ES2693338T3 - Método de producción en agua estéril para acuicultura, y métodos de utilización del mismo para piscicultura que utilizan agua corriente estéril - Google Patents

Método de producción en agua estéril para acuicultura, y métodos de utilización del mismo para piscicultura que utilizan agua corriente estéril Download PDF

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ES2693338T3 ES15790808.8T ES15790808T ES2693338T3 ES 2693338 T3 ES2693338 T3 ES 2693338T3 ES 15790808 T ES15790808 T ES 15790808T ES 2693338 T3 ES2693338 T3 ES 2693338T3
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    • Y02A40/81Aquaculture, e.g. of fish

Abstract

Un método de acuicultura en agua estéril del tipo de agua fluyente que comprende los pasos siguientes: (a) un paso de suministro de agua de granja para recoger agua dulce o agua de mar y suministrarla como agua de granja; (b) un paso de generación de oxidantes para generar oxidantes en el agua de granja suministrada por el método de electrólisis, en el cual se utiliza titanio o niobio como metal sustrato; el agua dulce o agua de mar se electroliza mediante un ánodo que está recubierto de tal modo que tiene un espesor de 0,1-30 μon rutenio, iridio, tántalo, platino o un oxidante de los mismos; y se aplica un voltaje entre 2,51 y 4,4 V al método de electrólisis, de tal modo que se genera bromato con una concentración de 10 ppb o menos; (c) un paso de esterilización en el cual se deja que los oxidantes permanezcan en el agua de granja que fluye continuamente y se esterilizan los gérmenes nocivos para los peces en el agua de granja; (d) un paso de neutralización en el cual se introduce un neutralizador en el agua de granja esterilizada que fluye continuamente, y los oxidantes residuales se reducen de tal manera que la concentración de oxidantes residuales en el agua de granja llega a ser 0,06 ppm o menos; (e) un paso de suministro de agua estéril de granja para suministrar el agua de granja esterilizada y neutralizada a un tanque de agua de granja para peces; y (f) un paso de descarga de aguas residuales de la acuicultura para descargar las aguas residuales del tanque de agua de granja para peces, en donde los pasos (c) y (d) se llevan a cabo en dos a ocho cámaras divididas en compartimientos (310, 320, 430, 440, 450, 460, 470, 480) mientras el agua de granja se conduce o se bombea a las cámaras divididas en compartimientos, fluye en una dirección, y se somete sucesivamente al paso de esterilización (c) y el paso de neutralización (d) en las cámaras divididas en compartimientos, y en donde las cámaras (310, 320, 430, 440, 450, 460, 470, 480) tienen una estructura en la cual el agua de granja fluye continuamente hacia arriba y hacia abajo a través de paredes tabicadas dispuestas alternativamente, en donde una parte inferior de una pared tabicada está abierta a una altura dada y una parte superior de la pared tabicada siguiente está rebajada a una altura dada, y dicha disposición se repite varias veces, de tal manera que el agua de granja fluye por encima de la parte superior de una pared tabicada a la parte inferior de la pared tabicada siguiente, fluye a través de la parte inferior de la pared tabicada hasta la parte superior de la pared tabicada siguiente, y fluye por encima de la parte superior de la pared tabicada a la parte inferior de la pared tabicada siguiente.

Description

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Metodo de produccion en agua esteril para acuicultura,
y metodos de utilizacion del mismo para piscicultura que
utilizan agua corriente esteril.

La presente invencion se refiere a un metodo para produccion de agua de granja esteril y a un metodo de acuicultura
en agua esteril de tipo agua fluyente, y mas particularmente, a un nuevo metodo de acuicultura en agua esteril de
tipo agua fluyente al cual se aplica un nuevo concepto, sistema de acuicultura esteril (SAS ), en el cual se genera un
oxidante por el tratamiento de electrolisis, etc., de acuicultura con agua dulce o agua de mar; virus, germenes y
parasitos patogenos se esterilizan de tal manera que los ingredientes nocivos se reducen por debajo de los criterios
del agua potable; el agua tratada se neutraliza para eliminacion de los oxidantes residuales nocivos para los peces;
y la ratio de mortalidad de los peces debida a diversos microorganismos patogenos se minimiza por utilizacion del
agua tratada para la acuicultura sin utilizar antibioticos o vacunas.
Tecnologfa de fondo
El metodo de cultivo de peces incluye un tipo de jaula que ajusta la malla con un cierto tamano en rfo o mar, tipo de estanque que utiliza estanque y deposito, tipo de interior que cultiva peces intercambiando agua nueva varias veces al dfa por bombeo de agua dulce o agua de mar en tanques interiores, RAS (Sistema de Recirculacion de Acuicultura) que suministra el agua filtrada nuevamente al tanque despues de filtrar el agua en el tanque con filtro de tambor y biofiltro con aproximadamente 10% de ratio de intercambio diario de agua nueva, tipo Biofloc que utiliza los mismos de forma autotrofa por multiplicacion y descomposicion de las bacterias y bacterias heterotrofas simultaneamente en el metabolito que secretan los peces de granja y alimentacion residual.
Mientras tanto, la rapida eutrofizacion ha estado aumentando debido a todos los tipos de contaminantes que se vierten al mar. Por esta razon, todo tipo de virus, bacterias patogenas y parasitos se estan propagando ampliamente, de tal modo que las condiciones de la acuicultura en mar abierto son cada vez peores. Ello conduce al aumento continuo de la mortalidad de los peces cultivados. Conforme a diversos tipos de estadfsticas, la ratio numerica de mortalidad es mayor que 50% y mayor que 40% en peso desde pececillos hasta el tamano de mercado, por lo que el malestar de los piscicultores es indescriptible.
Para resolver esto, el modelo desarrollado se describe anteriormente como "RAS" y "Biofloc" que cultiva peces unicamente en agua de mar pura artificial completamente exenta de agua de mar contaminada. Sin embargo, los mismos son un metodo posible para peces como tilapia, anguila, carpa, salmon y camarones que no son sensibles al nitrogeno amoniacal, nitrogeno de nitrito y parasitos, pero no son adecuados para los peces que se desarrollan bien en areas marinas limpias porque estas presentan un riesgo de contaminacion elevado, asf como costes de construccion y mantenimiento altos. Ademas, debido a la baja ratio de intercambio de agua nueva, ello da como resultado condiciones favorables para los protozoos, por lo que existe siempre un alto riesgo de mortalidad masiva.
Por esta razon, desde hace 20 ~ 30 anos, se han venido realizando activamente investigaciones para utilizar el agua como agua de granja despues de eliminar los oxidantes con carbono activado (por ejemplo, Cabot Corporation Norit GCN 830) despues de eliminar virus, bacterias y parasitos en el agua por generacion de oxidantes mediante tratamiento de agua dulce o agua de mar con ozono o electrolisis (registro de patente de Corea n° 10-1264260). Sin embargo, esto no se ha comercializado en granjas por requerir mucha agua (en el caso de una granja de tamano
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pequeno a mediano con una superficie de agua de 5.000 m2, se requieren alrededor de 60MT/min) sino que se utiliza solo para la produccion de agua potable (como coque) en la industria alimentaria.
Asimismo, existen varias clases de sales como cloruro de sodio (NaCl) y bromuro de sodio (NaBr) en el agua de granja (agua de mar y agua dulce). En el caso de la electrolisis de estas aguas de granja, se generan diversos tipos de materiales oxidantes (Oxidante Residual Total, TRO). Por ejemplo, tal como se describe en la formula de reaccion 1, podrfan existir varias reacciones de electrolisis.
[Formula de reaccion 1] ■■I.:: I ■i-Ma ■ I. + :'e ■' I + ■ A 11 ■
H+ + OCI- H20 -> H+ + OH- Na" + OH -> NaOH Cl2 + 2NaOH NaOCI + NaCl + H20 HOCI + Br -> HOBr + Cl* HOBr , H+ - :P-
Ademas, cuando se disuelve el ozono en agua de mar y agua dulce con un generador de ozono o un disolvedor de ozono, podrfan obtenerse todos los tipos de materiales oxidantes que se describen en la formula de reaccion 2.
[Formula de reaccion 2] O3 disuelto - A 1 A' l :~.r A, ■ k.-AF a k-a a ,
NaOCI + 02 NH3 HOBr -> NH2Br + H20 NH2Br + HOBr -> NHBr2 + H20 NHBr2 + HOBr NBr:, + H20
Con respecto a los materiales oxidantes producidos por electrolisis y generador de ozono en agua dulce o en agua de mar, muchas referencias dicen que una concentracion de este, mayor que 0,8 ppm (0,8 mg/L) es suficiente y el tiempo requerido para ello, mayor que un minuto es suficiente para la eliminacion de virus patogenos, bacterias y parasitos. [SUISANZOSHOKU, 44 (4), 457 - 463 (1996) y 49 (2), 237 - 241 (2001); Nippon Suisan Gakkaishi, 67 (2), 222 - 225 (2001)]. Ademas, los oxidantes generados por el ozono se neutralizan con sulfito de sodio y tiosulfato de sodio, pero este metodo es posible para granjas pequenas o granjas que operan por lotes, pero se sabe que es imposible para sistemas de agua fluyente (continuos) debido a la dificultad de neutralizacion. (13,2 Conocimientos basicos sobre tratamiento del agua de mar con ozono, nueva tecnologfa de uso del ozono, publicado por Sanyu Shobou, Japon P593).
Adicionalmente, en la Patente de Corea Publicada No. 2004-19772, se propone la produccion de una solucion de desinfeccion de bacterias patogenas causantes de enfermedades de los peces, que contiene solucion diluida de agua acida y agua alcalina, obtenidas ambas por un metodo de electrolisis de agua de mar y neutralizacion por mezcladura de esta solucion junto con una ratio estequiometrica en volumen despues de utilizar esta solucion. Sin embargo, se trata aquf solamente de una solucion desinfectante para esterilizacion de enfermedades de los peces en el agua de granja, no de una tecnologfa aplicable a un sistema de agua fluyente que trata la misma continuamente.
En la Publicacion de Patente de Corea No. 2010-59089, se trata de un metodo de tratamiento de esterilizacion de agua de mar. Se propone un dispositivo de procesamiento de esterilizacion que pasa por una etapa de tratamiento de esterilizacion con electrolisis y diferencia de potencial de agua de mar y una etapa de procesamiento para pasar el agua de mar tratada con un procesador de dioxido de cloro a su traves y una tecnologfa para neutralizar la misma con peroxido de hidrogeno. Sin embargo, esta invencion no debe discutirse especialmente en cuanto al proceso de dioxido de cloro que es toxico para los peces y la toxicidad para los peces conforme a la concentracion de oxidantes, y su finalidad era la aplicacion a una granja de camarones a la intemperie. En la determinacion de los oxidantes residuales totales (TRO), se utilizo un metodo de analisis qufmico que hace posible analizar TRO superior a 0,5 mg/l
(0,5 ppm), por lo que se considera que la tecnologfa no elimina los oxidantes por debajo de 0,5 ppm. Dado que el
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metodo no puede eliminar los oxidantes por debajo de 0,06 ppm, la concentracion minima a la que podrian cultivarse los peces, el mismo no puede aplicarse en absoluto a acuicultura. En particular, el metodo no puede aplicarse a un sistema de agua fluyente, dado que requiere mas tiempo para la neutralizacion, aun cuando el peroxido de hidrogeno utilizado para el proceso de neutralizacion se aplica con otros medios de neutralizacion auxiliares.
En el Registro de Patentes de Corea No. 10-1064911, se propone una tecnologia de emision que neutraliza el agua de lastre y la almacena en un tanque de agua de lastre durante cierto tiempo despues de esterilizar el agua por electrolisis del agua de mar, pero se trata solo de una tecnica para eliminar microorganismos del agua de lastre que no puede ser adecuada para agua de granja. Especialmente, en el caso de la emision de agua de lastre, el proceso neutraliza la misma hasta un valor maximo que pueden soportar los organismos vivos, y no los mata, por lo que aquella no puede considerarse como agua esterilizada, de tal modo que no puede aplicarse a los peces.
El documento JP 2003 190,954 A da a conocer un metodo para esterilizacion de agua de mar capaz de proporcionar agua de mar segura y esterilizada por utilizacion de un aparato de electrolisis y un aparato sencillo y compacto para el mismo. A su vez, el documento JP 2003 275,770 A da a conocer un pasteurizador de agua de mar caracterizado porque se generan iones de acido bromico en el agua de mar por electrolisis del agua de mar acidificada, pudiendo realizarse despues de ello la pasteurizacion del agua de mar por el potente efecto pasteurizador del mismo.
Mientras tanto, para eliminar parasitos como escuticociliato, bacterias y todo tipo de virus causantes de enfermedades de los peces, se destruyen mas del 99,9% con mas de 0,8 ppm de concentracion de oxidantes, y se informa que el efecto de esterilizacion es similar si se trata con menos de 0,5 ppm durante cinco minutos.
En cuanto a la estabilidad de los peces en oxidante, se indica que un besugo rojo muere en el transcurso de 50 minutos bajo TRO (Oxidante Residual Total) 0,03 ppm, un besugo negro en solo 10 minutos bajo 0,04 ppm TRO, y el valor TRO LC50 (la concentracion a la que mueren el 50% de los peces) de la trucha arco iris es 0,008 ppm. Se advierte que TRO es muy peligroso para los peces. En el caso de la platija, la especie mas popular y cultivada en Corea, se dice que dicho valor es toxico a 0,01-0,04 ppm (mg/L). Con objeto de criar peces en condiciones seguras, se indica que TRO deberia mantenerse por debajo de 0,003 ppm (mg/L) [SUISANZOSHOKU, 44 (4), 457 - 463 (1996)].
Por esta razon, los virus patogenos pueden eliminarse completamente por debajo de TRO 0,8 ppm producido por electrolisis o generador de ozono a una concentracion mas baja durante un tiempo breve, pero aquella no puede utilizarse para agua de granja debido a la alta toxicidad para los peces. La razon para ello es que la tecnologia de eliminacion de los oxidantes residuales despues de la esterilizacion no se ha sustanciado aun adecuadamente.
Con respecto a estos tipos de tecnica de eliminacion, el filtro conocido de carbono activado no se ha industrializado porque requiere capacidad y area de tratamiento enormes la eliminacion de los oxidantes arriba mencionados hasta menos de 0,003 ppm, valor al que los peces viven normalmente. Sin embargo, la industria alimentaria y las incubadoras en pequena escala han estado utilizandolo, por eliminar los oxidantes hasta 0,01 ppm.
Con respecto a esto, la Revista Coreana de Pesquerfas y Ciencias Acuaticas, 46 (5), pp. 534-539 (2013), llego a la conclusion de que el tratamiento durante corto tiempo de peces y crustaceos o mariscos vivos con una concentracion de oxidantes de 0,07-0,09 ppm (mg/L) daba como resultado la ausencia de deteccion de vibriobacterias en las branquias despues de 12 h, en la piel despues de 24 h, y en los intestinos despues de 36 h de
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tratamiento, y no se registraba muerte alguna de las muestras despues de 1 semana de exposicion, lo que implicaba que dicho tratamiento puede utilizarse para depositos de peces vivos a fin de esterilizar las vibriobacterias, etc., antes de vender los peces a los consumidores. Sin embargo, dicho tratamiento no se ha utilizado en la practica porque fue practicamente imposible suministrar agua de granja a las piscifactorfas durante largo tiempo, y porque peces y crustaceos o mariscos morfan a veces en el agua de granja tratada.
Por esta razon, la realidad es que, en los metodos de acuicultura existentes, no se utilizan metodos de acuicultura con agua fluyente, en los cuales se suministra continuamente agua esteril de granja, y que se utilizan inevitablemente diversos antibioticos o vacunas, o, en los peores casos, se opera la acuicultura soportando el riesgo de una ratio de mortalidad de los peces de 40%-50%. En el mejor de los casos, se hacen esfuerzos a fin de reducir la ratio de mortalidad por medio de sistemas acuaticos de recirculacion (RAS) o dependiendo de los tipos de peces. En consecuencia, se necesita desesperadamente que la industria de la acuicultura desarrolle un nuevo sistema de acuicultura eficiente y eficaz en costes.
