ΜΕΓΑΛΗ ΦΥΣΑΛΙΔΑ vs ΠΟΛΛΕΣ ΜΙΚΡΕΣ ΦΥΣΑΛΙΔΕΣ Η απόδοση οξυγόνου από μια φυσαλίδα αέρα στο νερό είναι πολύ μικρή. Μόνο ένα 3-4 % του οξυγόνου που μεταφέρει θα διαλυθεί στο νερό σε μια διαδρομή ύψους 1 m στη στήλη του νερού. Αν όμως αυτή η φυσαλίδα περιείχε καθαρό οξυγόνο η μεταφορά-διάλυσή του στο νερό θα ανέρχονταν στο %. Για να κάνουμε πιο αποδοτική την οξυγόνωση όταν χρησιμοποιούμε αερισμό, φροντίζουμε να δημιουργούνται όσο το δυνατόν πιο μικρές φυσαλίδες αέρα για να αυξηθεί η επιφάνεια επαφής αέρα-νερού. Για παράδειγμα: Μια μεγάλη φυσαλίδα με διάμετρο 20 mm καταλαμβάνει όγκο 4,19 cm 3 και έχει επιφάνεια 12,6 cm 2. Ο όγκος αυτής της φυσαλίδας μπορεί να κατανεμηθεί σε 995 μικρές φυσαλίδες των 2 mm οι οποίες θα έχουν συνολική επιφάνεια 126 cm 2. Δηλαδή 10 φορές παραπάνω. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

132 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ ΑΕΡΙΣΜΟΥ ΚΑΘΑΡΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

133 ΟΞΥΓΟΝΩΣΗ ΟΛΗΣ ΤΗΣ ΜΑΖΑΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΟΞΥΓΟΝΩΤΗΣ ΤΥΠΟΥ «U» Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

134 ΟΞΥΓΟΝΩΣΗ ΟΛΗΣ ΤΗΣ ΜΑΖΑΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΟΞΥΓΟΝΩΤΗΣ ΧΑΜΗΛΗΣ ΠΙΕΣΗΣ (LOW HEAD OXYGENATION) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

135 ΟΞΥΓΟΝΩΣΗ ΜΕΡΟΥΣ ΤΟΥ ΚΥΚΛΟΦΟΡΟΥΝΤΟΣ ΝΕΡΟΥ ΚΩΝΟΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ (OXYGEN CONE) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

136 ΟΙ ΜΕΘΟΔΟΙ ΟΞΥΓΟΝΩΣΗΣ ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ

137 ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΤΗΣ ΕΚΤΡΟΦΗΣ

138 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΑΠΟ ΤΑ ΕΚΤΡΕΦΟΜΕΝΑ ΨΑΡΙΑ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

139 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΑΠΟ ΤΑ ΨΑΡΙΑ (Γενικευμένη αναπαράσταση) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

140 Η ΥΔΡΟΠΟΝΙΑ ΩΣ ΒΟΗΘΗΜΑ ΚΑΙ ΟΦΕΛΟΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

141 ΣΥΝΟΠΤΙΚΟ ΣΧΗΜΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

142 ΠΡΟΛΗΨΗ ΚΑΙ ΠΡΟΦΥΛΑΞΗ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

143 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

144 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

145 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

146 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

147 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

148 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

149 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

150 Κέρδος = Εσοδα Ολικά Εξοδα Ολικά Εξοδα = Σταθερά Κόστη + Μεταβαλλόμενα Κόστη Μεταβαλλόμενα Κόστη = Τροφή + Γόνος + Οξυγόνο + Επεξεργασία Σταθερά Κόστη = Λειτουργικά Εξοδα + Εξοδα Διαχείρισης Λειτουργικά Εξοδα = Ηλεκτρισμός + Θέρμανη + Εργατικά + Προμήθειες + Ασφάλιση + Φόρος Εξοδα Διαχείρισης =Διοικητικά Εξοδα + Νομικά κ.λπ. Ετήσια Απόσβεση=(Αρχικό Κόστος Υπολειμματική Αξία) / (Ετη) (κτίρια, συσκευές) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

