Potential Role of Zeolite on Improvement of Aquaculture Sector

Abstract

Aquaculture, which is very important in many regions of the world, attracts attention as the fastest growing sector in the livestock sector in our country. The share of our country's aquaculture production in the production of total aquatic products is increasing day by day. Studies have been carried out to solve feed problems and importance has been attached to additives that reduce cost and feed conversion ratio (FCR) to contribute to feed quality. Zeolites came to the forefront as feed additives. Due to the gap between 20 and 50 % in the structure, the molecules can be taken into the structures and they are named as molecular sieves. Zeolites are used for purposes such as controlling the pollution in pools in the aquaculture sector, increasing the growth parameters of the fish by incubation, fish transport and removal of nitrogen compounds from aquarium water, increasing ambient oxygen in aquarium and fish transport, and as feed additive. In Turkey, billions of tons of zeolite have been detected and clinoptilolite type zeolite is found mostly in the beds of Ankara-Polatlı-Mülk-Oğlakçı Region and Bigadiç, Şaphane, Gediz, Emet and Gördes Districts. We believe that the use of zeolites produced in our country as a local and natural product as feed additive substance in the aquaculture industry in the aquaculture sector will contribute to the production of lower cost fish as well as contribute to the development of 2 different sectors (aquaculture and mining) in interaction with each other.

Keywords

• Aquaculture
• Zeolite
• Clinoptilolite

Su Ürünleri Yetiştiricilik Sektörünün Gelişiminde Zeolitin Olası Rolü

Abstract

Dünyanın birçok bölgesinde çok büyük önem arz eden su ürünleri, Ülkemizdeki hayvancılık sektörleri içerisinde en hızlı gelişen sektör olarak dikkati çekmektedir. Ülkemizin toplam su ürünleri üretimi içerisindeki su ürünleri yetiştiriciliğinin payı da her geçen gün artmaktadır. Bu yem ile ilgili sorunların çözümüne yönelik çalışmalar yürütülmüş ve yem kalitesine katkıda bulunacak, maliyeti ve yem dönüşüm oranını (FCR) azaltıcı katkı maddelerine önem verilmiştir. Yem katkı maddesi olarak zeolitler öne çıkmıştır. Yapılarında % 20 ile 50 arasında boşluk olmasından dolayı molekülleri yapılarına alabilmekte ve moleküler elek olarak ta adlandırılmaktadırlar. Zeolitler, yetiştiricilik sektöründe havuzlarda kirlilik kontrolünün sağlanması, kuluçka, balık nakil ve akvaryum suyundan azotlu bileşiklerin uzaklaştırılması, akvaryum ve balık naklinde ortam oksijeninin artırılması ve yem katkı maddesi olarak kullanımıyla, balık büyüme parametre değerlerinin artırılması gibi amaçlar için kullanılmaktadır. Türkiye’de ise milyarlarca tonluk zeolit varlığı ortaya konmuş olup, Ankara–Polatlı–Mülk–Oğlakçı Bölgesi ile Bigadiç, Şaphane, Gediz, Emet, Gördes Bölgeleri’ndeki yataklarda çoğunlukla klinoptilolit türü zeolitin yoğun olarak bulunduğu tespit edilmiştir. Yerel ve doğal bir ürün olarak Ülkemizde üretimi yapılan zeolitlerin yetiştiricilik sektöründe yem fabrikalarınca temelde yem katkı maddesi olarak kullanılması, daha düşük maliyetli balık üretimine katkı sağlayacağı gibi, birbirleriyle etkileşim içerisinde 2 farklı sektörün (su ürünleri yetiştiriciliği ve madencilik) gelişimine de katkıda bulunacağı kanaatindeyiz.

Keywords

• yetiştiricilik
• zeolit
• klinoptilolit

References

1. Aksu, Ö. (2016). Farklı zeolit miktarlarının kerevit (Astacus leptodactylus Eschscholtz, 1823) yetiştiriciliğinde bazı su kalite parametreleri ve ölüm oranları üzerine etkileri. Munzur Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Su Ürünleri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Tunceli, Türkiye, 34s.
2. Alp, E. (2005). Aromatik bileşiklerin zeolit katalizörler üzerinde transalkilasyonu ve disproporsiyonu. Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Ankara, Türkiye, 155s.
3. Anonymous I (2006). Zeolit nedir? Retrieved on 2020 from http://www.zeoliteproducer. com/rotamintr.html.
4. Anonymous II (2006). Natural zeolites- potential and applications. Retrieved on 2020 from http://www.techno-preeur.net/new-timeis/ScienceTechMag/feb04/naturalzeolites. htm.
5. Anonymous III (2002). Erionite. Retrieved on 2020 from Http://ntp.niehs.nih.gov/ntp/roc/elevent/profiles/s083erio.pdf. CAS No. 66733-21-9.
6. Anonymous IV (2005). Zeolit nedir? Retrieved on 2020 from http://www.teknomin.com.tr/turkçe/ zeolit_ b.html.
7. Anonymous V (2004). ZEO-ACTIVE zeolite for aquaculture. Retrieved on 2020 from http://www.nusagri.com/index_files7pages749.htm.
8. Anonymous VI (2006). Retrieved on 2020 from http://www.zeolitenutrient.com.

