INVESTIGATION OF FILTERABILITY OF WATER IN TROUT AQUACULTURE FACILITIES USING CAPILLARY CERAMIC FILTERS

Abstract

Turbid water used in trout hatcheries cause lost too much fish roe and fry. Generally, the water used in the trout aquaculture facilities is surface water and contain submicron particles. The particles are generally clay type and purification of the water by filtration is not easy; the fine particles clogged the filter pores and decreased the filtering capacity. The capillary filter is shown to be advantageously for filtration of such water. Recently, the capillary filters fabricated as glassy pore wall microstructure and those are high potential to use where the filters have smooth surface and thus easily cleaned by back flushing. It is the fact that the high capacity filtration also required the correct selection of filter pore size with respect to filtered particles. In this study, the filterability of water of trout aquaculture facilities in the district of Domaniç-Kütahya was investigated using varied pore size of glassy pore wall capillary filters. The water contained quartz, albite, kaolin and muscovite particles where 28% weight percent of particles being submicron sizes. The pore size intervals of the test filters were prepared as 0.4-10 mm, 0.2-4 mm, 0.15-1.5 mm and 0.04-2 mm. The experimental results indicates that the filter pore sizes being finer than 0.2 mm in size was clogged by the finer particles and produced irreversible fouling. On the other hand, the large pore sizes of filter was sufficiently where the fine particles filled into the filter pores and increased the filtration resistance but the clogging was significantly removed by buckflushing. The high filterability could be obtained using the capillary filter had the pore size interval between 0.2 to 4 mm. The filter provided 18 m³ of filtrate per m² of the filter area through the filtration conducted at 5 minute intervals at 5 bar pressure for one hour proceeds. High clarity of filtered water was obtained where the turbidity was of             0.2 nephelometric turbidity units (NTU). The clearness of filtered water was higher than most of the drinking water. It is expected that the capillary ceramic filters can be applied in trout aquaculture, especially in the hatcheries.

 

 

Keywords

• Ceramic filter,Filtration,Trout aquaculture facilities

ALABALIK TESİSİ SUYUNUN KAPİLER SERAMİK FİLTRELER İLE SÜZÜLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Alabalık kuluçkahanelerinde kullanılan suların bulanıklığı yumurta ve larva zayiatına sebep olmaktadır. Üretim tesislerinde kullanılan sular büyük oranda yüzey suları olup içerisinde mikronaltı boyutta partiküller vardır. Kil minerallerinden oluşan bu ince partiküller suyun filtre edilmesi sürecinde konvansiyonel filtrelerin gözeneklerine girerek süzme hızını düşürmektedirler. Bu tür suların süzülmesinde kapiler filtreler avantajlı gözükmektedir. Özellikle cam gözenekli olarak üretilen kapiler filtrelerin ters su akışı yöntemi ile daha kolay temizlendikleri, dolayısıyla alabalık tesisi suyunun süzülmesinde potansiyel ürün olabilecekleri düşünülmektedir. Süzülecek partiküllerin özelliklerine uygun filtre türü seçimi yapıldıktan sonra, yüksek süzme kapasitesi sağlayacak filtre gözenek boyutunun belirlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada Kütahya-Domaniç bölgesinde bulunan bir alabalık tesisi suyunun kapiler filtreler ile süzülmesi araştırılmış olup dört farklı gözenek boyutunda filtre test edilmiştir. Buradaki alabalık tesisi suyu kuvars, albit, kaolen, ve muskovit gibi katı partiküllerden oluşmuş ve % 28 miktarı mikron altı boyutlardadır. Test filtreleri gözenek boyut aralıkları 0.4-10 mm, 0.2-4 mm, 0.15-1.5 mm ve 0.04-2 mm olarak hazırlanmıştır. Deney sonuçları         0.2 mm’den küçük gözeneklerin ince boyutlu kil taneleri ile tıkandığını göstermektedir. Diğer yandan iri gözenekli filtreler gözeneklerine partiküller dolarak tıkanmakta, ancak geri yıkama ile önemli oranda temizlenebilmektedirler. Süzme basıncı 5 bar olarak uygulanan süzme işlemlerinde her 5 dakikada bir geri yıkama ile filtrenin temizlenmesi sağlanmış ve gözenek boyut aralığı 0.2-4 mm olan filtre ile 18 m³/m² saat kapasite elde edilmiştir. Süzme işlemi sonrasında kazanılan suyun bulanıklık değeri 0.2 NTU gibi oldukça düşük düzeyde olup suyun olabilecek en iyi içme suyu kalitesinde olduğu belirlenmiştir. Kapiler seramik filtrelerin alabalık yetiştiriciliğinde özellikle de kuluçkahanelerde kullanılabileceği düşünülmektedir. 

Keywords

• Seramik filtre,Filtrasyon,Alabalık tesisi

References

1. [1] G.A. Wedemeyer. “Physiology of Fish in Intensive Culture Systems”, International Thompson Publishing, ISBN 0-412-07801-5 (1996).
2. [2] K.R. David, L. D. Tracie, W. Erica and P.S. Joshua, “Effects of turbidity on the ability of juvenile rainbow trout, Oncorhynchus mykiss, to feed on limnetic and benthic prey in laboratory tanks”. New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research, 37, 45-52 (2003).
3. [3] M.Z.L. Göksu. “Su kirliliği”, Çukurova Üniversitesi, Su Ürünleri Fakültesi Yayınları, ISBN: 975-8561-24-3, 232 (2003). 4 J.R.E. Jones. “Fish and river pollution”, Butterworth & Co. Ltd., ISBN:628.515:597, London (1964).
4. [5] F. Compere, G. Porel and Frederick Delay, “Transport and retention of clay particles in saturated porous media. Influence of ionic strength and pore velocity”, Journal of Contaminant Hydrology, 49, 1-21 (2001).
5. [6] C. Özgür and O. Şan, “Slip cast forming of multilayer ceramic filter by fine particles migration”, Ceramic International, 34, 1935-1939 (2008).
6. [7] C. Özgür and O. Şan, “Fabrication of multilayer glassy ceramic filters by fine particle migration during slip casting”, Ceramics International 36, 699-705 (2010).
7. [8] O. Şan and C. Özgür, “Fabrication of glassy ceramic membrane filters for filtration of spring water with clogging phenomena”, J. Membrane Sci. 305 1-2, 169-175 (2007).
8. [9] Anonymous, “Larox to supply ceramic filters to three operations”, Mining Engineering, 58, 3, 36 (2006).

9. [10] O. Binkle, G. Braun, K. Gabrie and R. Nonninger, “Small-scale sewage plant tests ceramic flat membranes”, Water & Wastewater International, 20 7, 42-43 (2005).