151 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

152 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

153 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

154 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

155 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

156 Η ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΤΩΝ ΕΞΟΔΩΝ ΣΤΟ ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

157 ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΟΙ ΡΥΠΟΙ ΠΕΣΤΡΟΦΑ ο C Ρύποι (kg /d) Ολική αμμωνία (ΤΑΝ) = 0,25 έως 0,30 x (kg τροφής/d) Νιτρώδη (ΝΟ 2- ) = 0,025 x (kg τροφής/d) Αιωρούμενα στερεά (SS) = 0,52 x (kg τροφής/d) Φωσφορικές ενώσεις B.O.D. = 0,016 x (kg τροφής/d) = 0,60 x (kg τροφής/d) Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

158 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ Σε μια ιχθυοκαλλιέργεια στους 10 o C το γλυκό νερό σε κορεσμό οξυγόνου μπορεί να έχει 10,92 mg/l διαλυμένο O 2 ενώ στους 20 o C, 8,84 mg/l. Στην μεν πρώτη περίπτωση τα εκτρεφόμενα ψάρια (π.χ. πέστροφες) έχουν πρακτικώς στη διάθεσή τους για να χρησιμοποιήσουν: 10,92 5 = 5,92 mg/l O 2, ενώ στη δεύτερη: 8,84 5 = 3,84 mg/l O 2. Η αυξημένη θερμοκρασία αφενός μείωσε το διαθέσιμο οξυγόνο και αφετέρου και επιπλέον (να μη λησμονάται), ο αυξημένος μεταβολισμός των ψαριών λόγω της υψηλότερης θερμοκρασίας θα τα κάνει να απαιτούν οξυγόνο εντονότερα. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

159 ΝΟΥΜΕΡΑ ΟΔΗΓΟΙ ΠΟΥ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΘΥΜΟΜΑΣΤΕ mg Ο 2 / kg βάρους /h (κατανάλωση οξυγόνου) 0,20 0,25 kg οξυγόνου / kg τροφής 1 kg τροφής δημιουργεί g ολικής αμμωνίας (ΤΑΝ) Στο βιολογικό φίλτρο παράγεται και νέα βακτηριδιακή μάζα NH ,86 O 2 + 1,98 HCO 3-0,0206 C 5 H 7 NO 2 + 0,98 NO ,041 H 2 O + 1,88 H 2 CO 3 Η οποία όταν ψοφήσει αποικοδομείται παράγοντας διοξείδιο και αμμωνία C 5 H 7 NO 2 + 5Ο 2 5CO 2 + 2H 2 O + NH 3 Για κάθε 1 mg TAN που οξειδώνεται στο βιολογικό φίλτρο, καταναλώνονται 4,6 mg O 2 και παράγονται 5,98 mg CO 2 Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

160 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΡΟΦΩΝ ΤΥΠΟΥ «EXTRUDED» Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

161 ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ ΠΕΡΙ ΛΙΠΑΡΩΝ ΟΞΕΩΝ ΣΤΙΣ ΙΧΘΥΟΤΡΟΦΕΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας Τμήμα Τεχνολογίας Αλιείας- Υδατοκαλλιεργειών

