_ Studiile evaluează fezabilitatea Metode de tratare a apelor uzate din acvacultură

Operațiunile de producție din acvacultură care ajută la hrănirea populației în creștere a lumii generează și ape uzate poluate care dăunează mediului. Patru studii publicate de oamenii de știință de la Universitatea Purdue din mai anul trecut documentează fezabilitatea unor metode nedovedite anterior pentru tratarea cu succes a apelor uzate.

„Aceste ape uzate nu sunt bune pentru mediu, deoarece deversează o cantitate mare de nutrienți precum azotul și fosfor”, a spus Jen-Yi Huang, profesor asociat în știința alimentației.

„Acești nutrienți provoacă condiții dăunătoare, cum ar fi epuizarea oxigenului și înflorirea algelor atunci când sunt descărcate în mediul acvatic o abordare de tratare a apelor uzate Creștem alge în apele uzate de acvacultură”, a spus Huang, care a condus un studiu care se concentrează pe utilizarea microbiană a nutrienților ca metodă de tratare biologică a apelor uzate.

Studiul lui Huang a fost publicat în numărul din mai 2024. de Tehnologia Bioresurselor. Halis Simsek, profesor asistent de inginerie agricolă și biologică, a condus celelalte trei studii. Unul va fi publicat pe 1 iunie în Environmental Research, iar celelalte au fost publicate în numerele din 15 august 2023 și 15 martie 2024 din Environment Pollution. O duzină de oameni de știință de la Purdue și instituții din Egipt, India și Turcia au contribuit la cercetare.

În Bioresource Technology, Huang și coautorii săi au prezentat rezultatele evaluării ciclului de viață (LCA) pe baza de microalge. tratări ale apelor uzate dintr-un sistem de acvacultură cu recirculare pentru creveți. LCA a analizat impactul asupra mediului al procesului de producție de creveți de la producția de hrană până la tratarea apelor uzate pentru o fermă comercială din Fowler, Indiana.

„Rezultatul acestei lucrări oferă dovada conceptului la scară experimentală”, a spus Huang.

Proiectele USDA caută să dezvolte sisteme de acvacultură fără deșeuri (creșterea organismelor acvatice în condiții controlate) și acvaponie (combinând acvacultura cu cultivarea plantelor în apă îmbogățită cu nutrienți). „Vrem să recuperăm pe deplin nutrienții din apele uzate folosind microalge”, a spus Huang.

Obiectivul este de a ne asigura că producția de alimente fără deșeuri este fezabilă din punct de vedere tehnic și durabilă din punct de vedere al mediului. Acesta din urmă necesită un sistem de producție care să evite generarea unei amprente mari asupra mediului.

„Există un compromis, deoarece operarea epurării apelor uzate cu microalge necesită încă ceva aport de energie”, a spus Huang. „LCA a evaluat compromisul dintre recuperarea nutrienților și aportul suplimentar de energie pentru tratarea apelor uzate cu alge.”

Echipa lui Huang a descoperit că procesul de tratare a apelor uzate cu microalge este fezabil din punct de vedere ecologic. Mai mult, echipa a descoperit că, chiar și cu cerințele energetice luate în considerare, tratarea cu microalge funcționează mai bine decât metoda convențională de tratare a apei uzate cu nămol activat.

„Folosirea microalgelor ca metodă de tratare a apelor uzate poate într-adevăr îmbunătăți mediul înconjurător. performanța producției de acvacultură”, a spus Huang.

Toate cele trei studii ale echipei lui Simsek au fost efectuate la Laboratorul de Cercetare în Acvacultură din Purdue. În două dintre aceste studii, oamenii de știință au analizat tratarea fluxurilor separate de apă uzată de tilapia și creveți cu aceleași patru tulpini de alge și două tulpini de bacterii.

"Apa uzată are întotdeauna bacterii", a spus Simsek. „Folosim bacterii naturale care există deja în apele uzate pentru a îndepărta contaminanții.”

Echipa de cercetare a măsurat nitrații, nitriții, amoniul și alți parametri din apa uzată în timpul experimentelor. Acestea au inclus cererea chimică de oxigen, o măsură a deversarii efluenților dăunători pentru mediu.

„Toți acești parametri pot fi eliminați în apele uzate folosind alge și bacterii împreună”, a spus Simsek. Tipurile de alge și bacterii selectate pentru studiu sunt cele mai frecvente tulpini naturale. „Fiecare apă uzată este diferită”, a menționat el, ceea ce înseamnă că diferite sectoare industriale produc ape uzate diferite și, prin urmare, pot avea nevoie de metode de tratare diferite.

Rezultatele studiului Poluarea mediului din 15 martie 2024 au demonstrat potențialul de aplicare. microalge și bacterii native împreună pentru tratarea apelor uzate de tilapia la scară mai mare.

În studiul din 2023, Simsek și coautorii săi au evaluat tratamentele de electrocoagulare (EC) și electrooxidare (EO) ale apelor uzate de creveți, atât separat, cât și împreună. . EC și EO, metode utilizate pe scară largă pentru tratarea apelor agricole și a altor tipuri de ape uzate, elimină poluanții prin intermediul electricității pentru a conduce reacții chimice.

Cercetătorii au aplicat, de asemenea, o abordare de modelare adesea folosită pentru a determina factorii optimi care afectează metoda electrochimică. .

„Rezultatele studiului arată că procesele EC și EO sunt potențial benefice pentru tratarea apelor uzate de acvacultură”, au scris Simsek și coautorii săi. Ei au sugerat testarea la scară mai mare a EC și EO pentru tratare pentru a reduce efectele toxice asupra mediului.

„Sistemul de tratare dezvoltat combinat cu alte metode de tratare ar putea fi util pentru tratarea diferitelor tipuri de ape uzate din întreaga lume, care poate ajuta la sprijinirea dezvoltării politicii zero deșeuri”, au scris aceștia.

(Fluierul)