9. Anonymous VII (2006). Retrieved on 2020 from http://www.bearriverzeolite.com.
10. Anonymous VIII (2000). Aquaculture. Retrieved on 2020 from http://www.gsaresources.com/aquacult.htm.
11. Anonymous IX (2006). Overview. Retrieved on 2020 from http://www.wernersponds.com/zeolite.html.
12. Anonymous X (2006). Industrial. Retrieved on 2020 from http://zeolite.ca/Aquaculture.htm.
13. Anonymous XI (2006). Zeolites in aquaculture. Retrieved on 2020 from http://www.zeolitepruducer.com/ aquaculture.htm.
14. Anonymous XII (2006). Use of clinoptilolite zeolites for ammonia-N transfer and retention in integrated aquaculture systems and for improving pond water quality before discharge. Retrieved on 2020 from http://pdacrsp.oregonstate.edu/pubsworkplns/ wp10/10ATR5. html.
15. Aybal, N. Ö. (2001). Klinoptilolitin gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss) yemlerinde yem katkı maddesi olarak kullanımı. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Su Ürünleri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Isparta, Türkiye, 56s.
16. Bish, D. L., Vaniman D. T., Chipera, S. J. & Carey, J. W. (2003). The distribution of zeolites and their effects on the performance of a nuclear waste repository at Yucca Mountain, Nevada, USA. American Mineralogist, 88: 1889-1902.
17. Danabaş, D. (2009). Farklı oranlardaki zeolit (klinoptilolit)’in bazı su parametreleri ile gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792)’nın gelişimi ve vücut kompozisyonuna etkileri. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Su Ürünleri Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Adana, Türkiye, 82s.
18. Danabaş, D. & Altun T. (2009). Farklı oranlarda havuz suyuna katılan zeolit (klinoptilolit)’in bazı su parametreleri ile gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792)’nın gelişimi ve büyüme parametreleri üzerine etkileri. Ulusal Su Günleri 2009, 29 Eylül-1 Ekim, Sayfa No: 76, Elazığ.
19. Danabas, D. & Altun, T. (2011). Effects of zeolite (clinoptilolite) on some water and growth parameters of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792). Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 6 (3): 1111-1116.
20. Dias, J., Huelvan, C., Dinis, M. T. & Metailler, R. (1998). Influence of dietary bulk agents (silica, cellulose and natural zeolite) on protein digestibility, growth, feed intake and trakit in european seabass (Dicentrarchus labrax) juveniles. Aquatic Living Resource, 11 (4): 219-226.
21. Dryden, H. T. & Weatherley, L. R. (1989). Aquaculture water treatment by ion exchange: Continuous ammonium ion removal with clinoptilolite. Aquacultural Engineering, 8(2): 109-126.
22. Dyer, A. & White, K. J. (1999). Cation diffusion in the natural zeolite (clinoptilolite). Science Research Institute, Chemistry Division, Cockcroft Building, University of Salford, UK, Thermochimicia Acta, p. 341-348.
23. Elekoglu, H. & Yalcin, H. (2005). Use of natural zeolite-supplemented litter increased broiler production. South African Journal of Animal Science, 35(2): 90-97.
24. Glisic, I. P., Milosevic, T. M., Glisic, I. S. & Milosevic, N. T. (2008). The Effect of natural zeolites and organic fertilisers on the characteristics of degraded soils and yield of crops grown in Western Serbia. Land Degradation & Development, DOI: 10.1002/ldr.875, John Wiley & Sons, Ltd., p8.
25. Hargreaves, J. A. & Tucker, C. S. (2004). Managing ammonia in fish ponds. Southern Regional Aquaculture Center, SRAC Publication No:4603.
26. Jain, S. K. (1999). Protective role of zeolite on short- and long-term lead toxicity in the fish (Heteropneustes fossilis). Chemosphere, 39(2): 247-251.
27. James, R., Sampath, K. & Selvamani, P. (2000). Effect of ion-exchanging agent, zeolite on removal of copper in water and improvement of growth in Oreochromis mossambicus (Peters). Asian Fisheries Society, 13(4).
28. Kaiser, H., Brill, G., Cahill, J., Collett, P., Czypionka, K., Green, A., Orr, K., Pattrick, P., Scheepers, R., Stonier, T., Whitehead, M. A. & Yearsley, Y. (2006). Testing clove oil as an anaesthetic for long-distance transport of live fish: The case of the Lake Victoria Cichlid Haplochromis obliquidens. J. Appl. Ichthyol, 22: 510-514.