Mientras tanto, se ha planteado el argumento de que, en la esterilizacion de agua dulce o agua de mar con un electrolizador o un suministrador de ozono para la fabricacion de agua esteril de granja destinada a la acuicultura, los oxidantes residuales totales (TRO) que tienen los radicales O2, Cl2, Br2, O3, y OH son generados primeramente en el anodo por el NaCl y el NaBr que existen en el agua dulce o el agua de mar; el TRO genera en segundo lugar NaOCl, ClO2, NaOBr, HOCI, HOBr, etc.; los productos qufmicos reaccionan con las diversas sustancias organicas existentes en el agua dulce o el agua de mar, y generan THM, HAAs, HANs, etc.; se produce CO mientras el radical OH se genera y se destruye momentaneamente; y se genera BrO3-9 (bromato) despues de la generacion de ozono a un potencial superior al potencial de oxidacion-reduccion del ozono (ORP), o cuando se producen sobreintensidad o sobretension en el electrolizador.
Adicionalmente, aunque es posible fabricar agua de granja que no contiene microorganismos patogenos por esterilizacion de agua de granja por el metodo de electrolisis, las tecnologfas a fin de reducir los oxidantes a un nivel que sea seguro para los peces y los metodos para fabricar agua esteril de granja que contiene sustancias subproducto, que son nocivos para los seres humanos y los peces, a un nivel por debajo de los criterios de agua potable no se han comercializado para acuicultura debido a sus costes elevados. Unicamente esta siendo utilizada una tecnologfa de esterilizacion del agua de lastre, por la cual el agua de lastre de los barcos se esteriliza y se descarga al mar dentro de los criterios aprobados por la Organizacion Marftima Internacional (OMI), de tal modo que el agua de lastre esterilizada se diluye rapidamente en un gran volumen de agua de mar para evitar danos a los peces que viven en el mar.
Asf pues, los metodos de acuicultura que utilizan agua de granja esterilizada por medio de electrolisis no se han comercializado practicamente hasta ahora. Esto se debe a que solo un metodo conocido consiste en esterilizar el agua de granja mediante electrolisis, seguido por la eliminacion de las sustancias TRO utilizando carbono activado. Sin embargo, dicho metodo esta siendo utilizado unicamente en granjas de plantas jovenes de pequeno tamano o en instalaciones de investigacion en virtud de su metodo de fabricacion.
[Bibliograffa de tecnologfa avanzada]
[Bibliograffa de patentes]
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(Bibliograffa de patentes 1) 1. Registro de patentes de Corea No. 264260
(Bibliograffa de patentes 2) 2. Registro de patentes de Corea No. 2004-19772
(Bibliograffa de patentes 3) 3. Registro de Patentes de Corea No. 2010-59089
[Bibliograffa no de patentes]
(Bibliograffa no de patentes. 1) 1. SUISANZOSHOKU, 49 (2), 237 ~ 241 (2001)
(Bibliograffa no de patentes. 2) 2. Nippon Suisan Gakkaishi, 67 (2), 222 ~ 225 (2001)
(Bibliograffa no de patentes. 3) 3. SUISANZOSHOKU, 44 (4), 457 ~ 463 (1996 -H8
(Bibliograffa no de patentes. 4) 4. Boletfn de Pesquerfas y Ciencias Acuaticas, 46 (5), 534 ~ 539 (2013)
Sumario de la Invencion
Mision tecnica
La tarea de la presente invencion consiste en desarrollar un metodo para agua esteril de granja que contiene una concentracion de sustancias nocivas por debajo de los criterios del agua potable por utilizacion de oxidantes generados por medio de ozono o electrolisis. Este metodo para tratamiento del agua de granja puede minimizar la ratio de mortalidad de los peces debida a diversos microorganismos patogenos sin utilizar antibioticos o vacunas en un sistema que suministra agua de granja para peces.
Otra tarea es proporcionar un nuevo metodo de acuicultura y un sistema que suministra continuamente agua esteril inocua de tipo agua fluyente de una manera muy eficiente y eficaz en costes, en comparacion con los sistemas acuaticos de recirculacion (RAS) o biofloc existentes.
Los autores de la presente invencion han completado la presente invencion al descubrir que es posible aplicar agua esteril de granja de tipo agua fluyente que es segura para los peces, a sistemas de acuicultura despues de esterilizar los germenes nocivos para los peces por utilizacion de oxidantes generados en el agua de granja y por eliminacion de los oxidantes de la misma por medio de un metodo de neutralizacion especffico, de tal modo que la concentracion de los oxidantes remanentes despues de la neutralizacion llega a ser 0,06 ppm (mg/L) o menos; preferiblemente 0,01 ppm; o mas preferiblemente, 0,003 ppm.
Conforme a ello, el proposito de la presente invencion es proporcionar un metodo para fabricacion de agua esteril de granja, en el cual el agua de granja se esteriliza por el metodo de electrolisis.
Otro proposito de la presente invencion es proporcionar un metodo para el suministro de agua de granja de tipo agua fluyente que es seguro para los peces, por esterilizacion de la misma con oxidantes seguida por eliminacion de los oxidantes utilizando un neutralizador.
Otro objetivo mas de la presente invencion es proporcionar un nuevo metodo de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente que hace posible la acuicultura en gran escala por tratamiento del agua de granja de una manera muy eficiente, eficaz en costes y ecologica.
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El otro proposito de la presente invencion es proporcionar un nuevo sistema de acuicultura esteril (SAS) de tipo agua fluyente.
Soluciones para esta mision
La presente invencion proporciona un metodo de acuicultura en agua esteril del tipo de agua fluyente que comprende los pasos siguientes:
(a) un paso de suministro de agua de granja para recoger agua dulce o agua de mar y suministrarla como agua de granja;
(b) un paso de generacion de oxidantes para generar oxidantes en el agua de granja suministrada por el metodo de electrolisis, en el cual se utiliza titanio o niobio como el metal sustrato; el agua dulce o agua de mar se electroliza mediante un anodo que esta recubierto de tal modo que tiene un espesor de 0,1-30 pm con rutenio, iridio, tantalo, platino o el oxidante de los mismos; y se aplica un voltaje entre 2,51 y 4,4 V al metodo de electrolisis, de tal modo que se genera bromato con una concentracion de 10 ppb o menos;
(c) un paso de esterilizacion en el cual los oxidantes permanecen en el agua de granja fluyente continuamente y se esterilizan los germenes nocivos para los peces en el agua de granja;
(d) un paso de neutralizacion en el cual se introduce un neutralizador en el agua de granja esterilizada y que fluye continuamente, y los oxidantes residuales se reducen de tal manera que la concentracion de oxidantes residuales en el agua de granja llega a ser 0,06 ppm o menos;
(e) un paso de suministro de agua esteril de granja para suministrar el agua de granja esterilizada y neutralizada a un tanque de agua de granja para peces; y
(f) un paso de descarga de aguas residuales de la acuicultura para descargar las aguas residuales del tanque de agua de granja para peces
en donde los pasos (c) y (d) se llevan a cabo en dos a ocho camaras divididas en compartimientos, en tanto que el agua de granja se conduce o se bombea a las camaras divididas en compartimientos, fluye en una direccion, y se somete sucesivamente al paso de esterilizacion (c) y el paso de neutralizacion (d) en las camaras divididas en compartimientos, y en donde las camaras tienen una estructura en la cual el agua de granja fluye continuamente hacia arriba y hacia abajo a traves de paredes tabicadas dispuestas alternativamente, en donde la parte inferior de una pared tabicada esta abierta a una altura dada y la parte superior de la pared tabicada siguiente esta rebajada a una altura dada, y dicha disposicion se repite varias veces, de tal manera que el agua de granja fluye por encima de la parte superior de una pared tabicada a la parte inferior de la pared tabicada siguiente, fluye a traves de la parte inferior de la pared tabicada hasta la parte superior de la pared tabicada siguiente, y fluye por encima de la parte superior de la pared tabicada a la parte inferior de la pared tabicada siguiente.
Adicionalmente, la presente invencion proporciona un sistema de acuicultura en agua esteril del tipo de agua fluyente compuesto de las partes siguientes:
(a) una parte de suministro de agua de granja que recoge agua dulce o agua de mar y la suministra como agua de granja;
(b) una parte de generacion de oxidantes que genera oxidantes en el agua de granja suministrada por el metodo de electrolisis, en la cual se utiliza titanio o niobio como el metal sustrato; se electroliza agua dulce o agua de mar mediante un anodo que esta recubierto de tal modo que tiene un espesor de 0,1-30 pm con
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rutenio, iridio, tantalo, platino o el oxidante de los mismos; y se aplica un voltaje entre 2,51 y 4,4 V al metodo de electrolisis, de tal modo que se genera bromato con una concentracion de 10 ppb o menos;
(c) una parte de esterilizacion, que incluye camaras de flujo para el agua de granja que deja que los oxidantes permanezcan en el agua de granja, mientras que el agua de granja que contiene los oxidantes se suministra y se mueve, y se esterilizan en el agua de granja los germenes nocivos para los peces;
(d) una parte de neutralizacion compuesta de una parte de alimentacion de neutralizador, en la cual se introduce un neutralizador mientras fluye el agua de granja esterilizada, y camaras de flujo de agua de granja, en donde los oxidantes residuales en el agua de granja se neutralizan hasta una concentracion de 0,06 ppm o menos, en tanto que el agua de granja en la cual uno o mas neutralizadores seleccionados de bases inorganicas de tiosulfato, ditionito de sodio, acido ascorbico, ascorbato acido de sodio, cistefna, sulfito gaseoso, sulfito de sodio, meta-bisulfito de sodio, meta-bisulfito de potasio, bisulfito de sodio, y peroxido se alimentan continuamente durante el movimiento;
(e) una parte de suministro de agua de granja esteril que suministra el agua de granja esterilizada y neutralizada a un tanque de agua de granja para peces; y
(f) una parte de descarga de aguas residuales de acuicultura que descarga las aguas residuales de la acuicultura desde el tanque de agua de granja para peces.
Efectos de la invencion
Los efectos de la presente invencion son que el agua de granja se esteriliza de una manera eficaz en costes por medio de electrolisis en una condicion determinada y que la misma hace posible la esterilizacion continua del agua de granja haciendo posible la esterilizacion eficiente del agua de granja por eliminacion de la nocividad de los oxidantes por un metodo de neutralizacion, en el cual el neutralizador propiamente dicho es seguro para los peces, asf como las sustancias generadas despues de la neutralizacion.
Dicho de otro modo, la tecnologfa descrita tiene una posibilidad alta de comercializacion, dado que la misma puede reducir radicalmente la ratio de mortalidad de los peces por destruccion de diversos microorganismos patogenos en el agua de granja, eliminando casi por completo los oxidantes residuales nocivos para los peces hasta un nivel de 0,06 ppm o menos; preferiblemente 0,01 ppm; y mas preferiblemente 0,003 ppm, y suministro continuo de agua de granja esterilizada a un tanque de agua de granja para peces.
El metodo de acuicultura y el sistema de acuicultura esteril pueden hacer que los peces cultivados sean un alimento saludable, dado que aquellos pueden hacer posible la produccion en gran cantidad de peces cultivados en un metodo que no alimenta los peces con antibioticos. Adicionalmente, aquellos pueden contribuir en gran medida al aumento de ingresos de la industria de acuicultura por expansion del consumo de peces cultivados, y se espera que los mismos abran una nueva era de la industria de acuicultura por hacer posible la acuicultura eficaz en costes y ecologica de peces sin que los mismos se vean afectados por desastres naturales, tales como tifones, y la proliferacion de microorganismos patogenos.
En particular, dado que las condiciones del metodo de electrolisis pueden producir agua de granja esteril por la operacion en un cierto intervalo de voltaje, las sustancias nocivas para los humanos, tales como bromato, pueden minimizarse, y sera posible adoptar sistemas de acuicultura que son mas seguros para el cuerpo humano y raramente fatales.
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Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama de proceso ilustrativo del metodo de acuicultura esteril de tipo agua fluyente conforme a la presente invencion.
La Figura 2 es una vista esquematica de un ejemplo del sistema tfpico de acuicultura esteril, que esta compuesto de una parte de esterilizacion y una parte de neutralizacion estructuradas con camaras multiples, como una realizacion del sistema de acuicultura esteril de tipo agua fluyente.
Las Figuras 3a y 3b son vistas ilustrativas de una realizacion especffica de la estructura de la parte de esterilizacion y la parte de neutralizacion, que son las partes principales del sistema de acuicultura esteril conforme a la presente invencion, en donde la Figura 3a es una vista diagramatica de las ocho camaras que comprenden la parte de esterilizacion y la parte de neutralizacion, ilustrando las flechas el camino del agua de granja fluyente a traves de las camaras, y la Figura 3b es una vista diagramatica de la estructura en planta de las ocho camaras que constituyen la parte de esterilizacion y la parte de neutralizacion.
Descripcion detallada de la realizacion preferida
A continuacion, se describira en detalle una realizacion de la presente invencion.
La presente invencion se refiere a un metodo de acuicultura de tipo agua fluyente en agua esteril en el cual se aplica un nuevo concepto, sistema de acuicultura esteril (SAS), en el cual se suministra continuamente, se esteriliza, y se neutraliza un gran volumen de agua de granja, y el volumen total del agua de granja suministrada se descarga continuamente despues de utilizarse en un tanque de agua de granja para peces. El metodo de acuicultura de tipo agua fluyente conforme a la presente invencion sera esencialmente aplicable a sistemas de acuicultura esteril y puede describirse por el diagrama de proceso ilustrado en la Figura 1.
La presente invencion se refiere a un metodo de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente, en el cual un paso de suministro de agua de granja, un paso de generacion de oxidantes, un paso de esterilizacion, un paso de neutralizacion, un paso de suministro de agua de granja esteril, y un paso descarga del agua de granja pueden estructurarse de una manera continua.
En la presente invencion, el paso de suministro de agua de granja (a) tiene por objeto recoger agua dulce o agua de mar y suministrar la misma como agua de granja.
El paso (a) tiene por objeto recoger continuamente agua dulce de un lugar que puede suministrar continuamente agua dulce o agua de mar de un area de un mar que puede suministrar continuamente agua de mar, y suministrar a continuacion el agua dulce o agua de mar como agua de granja por medio de bombeo o flujo natural. Conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, el agua de granja puede recogerse de un lago, un mar, etc., por medio de tuberfas largas y una bomba, etc. Dado que el agua de granja asf recogida contiene diversos germenes nocivos para los peces, si la misma se utiliza como tal como agua de granja, causara una ratio de mortalidad para los peces cultivados de 40%-50%. Conforme a ello, el agua de granja recogida inicialmente se envfa al paso siguiente, que es el paso de generacion de oxidantes (b), en el cual se proporciona el entorno de esterilizacion para esterilizar diversos germenes nocivos para los peces contenidos en el agua de granja inicial.
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El paso (b) tiene por objeto la generacion de oxidantes en el agua de granja suministrada, en donde los oxidantes se generan en el agua de granja por medio de electrolisis.
En la presente invencion, los oxidantes se refieren generalmente a sustancias que pueden destruir los microorganismos patogenos tales como virus, germenes, y parasitos. Conforme a la presente invencion, ejemplos de oxidantes son NaOBr, NaOCl, NaClO2, HOCl, HClO2, HOBr, Cl2, Br2, radical OH, O3, NH2 Br, NHBr2, and NBr3.