162 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗΣ ΡΟΗΣ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΑΝΟΙΚΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΓΙΑ ΕΛΕΓΧΟ ΤΗΣ ΑΜΜΩΝΙΑΣ Ας υποθέσουμε ότι μια δεξαμενή με 19 m 3 νερού πρόκειται να διατηρήσει ψάρια με πυκνότητα 60 kg/m 3. Η συνολική εκτρεφόμενη βιομάζα θα είναι 1140 kg. Εάν στα ψάρια δίδεται καθημερινά τροφή σε ποσοστό 1,5% επί του σωματικού βάρους με περιεκτικότητα πρωτεΐνης 32%, δηλαδή 17,1 kg τροφής/ημέρα και με δεδομένο ότι το 3% της τροφής μεταβολιζόμενο θα δώσει αμμωνία, θα παράγονται περί τα 0,513 kg αμμωνίας (ΤΑΝ) καθημερινά. Περαιτέρω, εάν στο νερό της δεξαμενής η συγκέντρωση της αμμωνίας δεν πρέπει να ξεπερνά το 1 mg/l, από τους κατάλληλους υπολογισμούς προκύπτει ότι η ανανέωση του νερού της δεξαμενής με φρέσκο νερό θα πρέπει να είναι 21,3 m 3 /ώρα(h) για να διατηρεί τη συγκέντρωση της αμμωνίας στα επίπεδα αυτά. Ακόμα όμως και με αυτή τη μεγάλη ανανέωση, το σύστημα θα χρειαστεί και επιπλέον τεχνητό αερισμό διότι το οξυγόνο που μεταφέρει το νέο νερό δεν θα επαρκεί. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

163 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΩΝ ΥΠΟΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΤΩΝ ΨΑΡΙΩΝ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

164 ΑΠΟΔΕΚΤΑ ΟΡΙΑ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΣΤΑ ΚΛΕΙΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Συνιστώμενες τιμές των παραμέτρων του νερού στα κλειστά συστήματα με γλυκό νερό. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

165 ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΟΥ ph ΚΑΙ ΤΗΣ ΑΛΚΑΛΙΚΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΚΛΕΙΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Η αλκαλικότητα εκφράζει το μέτρο της ικανότητας του νερού να ουδετεροποιεί την οξύτητα (υδρογονοϊόντα). Τα διττανθρακικά (HCO 3- ) και τα ανθρακικά (CO 3- ) ιόντα είναι οι κύριες βάσεις ή οι «πηγές» της αλκαλικότητας στα περισσότερα νερά. Τα νερά με υψηλή αλκαλικότητα είναι πιο ανθεκτικά (buffered) στις αλλαγές του ph από τα λιγότερο αλκαλικά νερά. Εάν η πηγή που προμηθεύει νερό στο κλειστό σύστημα είναι χαμηλής αλκαλικότητας, θα πρέπει να παρακολουθούνται το ph και η αλκαλικότητα, η δε αλκαλικότητα να διατηρείται σε υψηλό επίπεδο με την προσθήκη βάσεων [Ca(OH) 2, CaO, NaHCO 3, NaOH)] ή ανθρακικών αλάτων (CaCO 3 ). Το ανθρακικό ασβέστιο (CaCO 3 ) όμως διαλύεται πολύ αργά στο νερό για να μπορεί να εξουδετερώσει μια γρήγορη συσσώρευση οξέως στο νερό. Οι ασβέστες [Ca(OH) 2, CaO] και το καυστικό νάτριο (NaOH) αντίθετα, διαλύονται γρήγορα αλλά είναι πολύ καυστικά. Γενικά η χρήση του διττανθρακικού νατρίου NaHCO 3 θεωρείται η ασφαλέστερη όλων και ποσότητα 17-20% επί της καθημερινής ποσότητας τροφής που δίδεται στο σύστημα, επαρκεί για να διατηρεί το ph και την αλκαλικότητα στο επιθυμητό εύρος. Για παράδειγμα, εάν η ποσότητα τροφής που δίδεται σε μία εκτροφή είναι 20 kg ανά ημέρα, τότε 3,4 4 kg NaHCO 3 θα πρέπει να προστίθενται στο σύστημα για να ρυθμίζουν το ph και την αλκαλικότητα. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

166 ΕΝΔΕΙΞΕΙΣ ΣΤΡΕΣ ΚΑΙ ΑΣΘΕΝΕΙΩΝ ΣΤΑ ΨΑΡΙΑ Τα κύρια σημάδια του στρες και των ασθενειών των ψαριών περιλαμβάνουν γενικά τα παρακάτω: Ευερεθιστικότητα Τινάγματα (flashing) ή στριφογυρίσματα Πληγές της επιδερμίδας ή των πτερυγίων Αλλαγή χρώματος, συνήθως προς το σκούρο Παραμονή στην επιφάνεια Ανώμαλη κολύμβηση Μείωση της όρεξης για τροφή Κατάποση (gulping) στην επιφάνεια Σταμάτημα της διατροφής Θνησιμότητα Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

