Para acceder a los documentos con el texto completo, por favor, siga el siguiente enlace: http://hdl.handle.net/2099.1/22172

Caracterització de biosòlids aqüícoles mitjançant una graella oscil·lant i tractament d'imatges
Ruiz Ramirez, Joan Ramon
Masaló Llorà, Ingrid
The management of biosolids generated in aquaculture facilities is difficult due to their properties (low specific gravity, high cohesiveness and high organic matter content). If these biosolids settle and accumulate at the bottom of the tanks can deteriorate water quality. Knowing the physical characteristics of these biosolids is an important step for finding the solution to the problems exposed. In this project, biosolids from tanks with different fish sizes were characterized through the study of the processes of sedimentation and resuspension using an oscillating grid and image analysis. The oscillating grid allows to introduce a know level of turbulence. Two experiments were designed: in the first experiment two consecutive resuspension and sedimentation processes were made; and in the second experiment a process of resuspension and sedimentation with biosolids collected 24 hours was conducted. The experiments were conducted in darkness. The biosolids collected were resuspended and sedimented using levels of know turbulence. Quantification of the percentage of biosolids resuspended in the water column was performed by projecting a red laser beam and image acquisition at each level of turbulence. The images captured were analyzed with the software Image J. Three different treatments were used: the attenuation of the red light intensity along a transverse axis (treatment 1), the measurement of the average red intensity in two opposite areas (treatment 2) and particle counting (treatment 3). Studies of the processes of resuspension and sedimentation showed that for two consecutives resuspension and sedimentation processes, the percentage of biosolids in the water column was higher in the second than in the first process for the same level of turbulence. The percentage of biosolids in the water column, for the same level of turbulence was higher in the sedimentation processes in all experiments, reproducing the hysteresis phenomenon described in previous studies. When unalterated biosolids were placed undisturbed in the container during 24 h after their collection did not present resistance to resuspension. Particle count only were possible in the first resuspension process (up to a RMS around 1.3 and 1.9 cm / s). From these RMS biosolids were disintegrated and the count were not possible. Finally, differences were observed between biosolids from tanks with different fish sizes. Image analysis is presented as a valid method to characterize different biosolids through the study of the processes of sedimentation and resuspension.
La gestió dels biosòlids generats en les instal·lacions aqüícoles és difícil degut a les seves propietats (baix pes específic i alta cohesivitat). Si aquests sedimenten i s'acumulen al fons dels tancs poden ocasionar un seguit de conseqüències negatives. Conèixer les característiques físiques d'aquests biosòlids constitueix un pas important en la recerca de la solució a la problemàtica exposada. En aquest treball s'han caracteritzat biosòlids procedents de tancs amb peixos de diferents mides a través de l'estudi dels processos de resuspensió i sedimentació utilitzant una graella oscil·lant i l'anàlisi d'imatges. La graella oscil·lant permet introduir una turbulència coneguda en un recipient. Es van dissenyar dos experiments: un primer experiment on es van realitzar dos processos consecutius de resuspensió i sedimentació; i un segon experiment on es va realitzar un procés de resuspensió i sedimentació amb biosòlids recol·lectats 24 hores abans. Els experiments es van dur a terme en un ambient exempt de llum. Els biosòlids recol·lectats es van resuspendre i sedimentar utilitzant uns nivells de turbulència coneguts. La quantificació del percentatge de biosòlids resuspesos a la columna d'aigua es va realitzar mitjançant la projecció d'un pla de llum vermella i l'adquisició d'imatges a cada nivell de turbulència. Les imatges captades es van tractar amb el programa Image J. Es van utilitzar tres tractaments diferents: l'atenuació de la intensitat del color vermell al llarg d'un eix transversal (tractament 1), la mesura de la intensitat mitjana del color vermell en dues àrees oposades (tractament 2) i el comptatge de partícules (tractament 3). Els estudis dels processos de resuspensió i sedimentació van mostrar que per a dos processos de resuspensió i sedimentació, el percentatge de biosòlids a la columna d'aigua va ser major en el segon procés que en el primer per a un mateix nivell de turbulència. El percentatge de biosòlids a la columna d'aigua, per a un mateix nivell de turbulència, va ser major en els processos de sedimentació que en els de resuspensió en tots els experiments, reproduint-se el fenomen d'histèresi descrit en estudis anteriors. El temps de consolidació establert abans d'un primer procés de resuspensió de biosòlids inalteralts va ser un paràmetre que no va afectar a la resistència a la resuspensió. Amb el comptatge de partícules es va determinar que en el primer procés de resuspensió es podien comptar partícules fins a nivells de turbulència al voltant de 1.3 i 1.9 cm/s. A partir d'aquests RMS la desintegració dels biosòlids impedia comptar més partícules. Finalment cal destacar que es van observar diferències entre els biosòlids de peixos de diferents mides. Així com la importància que té l'estat inicial dels biosòlids en els estudis dels processos de resuspensió i sedimentació. L'anàlisi d'imatges es presenta com un mètode vàlid per caracteritzar diferents biosòlids a través de l'estudi dels processos de resuspensió i sedimentació.