Mientras tanto, la electrolisis del agua de granja compuesta de agua dulce o agua de mar creara de 5 a 20 tipos de sustancias esterilizantes dependiendo de la calidad del agua de granja inicial, y varias de las sustancias seran sustancias oxidantes. Conforme a ello, la presente invencion se refiere en general a tales sustancias esterilizantes como oxidantes.
Por esta razon, los oxidantes generados en dicha agua de granja no pueden considerarse simplemente como oxidantes tfpicos, sino que puede hacerse referencia a ellos como sustancias esterilizantes muy activas e inseguras, una gran cantidad de las cuales desaparecera cuando las mismas se exponen a la atmosfera durante un largo perfodo, y que no pueden separarse o cuantificarse completamente.
Conforme a la presente invencion, el agua de granja utiliza los oxidantes residuales totales (TRO) que se generan por medio de electrolisis.
La presente invencion se refiere a la implementacion de la electrolisis en condiciones especfficas en la aplicacion del metodo de electrolisis para generacion de los oxidantes. En la presente invencion, es muy importante producir el agua esteril por el metodo de electrolisis.
El metodo para fabricacion del agua esteril por el metodo de electrolisis conforme a la presente invencion puede describirse especfficamente como sigue:
En general, el agua esteril de granja para acuicultura puede producirse por generacion de oxidantes mediante electrolisis y esterilizacion del agua de granja con los oxidantes. Con respecto a esto, se comunico una investigacion experimental en Aquaculture 264, 119-129 (2007). Con relacion a un metodo para generacion de una pequena cantidad de THMs, HANs, HAAs, bromato, CO, etc., que se sabe son sustancias nocivas que son cancerfgenas para humanos y peces, la investigacion llego a la conclusion de que una electrolisis de agua de granja a una velocidad de flujo de 2 L/min y a 1,8-2,5 V puede crear un TRO de 0,5-3,0 ppm (mg/L), y el TRO puede esterilizar suficientemente el agua de granja y puede reducir suficientemente los THMs, HANs, HAAs, etc. a un nivel por debajo de los criterios del agua potable. Sin embargo, no se comunico que dicho proceso generaba bromato, que se sabe es cancerfgeno para los seres humanos, a un nivel por debajo de los criterios del agua potable.
El metodo de fabricacion de agua esteril conforme a la presente invencion es un metodo para fabricacion de agua esteril que contiene sustancias nocivas que incluyen bromato a un nivel por debajo de los criterios del agua potable.
Los THMs (trihalometanos) contenidos en el agua esterilizada producida por electrolisis se conocen como triclorometano, diclorobromometano, dibromoclorometano, tribromometano, 1,2,3-tricloropropano, 1,2-dicloroetano, etc. En cuanto al termino HANs (acetonitrilos halogenados), los mismos estan constituidos por monocloroacetonitrilo,
monobromoacetonitrilo, tricloroacetonitrilo, dicloroacetonitrilo, bromocloroacetonitrilo, dibromoacetonitrilo, tribromoacetonitrilo, bromodicloroacetonitrilo, dibromocloroacetonitrilo, etc.
Por lo que respecta a los HAAs (acido acetico halogenado), comprenden acido monocloroacetico, acido 5 monobromoacetico, acido dicloroacetico, Dalapon, acido tricloroacetico, acido bromocloroacetico, acido dibromoacetico, acido bromodicloroacetico, acido clorodibromoacetico, acido tribromoacetico y cloropicrina como otra sustancia.
Entretanto, con relacion a una tecnologfa para generar una pequena cantidad de THMs, HAAs y HANs cuando se 10 esteriliza agua dulce o agua de mar por medio de electrolisis, el Journal of Environmental Protection 1, pp. 456-465 (2010), informo que la concentracion de triclorometano (cloroformo), bromodiclorometano, dibromoclorometano y tribromometano (bromoformo) entre los THMs variaba a lo largo del tiempo cuando la concentracion del cloro residual de NaOCl, que es un oxidante que se genera cuando el agua de mar se trata mediante electrolisis, esta especificada de tal modo que sea 1-4 ppm. Ademas, conforme al Diario de la Sociedad Coreana para el Entorno 15 Marino y la Energfa 16 (2), pp. 88-101 (mayo de 2013), las concentraciones de diversas sustancias nocivas para los peces en el agua de lastre esterilizada que se descarga de los barcos son como se muestra en la Tabla 1.
Nombre del Ingrediente
Concentracion generada despues de la electrolisis Agua de mar antes de la electrolisis Estandares del agua potable (KR)
Bromato (pg/L)
51,1 - 10
THMs (pg/L)
1,2-Dicloroetano
0,36 - 20
Dibromometano
0,23 -
Diclorobromometano
- - 30
Dibromoclorometano
1,12 - 100
Triclorometano
2,08 1,74 80
Tribromometano
42,2 0,28
HAAs
Acido monocloroacetico
25,8 2,31
Dalapon
0,67
Acido tricloroacetico
2,82 -
Acido tribromoacetico
6,37 -
Acido monobromoacetico
1,17
Acido dibromoacetico
9,26 -
HANs
Dibromoacetonitrilo
12,7 - 100
[Tabla 1]
20 La presente invencion ha inventado recientemente las condiciones de un metodo de electrolisis para fabricar agua de granja esteril, en donde fluye agua dulce o agua de mar a un tanque de electrolisis; la concentracion de TRO se
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mantiene a 0,1-7 ppm, lo cual hace posible la esterilizacion; y se resuelve el problema de la generacion excesiva de bromato, que se indica en la Tabla 1.
Conforme a la presente invencion, con respecto a los dispositivos de electrolisis utilizados para la esterilizacion del agua de granja, la esterilizacion del agua de granja mediante la aplicacion de electrolisis a un voltaje inferior a 2,5 V generara menos sustancias nocivas; sin embargo, a un voltaje inferior a 2,5 V, el tamano del electrolizador resultara significativamente grande para ser comercializado y tendra una efectividad en costes baja debido a la densidad de corriente que fluye a traves de las placas anodica y catodica; ademas, aquella no puede esterilizar TRO que tengan una concentracion de 0,1-7 ppm o, mas preferiblemente, 0,5-3,0 ppm para una gran cantidad de agua que tenga un volumen de 3.600 m3/h para un area de acuicultura tfpica de 5.000 m2.
Por esta razon, conforme a la presente invencion, el agua de granja se esteriliza por medio de electrolisis a un voltaje de 2,5-4,4 V y, mas preferiblemente, 3,0-4,2 V, dependiendo de la concentracion de bromato de sodio (NaBr) en el agua dulce o agua de mar. La condicion de la electrolisis es reducir la concentracion de bromato a un nivel por debajo de los criterios del agua potable y minimizar la ratio de mortalidad de los peces.
Conforme a la presente invencion, las sustancias contenidas en el agua de granja producida a partir de agua de mar, que se ha esterilizado para tener una concentracion de TRO de 1 ppm mediante electrolisis a 3,5 V, son como se muestra en la Tabla 2.
[Tabla 2]
Nombre del Ingrediente
Agua de granja despues de la electrolisis (pg/L) Agua de mar antes de la electrolisis (pg/L) Estandares del agua potable (KR) (pg/L)
Trihalometano total (pg/L)
23,7 2,02 100
Triclorometano (Cloroformo)
nd nd 80
Dicloroacetonitrilo
0,18 nd 90
Tricloroacetonitrilo
nd nd 4
Acido Haloacetico total
7,84 nd 100
Conforme a la invencion, el agua dulce o agua de mar se electroliza utilizando un catodo hecho del metal sustrato titanio o niobio, y un anodo sobre el cual se aplica un recubrimiento de un metal seleccionado de rutenio, iridio, tantalo, platino o un oxidante de los mismos con un espesor de 0,1-30 pm.
Conforme a la invencion, el voltaje de la electrolisis se ajusta a 2,51-4,4 V, con lo cual la concentracion de bromato puede llegar a ser inferior a 10 ppb. Si el voltaje de la electrolisis es menor que 2,51 V, la concentracion de los oxidantes generados llegara a ser demasiado pequena, lo que reducira el efecto de esterilizacion, y dara lugar a una efectividad en costes baja y la inviabilidad de la comercializacion; y si el voltaje es mayor que 4,4 V, la concentracion de bromato en el agua esterilizada estara por encima del nivel de los criterios, lo cual no se prefiere.
Por esta razon, la presente invencion incluye un metodo para fabricacion de agua esteril por aplicacion de electrolisis en las condiciones indicadas, de tal manera que se genera bromato a una concentracion por debajo del nivel de los criterios.
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Conforme a la presente invencion, pueden utilizarse los oxidantes generados por el ozono producido por un generador de ozono, etc., y puede fabricarse agua esteril utilizando el ozono.
Adicionalmente, la presente invencion se refiere a un metodo de acuicultura de tipo agua fluyente que utiliza agua esteril fabricada por dicho metodo de electrolisis.
Conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, es preferible generar oxidantes en el paso de generacion de oxidantes de tal manera que la concentracion de los oxidantes residuales totales (TRO) en el agua de granja sea de 0,1-7,0 ppm. El paso de generacion de oxidantes crea un entorno en el cual diversos germenes nocivos para los peces en el agua de granja son esterilizados por los oxidantes generados. Si el TRO en el agua de granja es inferior a 0,1 ppm, sera diffcil eliminar diversos microorganismos patogenos, tales como virus, germenes, parasitos, etc., que son nocivos para los peces; si el TRO es superior a 7,0 ppm, se requeriran costes significativos para el proceso de eliminacion de oxidantes residuales mediante neutralizacion, y se pueden generar varias sustancias nocivas para los peces (trihalometano, acetonitrilo halogenado, acido acetico halogenado, etc.). Por esta razon, se prefiere generar oxidantes dentro de dicho intervalo. La concentracion de oxidantes residuales se puede regular adecuadamente dentro del intervalo indicado, teniendo en cuenta la calidad del agua de granja, los tipos de peces y las condiciones de la acuicultura: se puede generar una concentracion de 0,1-7,0 ppm para toda la cantidad del agua de granja recogida, o es posible crear condiciones de esterilizacion por generacion de oxidantes a una concentracion de 1,0-700 ppm para la cantidad parcial del agua de granja recogida y por dilucion de la cantidad total de agua recogida para tener una concentracion de oxidantes a un nivel de 0,1-7,0 ppm.
A continuacion, el agua de granja, en la que se generan los oxidantes, se envfa al paso de esterilizacion (c).
El paso (c) tiene por objeto esterilizar los germenes nocivos para los peces en el agua de granja dejando que los oxidantes fluyan en el agua de granja. En este paso, tiene lugar la esterilizacion, dejando que los oxidantes permanezcan en contacto con o se combinen con los germenes nocivos para los peces en el agua de granja durante el tiempo en que el agua de granja fluye en direccion ascendente o descendente a lo largo de la altura entre el tanque de esterilizacion y el suelo. Durante dicho tiempo, el agua de granja mantiene el flujo de agua en el cual la misma se mueve continuamente hasta el paso siguiente durante el proceso de esterilizacion.
En la presente invencion, los "germenes nocivos para los peces" se refieren a la totalidad de diversos virus, germenes, parasitos, germenes patogenos, y microorganismos que causan directa/indirectamente las enfermedades de diversos tipos de peces, incluidos peces jovenes y adultos.
En general, se consideraron metodos para esterilizar el agua de granja mediante irradiacion con luz ultravioleta (UV) del agua de granja antes de suministrarla a los tanques de acuicultura como un medio para destruir los germenes nocivos para los peces. Sin embargo, para una granja de acuicultura que repone agua nueva de granja 1-24 veces al dfa, el tratamiento de una cantidad muy grande de agua de granja, a saber, aproximadamente 60 T por minuto (3.600 T/h) para un tanque de agua de granja que tiene un area de 4.960 m2, sera excesivamente antieconomico y sera diffcil su comercializacion, dado que implica un gran numero de instalaciones y demasiados costes de administracion. Ademas, tal metodo presenta una gran desventaja en el sentido de que el efecto de la esterilizacion se degrada significativamente porque el agua de granja no puede irradiarse con luz UV cuando el agua de granja tiene una gran cantidad de materias en flotacion o materiales en suspension. Por esta razon, dicho metodo no puede
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utilizarse en la mayorfa de las granjas de acuicultura, aun cuando pueda utilizarse en granjas de acuicultura de pequeno tamano y en algunos sistemas acuaticos de recirculacion.
Sin embargo, el paso de esterilizacion conforme a la presente invencion implica una pequena disminucion en el efecto de esterilizacion causado por las materias suspendidas en el agua de granja, asf como menos instalaciones y menores costes de mantenimiento que los de la esterilizacion UV, porque adopta un mecanismo que destruye los germenes nocivos para los peces dejando que el agua de granja contenga oxidantes esterilizadores en el paso de esterilizacion, en el cual los oxidantes se ponen directamente en contacto con los germenes nocivos para los peces. En particular, el paso de esterilizacion tiene un efecto excelente de destruccion de los germenes nocivos para los peces dado que los oxidantes residuales en el agua de granja tienen suficientes efectos esteriles e insecticidas a una concentracion muy baja de 0,5-1 ppm.
No obstante, los oxidantes residuales para esterilizacion de los germenes nocivos para los peces en el agua de granja no solo destruyen los germenes nocivos para los peces, sino que causan tambien la muerte de peces y crustaceos o mariscos cultivados. Por esta razon, es imposible utilizar el agua de granja sin eliminar los oxidantes residuales despues del paso de esterilizacion. En consecuencia, despues del paso de esterilizacion, los oxidantes residuales deben someterse al paso de neutralizacion antes de suministrar el agua esteril de granja al tanque de acuicultura.
Mientras tanto, conforme a la convencion actual, es posible determinar los oxidantes residuales totales (TRO) para determinar el nivel apropiado de oxidantes residuales en el paso de esterilizacion o el paso siguiente al mismo. Para determinar los oxidantes, pueden utilizarse metodos conocidos generalmente, a saber, metodos de determinacion qufmicos y metodos de determinacion ffsicos, en los cuales las determinaciones se realizan mediante un instrumento que utiliza un reactivo coloreado, tal como N,N-dietil-p-fenilenodiamina (DPP) y o-tolidina, asf como electrodos.
Conforme a un ejemplo del metodo de determinacion qufmica, se anade acido sulfurico 1 N a 50 ml de reactivo, de tal manera que el pH se ajusta a 6, y se anaden 5 ml de solucion de Kl al 1%. Posteriormente, se anaden a lo anterior varias gotas de solucion de almidon al 1%, hasta que aparece un color azul. A continuacion, si el color azul desaparece con tiosulfato de sodio 0,001 N, dicho momento es apropiado como punto final. La concentracion de TRO se calcula utilizando la formula matematica 1.
[Ecuacion 1]
TRO (ppm=mg/L) = aF x 1000/X 0,024(0,03456)
En esta ecuacion, se entiende, a: Cantidad adecuada (ml)
F: Factor de la solucion de tiosulfato de sodio 0,001 N X: Muestra de agua de mar (ml)
0,024: Cantidad de ozono (O3) 0,001N correspondiente a la solucion de tiosulfato de sodio.
0,03546: Cantidad de Cl 0,001N correspondiente a la solucion de tiosulfato de sodio.
(Si se quiere expresar Cl2, se multiplica dicha cantidad por 2).
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No obstante, cuando dicho metodo de determinacion qufmica se utiliza para la determinacion de los oxidantes residuales en dicho proceso de determinacion, las determinaciones no se logran facilmente si la concentracion de oxidantes es baja, a saber, inferior a 0,5 ppm.
Para la determinacion con el reactivo de color de la concentracion residual de oxidantes, puede utilizarse un instrumento portatil, tal como el Colorfmetro de Bolsillo HACH II. Dicho instrumento es capaz de determinar la concentracion residual de oxidantes cuando la concentracion de oxidantes es 0,02 ppm o mayor. Otro metodo consiste en determinar los oxidantes residuales totales (TRO) generados mediante electrolisis y multiplicarlos por el factor de conversion de 0,68 (O3, 48/Cl2, 71).