167 ΟΖΟΝΙΣΤΗΡΑΣ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΟΖΟΝΤΟΣ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

168 ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΑΠΟΛΥΜΑΝΤΙΚΗΣ ΔΡΑΣΗΣ ΤΟΥ ΟΖΟΝΤΟΣ Αν και το όζον είναι πιο διαλυτό στο νερό από το οξυγόνο, είναι λιγότερο διαλυτό από το χλώριο. Το επίπεδο κορεσμού του στο νερό στους 20 ο C είναι περί τα 570 mg/l. Αντιδρά με το νερό κατά το παρακάτω σχήμα: O 3 + H 2 O HO OH - 2HO 2 HO 2 + O 3 HO + 2O 2 HO + HO 2 H 2 O + O 2 Οι ελεύθερες ρίζες HO 2 και HO είναι ισχυρά οξειδωτικά και παρουσιάζουν το πλεονέκτημα να μετατρέπονται γρήγορα σε οξυγόνο. Οι οξειδωτικές αντιδράσεις των HO 2 και HO μπορεί να είναι: 1. Ανόργανες, οξείδωση των θειωδών σε θειϊκά, νιτρωδών σε νιτρικά, χλωριούχων σε χλώριο και ιόντων του σιδήρου και μαγγανίου στις αδιάλυτες μορφές τους, με αποτέλεσμα την κατακρήμνισή τους στο νερό. 2. Οργανικές, διάσπαση των ακόρεστων δεσμών και καταστροφή των χουμικών οξέων, εντομοκτόνων, φαινολών και άλλων οργανικών ενώσεων. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

169 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΟΖΟΝΤΟΣ ΣΤΟΝ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ Η χρήση του όζοντος για τον καθαρισμό του νερού έχει τα παρακάτω πλεονεκτήματα: 1. Είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό στην απομάκρυνση από διάλυση, οργανικών, παρασιτοκτόνων, χρώματος και νιτρωδών. 2. Γρήγορα ξαναμετατρέπεται σε οξυγόνο. Αντίθετα με το χλώριο δεν αφήνει τοξικά υπόλοιπα (στο γλυκό νερό). 3. Παράγεται επί τόπου χωρίς τον κίνδυνο ηλεκτρικού ρεύματος κοντά στο νερό. 4. Μη ρυπαντικό, οικονομικό με σωστή χρήση. 5. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αποστειρωτικό πριν, κατά τη διάρκεια και μετά τη χρησιμοποίηση του νερού στις δεξαμενές εκτροφής. 6. Ο οζονισμός βελτιώνει το φιλτράρισμα των στερεών καθώς και το βιολογικό φιλτράρισμα. 7. Μπορεί να μειώσει το BOD του νερού. 8. Οξειδώνει μακρομόρια του νερού κάτι που δεν επιτυγχάνεται με το βιολογικό φιλτράρισμα. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

170 ΚΡΕΜΑΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΜΕ U.V. ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΗΣΗ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

171 ΒΥΘΙΣΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΜΕ U.V. ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΗΣΗ Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