29. Kanyılmaz, M. (2008). Sazan yemlerine (Cyprinus carpio L., 1758) farklı oranlarda zeolit (klinoptilolit) katkısının büyüme, vücut kompozisyonu, bazı kan parametreleri ve bağırsak mukoza morfolojisi üzerine etkileri. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Su Ürünleri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Adana, Türkiye, 51s.
30. Kibaroğlu, U. (2008). Zeolitlerin endüstriyel kullanımı. Karaelmas Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü, Zonguldak, 44s.
31. Leung, S. (2004). The effect of clinoptilolite properties and supplementation levels on swine performance. Department of Bioresource Engineering, McGill University, Montreal.
32. Leung, S., Barrington, S., Wan, Y., Zhao, X. & El-Husseini, B. (2007). Zeolite (clinoptilolite) as feed additive to reduce manure mineral content. Bioresource Technology, 98 (17): 3309-3316.
33. Mumpton, F. A. (1999). La roca magica: Uses of natural zeolites in agriculture andindustry. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 96(7): 3463-3470.
34. Örgev, C. & İnanç, İ. (2004). Doğal zeolitin doğal kaynak sularında ph, iletkenlik ve sertlik özelliklerinin düzenleyicisi olarak kullanımı. Biyomedikal Mühendisliği Ulusal Toplantısı (BİYOMUT), İstanbul.
35. Pechsiri, J. & Yakupitiyage, A. (2005). A comperative study of growth and feed utilization efficiency of sex-reversed diploid and triploid Nile Tilapia, Oreochromis niloticus, L., Aquaculture Research, 36: 45-51.
36. Peyghan, R. & Azary-Takamy, G. (2002). Histopathological, serum enzyme, cholesterol and urea changes in experimental acute toxicity of ammonia in common carp, Cyprinus carpio and use of natural zeolite for prevention. Aquaculture International, 10: 317-325.
37. Pond, W. G. & Mumpton, F. A. (1984). Use of natural zeolites in agriculture and aquaculture. Zeo-Agriculture, Colorado, p. 3-27.
38. Ravendra, K. S., Vivek, R. V., Amjad, K. B. & Manoj, M. G. (2004). Water quality management during transportation of fry of Indian major carp, Catla catla (Hamilton), Labeo rohita (Hamilton) and Cirrhinus mrigala (Hamilton). Aquaculture, 235(1-4): 297-302.
39. Reháková, M., Čuvanová, S., Dzivák, M., Rimár, J. & Gaval’ová, Z. (2004). Agricultural and agrochemical uses of natural zeolite of the clinoptilolite type. Current Opinion in Solid State and Materials Science, 8: 397–404.
40. Sarıoğlu, M. (2005). Removal of ammonium from municipal wastewater using natural Turkish (Dogantepe) zeolite. Separation and Purification Technology, 41: 1-11.
41. Sevgi, K., Yuksel, O. & Tanıl, A. (2007). Kinetics and Equilibrium studies of heavy metal ions removal by use of natural zeolite. Desalination, 21: 1-10.
42. Sprynskyy, M. (2009). Solid-liquid-solid extraction of heavy metals (Cr, Cu, Cd, Ni and Pb) in aqueous systems of zeolite-sewage sludge. Journal of Hazardous Materials, 161: 1377-1383.
43. Tarasevich, Y. I., Kardasheva, M. V. & Polyakov, V. E. (1997). Selectivity of ion exchange on clinoptilolite. Colloid J., 59(6): 756-759.
44. Tepe, Y., Dinler, Z. M. & Türkmen, M. (2005). Zeolit ve yetiştiricilikte kullanımı. Sucul Yaşam Dergisi, 5: 47-51.
45. Töre, Y. (2006). Doğal zeolit ve nişastanın tilapia balıkları yeminde dolgu maddesi olarak kullanımının bazı vücut ve kan kompozisyonu ile su kalitesi parametreleri üzerine etkileri. Mustafa Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Su Ürünleri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Hatay, Türkiye, 39s.
46. Turk Stats, 2020. Fisheries Stats. Retrieved on 2021 from http://www.turkstat.gov.tr/
47. Wang, Y., Lin, F. & Pong, W. (2008). Ion exchenge of ammonium in natural and synthesized zeolites. Journal of Hazardous Materials, 160: 371-375.
48. Watten, B. J. & English, M. J. (1985). Effects of organic matter in aquacultural waste on the ammonium exchange capacity of clinoptilolite. Aquaculture, 46(3): 221-235.
49. Vitra, R. L. (2014). Zeolites (Natural): USGS mineral commodity summaries. Retrieved on 2020 from http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zelites/.
50. Zorpas, A. A., Inglezakis, V. J. & Loizidou, M. (2008). Heavy metals franctionation before, during and after composting of sewage sludge with natural zeolite. Waste Management, 28: 2054-2060.