Otro ejemplo es un instrumento de precision, tal como el monitor de cloro residual ABB Limited AW400 y el Siemens Mico2000. La sensibilidad de tales instrumentos de precision es de 0,001 ppm. Como estos instrumentos miden tanto los oxidantes de cloro residual total como el ozono residual total, la suma de los valores de determinacion puede entenderse como el valor de TRO. Sin embargo, los mismos adolecen de la desventaja de que presentan grandes errores para el agua de mar.
Otros metodos para determinar la concentracion residual de oxidantes incluyen ES05310, 2a e IS07393-2 (1985), los dos cuales especifican la prueba de proceso para agua potable con determinaciones de precision menor que 0,005 ppm, y metodos de prueba estandar internacionales tales como el metodo OT y el metodo DPD.
En el paso de esterilizacion citado para eliminacion de los germenes nocivos para los peces del agua de granja utilizando oxidantes residuales en el agua de granja, el proceso consiste en hacer que el agua de granja fluya a traves de camaras mientras se esteriliza cuidadosamente. Durante dicho tiempo, el tiempo de esterilizacion en el paso de esterilizacion sera tal que se eliminen todos los germenes nocivos para los peces en el agua de granja, y dicho tiempo puede determinarse dependiendo de la condicion del agua de granja y la concentracion residual de oxidantes: el mismo es preferiblemente 1-32 min y, mas preferiblemente, 4-8 min. Si la esterilizacion debe llevarse a cabo durante menos de 1 minuto, la concentracion de oxidantes residuales debe ser mayor, en cuyo caso la eliminacion de la alta concentracion de oxidantes requerira costes considerables, y la alta concentracion puede causar un problema de generacion de diversas sustancias nocivas para los peces (trihalometano, acetonitrilo halogenado, acido acetico halogenado, etc.). Ademas, para la esterilizacion durante un largo perfodo, por ejemplo, 32 minutos o mas, la concentracion de oxidantes residuales se ajusta a un nivel bajo. Sin embargo, ello no es deseable porque los efectos esteriles e insecticidas son debiles, aun cuando la eliminacion de los oxidantes es mas facil. Un tiempo de esterilizacion muy largo puede generar sustancias nocivas para los peces y puede ser ineficiente en terminos de efectividad en costes, asf como el tiempo y el espacio requeridos para la operacion del sistema.
En el agua de granja que se ha sometido al paso de esterilizacion, es necesario un proceso para eliminacion de los oxidantes residuales, aun cuando se esterilizan los germenes nocivos para los peces. Por esta razon, en la presente invencion, el agua de granja esterilizada se envfa al paso de neutralizacion (d) para eliminacion de los oxidantes residuales.
El paso de neutralizacion (d) tiene por objeto eliminar los oxidantes residuales por introduccion de neutralizadores en el agua de granja esterilizada, con lo cual se eliminan virtualmente la totalidad o practicamente la totalidad de los oxidantes residuales de tal manera que el agua de granja tiene una calidad que es muy apropiada como agua de granja para peces.
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Conforme a la presente invencion, se introducen neutralizadores en el paso de neutralizacion, siendo un metodo de bajo coste y muy eficiente para la eliminacion de los oxidantes residuales.
En general, para el metodo existente de utilizacion de carbono activado para eliminacion de oxidantes, el agua de granja que contiene una concentracion de oxidantes de 0,1-7,0 ppm (mg/L) se suministra a granjas de acuicultura que tienen un tamano de aproximadamente 5.000 m2 a una velocidad de 60 T/min, y se requiere un tanque de filtracion significativamente grande o un numero de tanques de filtracion basados en carbono activado a fin de reducir los oxidantes a un nivel de 0,003 ppm o menos, que es adecuado para la acuicultura. Sin embargo, los metodos basados en carbono activado adolecen de limitaciones en el sentido de que es imposible reducir el nivel de oxidantes a 0,003 ppm instantaneamente y que los oxidantes se reducen solo a 0,01 ppm. Aun cuando tales metodos pueden reducir el nivel de oxidantes a 0,003 ppm cuando el agua de granja se somete a varios pasos, o cuando el nivel de oxidante antes del tratamiento es bajo a 0,01 ppm, no pueden aplicarse a granjas de acuicultura y pueden aplicarse de manera muy limitada a granjas de plantas jovenes de pequeno tamano, el tratamiento sanitario de crustaceos o mariscos vivos o en laboratorios.
Sin embargo, la presente invencion hace posible la eliminacion de oxidantes residuales por el paso de neutralizacion con un metodo de neutralizacion apropiado utilizando una cantidad minima de neutralizadores a una cierta concentracion o inferior que son seguros para los peces.
Conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, puede utilizarse aireacion o un acelerador de la neutralizacion, o ambos, ademas de la introduccion de neutralizadores. La realizacion preferida de la presente invencion puede comercializarse generalmente dado que la utilizacion de dichos medios puede neutralizar los oxidantes de una manera muy eficiente y a costes bajos, tal que el tiempo de neutralizacion o el nivel de oxidantes se reduce aun mas, y la concentracion de los oxidantes residuales llega a ser 0,06 ppm o menos; preferiblemente, 0,01 ppm o menos; o mas preferiblemente, 0,003 ppm o menos.
Conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, el paso de esterilizacion (c) tiene lugar preferiblemente durante 1-28 minutos y, mas preferiblemente, durante 4-12 minutos. El tiempo de esterilizacion en el paso de esterilizacion puede determinarse teniendo en cuenta la calidad del agua de granja y la concentracion residual inicial de los oxidantes. El paso de esterilizacion se refiere al tiempo antes de la realizacion del paso de neutralizacion, y el proceso de esterilizacion puede continuar temporalmente durante el paso de neutralizacion por utilizacion de los oxidantes residuales parciales.
Conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, para la introduccion de los neutralizadores en el paso de neutralizacion, es preferible introducir una cantidad de los neutralizadores tal que la cantidad de los neutralizadores sea un poco mayor que la ratio de la concentracion equivalente de los oxidantes residuales en el agua de granja a la concentracion equivalente de los neutralizadores. Preferiblemente, los neutralizadores se introducen de tal manera que su concentracion equivalente es dos veces o menos que la de los oxidantes residuales. Esto es debido a que, si se introducen demasiados neutralizadores, los neutralizadores que quedan sin ser utilizados para la neutralizacion pueden ser nocivos para los peces. Otra razon es que es necesario utilizar una cantidad minima de neutralizadores o sustancias post-neutralizacion dentro de una concentracion limitada que no sea nociva para los peces.
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Por esta razon, conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, pueden utilizarse neutralizadores tfpicos, tales como bases inorganicas de tiosulfato. Mas especfficamente, pueden utilizarse tiosulfato de sodio y tiosulfato de calcio, o pueden utilizarse uno o mas productos qufmicos seleccionados de bases inorganicas de tiosulfato, ditionito de sodio, acido ascorbico, ascorbato acido de sodio, cistefna, sulfito gaseoso, sulfito de sodio, meta-bisulfito de sodio, meta-bisulfito de potasio, bisulfito de sodio y peroxido en el paso de neutralizacion. Conforme a la presente invencion, la utilizacion de neutralizadores distintos de los neutralizadores tfpicos mencionados anteriormente puede conducir a un tiempo de neutralizacion muy largo o a la dificultad de neutralizar los oxidantes residuales hasta un nivel de 0,06 ppm o menos o, mas preferiblemente, 0,01 ppm o menos, sin un proceso de neutralizacion adicional. Ademas, un tiempo de neutralizacion prolongado sera menos eficaz en costes, porque se requiere un mayor numero de camaras, o mas espacio e instalaciones para la neutralizacion, o porque se requiere una mayor cantidad de neutralizadores, lo cual conducira a su vez a otro problema de nocividad porque quedara una cantidad mayor de neutralizadores en el agua de granja neutralizada despues de la neutralizacion.
En la presente invencion, pueden utilizarse el anhfdrido o hidrato de tiosulfato de sodio, o ditionito de sodio. Ademas, en cuanto a los neutralizadores, se puede preparar una solucion acuosa, e introducirla en el agua de granja esterilizada despues que se ha completado el paso de esterilizacion.
En la presente invencion, los neutralizadores se refieren a las sustancias utilizadas para eliminar la toxicidad de los oxidantes residuales en el agua de granja. Por esta razon, es necesario minimizar la cantidad de neutralizadores utilizada, dado que los neutralizadores son tambien toxicos para los peces. Dicho de otro modo, los neutralizadores para los oxidantes deben ser seguros para los peces, asf como las sustancias generadas despues de la neutralizacion. Ademas, dado que las aguas residuales de la acuicultura, que se generan a partir del agua de granja y se descargan a rfos, mares, etc., no deben deteriorar el entorno, las mismas no deben afectar a la DQO y la DBO dentro de los criterios del agua de descarga.
Por tanto, conforme a la presente invencion, es preferible utilizar dichos neutralizadores y minimizar su cantidad. Conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, es necesario introducir la cantidad de neutralizadores de tal manera que la concentracion de los neutralizadores sea mayor que la concentracion equivalente-a-equivalente de los oxidantes residuales y los neutralizadores. Preferiblemente, los neutralizadores deben introducirse de tal modo que su concentracion equivalente sea dos veces o menos que la de los oxidantes residuales. El paso de neutralizacion convierte los oxidantes en sales neutras que no son nocivas para los peces, de tal modo que puede fabricarse agua de granja esteril, en la que se ha eliminado la totalidad o la mayorfa de los oxidantes, y la concentracion residual de los neutralizadores se halla a un nivel que no es nocivo para los peces.
Por ejemplo, cuando se generan oxidantes en el agua de granja, el agua de granja tendra de 5 a 20 tipos de oxidantes, tales como NaOCl, NaOBr y O3. Esta vez, en el paso de neutralizacion, se muestra un ejemplo del mecanismo de reaccion de los neutralizadores con respecto a los oxidantes en el agua de granja, en la formula de reaccion 3. Por este mecanismo de reaccion, los oxidantes residuales en el agua de granja esterilizada se eliminan mediante neutralizacion.
[Formula de reaccion 3] NaOCI (oxidante) + H2O2 (agente neutralizador de la oxidacion) ^ NaCI
+ H2O + O2 f NaOBr (oxidante) + H2O2 (agente neutralizador de la oxidacion) ^ NaBr + H2O + O2 f Zn (agente
reforzador de la neutralizacion metalico) + NaOCI (oxidante) ^ ZnO + NaCI NaHSO3 (agente neutralizador reductor) + NaOCI (oxidante) ^ NaCI + NaHSO4 NaOCI (oxidante) + Na2S2O3 (agente neutralizador de sal neutra) + 2NaOH
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^ NaCI + 2Na2SO4 + H2O O3 (oxidante) + 3SO2 (agente neutralizador gaseoso) + 3H2O ^ 3H2SO4 2Na2S2O4 (agente neutralizador de sal neutra) + H2O ^ Na2S2O3 + 2NaHSO3.
Como se muestra en la formula de reaccion, la presente invencion proporciona un metodo de esterilizacion que es diferente de los metodos existentes y que puede utilizarse como un sistema de acuicultura esteril deseable, en donde los oxidantes residuales en el agua de granja se eliminan por neutralizacion utilizando neutralizadores, se destruyen todos los germenes nocivos para los peces en el agua esteril de granja que se ha sometido a esterilizacion y neutralizacion, practicamente no queda oxidante residual alguno nocivo para los peces en el agua de granja esteril, no queda cantidad alguna o solo una pequena cantidad de neutralizadores nocivos para los peces en el agua de granja, y las aguas residuales de la acuicultura no deterioran en absoluto el entorno.
Conforme a la presente invencion, es posible crear adicionalmente condiciones para minimizar la cantidad de neutralizadores introducida en el paso de neutralizacion.
Para este proposito, en el paso de neutralizacion, puede introducirse adicionalmente un acelerador de la neutralizacion hecho de sustancias de neutralizacion metalicas en las camaras a traves de las cuales fluye el agua de granja esterilizada. Conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, puede llevarse a cabo una neutralizacion apropiada a fin de reducir los oxidantes con los aceleradores de la neutralizacion que pueden introducirse adicionalmente en el paso de neutralizacion, en el cual, para los aceleradores de la neutralizacion, pueden seleccionarse preferiblemente uno o mas metales seleccionaos de, por ejemplo, metales de transicion o metales pertenecientes al grupo IVA, mas preferiblemente, uno o mas metales seleccionados del grupo IIIB, VIIIB, IB, VIB y IVA, y muy preferiblemente, uno o mas metales seleccionados de los grupos de zinc, hierro, cobre, cromo, estano o sus iones. Durante este tiempo, pueden introducirse los aceleradores de la neutralizacion en uno o mas tipos seleccionados de disenos de malla, polvos, granulos porosos o no porosos, pelets porosos, bloques cilfndricos, o placas hechas de dichas sustancias metalicas. Los aceleradores de la neutralizacion pueden facilitar la reaccion de neutralizacion en el agua de granja.
Adicionalmente, conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, se puede anadir un paso de aireacion al paso de neutralizacion para eliminacion de los oxidantes por soplado de aire. Los metodos para soplado de aire en el paso de aireacion pueden incluir, pero sin caracter limitante, los medios tfpicos de una soplante o un compresor. La adicion del paso de aireacion para soplado de aire puede reducir tambien adicionalmente los oxidantes por acelerar la reaccion de neutralizacion junto con los aceleradores de neutralizacion. La misma puede hacer tambien que los aceleradores de la neutralizacion se extiendan y se muevan para facilitar su reaccion con el agua de granja. Conforme a la presente invencion, en lugar de la aireacion, puede utilizarse tambien un mezclador para hacer que los aceleradores de neutralizacion se extiendan en el agua de granja. Alternativamente, pueden utilizarse a la vez para este proposito aireacion y la mezcladura.
Conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, en el paso de neutralizacion, pueden utilizarse tanto aireacion como mezcladura ademas de la introduccion de neutralizadores. Cuando se sopla aire desde la parte inferior del sistema en el paso de aireacion, puede implementarse una neutralizacion de modo muy preferible dado que los aceleradores de la neutralizacion, que estan hechos de dichas sustancias metalicas y se anaden al agua de granja que contiene los neutralizadores y que fluye en las camaras, pueden contribuir a la eficiencia de la neutralizacion al extenderse y moverse rapidamente en el agua de granja.
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Conforme a la presente invencion, la neutralizacion de los oxidantes residuales en el agua de granja esterilizada en dicho metodo utilizando los neutralizadores puede reducir bastante facilmente los oxidantes residuales en el agua de granja a un nivel de 0,06 ppm o menos o, mas preferiblemente, 0,01 ppm o menos. Sin embargo, puede no ser facil reducir los oxidantes residuales en el agua de granja a un nivel de 0,005 ppm o, mas preferiblemente, 0,003 ppm. En tal caso, para tratar una gran cantidad de agua de granja en un perfodo de tiempo breve a fin de reducir los oxidantes residuales a un nivel de 0,003 ppm o menos, pueden utilizarse uno o mas neutralizadores seleccionados de bases inorganicas de tiosulfato, ditionito de sodio, acido ascorbico, ascorbato acido de sodio, cistefna, sulfito gaseoso, sulfito de sodio, meta-bisulfito de sodio, meta-bisulfito de potasio, bisulfito de sodio y peroxido. En particular, a fin de reducir el tiempo de la reaccion de neutralizacion a fin de reducir los oxidantes, es necesaria una introduccion adicional de aceleradores de la neutralizacion hechos de dichas sustancias metalicas junto con la introduccion de dichos neutralizadores y una aplicacion adicional del paso de aireacion. Por ejemplo, tales procesos pueden reducir los oxidantes residuales en agua de granja que tiene una gran cantidad de 60 T/min o mas a un nivel de 0,330 ppm o menos dentro de un maximo de 1 hora.
Mientras tanto, conforme a la presente invencion, el paso de esterilizacion (c) y el paso de neutralizacion (d) se llevan a cabo consecutivamente como si estuvieran conectados entre si directamente en el proceso en que el agua de granja fluye continuamente. Ademas, conforme a la convencion actual, el paso de esterilizacion (c) y el paso de neutralizacion (d) se llevan a cabo en un numero multiple de camaras que estan compartimentadas por paredes tabicadas, en donde el agua de granja es conducida o bombeada en las camaras compartimentadas, fluye en una direccion, y se somete a los pasos (c) y (d).
Conforme a la presente invencion, tanto el paso de esterilizacion como el paso de neutralizacion comprenden un numero multiple de camaras, en las cuales la trayectoria de flujo esta estructurada de tal manera que el flujo pasa a traves de las partes superiores y las partes inferiores de las camaras, de tal manera que el agua de granja se somete al paso de esterilizacion mientras fluye continuamente hacia arriba y hacia abajo a traves del camino de flujo, y se somete luego al paso de neutralizacion mientras fluye de una manera similar. Mas especfficamente, el agua de granja que contiene oxidantes fluye a traves de la parte inferior de la camara 1 a la camara 2, y fluye a traves de la parte superior de la camara 2. Posteriormente, cuando los neutralizadores se introducen en el paso superior de la camara 2 entre la camara 2 y la camara 3, el agua de granja se somete al paso de neutralizacion mientras fluye a traves de la camara 3 hasta varias camaras siguientes, por ejemplo, la camara 4 a la camara 8, de una manera similar a la que pasa la misma a traves de la camara 1 a la camara 2. Si el sistema esta estructurado de tal manera que el agua de granja fluye hacia arriba y hacia abajo a traves de camaras multiples cuando se somete al paso de esterilizacion y el paso de neutralizacion, el metodo de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente puede aplicarse preferiblemente en un espacio relativamente pequeno y puede actuar favorablemente en terminos de las condiciones de contacto con los oxidantes en el paso de esterilizacion y la reaccion de neutralizacion en el paso de neutralizacion.
El numero de camaras a traves de las cuales fluye el agua de granja entre el paso de esterilizacion y el paso de neutralizacion puede determinarse dependiendo de la calidad del agua de granja, la concentracion de los oxidantes generados, las condiciones de funcionamiento del paso de esterilizacion y el paso de neutralizacion, el tamano o los entornos locales de la acuicultura, las dimensiones de las camaras, el tamano de la granja, y la cantidad de suministro del agua de granja, etc. El numero total de camaras para el paso de esterilizacion y el paso de neutralizacion es de dos a ocho y, preferiblemente, cuatro a seis, teniendo en cuenta el efecto de esterilizacion, el efecto de neutralizacion, el ajuste del tiempo de neutralizacion, etc.
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Conforme a la presente invencion, los oxidantes residuales contenidos en el agua de granja se eliminan en el paso de neutralizacion, en el cual los oxidantes se mantienen en una concentracion considerable en el agua de granja en la fase temprana del paso de neutralizacion y que disminuye gradualmente junto con el progreso de la neutralizacion. Por esta razon, dado que la concentracion de los oxidantes residuales en el agua de granja es grande en la fase temprana del paso de neutralizacion, la esterilizacion puede continuar parcialmente en el paso de neutralizacion, aun cuando el agua de granja ha pasado ya por el paso de esterilizacion. Sin embargo, en la fase posterior de la neutralizacion, la esterilizacion no tiene lugar practicamente dado que la mayorfa de los oxidantes se han eliminado, y la mayorfa de los germenes nocivos para los peces han sido destruidos.
Como tal, la presente invencion que hace posible una esterilizacion muy eficiente del agua de granja puede implementarse de tal manera que el paso de esterilizacion y el paso de neutralizacion se llevan a cabo continuamente, y la esterilizacion continua en la fase temprana del paso de neutralizacion.
Conforme a la presente invencion, el agua de granja esteril, que se ha sometido al paso de esterilizacion y al paso de neutralizacion, puede suministrarse directamente a un tanque de acuicultura, en el cual la concentracion de los oxidantes en el agua esteril de granja deberfa ser de 0,06 ppm o menos; preferiblemente, 0,01 ppm o menos; mas preferiblemente, 0,005 ppm o menos; o 0, que es apropiado muy preferiblemente para la acuicultura. Adicionalmente, la concentracion de los neutralizadores deberfa ser 1 ppm o menos; preferiblemente, 0,01 ppm o menos; mas preferiblemente, 0,5 ppm o menos; y muy preferiblemente, 0.
Conforme a una realizacion de la presente invencion, si, por ejemplo, el tanque de tratamiento del agua de granja tiene una estructura que consta de ocho camaras compartimentadas para el paso de esterilizacion y el paso de neutralizacion para la esterilizacion de larga duracion del agua de granja que contiene oxidantes, el agua de granja que contiene los oxidantes se somete al paso de esterilizacion, a traves por ejemplo de cinco camaras, desde la camara 1 a la camara 5, teniendo lugar la esterilizacion en el agua de granja propiamente dicha mientras esta fluye desde la camara 1 a la camara 5. Posteriormente, se introducen los neutralizadores en la parte superior de la camara 5, y el agua de granja, que se ha sometido a la esterilizacion desde la camara 1 a la camara 5, fluye a traves de tres camaras, desde la camara 6 a la camara 8, en las cuales se somete la misma al paso de neutralizacion.
Conforme a la presente invencion, tanto el tiempo de esterilizacion como el tiempo de neutralizacion pueden ajustarse y disenarse dependiendo del numero y tamano de las camaras que tienen paredes tabicadas dentro del tanque de tratamiento del agua de granja. Por ejemplo, para una granja de tipo tanque de agua de interior que tiene una superficie de agua de 5.000 m2, en la que se bombea una cantidad de agua de granja de 60 m3/min, los oxidantes se generan continuamente a un nivel de 0,7 ppm, y el tiempo de esterilizacion es 4 minutos: si las dimensiones de cada una de las ocho camaras compartimentadas son 6 m de longitud, 5 m de anchura y 8 m de altura, cuando el tiempo de flujo es 4 minutos, el tiempo de esterilizacion sera naturalmente 4 minutos, y el tiempo de neutralizacion para eliminacion de los oxidantes se calculara que son 28 minutos, es decir, 4 minutos x 7 camaras. Mientras tanto, si no se necesita esterilizacion para una parte del agua de granja que tiene un volumen de flujo de 30 m3/min suministrada a partir de agua subterranea, entonces se necesitara esterilizacion solo para los 30 m3/min restantes que no son de agua subterranea. Si las dimensiones de cada camara son 6 m de longitud, 5 m de anchura y 8 m de altura, el tiempo de esterilizacion sera 8 min, y l tiempo de neutralizacion se calculara como 56 min, es decir, 8 min x 7 camaras.
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Como no solo los tipos de neutralizadores y el tiempo de neutralizacion son muy importantes en el paso de neutralizacion, dependiendo de la concentracion de los oxidantes generados, la neutralizacion debena llevarse a cabo de tal manera que el tiempo de neutralizacion sea breve, a saber, 1-48 min. y la concentracion de los oxidantes residuales sea 0,06 ppm o menos o, preferiblemente, 0,01 ppm o menos. En la presente invencion, el tiempo de neutralizacion preferido es 1 a 16 minutos, y la concentracion preferida de oxidantes residuales es 0,06 ppm o menos. Si el tiempo de neutralizacion es largo y el numero de camaras de neutralizacion es mayor que siete, diffcilmente se puede comercializar para la industria de la acuicultura porque la eficiencia del tratamiento llegara a ser muy baja en terminos de espacio y tiempo para la neutralizacion.
Dicho de otro modo, conforme a la presente invencion, dado que la concentracion de la infeccion causada por germenes patogenos y microorganismos patogenos, tales como el escuticociliato, vana dependiendo de las regiones, la concentracion de oxidantes generados en el agua de granja recogida y el tiempo de esterilizacion pueden ajustarse dependiendo de las condiciones in situ de las explotaciones de acuicultura. Por consiguiente, el tamano y el numero de las camaras para el paso de esterilizacion y el paso de neutralizacion se pueden ajustar de manera diferente, como se ha ilustrado anteriormente.
Como tal, conforme a una realizacion de la presente invencion, el agua de granja esterilizada que se ha tratado en un numero multiple de camaras en el paso de neutralizacion puede neutralizarse de tal manera que la concentracion de los oxidantes residuales totales llegue a ser casi 0, 0,06 ppm o menos, o 0,003 ppm o menos en la mayona de los casos, dependiendo de los tipos de neutralizadores y del tiempo de neutralizacion. En el paso de neutralizacion conforme a la presente invencion, los oxidantes pueden eliminarse facilmente de una manera economica en costes y muy eficiente porque no menos del 99%, a saber, el 99,9% de los oxidantes residuales totales en el agua de granja esterilizada se elimina en la mayona de los casos.
Conforme a la presente invencion, el agua esteril de granja que se ha sometido al paso de neutralizacion se envfa al paso de suministro en agua esteril de granja (e) y se suministra a un tanque de agua de granja de una granja de acuicultura.
Esta vez, solo el agua esteril de granja puede suministrarse al tanque de agua de granja o puede suministrarse mezclada con otra agua de granja, tal como el agua subterranea que no contiene germenes nocivos para los peces. En el agua esteril de granja suministrada al tanque de agua de granja conforme a la presente invencion, se destruyen los germenes nocivos para los peces, y no queda cantidad alguna, o muy pequena, de oxidantes residuales, lo cual puede crear condiciones muy favorables para la acuicultura y puede mejorar la eficiencia de la acuicultura en gran medida.
Conforme a la presente invencion, el agua esteril de granja se suministra continuamente al tanque de agua de granja y las aguas residuales se descargan continuamente del mismo de manera preferible. Por esta razon, el agua de granja puede permanecer constantemente llena de agua de granja de alta calidad dado que el agua esteril de granja suministrada se suministra continuamente como reposicion y se descarga sin permanecer en el agua de granja durante largo tiempo.
Conforme a la presente invencion, el agua esteril de granja suministrada al agua de granja se somete al paso de descarga de aguas residuales de acuicultura (f), en el cual las aguas residuales de acuicultura se descargan del tanque de agua de granja. Como tal, el agua esteril de granja se suministra continuamente al tanque de agua de
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granja, y las aguas residuales de la acuicultura se descargan continuamente despues que el agua esteril de granja se utiliza en la acuicultura. Las aguas residuales descargadas de la acuicultura son ecologicas, teniendo una calidad esteril, y no tendran efecto perjudicial alguno para el entorno.
Mientras tanto, la presente invencion incluye un sistema de acuicultura esteril al que se aplica un metodo de acuicultura esteril de tipo agua fluyente.
La realizacion preferida del sistema de acuicultura esteril de tipo agua fluyente, en el cual se aplica el metodo de acuicultura esteril de tipo agua fluyente conforme a la presente invencion, puede tener una estructura como se describe en las Figuras 2, 3a y 3b. La Figura 2 es una vista esquematica de una realizacion del sistema de acuicultura esteril de tipo agua fluyente conforme a la presente invencion, que proporciona una descripcion detallada de una realizacion del sistema de acuicultura esteril (SAS).
Como se muestra en la Figura 2, el sistema de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente conforme a la presente invencion puede consistir en una parte de suministro de agua de granja (100); una parte de generacion de oxidantes (200); una parte de esterilizacion (300), que incluye camaras de flujo de agua de granja; una parte de neutralizacion (400), que incluye camaras de flujo de agua de granja; una parte de suministro de agua esteril de granja (600) para suministrar agua esteril de granja a un tanque de agua de granja (500); y una parte de descarga de aguas residuales de acuicultura (700).
Conforme a la presente invencion, para la recogida de agua dulce o agua de mar, pueden conectarse tuberfas de transporte de agua de granja a la parte de suministro de agua de granja (100) desde un lugar donde existe agua dulce o agua de mar. La parte de suministro de agua de granja (100) puede incluir una bomba para suministro de agua.
El agua de granja recogida por la parte de suministro de agua de granja (100) se transporta a la parte de generacion de oxidantes (200). La parte de generacion de oxidantes (200) esta estructurada preferiblemente de tal manera que incluye un tanque para el pre-tratamiento del agua de granja, y el tanque de agua esta equipado con un dispositivo de generacion de oxidantes (210) para generar oxidantes en el agua de granja. Esta vez, para el dispositivo de generacion de oxidantes se puede utilizar un electrolizador.
El agua de granja, en la que se generan los oxidantes mediante un dispositivo de generacion de oxidantes en la parte de generacion de oxidantes (200), se transporta a la parte de esterilizacion (300) mediante un dispositivo de transporte de agua de granja (tal como una bomba). La parte de esterilizacion (300) incluye camaras de flujo de agua de granja, en las cuales los germenes nocivos para los peces existentes en el agua de granja son esterilizados por los oxidantes residuales en el agua de granja mientras fluye el agua de granja suministrada.
Conforme a la estructura tfpica de la realizacion preferida de la presente invencion, la parte de esterilizacion (300) puede estar estructurada de modo que tenga, por ejemplo, un total de ocho camaras, tal como se muestra en las Figuras 3a y 3b.
Las Figuras 3a y 3b son vistas ilustrativas de una realizacion especffica de la estructura de la parte de esterilizacion (300) y la parte de neutralizacion (400), que son las partes principales del sistema de acuicultura esteril conforme a la presente invencion, en las cuales la Figura 3a es una vista esquematica de las ocho camaras que comprenden la
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parte de esterilizacion (300) y la parte de neutralizacion (400), ilustrando las flechas la trayectoria de movimiento del agua de granja a traves de las camaras, y la Figura 3b es una vista esquematica de la estructura en planta de las ocho camaras que comprenden la parte de esterilizacion (300) y la parte de neutralizacion (400).
Como se muestra en las Figuras 3a y 3b, la parte de esterilizacion (300) puede comprender una o mas, por ejemplo, dos, camaras de flujo de agua de granja (310 y 320) para el suministro y movimiento continuos del agua de granja. El agua de granja que contiene los oxidantes generados por la parte de generacion de oxidantes (200) es esterilizada por los oxidantes que entran en contacto con los germenes nocivos para los peces en el agua de granja mientras el agua de granja fluye a traves de la camara 1 (310) y la camara 2 (320), que son las camaras de flujo de agua de granja de la parte de esterilizacion (300). La parte de esterilizacion que tiene dos camaras de flujo de agua de granja (310 y 320) puede estructurarse alternativamente de modo que tenga una, dos o mas camaras.
El agua de granja esterilizada en la parte de esterilizacion (300) fluye a la parte de neutralizacion (400), en donde los oxidantes residuales se neutralizan para ser eliminados del agua de granja. La parte de neutralizacion (400) conforme a la presente invencion tiene una parte de introduccion de neutralizadores (401), en la que se introducen los neutralizadores mientras fluye el agua de granja esterilizada, y camaras de flujo de agua de granja, en las cuales los oxidantes residuales en el agua de granja se eliminan por neutralizacion mientras el agua de granja que contiene los neutralizadores fluye continuamente.
La parte de neutralizacion (400) tiene varias camaras de flujo de agua de granja (430, 440, 450, 460, 470 y 480) de una manera similar o, preferiblemente, de la misma manera que la de la parte de esterilizacion (300). Las camaras de flujo de agua de granja de la camara 3 (430) a la camara 8 (480) de la parte de neutralizacion (400) estan estructuradas en intervalos uniformes. Por esta razon, despues que tiene lugar la esterilizacion en la camara 1 (310) y la camara 2 (320) de la parte de esterilizacion (300), el agua de granja esterilizada se neutraliza mientras fluye continuamente de manera identica en la camara 3 (430) a la camara 8 (480) de la parte de neutralizacion.
Conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, uno o mas aceleradores de la neutralizacion (402) seleccionados de dichos metales de transicion o metales pertenecientes a la familia IVA pueden introducirse en cada una de las camaras de la parte de neutralizacion (400). Las formas especfficas de los aceleradores de la neutralizacion (402) pueden ser disenos de malla, polvos, granulos porosos o no porosos, pelets porosos, bloques cilfndricos, o placas que pueden acelerar la neutralizacion por expandir el area de los neutralizadores que entran en contacto con el agua de granja. La introduccion de los neutralizadores facilita la neutralizacion de los oxidantes residuales en el agua de granja, y aquellos pueden introducirse adicionalmente en algunas o todas las partes de las camaras de la parte de neutralizacion (400).
Adicionalmente, conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, pueden instalarse dispositivos de aireacion (403) en cada una de las camaras de la parte de neutralizacion (400). En particular, los dispositivos de aireacion (403) aplicados ademas de los neutralizadores pueden facilitar la neutralizacion por extender los neutralizadores en las camaras de neutralizacion, y pueden aplicarse adicionalmente por separado para acelerar la neutralizacion. Ademas, pueden instalarse mezcladores (no representados) en la camara para mezclar el agua de granja o los aceleradores de la neutralizacion a fin de facilitar la neutralizacion. Como ejemplo especffico, pueden incluirse ademas uno o mas tipos de dispositivos seleccionados de un grupo de una soplante para generacion de burbujas a fin de mejorar la eficiencia de reaccion de las camaras, un compresor a fin de reducir el tiempo de reaccion por facilitacion del contacto de los neutralizadores con la sustancia en el agua de granja por mezcla del
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agua de granja con la fuerza del aire, un mezclador para aumentar el tiempo en que los neutralizadores estan en contacto con los oxidantes en el agua de granja con fuerza ffsica, y una bomba de circulacion para hacer fluir el agua de granja mientras gira varias veces.
Conforme a la presente invencion, cada una de las camaras desde la camara 1 (310) a la camara 8 (380) tiene paredes tabicadas que la separan de otra camara por compartimentacion. Para explicar la estructura de las paredes tabicadas, haciendo espedficamente referencia a las Figuras 3a y 3b, la parte inferior de la pared tabicada entre la camara 1 (310) y la camara 2 (320) esta abierta a una altura dada, y la parte superior de la pared tabicada entre la camara 2 (320) y la camara 3 (430) esta rebajada a una altura dada. Por esta razon, el agua de granja fluye desde la parte superior de la camara 1 (310) a la parte inferior de la camara 2, y fluye desde la parte inferior de la camara 2 (320) a la parte superior de la camara 3 (430) de tal manera que rebosa por la parte superior a la camara siguiente. Por consiguiente, el agua de granja fluye continuamente en el tipo de agua fluyente mientras se introduce por la parte superior de la camara 1 (310), y fluye hacia arriba y hacia abajo en direccion descendente hasta la camara 8 (480).
En el proceso en el que el agua de granja que contiene los oxidantes fluye desde la camara 1 (310) a la camara 8 (480), la esterilizacion del agua de granja tiene lugar por los oxidantes residuales en ella mientras la misma fluye entre la camara 1 (310) y camara 2 (320), y la neutralizacion comienza cuando se suministran los neutralizadores desde el dispositivo de suministro de neutralizador (401) en la parte superior de la camara 2 (320) y mientras el agua de granja rebosa desde la camara 2 (320) a la parte superior de camara 3 (430). Posteriormente, el agua de granja esterilizada se neutraliza mientras la misma fluye entre la camara 3 (430) y la camara 8 (480). Por dicho proceso, los oxidantes residuales en el agua de granja se eliminan gradualmente, de tal modo que la neutralizacion se ha completado cuando el agua de granja alcanza la camara 8 (480) y de tal modo que los oxidantes en el agua de granja no dejan practicamente residuo alguno, al menos 0,06 ppm o menos, y preferiblemente se mantiene por debajo de 0,003 ppm. Posteriormente, el agua esteril de granja se envfa al tanque de agua de granja (500) donde tiene lugar la acuicultura.
Conforme a la presente invencion, la parte de suministro en agua esteril de granja (600) que suministra agua de granja esteril, que ha sido esterilizada y neutralizada y fluye desde la camara 8 (480), que esta localizada al final de la parte de neutralizacion (400), al tanque de agua de granja (500) puede incluir un tanque de mezcla (610), en el cual se mezclan agua subterranea esteril y agua de mar. El tanque de mezcla (610) puede estar estructurado de tal manera que el mismo se encuentre a una altura de varios metros del suelo y tal que suministra agua esteril de granja al tanque de agua de granja (500) utilizando la presion del agua. Esta vez, el diseno puede hacerse de tal modo que el tanque de mezcla (610) este localizado a la misma altura que las camaras en la parte de esterilizacion (300) y la parte de neutralizacion (400).
El agua esteril de granja suministrada al tanque de agua de granja (500) proporciona un entorno en el cual los peces pueden cultivarse de manera saludable en el agua esteril de granja del tanque de agua de granja (500).
Despues de ser utilizada para la acuicultura en el tanque de agua de granja (500), el agua esteril de granja se descarga continuamente a traves de la parte de descarga de aguas residuales de acuicultura (700). De este modo, las aguas residuales de la acuicultura descargadas no afectan negativamente al entorno dado que las sustancias nocivas en el agua de granja se han esterilizado y neutralizado y porque el agua de granja esteril ha sido utilizada por los peces de manera natural.
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Al mismo tiempo, conforme a la presente invencion, la estructura de la parte de esterilizacion (300) y la parte de neutralizacion (400) del sistema de acuicultura esteril tiene una importancia caracterfstica, porque las partes estan estructuradas de una manera muy eficiente y preferible.
La realizacion preferida de la presente invencion ilustra un sistema de acuicultura esteril que esta compuesto por un total de ocho camaras, a saber, la camara 1 a la camara 8, para la parte de esterilizacion y la parte de neutralizacion, en donde la parte de esterilizacion (300) esta compuesta de dos camaras, y la parte de neutralizacion (400) esta compuesta de seis camaras.
Conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, la parte de esterilizacion (300) puede estar constituida por una a siete camaras, y la parte de neutralizacion puede estar constituida tambien por una a siete camaras. Con dicho numero de camaras, puede estructurarse un sistema de acuicultura esteril, al cual se puede aplicar el metodo de acuicultura esteril de tipo agua fluyente conforme a la presente invencion, en tanto que el numero, las dimensiones y la forma de las camaras en la parte de esterilizacion y la parte de neutralizacion pueden ajustarse y disenarse adecuadamente dependiendo del tamano de una granja de acuicultura, y de la calidad/cantidad del agua de granja.
Como se ha mencionado anteriormente, conforme a la realizacion preferida de la presente invencion, puede instalarse un suministrador de ozono o un electrolizador en la parte de generacion de oxidantes (200) de tal manera que se generen oxidantes en el agua de granja suministrada desde la parte de suministro de agua de granja (100). Posteriormente, el agua de granja que contiene los oxidantes generados se suministra a las camaras de la parte de esterilizacion (300).
Tanto la parte de esterilizacion (300) como la parte de neutralizacion (400) tienen varias camaras compartimentadas, y cada una de las camaras puede estar dispuesta de modo que tenga una estructura en la que se conduce o bombea el agua de granja. Conforme a la presente invencion, las camaras pueden estar compartimentadas por una pared tabicada o paredes tabicadas, cuyo numero es el numero de las camaras menos uno, dependiendo del numero total de camaras. La parte inferior de la primera pared tabicada tiene un orificio que hace posible la entrada del agua de granja. Posteriormente, el agua de granja fluye a la primera camara a traves de su parte inferior y continua fluyendo a la camara siguiente. La parte superior de la segunda pared tabicada siguiente tiene una parte de rebosamiento cuya altura es menor que la del tabique siguiente, de tal manera que el agua de granja rebosa sobre el tabique de la segunda camara a la tercera camara. La estructura hace posible que el agua de granja fluya a traves de las partes inferiores de las paredes tabicadas en los lugares de numero impar, y de las partes superiores de las paredes tabicadas en los lugares de numero par. Como tal, cuando el agua de granja fluye a traves de las camaras, la misma fluye hacia arriba y hacia abajo a traves de los orificios en las partes inferiores de las paredes tabicadas y rebosa por las partes superiores de las paredes tabicadas en una direccion de manera alternativa, mientras es esterilizada y neutralizada.
Adicionalmente, la neutralizacion comienza cuando los neutralizadores se introducen basicamente a traves de la parte de introduccion del neutralizador en la parte superior de la ultima camara en la parte de esterilizacion, mientras el agua de granja rebosa de forma natural a traves de las camaras, y tiene lugar la neutralizacion en pasos multiples mientras el agua de granja fluye a traves de varias camaras.
5
10
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30
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40
Esta vez, los neutralizadores pueden introducirse en la parte superior o en la parte inferior de la ultima camara en la parte de neutralizacion. Si el tiempo de esterilizacion tiene que prolongarse, los neutralizadores pueden introducirse adicionalmente en la parte superior y la parte inferior de otra camara para la neutralizacion en un sitio apropiado, de tal modo que la esterilizacion continue adicionalmente en el proceso de neutralizacion. El proceso de comienzo de la neutralizacion puede ajustarse y disenarse tambien conforme al tamano de la granja de acuicultura, la calidad del agua de granja y la cantidad de agua suministrada.
La aplicacion del metodo de acuicultura de tipo agua fluyente conforme a la presente invencion y, en particular, la utilizacion del sistema de acuicultura esteril conforme a la presente invencion puede hacer posible una acuicultura esteril de bajo coste y alta eficiencia. El metodo de acuicultura de tipo agua fluyente y el sistema de acuicultura esteril conforme a la presente invencion no requieren antibioticos o vacunas, y son muy utiles como nuevo metodo de acuicultura diferente de los metodos existentes.
Adicionalmente, el nuevo sistema de acuicultura esteril conforme a la presente invencion, al contrario de los sistemas existentes, genera alta concentracion de oxidantes (0,1-7 ppm) que destruyen por completo los germenes nocivos para los peces tales como germenes patogenos, y suministra agua esteril de granja en una cantidad de 3060 T/min de manera excelente en terminos de tiempo, espacio y costes. Ademas, con un simple ajuste del diseno del sistema, el mismo puede suministrar agua esteril de granja en una cantidad de miles o decenas de miles de toneladas por minuto, y puede hacer posible una acuicultura esteril en gran escala muy economica y ecologica, dado que puede reducir la concentracion de los oxidantes residuales en el agua de granja esterilizada a un nivel de al menos 0,06 ppm o menos, preferiblemente 0,01 ppm o menos, y mas preferiblemente 0,003 ppm o menos.
A continuacion, se describira en detalle una realizacion de la presente invencion. Sin embargo, la presente invencion no se limita a los ejemplos de realizacion que siguen.
Para los ejemplos de realizacion siguientes, se estructura y se prueba un sistema de acuicultura esteril de tipo agua fluyente, en el cual el sistema esta compuesto de ocho camaras que tienen dimensiones de 60 cm de longitud, 50 cm de anchura y 80 cm de altura, que son equivalentes a 1/1000 de una instalacion real que puede aplicarse al tamano de una granja de acuicultura que tiene un area de 5.000 m2.
Ejemplo comparativo 1
Para el agua de granja que tiene una cantidad de 60 T/min, que es equivalente a la cantidad de agua de granja utilizada en una granja de acuicultura tfpica de tamano mediano o pequeno que tiene un area de 5.000 m2, a fin de esterilizar el agua de granja por generacion de oxidantes que tiene una concentracion de 0,8 ppm (mg/L) con un electrolizador o un suministrador de ozono y eliminar posteriormente los oxidantes utilizando carbono activado, sera necesaria una cantidad de 400 m3 de carbono activado, y tienen que instalarse 28 torres de carbono activado con dimensiones de 5 m de diametro y 1,5 m de altura.
Por ello, se llego a la conclusion de que dicho metodo no puede utilizarse en una granja de acuicultura que utiliza una gran cantidad de agua de granja, dado que el metodo exige costes elevados y un espacio enorme, y porque el tratamiento de regeneracion es diffcil.
En una granja de acuicultura localizada en Pyoseon-myeon, Seogwipo-si, Isla de Jeju en Corea, se analizo la concentracion del bromato generado por el metodo de electrolisis, mientras se cambiaban el voltaje y la densidad de 5 corriente, como se muestra en la Tabla 3, a una velocidad de flujo de 20-30 cm/s, que es tfpica para el suministro de agua para las granjas de acuicultura.
Como la concentracion de sustancias organicas existentes en el agua de mar, la concentracion de bromato de sodio (NaBr), y la concentracion de sal dependen de las localizaciones en la region, se selecciono la localizacion de la 10 prueba en Pyoseon-myeon porque se considero que era la localizacion mas representativa en la region.
[Tabla 3]
Voltaje (Volt)
Densidad de Corriente (A/cm2) Concentracion de TRO (mg/L) (ppm) Concentracion de bromato (pg/L) (ppm) Observacion (Lfmite de deteccion 0,27 pg/L)
2,5
0,00694 0,1
2,6
0,00865 0,8
2,8
0,0104 1,42
3,0
0,0137 2,0 trazas
3,2
0,018 2,5 trazas
3,4
0,0245 3,5 trazas
3,6
0,032 4,7 4,46
3,8
0,0383 5,2 5,04
4,0
0,0465 6,0 6,54
4,2
0,0538 6,7 9,94
4,4
0,0612 7,0 9,99
Mas de 4,5
10,0 51,1
Mas de 5,0
16,0 61,5
NaBrO3 (grado reactivo) en una solucion preparada con agua destilada para disolver las 10 ppb
8,93 Control
15 Ejemplo de Realizacion de fabricacion 2
El agua de mar subterranea en Pyoseon-myeon, que contiene pequenas cantidades de sustancias organicas, se electrolizo a una velocidad de flujo de 20-30 cm/s y en las condiciones que se muestran en la Tabla 4, y se determino la concentracion de bromato. Esta vez, la concentracion de bromato de sodio (NaBr) en el agua de mar 20 era 63,3 mg/l.
5
10
15
20
Voltaje (Volt)
Contenido de bromato (pg/L) Observacion
2,8
Nada Lfmite de deteccion 0,27 pg/L
3,0
Nada Lfmite de deteccion 0,27 pg/L
3,2
Nada Lfmite de deteccion 0,27 pg/L
3,6
4,4
3,8
5,0
Ejemplo de Realizacion de fabricacion 3
El agua de mar en Pyoseon-myeon se electrolizo a una velocidad de flujo de 20-30 cm/s y en las condiciones que se muestran en la Tabla 5, y se determino la concentracion de bromato. El resultado es como se muestra en la Tabla 5. Esta vez, la concentracion de bromato de sodio (NaBr) en el agua de mar era 63,7 mg/l.
[Tabla 5]
Voltaje (Volt)
Contenido de bromato (pg/L) Observacion
3,2
Nada Lfmite de deteccion 0,27 pg/L
3,6
Nada Lfmite de deteccion 0,27 pg/L
3,8
4,49 Lfmite de deteccion 0,27 pg/L
4,0
7,43
4,2
9,59
Ejemplo de Realizacion de fabricacion 4
El agua de mar subterranea en Pyoseon-myeon se electrolizo a una velocidad de flujo baja de 10-20 cm/s para generar un TRO de alta concentracion en las condiciones siguientes; el agua de mar tratada se diluyo con agua de mar, de tal modo que la concentracion de TRO llego a ser 1 ppm, y se determino la concentracion de bromato. El resultado es como se muestra en la Tabla 6.
[Tabla 6]
Voltaje (Volt)
Concentracion de TRO del agua original (mg/L, ppm) Concentracion de TRO diluido (mg/L, ppm) Contenido de bromato (pg/L) Observacion
3,2
3,4 0,95 Nada Lfmite de deteccion 0,27 pg/L
3,4
4,9 1,05 Nada Lfmite de deteccion 0,27 pg/L
3,6
5,9 1,07 Nada Lfmite de deteccion 0,27 pg/L
3,8
6,8 0,94 4,1
5
10
15
20
25
30
35
Primeramente, el agua de granja recogida de las aguas costeras de la isla de Jeju se electrolizo a un voltaje y una corriente a un nivel que podfa hacer que la concentracion de los oxidantes residuales totales (TRO) fuese 1,0 ppm de manera continua, y se suministro a la parte de esterilizacion a una velocidad de flujo de 60 L/min. Esta vez, se utilizo un sistema de acuicultura esteril de tipo agua fluyente, que tiene la misma estructura que se ilustra en las Figuras 2, 3a y 3b, conforme a la presente invencion, y se instalaron redes de zinc de tipo malla en dos lugares con un intervalo de 40 cm en las cinco camaras estructuradas conforme a las camaras 3-8 (430, 440, 450, 460 y 470 en la Figura 3a) de la parte de neutralizacion. A continuacion, se preparo una solucion que tema una concentracion de 0,265% de tiosulfato de sodio pentahidratado (Na2S2O3-5H2O) en un recipiente separado de tal manera que se introdujo una solucion que tema una concentracion de 1,0-1,7 veces la de la concentracion equivalente-a- equivalente de los oxidantes residuales totales (TRO) en el agua de granja esterilizada suministrada. Posteriormente, la solucion se introdujo en la camara 3 (430 en la Figura 3a), y se introdujo aire por soplado con una soplante para acelerar la mezcladura.
Esta vez, la razon por la que la concentracion de tiosulfato de sodio, que es el neutralizador, debena ser 1,7 veces mayor que la concentracion equivalente-a-equivalente se supuso que era debida a que los oxidantes generados por el electrolizador y el suministrador de ozono no eran eliminados por la sola reaccion de oxidacion-reduccion, sino que quedaban varios otros tipos de oxidantes generados distintos de NaOCl. En el ejemplo de realizacion, se comprobo, por una larga serie de pruebas y experimentos repetidos, que la concentracion del agua de granja que contema oxidantes se neutralizaba hasta 0,000 ppm despues de cierto tiempo cuando el neutralizador constituido por tiosulfato de sodio se introdujo a una concentracion de aproximadamente 1,7 veces la de la concentracion equivalente-a-equivalente.
Esta vez, se introdujo aire por soplado en la parte de neutralizacion entre la camara 4 (440 en la Figura 3a) y la camara 8 (480 en la Figura 3a), pero no se anadio la solucion de tiosulfato de sodio pentahidratado. La reaccion que elimina el hipoclorito de sodio, que es uno de los oxidantes residuales totales generados por el electrolizador, con tiosulfato de sodio, se supone que esta representada en la formula de reaccion 4.
[Formula de reaccion 4] 4NaClO + Na2S2O3 + 2NaOH ^ 4NaCl + 2Na2SO4 + H2O
El resultado de la determinacion de la ratio de los oxidantes residuales totales en el agua de granja despues de la neutralizacion es como se muestra en la Tabla 7.
Division
Cam. 1 Parte ester. Cam. 2 Parte ester. Cam. 3 Parte neut. Cam. 4 Parte neut. Cam. 5 Parte neut. Cam. 6 Parte neut. Cam. 7 Parte neut. Cam. 8 Parte neut.
Tiempo de agua fluyente (sumado)
4min 4 min (8 min) 4 min 4 min (8 min) 4 min (12min) 4 min (16min) 4 min (20min) 4 min (24min)
TRO
1,01ppm - 0,05ppm 0,03 0,02 0,01 0,005 0,000
Grado de eliminacion
0% - 95% 97% 98% 99% 99,5% 100%
Ejemplo de Realizacion 2 5
Para un sistema de acuicultura esteril con la misma agua de granja que la del ejemplo de realizacion 1, se generaron oxidantes con un suministrador de ozono, no con un electrolizador, para el proceso de tratamiento del agua de granja.
10 El resultado de la determinacion de la ratio de los oxidantes residuales totales en el agua de granja despues de la neutralizacion es como se muestra en la Tabla 8.
[Tabla 8]
Division
Cam. 1 Parte ester. Cam. 2 Parte ester. Cam. 3 Parte neut. Cam. 4 Parte neut. Cam. 5 Parte neut. Cam. 6 Parte neut. Cam. 7 Parte neut. Cam. 8 Parte neut.
Tiempo de agua fluyente (sumado)
4min 4 min (8 min) 4 min 4 min (8 min) 4 min (12min) 4 min (16min) 4 min (20min) 4 min (24min)
TRO
1,02ppm 0,02 0,06 0,05 0,04 0,01 0,005 0,000
Grado de eliminacion
- - 94% 95,1% 96% 99% 99,5% 100%
15 Se supone que el contenido principal de los oxidantes generados por un electrolizador es hipoclorito de sodio (NaOCl) o acido hipocloroso (HOCI), y que el contenido principal de los oxidantes generados por un suministrador de ozono es acido hipobromoso (HOBr) o hipobromito de sodio (NaOBr). Sin embargo, se comprobo que este ejemplo eliminaba por completo cualesquiera oxidantes generados.
20 Ejemplo de Realizacion 3
Para un sistema de acuicultura esteril con la misma agua de granja que la del ejemplo de realizacion 1, el voltaje y la corriente de un electrolizador se ajustaron a un nivel que pudiera hacer que la concentracion de los oxidantes
30
5
10
15
20
25
30
residuales totales (TRO) fuese 1,0 ppm de manera continua, y se suministro a la camara 1, que era la parte de esterilizacion, a una velocidad de flujo de 60 L/min. A continuacion, se preparo una solucion que tenia una concentracion de 0,265% de tiosulfato de sodio pentahidratado en un recipiente separado, y se llevaron a cabo los procesos de tratamiento del agua de granja de la misma manera, excepto que la solucion de tiosulfato de sodio pentahidratado que tenia una concentracion de 1,7 veces la de la concentracion equivalente-a-equivalente de los oxidantes residuales totales (TRO) se introdujo a una velocidad de 30 mL/min.
El resultado de la determinacion de la ratio de los oxidantes residuales totales en el agua de granja despues de la neutralizacion es como se muestra en la Tabla 9.
[Tabla 9]
Division
Cam. 1 Parte ester. Cam. 2 Parte ester. Cam. 3 Parte neut. Cam. 4 Parte neut. Cam. 5 Parte neut. Cam. 6 Parte neut. Cam. 7 Parte neut. Cam. 8 Parte neut.
Tiempo de agua fluyente (sumado)
8min 8 min (16min) 8 min 8 min (16min) 8min (24min) 8min (32min) 8min (40min) 8min (48min)
TRO
1,02ppm 1,0 0,05 0,03 0,01 0,005 0,000 0,000
Grado de eliminacion
- - 94% 95,1% 96% 99% 99,5% 100%
Como se muestra en la Tabla 3 anterior, cuando los oxidantes del agua de granja que tenia una concentracion de oxidantes residuales totales (TRO) de 1,0 ppm se eliminaron por medio del tanque de neutralizacion que tenia dimensiones de 60 cm de longitud, 50 cm de anchura y 80 cm de altura. y a una velocidad de flujo de 30 L/min, el grado de eliminacion de los oxidantes alcanzaba ya el 100% en la camara 7 (470 en la Figura 3a). Por esta razon, se comprobo que la instalacion de una camara adicional 8 (480 en la Figura 3a) no era necesaria.
Dicho de otro modo, el sistema de acuicultura esteril puede disenarse y construirse para cumplir con el tamano de las granjas de acuicultura, teniendo en cuenta la concentracion de oxidantes, la velocidad de introduccion y el tamano del tanque, para la comercializacion del sistema en los tamanos adecuados para la industria.
Ejemplo de Realizacion 4
Siendo todas las condiciones las mismas que las del ejemplo de realizacion 1, el anhfdrido (a) de ditionito de sodio que tenia una concentracion de 0,572% y el hidrato del mismo que tenia una concentracion de 0,336% (0,572/1,7) se prepararon y se introdujeron en el tanque de neutralizacion a una velocidad de 60 mL/min para la neutralizacion. Se supuso que la reaccion de neutralizacion tendrfa lugar conforme a la formula de reaccion 5. El resultado es como se muestra en la Tabla 10.
[Formula de reaccion 5] 2Na2S2O4 + H2O ^ Na2S2O3 + 2NaHSO3 Na2S2O3 + 4NaOCl
+ 2NaOH ^ 4NaCl + 2Na2SO4 + H2O 2NaHSO3 + 2NaOCl ^ 2NaCl + 2NaHSO4
Division
Cam. 1 Parte ester. Cam. 2 Parte ester. Cam. 3 Parte neut. Cam. 4 Parte neut. Cam. 5 Parte neut. Cam. 6 Parte neut. Cam. 7 Parte neut. Cam. 8 Parte neut.
Tiempo de agua fluyente (sumado)
4min 4 min (8 min) 4 min 4 min (8 min) 4 min (12min) 4 min (16min) 4 min (20min) 4 min (24min)
(a)TRO
1,01 1,0 0,04 0,03 0,02 0,01 0,005 0,000
(a) Grado de eliminacion
Disminucion natural 96% 97% 98% 99% 99,5% 100%
(b)TRO
0,06 0,04 0,02 0,01 0,005 0,000
(b) Grado de eliminacion
94% 96% 98% 99% 99,5% 0,000
Conforme al resultado de la prueba, se comprobo que la concentracion de los oxidantes residuales puede reducirse 5 a 0,06 ppm, lo cual es apropiado para la acuicultura, dentro de un penodo de tiempo corto, y un tiempo de neutralizacion acumulado de 20-24 min puede neutralizar completamente el agua de granja hasta un nivel de concentracion de 0,003 ppm.
10
15
Ejemplo de Realizacion 5
Siendo todas las condiciones las mismas que las del ejemplo de realizacion 1, se preparo una solucion de acido ascorbico que tema una concentracion de 0,85% y se introdujo en el tanque de neutralizacion a una velocidad de 60 mL/min para la neutralizacion. Se supuso que la reaccion de neutralizacion tendna lugar conforme a la formula de reaccion 6. El resultado es como se muestra en la Tabla 11.
[Formula de reaccion 6] C6H8O6 + NaOCl ^ C6H6O6 + NaCl + H2O
[Tabla 11]
Division
Cam. 1 Parte ester. Cam. 2 Parte ester. Cam. 3 Parte neut. Cam. 4 Parte neut. Cam. 5 Parte neut. Cam. 6 Parte neut. Cam. 7 Parte neut. Cam. 8 Parte neut.
Tiempo de agua fluyente (sumado)
4min 4 min (8 min) 4 min 4 min (8 min) 4 min (12min) 4 min (16min) 4 min (20min) 4 min (24min)
TRO
1,01 1,0 0,04 0,03 0,01 0,01 0,000 0,000
Grado de eliminacion
Disminucion natural 96% 97% 99% 99% 100% 100%
5
10
15
20
25
Conforme al resultado de la prueba, se comprobo que el acido ascorbico puede completar la neutralizacion en un perfodo mas corto que los neutralizadores inorganicos.
Ejemplo de Realizacion 6
Siendo todas las condiciones las mismas que las del ejemplo de realizacion 1, se preparo una solucion de monohidrocloruro de cistefna que tenia una concentracion de 1,69% y se introdujo en el tanque de neutralizacion a una velocidad de 60 mL/min para la neutralizacion. Se supuso que la reaccion de neutralizacion tendria lugar conforme a la formula de reaccion 7. El resultado es como se muestra en la Tabla 12.
[Formula de reaccion 7] 2C3H7NO2S + NaOCl ^ 2C3H6NO2S + NaCl + 3H2O + 2HCl
[Tabla 12]
Division
Cam. 1 Parte ester. Cam. 2 Parte ester. Cam. 3 Parte neut. Cam. 4 Parte neut. Cam. 5 Parte neut. Cam. 6 Parte neut. Cam. 7 Parte neut. Cam. 8 Parte neut.
Tiempo de agua fluyente (sumado)
4min 4 min (8 min) 4 min 4 min (8 min) 4 min (16min) 4 min (24min) 4 min (32min) 4 min (40min)
TRO
1,01 1,0 0,04 0,03 0,01 0,01 0,000 0,000
Grado de eliminacion
Disminucion natural 96% 97% 99% 99% 100% 100%
Conforme al resultado de la prueba, se llego a la conclusion de que el neutralizador, que es un aminoacido constituyente de las bioproteinas, tiene un poder neutralizador excelente para los oxidantes.
Ejemplo de Realizacion 7
Para un sistema de acuicultura esteril con la misma agua de granja que la del ejemplo de realizacion 3, se retiraron las redes de zinc y no se aplico aireacion.
Los resultados se indican en la tabla 13.
Division
Cam. 1 Parte ester. Cam. 2 Parte ester. Cam. 3 Parte neut. Cam. 4 Parte neut. Cam. 5 Parte neut. Cam. 6 Parte neut. Cam. 7 Parte neut. Cam. 8 Parte neut.
Tiempo de agua fluyente (sumado)
8min 8 min (16min) 8 min 8 min (16min) 8min (24min) 8min (32min) 8min (40min) 8min (48min)
TRO
1,02 1,0 0,05 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01
Grado de eliminacion
Disminucion natural 95% 95% 96% 97% 98% 99%
5 Cuando no se aplicaron redes de zinc ni aireacion, la concentracion de los oxidantes se redujo a menos de 0,01 ppm despues de aproximadamente 48 minutos, lo que significa que la eliminacion de los oxidantes requerfa un tiempo bastante mas largo. Por esta razon, pueden ser necesarias mas camaras de reaccion o mayores.
Ejemplo de Realizacion 8 ~ 9
10
Para comparar las eficiencias de eliminacion de los oxidantes de sulfito de sodio y bisulfito de sodio, siendo todas las condiciones las mismas que las del ejemplo de realizacion 1, y suponiendo que la neutralizacion tendrfa lugar conforme a la formula de reaccion 8, se prepararon una solucion de sulfito de sodio que tenia una concentracion de 0,604%, que es 1,7 veces la concentracion equivalente (126,04/35,5 x 1,7), y una solucion de bisulfito de sodio que 15 tenia una concentracion de 0,586%, que es 1,7 veces la concentracion equivalente (104,061/35,5 x 1,7), y se introdujeron a una velocidad de 30 mL/min.
20
Posteriormente, se determino el grado de eliminacion de los oxidantes de ambos neutralizadores y se muestra en la Tabla 14 de manera comparativa.
[Formula de reaccion 8] NaOCl + Na2SO3 ^ NaCI + Na2SO4 NaOCl + NaHSO3 ^ NaCI +
NaHSO4
5
10
15
Tipo de neut.
Division Cam. 1 Parte ester. Cam. 2 Parte ester. Cam. 3 Parte neut. Cam. 4 Parte neut. Cam. 5 Parte neut. Cam. 6 Parte neut. Cam. 7 Parte neut. Cam. 8 Parte neut.
Tiempo de agua fluyente (sumado) 8min 8 min (16min) 8 min 8 min (16min) 8min (24min) 8min (32min) 8min (40min) 8min (48min)
Sulfito de sodio (Comp. Ej. 2)
TRO 1,02 1,0 0,13 0,09 0,08 0,06 0,04 0,03
Grado de eliminacion
Disminucion natural 87% 91% 92% 94% 96% 97%
Bisulfito de sodio (Comp. Ej. 3)
TRO 1,02 1,0 0,14 0,08 0,08 0,07 0,04 0,04
Grado de eliminacion
Disminucion natural 86% 92% 92% 93% 96% 96%
Ejemplo de Realizacion 10
Siendo todas las condiciones las mismas que las del ejemplo de realizacion 3, se preparo una solucion de peroxido (50%) para eliminacion de los oxidantes, y se determino la eficiencia de eliminacion de los oxidantes. Para utilizar el neutralizador 1,7 veces la de la concentracion equivalente que se supone que sigue la reaccion de neutralizacion conforme a la formula de reaccion 9, se preparo una solucion de peroxido (50%) que tenia una concentracion de 0,355% (35,5/34,01 x 2 x 1,7) y se introdujo en un tanque de neutralizacion separado a una velocidad de 30 mL/min. El resultado es como se muestra en la Tabla 15.
