UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD 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

NH3 NO2- NO3- Filtración Biológica NO3 NO2 Recurso Función TAN time (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-

Optional treatment Main treatment Pretreatment Filtración 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

235 L min-1 Carga hidraúlica Sólidos 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

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

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

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

PLACA DE FONDO INVERSA

FILTRO DE ESPONJA

Construcción y Funcionamiento de filtro de esponja

Filtro de botellas Filtro de esquina

CANISTER (canister filter)

Filtro de bolitas

Filtro de cubeta tipo mochila 2. Filtros externos Simple Aireados Filtro de cubeta tipo mochila

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

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

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

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

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.

Diámetro de los discos: 2-3 metros Separación entre discos: 2-3 cm Velocidad de giro del eje: 1 a 2 rpm Cargas hidráulicas: 2 m3/m2.h Cargas orgánicas muy variables: 5 - 26 g de DBO5 m2/día Poblaciones pequeñas (máximo 50000 habitantes equivalentes)

Canal de aire

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