La gestión de los biosólidos generados en las instalaciones acuícolas es difícil debido a sus propiedades (bajo peso especifico y alta cohesividad). Si estos sedimentan y se acumulan en el fondo de los tanques pueden ocasionar una serie de consecuencias negativas. Conocer las características físicas de dichos biosólidos constituye un paso importante en la recerca de la solución a la problemática expuesta. En este trabajo se han caracterizado biosólidos procedentes de tanques con peces de distintos tamaños a través del estudio de los procesos de resuspensión y sedimentación utilizando una parilla oscilante y el análisis de imágenes. La parilla oscilante permite introducir una turbulencia conocida en un recipiente. Se diseñaron dos experimentos: un primer experimento donde se realizaron dos procesos consecutivos de resuspensión y sedimentación; y un segundo experimento donde se realizo un proceso de resuspensión y sedimentación con biosólidos recolectados 24 horas antes. Los experimentos se realizaron en un ambiente exento de luz. Los biosólidos recolectados se resuspendieron y sedimentaron utilizando unos niveles de turbulencia conocidos. La cuantificación del porcentaje de biosólidos en la columna de agua se realizo mediante la proyección de luz roja i la adquisición de imágenes a cada nivel de turbulencia. Las imágenes captadas se trataron con el programa Image J. Se utilizaron tres tratamientos diferentes: la atenuación de la intensidad del color rojo a lo largo de un eje transversal (tratamiento 1), la medida de la intensidad mediana del color rojo en dos áreas opuestas (tratamiento 2) i el contaje de partículas (tratamiento 3). Los estudios de los procesos de resuspensión i sedimentación mostraron que para dos procesos de resuspensión i sedimentación, el porcentaje de biosólidos en la columna de agua fue mayor en el segundo proceso que en el primero para un mismo nivel de turbulencia. El porcentaje de biosólidos en la columna de agua, para un mismo nivel de turbulencia, fue mayor en los procesos de sedimentación que en los de resuspensión en todos los experimentos, reproduciéndose el fenómeno de histéresis descrito en estudios anteriores. El tiempo de consolidación establecido antes de un primer proceso de resuspensión fue un parámetro que no afecto a la resistencia a la resuspensión. Con el contaje de partículas se determino que en el primer proceso de resuspensión se podian contar partículas hasta a niveles de turbulencia alrededor de 1.3 i 1.9 cm/s. A partir de estos RMS la desintegración de los biosólidos impedía contar más partículas. Finalmente cabe destacar que se observaron diferencias entre los biosólidos de peces de distintos tamaños. Así como la importancia que tiene el estado inicial de los biosólidos en los estudios de los procesos de resuspensión y sedimentación. El análisis de imagenes se presenta como un método valido para caracterizar diferentes biosólidos a través del estudio de los procesos de resuspensión i sedimentación.
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria agroalimentària::Pesca::Aqüicultura
Aquaculture industry--Waste disposal
Biosòlids
Aqüicultura
Graella oscil.lat
Anàlisi d'imatges
Aqüicultura -- Instal·lacions
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Spain
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/es/
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Universitat Politècnica de Catalunya
         

Mostrar el registro completo del ítem