172 ΧΛΩΡΙΩΣΗ - ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ Οταν το χλώριο αναμιγνύεται με το νερό υδρολύεται ταχύτατα για να σχηματίσει υποχλωριώδες οξύ κατά την αντίδραση: Cl 2 + H 2 O HOCl + H + + Cl - Το υποχλωριώδες οξύ είναι ασθενές και ως εκ τούτου υφίσταται μερική διάσταση: HOCl H + + OCl - H αντίδραση αυτή εξαρτάται από το ph, η αύξηση του ph συνεπάγεται αύξηση του ποσοστού του HOCl. Σε ph 4,0 όλο το χλώριο βρίσκεται στη μορφή HOCl, ενώ σε ph 11 μόνο το 0,03% βρίσκεται ως HOCl ενώ το 99,97% ως OCl - (υποχλωριώδες ιόν). Στις συνήθεις τιμές ph για τις υδατοκαλλιέργειες, αμφότερα το οξύ και το υποχλωριώδες ιόν είναι παρόντα. Τα HOCl και OCl - κατά την κοινή ονομασία καλούνται ελεύθερο χλώριο. Το ελεύθερο χλώριο και όχι το μόριο του χλωρίου (Cl 2 ) είναι ο οξειδωτικός παράγοντας. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

173 ΕΛΕΥΘΕΡΟ ΥΠΟΛΕΙΜΜΑΤΙΚΟ ΧΛΩΡΙΟ ΑΠΑΙΤΗΣΗ ΓΙΑ ΧΛΩΡΙΟ ΧΛΩΡΑΜΙΝΕΣ ΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΟ ΔΙΑΘΕΣΙΜΟ ΧΛΩΡΙΟ Στη χημεία του χλωρίου απαντώνται κάποιοι ειδικοί όροι. Η ποσότητα των αδέσμευτων HOCl και OCl - καλούνται ελεύθερο υπολειμματικό χλώριο (free residual clorine). Σε καθαρό νερό αποτελεί ισοδύναμη ποσότητα με το ποσό του χλωρίου που προστίθεται στο νερό. Η ποσότητα του χλωρίου που απαιτείται για να αντιδράσει με όλες τις διαλυμένες οργανικές και ανόργανες ενώσεις και επιπλέον με όλα τα βακτηρίδια στο νερό, καλείται απαίτηση για χλώριο (chlorine demand). Οταν το χλώριο αντιδρά με την αμμωνία (βλέπε παρακάτω αντίδραση), οι προκύπτουσες ενώσεις ονομάζονται χλωραμίνες. Οι χλωραμίνες έχουν απολυμαντικές ιδιότητες και γιαυτό είναι σημαντικές. Η ποσότητα των χλωραμινών στο δείγμα του νερού αποτελεί το συνδυασμένο διαθέσιμο χλώριο (combined available chlorine). Οι χλωραμίνες αντιδρούν πιο αργά από το ελεύθερο χλώριο αλλά είναι πιο αποτελεσματικές σε υψηλά ph. Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

174 ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΣΗΜΕΙΟΥ ΑΝΑΚΟΠΗΣ ΣΤΗ ΧΛΩΡΙΩΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ Για να κατανοηθεί η δράση του χλωρίου στην απολύμανση του νερού, θα πρέπει να αναλυθεί η λεγόμενη αντίδραση σημείου ανακοπής (breakpoint reaction). Αν και υπάρχουν ακόμα ορισμένα θολά σημεία για την όλη αντίδραση, πιστεύεται ότι η σειρά των αντιδράσεων είναι η παρακάτω. Σε γενικές γραμμές η αντίδραση σημείου ανακοπής επιτυγχάνεται όταν διαλυθεί αρκετό χλώριο στο νερό, τόσο που να προκαλέσει την οξείδωση της αμμωνίας σε αέριο άζωτο (Ν 2 ). NH HOCl NH 2 Cl +H 2 O + H + NH 2 Cl + HOCl NHCl 2 + H 2 O 0,5 NHCl 2 + 0,5 H 2 O 0,5 NOH + H + + Cl - 0,5 NHCl 2 + 0,5 NOH 0,5 N 2 + 0,5HOCl + 0,5H + + 0,5Cl - Ολες οι παραπάνω μπορούν να συνοψισθούν στη γενική εξίσωση στην οποία το τελικό προϊόν είναι Cl -, το οποίο μπορεί να ξανασυνδυαστεί με νερό και να σχηματίσει HOCl: NH ,5 HOCl 0,5 N 2 + 1,5 H 2 O + 2,5 H + + 1,5Cl - Γεώργιος Χώτος, καθηγητής Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας