Sistemas de Cultivo

Nueva tecnología biofloc para la asimilación del amoniaco y reuso en acuicultura

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By Milthon Lujan

El amoniaco es uno de los principales riesgos para el éxito del cultivo de peces y camarones. No hay soluciones efectivas para reducir el amoniaco en las operaciones acuícolas tradicionales, excepto mediante el recambio de agua, lo que podría tener efectos negativos sobre el ambiente. La tecnología biofloc provee una nueva solución para enfrentar el problema del amoniaco. Un investigador publicó una revisión científica sobre cómo el biofloc puede ser importante para asimilar el amoniaco.

El desarrollo de la acuicultura enfrenta desafíos debido a la falta de terrenos y fuentes de agua, y la degradación del ambiente. Por consiguiente, cambiar la acuicultura de un modelo extensivo a un modelo intensivo es una tendencia en todo el mundo.

La acuicultura intensiva utiliza limitados recursos de tierra y agua para cultivar más peces y camarones, mediante el incremento de la densidad de los animales acuáticos, con poco recambio de agua. Sin embargo, uno de los principales riesgos para éxito del cultivo de peces y camarones en sistemas acuícolas intensivos, especialmente en sistemas intensivos cerrados con poco recambio de agua, es la acumulación del amoniaco. Desafortunadamente, no hay soluciones efectivas para reducir el amoniaco en las operaciones acuícolas, excepto el recambio de agua o contar con equipamiento más caro para el tratamiento del agua.

La tecnología biofloc (BFT) que apareció en los últimos años provee una nueva solución para el problema del amoniaco sin recambiar grandes cantidades de agua o equipo de fijación. BFT puede asimilar el amoniaco casi en tiempo real y reusar los subproductos como una fuente natural de alimento in situ.

Una nueva revisión científica se concentra en los problemas que genera en amoniaco en la acuicultura, los principios de la remoción de amoniaco, las principales operaciones de BFT, las aplicaciones de usar el biofloc producido como un subproducto de BFT en la acuicultura, y destaca algunos problemas a los cuales se puede prestar atención o necesitan ser investigados.

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Las principales rutas para la transformación del amoniaco en la acuicultura

Hay tres rutas para la remoción o transformación del amoniaco en un sistema de acuicultura: 1) asimilación por las algas fotoautotróficas, 2) nitrificación y nitración de las nitrobacteria autotrófica, y 3) asimilación por las bacterias heterotrófica.

Tecnología biofloc para la asimilación y reuso del amoniaco en la acuicultura

La acumulación del amoniaco es un dolor de cabeza en la acuicultura; sin embargo, las rutas 1 y 2 descritas anteriormente no son aplicable en la acuicultura, pero si la ruta 3 a través de la tecnología biofloc.

De acuerdo con el autor del estudio, la presencia de carbohidratos promoverá la asimilación de amoniaco, junto con la síntesis de biomasa microbiana. Sin embargo, el contenido de carbohidratos o C:N es el cuerpo de agua acuícola es mas bajo del necesario para la biorreacción. Aunque el C:N de la composición de la célula bacteriana es cerca 5:1, se requiere de un C:N de 15:1 para promover el crecimiento de bacterias heterotróficas para asimilar el amoniaco.

El proceso de asimilación de amoniaco vía los microorganismos heterotróficos necesita una alta cantidad de oxígeno, debido al (1) consumo de oxígeno mediante la respiración del crecimiento de bacterias, y (2) la fermentación oxidativa de los materiales orgánicos secretados por las bacterias. De esta forma, usualmente se necesita un blower robusto para proveer de aire al cuerpo de agua para mantener un alto nivel de oxígeno disuelto en el agua.

Un resultado inducido por el crecimiento de las bacterias heterotróficas es la acumulación sustancial de sólidos suspendidos o bioflocs. En un sistema biofloc construido por el autor de la revisión, las bacterias secretaron materiales metabólicos masivos como proteínas y polisacáridos, que se enlazan a los alimentos, heces, escombros y otras materias orgánicas.

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El autor del estudio también encontró que algunas veces el contenido de los sólidos suspendidos total (TSS) podría acumularse por encima de 800 mg/L. Ese nivel alto de TSS será peligroso para los animales acuáticos, lo que puede conducir a una disminución del oxígeno, obstrucción de las branquias de peces o camarones, y la mortalidad debido a la axfisia. Por consiguiente, el tratamiento del TSS es una importante operación para el biofloc.

Hay tres formas para usar el TSS. El primero es in situ mediante el consumo por los peces o camarones como alimento suplementario, que es el método más empleado. El segundo es equipar una cámara de sedimentación para remover los sólidos excesivos. El tercero es usar sistemas de separación para la producción de biofloc y la producción de animales acuáticos, respectivamente. {mprestriction ids=»*»}

Enfoque para reusar el biofloc como alimento suplementario

El tratamiento de los sólidos suspendidos o bioflocs es una de las más importantes operaciones para usar el BFT. Usualmente, aquellos sólidos o bioflocs no son removidos solo como desechos del agua. En contraste, ellos son reusados como una fuente de alimento complementario para los animales acuáticos, especialmente para especies omnívoros como el camarón y la tilapia.

Hay tres formas para que el biofloc sea usados como alimento en la acuicultura: (i) como un alimento complementario para peces o camarones in situ, (ii) como un ingrediente para reemplazar la harina de pescado, y (iii) como un alimento normal para reemplazar parcialmente los insumos de las dietas.

Referencia (abierto):
Hai-Hong Huang. 2019. Novel Biofloc Technology (BFT) for Ammonia Assimilation and Reuse in Aquaculture In Situ. Intechopen
https://www.intechopen.com/online-first/novel-biofloc-technology-bft-for-ammonia-assimilation-and-reuse-in-aquaculture-in-situ {/mprestriction}

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