[Formula de reaccion 9] NaOCl + H2O2^ NaCl + H2O + O2
[Tabla 15]
Division
Cam. 1 Parte ester. Cam. 2 Parte ester. Cam. 3 Parte neut. Cam. 4 Parte neut. Cam. 5 Parte neut. Cam. 6 Parte neut. Cam. 7 Parte neut. Cam. 8 Parte neut.
Tiempo de agua fluyente (sumado)
8min 8 min (16min) 8 min 8 min (16min) 8min (24min) 8min (32min) 8min (40min) 8min (48min)
TRO
1,02 1,0 0,08 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06
Grado de eliminacion
- Disminucion natural 92% 93% 93% 94% 94% 94%
Ejemplo Experimental 1: Prueba de la Aceleracion de la Neutralizacion de la Placa de Zinc
5
10
15
20
25
30
35
Una placa de zinc delgada (con un espesor de 1 mm) se corta en 4 piezas, con una anchura de 10 mm y una longitud de 200 mm, y se suspende en un vaso de precipitados de 2.000 ml a 4 cm por encima de su fondo. Se vertieron luego en el vaso de precipitados 1.500 ml de una solucion oxidante que tenia una concentracion de 2 ppm; se agito la solucion con una varilla magnetica; y se tomaron muestras despues de 8, 16, 24, 32, 40 y 48 minutos para determinar el grado de eliminacion de los oxidantes.
Los resultados del experimento se indican en la Tabla 16.
[Tabla 16]
Division
8min 16 min 24min 32min 40min 48min
TRO
0,94 0,39 0,12 0,12 0,1 0,08
Grado de eliminacion
53% 80,5% 94% 94% 95% 96%
Conforme al resultado de la prueba, se comprobo que el zinc aceleraba notablemente la eliminacion de los oxidantes.
Ejemplo Experimental 2: Experimento de Determinacion de la Supervivencia del Microorganismo Streptococcus parauberis
Se cultivo por separado el microorganismo Streptococcus parauberis y se introdujo en el agua de granja de tal manera que la concentracion del microorganismo Streptococcus parauberis, que causa la mayoria de las muertes de platijas en el agua de granja, llega a ser 105 UFC/ml. El agua de granja se electrolizo de tal manera que se generaron oxidantes residuales totales con una concentracion de 0,5 ppm, que es la mitad de la del ejemplo de realizacion 1, y se introdujeron en la camara 1 (310 en la Figura 3a), que es la parte de esterilizacion. Adicionalmente, para hacer que el tiempo de residencia de los oxidantes fuese dos veces el del ejemplo de realizacion 1, se utilizaron la camara 2 (320 en la Figura 3a) y la camara 3 (430 en la Figura 3a) para la parte de esterilizacion, y la solucion de tiosulfato de sodio pentahidratado (Na2S2O3'5H2O) que tenia una concentracion de 0,265%, que es 1,7 veces mayor que la concentracion equivalente-a-equivalente de los oxidantes, se introdujo en la camara 4, que es la camara inicial de la parte de neutralizacion.
Posteriormente, el agua de granja se neutralizo en la camara 5 (450 en la Figura 3a) hasta la camara 8 (480 en la Figura 3a), y se tomo una muestra del agua de granja neutralizada para la determinacion de los oxidantes residuales totales (TRO) y el numero de Streptococcus parauberis. Por la determinacion, se comprobo que los oxidantes residuales totales se eliminaban al 100% y que el numero de Streptococcus parauberis se reducfa en un 99,9% hasta 1-5 UFC/ml.
Los resultados se indican en la tabla 17.
5
10
15
20
25
Division
Cam. 1 Parte ester. Cam. 2 Parte ester. Cam. 3 Parte neut. Cam. 4 Parte neut. Cam. 5 Parte neut. Cam. 6 Parte neut. Cam. 7 Parte neut. Cam. 8 Parte neut.
Tiempo de agua fluyente (sumado)
4min 4 min (8 min) 4 min 4 min (8 min) 4 min (12min) 4 min (16min) 4 min (20min) 4 min (24min)
TRO
0,5 0,4 0,3 - 0,03 0,02 0,001 0,000
Grado de eliminacion de TRO
- Disminucion natural Disminucion natural Inyeccion de lfquido neutralizado 94% 96% 99,8% 100%
Numero de germenes vivos
- - - 5 3 4 1 1
Tasa de destruccion de los microorganismos
- - - 99,9% 99,9% 99,9% 99,9% 99,9%
En la prueba de microorganismos, se realizo unicamente la prueba para el numero de germenes vivos, pero no se realizo prueba de identificacion alguna. Aun cuando se demostro que la tasa de destruccion de los microorganismos era 99,9%, se considero que Streptococcus parauberis se destrufa al 100% porque, teniendo en cuenta la forma de la colonia creciente de los microorganismos detectados, no se creyo que se tratara de Streptococcus parauberis que se hubiera inyectado intencionadamente.
Ejemplo Experimental 3: Prueba de Bromato en Peces Cultivados
Para el agua de mar y agua de mar subterranea en Pyoseon-myeon que flufa a una velocidad de 400 L/min, equivalente a 20-30 cm/s, y a 2,7 V, se generaron oxidantes que tenfan una concentracion de TRO de 1,2 ppm; el agua se esterilizo durante 16 minutos (se utilizaron las camaras 1-4 como camaras de esterilizacion); se introdujeron 55 ml de solucion de neutralizacion al 1,5% en la camara 5; se soplo aire por aireacion para la neutralizacion durante 16 minutos; se comprobo que la concentracion de TRO era inferior a 0,01 ppm; y se suministro el agua de granja al tanque de agua de granja.
El dfa 1 de junio de 2014 se inicio la acuicultura esteril de tipo agua fluyente para peces jovenes que tenfan un peso de 5-10 g cada uno, que se pusieron en un tanque de agua que tenia un diametro de 8 m. Despues de 6 meses, el dfa 1 de diciembre de 2014, se muestrearon aleatoriamente dos peces que pesaban 300-400 g y se trituraron con un mezclador. Se anadio agua destilada para llevar el volumen total a 2.000 ml; la solucion se sometio a centrifugacion; se tomo el lfquido de la capa superior; y se determino la concentracion de bromato del mismo. Conforme a la prueba, no se detecto cantidad alguna de bromato.
Adicionalmente, durante los seis meses de la acuicultura, no se produjo muerte alguna de peces debida a las enfermedades siguientes:
© Rhabdovirus, VHSV (Septicemia Hemorragica Viral), virus Lymphocystis @ Vibrio anguillarum, etc.
5
10
15
20
25
® Edwardsiella tarda, etc.
© Streptococcus parauberis, etc.
© Escuticociliato
Por esta razon, como se demuestra por el ejemplo de realizacion, se comprobo que la ratio de mortalidad de los peces debida a microorganismos patogenos puede reducirse radicalmente si se aplican el metodo de acuicultura de tipo agua fluyente y el sistema de acuicultura esteril conforme a la presente invencion, en los cuales se destruyen en el agua de granja los germenes nocivos para los peces, tales como diversos microorganismos patogenos; los oxidantes nocivos para los peces se eliminan por completo; y el agua esteril de granja se suministra al tanque de agua de granja. Adicionalmente, se comprobo que el metodo de acuicultura es un metodo excelente que puede aplicarse en una escala apropiada para la industria, en el cual se disena y se utiliza el sistema de acuicultura esteril para cumplir con los tamanos de las granjas de acuicultura teniendo en cuenta la concentracion de oxidantes residuales en el agua de granja, la velocidad de introduccion de agua de granja, el tamano del tanque de agua de granja, etc.
[Descripcion de las referencias]
100 - Parte de suministro de agua de granja 200 - Parte de generacion de oxidantes 300 - Parte del tratamiento de esterilizacion 310 - Camara 1a, 320 - camara 2a
400 - Parte del tratamiento de neutralizacion
401 - Ranura del agente de neutralizacion, 402 - reforzador de la neutralizacion 403 - Dispositivo de aireacion
430 ~ 480 - camara 3a ~ camara 8a 500 -Tanque de agua
600 -Parte de suministro de agua de granja esterilizada
610 -Tanque de mezcla
9 ayer ultima cena
700 - Parte de salida de aguas residuales

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    1. Un metodo de acuicultura en agua esteril del tipo de agua fluyente que comprende los pasos siguientes:
    (a) un paso de suministro de agua de granja para recoger agua dulce o agua de mar y suministrarla como agua de granja;
    (b) un paso de generacion de oxidantes para generar oxidantes en el agua de granja suministrada por el metodo de electrolisis, en el cual se utiliza titanio o niobio como metal sustrato; el agua dulce o agua de mar se electroliza mediante un anodo que esta recubierto de tal modo que tiene un espesor de 0,1-30 pm con rutenio, iridio, tantalo, platino o un oxidante de los mismos; y se aplica un voltaje entre 2,51 y 4,4 V al metodo de electrolisis, de tal modo que se genera bromato con una concentracion de 10 ppb o menos;
    (c) un paso de esterilizacion en el cual se deja que los oxidantes permanezcan en el agua de granja que fluye continuamente y se esterilizan los germenes nocivos para los peces en el agua de granja;
    (d) un paso de neutralizacion en el cual se introduce un neutralizador en el agua de granja esterilizada que fluye continuamente, y los oxidantes residuales se reducen de tal manera que la concentracion de oxidantes residuales en el agua de granja llega a ser 0,06 ppm o menos;
    (e) un paso de suministro de agua esteril de granja para suministrar el agua de granja esterilizada y neutralizada a un tanque de agua de granja para peces; y
    (f) un paso de descarga de aguas residuales de la acuicultura para descargar las aguas residuales del tanque de agua de granja para peces,
    en donde los pasos (c) y (d) se llevan a cabo en dos a ocho camaras divididas en compartimientos (310, 320, 430, 440, 450, 460, 470, 480) mientras el agua de granja se conduce o se bombea a las camaras divididas en compartimientos, fluye en una direccion, y se somete sucesivamente al paso de esterilizacion (c) y el paso de neutralizacion (d) en las camaras divididas en compartimientos, y en donde las camaras (310, 320, 430, 440, 450, 460, 470, 480) tienen una estructura en la cual el agua de granja fluye continuamente hacia arriba y hacia abajo a traves de paredes tabicadas dispuestas alternativamente, en donde una parte inferior de una pared tabicada esta abierta a una altura dada y una parte superior de la pared tabicada siguiente esta rebajada a una altura dada, y dicha disposicion se repite varias veces, de tal manera que el agua de granja fluye por encima de la parte superior de una pared tabicada a la parte inferior de la pared tabicada siguiente, fluye a traves de la parte inferior de la pared tabicada hasta la parte superior de la pared tabicada siguiente, y fluye por encima de la parte superior de la pared tabicada a la parte inferior de la pared tabicada siguiente.
  2. 2. El metodo de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente segun la reivindicacion 1, en el cual el valor de los oxidantes residuales totales en el paso (c) es de 0,1 a 7,0 ppm.
  3. 3. El metodo de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente segun la reivindicacion 1, en el cual la esterilizacion del paso (c) tiene lugar por reaccion durante 1-28 min.
  4. 4. El metodo de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente segun la reivindicacion 1,
    en el cual el paso (d) comprende un paso adicional para acelerar la eliminacion de oxidantes por introduccion de un metal de transicion, un metal perteneciente al grupo IVA, o uno o mas de los iones del mismo como un acelerador de la neutralizacion.
  5. 5. El metodo de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente segun la reivindicacion 1,
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    en el cual el paso (d) comprende un paso adicional para acelerar la eliminacion de los oxidantes por introduccion de uno o mas metales seleccionados de un grupo constituido por zinc, hierro, cobre, cromo, estano, o los iones de los mismos, y un paso de aireacion adicional para eliminacion de los oxidantes por soplado con aire.
  6. 6. El metodo de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente segun la reivindicacion 1, en el cual la esterilizacion del paso (d) tiene lugar durante 1-48 minutos.
  7. 7. El metodo de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente segun la reivindicacion 1,
    en el cual el paso (c) tiene lugar inmediatamente despues que se ha realizado la esterilizacion por puesta en contacto de los oxidantes con el agua de granja, y la introduccion de los neutralizadores se realiza continuamente por realizacion del paso (d).
  8. 8. El metodo de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente segun la reivindicacion 1,
    en el cual se utilizan uno o mas neutralizadores seleccionados de bases inorganicas de tiosulfato, ditionito de sodio, acido ascorbico, ascorbato acido de sodio, cistefna, sulfito gaseoso, sulfito de sodio, meta-bisulfito de sodio, meta- bisulfito de potasio, bisulfito de sodio y peroxido.
  9. 9. Un sistema de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente que comprende lo siguiente:
    una parte de suministro de agua de granja (100) que recoge agua dulce o agua de mar y la suministra como agua de granja;
    una parte de generacion de oxidantes (200) que genera oxidantes en el agua de granja suministrada por un
    metodo de electrolisis, en el cual se utiliza titanio o niobio como metal sustrato; el agua dulce o agua de mar
    es electrolizada por un anodo que esta recubierto de modo que tiene un espesor de 0,1-30 pm con rutenio,
    iridio, tantalo, platino, o un oxidante de los mismos; y se aplica un voltaje entre 2,51 y 4,4 V al metodo de
    electrolisis de tal modo que se genera bromato con una concentracion de 10 ppb o menos;
    una parte de esterilizacion (300) que incluye una camara de movimiento del agua de granja que conduce
    los oxidantes que queda en agua de granja, mientras se suministra y se mueve el agua de granja que
    contiene los oxidantes, y esteriliza los germenes nocivos para los peces en el agua de granja;
    una parte de neutralizacion (400) compuesta de una parte de introduccion de neutralizador en la cual se
    introduce un neutralizador, en tanto que el agua de granja esterilizada se mueve, y una camara de
    movimiento del agua de granja que neutraliza los oxidantes residuales en el agua de granja hasta que su
    concentracion llega a ser 0,06 ppm o menos, mientras se mueve el agua de granja en la que se introducen
    continuamente
    uno o mas neutralizadores seleccionados de bases inorganicas de tiosulfato, ditionito de sodio, acido ascorbico, ascorbato acido de sodio, cistefna, sulfito gaseoso, sulfito de sodio, meta-bisulfito de sodio, meta-bisulfito de potasio, bisulfito de sodio, y peroxido durante el movimiento;
    una parte de suministro de agua de granja esteril (600) que suministra el agua de granja esterilizada y neutralizada a un tanque de agua de granja para peces (500); y
    una parte de descarga de aguas residuales de acuicultura (700) que descarga las aguas residuales de acuicultura del tanque de agua de granja para peces.
  10. 10. El sistema de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente segun la reivindicacion 9,
    en el cual se introducen adicionalmente uno o mas metales seleccionados de un grupo constituido por zinc, hierro, cobre, cromo, estano o los iones de los mismos en la parte de neutralizacion.
  11. 11. El sistema de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente segun la reivindicacion 9,
    en el cual la parte de neutralizacion (400) incluye uno o mas dispositivos para mejorar la reaccion seleccionados de 5 un grupo constituido por una soplante, un compresor, un mezclador y una bomba de circulacion.
  12. 12. El metodo de acuicultura en agua esteril de tipo agua fluyente segun la reivindicacion 1, en el cual los oxidantes se generan a partir de ozono.
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