1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE CIENCIAS D.A. Biología, Microbiología y Biotecnología E.A.P. Biología en Acuicultura ASIGNATURA DE ACUARÍSTICA UNIDAD I SISTEMA DE CULTIVO DE ESPECIES ACUÁTICAS ORNAMENTALES Clase 4 Biofiltros: Diseño y funcionamiento Blgo. Pesq. Walter Reyes Avalos, M.C. Docente

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3 NH3 NO2- NO3- Filtración Biológica NO3 NO2 Recurso Función TANtime (days) mg l-1 40 15 Recurso Productos del metabolismo de los peces. Función Nitrification Oxidación de amonio y nitrito a nitrato NO3- NH3 1½ O2 nitrosomonas nitrobacter NO2-

4 Optional treatment Main treatment PretreatmentFiltración de sólidos Fuentes Desechos de peces Alimento no consumido Tipos Sólidos sedimentables Sólidos Suspendidos Sólidos Finos y disueltos 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 supra colloidal settleable colloidal dissolved Particle size m 10 25 50 75 100 fractionation sedimentation granular filters microscreens Particle size m cartridge filter Optional treatment Main treatment Pretreatment coarse screen

5 235 L min-1 Carga hidraúlicaSólidos sedimentables (remoción por gravedad) Trampa de sedimentación Tanque de sedimentación Tubos inclineados Hidrociclona (remolino separador) Gravity Sump La hidrociclona se utiliza para aumentar la fuerza de gravedad experimentada por las partículas durante la sedimentación. inlet outlet Zona de sedimentación Zona de lodo 85% 11 L min-1 flujo inferior 235 L min-1 Carga hidraúlica

6 Pressurized downflow sand filterSólidos suspendidos (no-gravitatorios) Filtration con malla Medio granular expandible Downflow (arena fina) Upflow (arena gruesa) Succión Malla Filtro de malla Pressurized downflow sand filter

7 Sólidos Finos y disueltos PrincipioFracionador de espuma Principio Las partículas son pegadas a las burbujas que se elevan a través del tubo

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11 Tipos de Bio-filtros 1. Filtros internos o sumergidos (de fondo, de placa): Simple e ineficientes

12 PLACA DE FONDO INVERSA

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14 FILTRO DE ESPONJA

15 Construcción y Funcionamiento de filtro de esponja

16 Filtro de botellas Filtro de esquina

17 CANISTER (canister filter)

18 Filtro de bolitas

19 Filtro de cubeta tipo mochila2. Filtros externos Simple Aireados Filtro de cubeta tipo mochila

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21 FILTRO SECO-HÚMEDO Recibe agua del acuario, Esponja y perlón.Arlita, para filtrado biológico Filtración química, se usa carbón activado, turba, resina,etc. Material filtrante se usa cajas de 29cm x 19cm x 17cm. caja 53cm x 34cm x 29cm

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23 En este sistema la intensa actividad biológica que se procesa en el filtro resulta en la producción de gran cantidad de gas que necesitan ser transferidos al medio externo (Dry – Wet sin tapa). El Dry – Wet soporta una población bacteriana varias veces mayor que un filtro de placas

24 FILTROS PERCOLADORES Se hace pasar el agua residual a través de un lecho que soporta el fango adherido La aireación es por ventilación natural, o excepcionalmente forzada Conforme el biofilm madura se dan procesos de desprendimineto Es necesaria una sedimentación secundaria para la separación de sólidos Tecnología más antigua de fango adherido 1893 Salford, Inglaterra Se distinguen dos categorias: filtros percoladores de relleno tradicional filtros percoladores de relleno plástico

25 Lecho fluidisado (flujo ascendente)Filtro de lecho fluidisado Arena muy fina Filtro con flujo ascendente Continua auto-limpieza Lecho fluidisado (flujo ascendente)

26 4. Contactor biológico rotatorio (Discos biológicos)Reactores biológicos en los que la biomasa está adherida a un soporte y no en suspensión. El soporte es granular o corrugado. Se dan dos procesos en el mismo reactor: Degradación biológica de contaminantes Filtración física de materias en suspensión Es necesario realizar periódicos lavados.

27 Diámetro de los discos: 2-3 metrosSeparación entre discos: 2-3 cm Velocidad de giro del eje: 1 a 2 rpm Cargas hidráulicas: 2 m3/m2.h Cargas orgánicas muy variables: g de DBO5 m2/día Poblaciones pequeñas (máximo habitantes equivalentes)

28 Canal de aire

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30 Zonas de filtración Cámara de Oxidación. 2 da filtración bacterianaFiltración vegetal Cámara de decantación y filtración mecánica 1 era filtración bacteriana Cámara de filtración química.