Changde, China – La tecnología biofloc (BFT) permite la asimilación del amoníaco casi en tiempo real en los sistemas de acuicultura intensivos. Un científico publicó un artículo en donde resume los principales aspectos del uso de la tecnología biofloc en la acuicultura.
La intensificación de la acuicultura es una tendencia en todo el mundo; sin embargo, uno de las principales preocupaciones en los sistemas intensivos es la acumulación del amoníaco.
La tecnología biofloc (BFT) apareció en los últimos años para proveer una solución novedosa al problema de la acumulación del amoníaco sin el intercambio de grandes volúmenes de agua o de equipamiento de fijación.
El investigador, Hai-Hong Huang del College of Life and Environmental Science, de la Hunan University of Arts and Science, publicó un capítulo en donde discute los problemas referidos al amoníaco en la acuicultura, los principios de la remoción del amoníaco, las principales operaciones de BFT, aplicaciones del uso del biofloc producido, y destaca algunos problemas o necesidades de investigación.
El artículo de Hai-Hong Huang presenta una serie de fórmulas para estimar la asimilación de amoníaco, el uso de fuentes de carbonos, la aireación y el aprovechamiento del biofloc.
Toxicidad del amoníaco en los peces o camarones
El amoníaco es uno de los compuestos de nitrógeno inorgánico más peligrosos para los peces o camarones en la acuicultura, cuya acumulación en los tanques de cultivo deteriora la calidad del agua, reduce el crecimiento, incrementa el consumo de oxígeno, altera las concentraciones de proteína en el hemolinfa (camarones) y los niveles de ácidos grasos libres.
Fuente del amoníaco en los sistemas acuícolas
El amoníaco en el agua de los sistemas acuícolas mayormente proviene de los piensos artificiales usados en la alimentación de los peces. Los investigadores estiman que cerca del 78% del nitrógeno existente en un sistema acuícola proviene de los alimentos.
Cuando un pienso es distribuido en un tanque, solo el 25% del nitrógeno de la proteína en el alimento es asimilado por el cuerpo de los animales acuáticos, y el resto, aproximadamente 75%, se pierde por la excreción como amoníaco metabólico de las branquias, evacuación como urea y heces.
Tecnología biofloc (BFT) y amoníaco
La acumulación de amoníaco es un dolor de cabeza para los acuicultores; no obstante, la tecnología biofloc puede ser empleada para transformar el amoníaco de una forma efectiva o ambientalmente amigable.
En BFT, los carbohidratos promueven la asimilación del amoníaco, acompañado con la síntesis de biomasa microbiana. En los sistemas acuícolas, el carbohidrato proviene principalmente de los piensos; sin embargo, su contenido es bajo para promover el crecimiento de las bacterias heterotróficas. Por consiguiente, se requiere de la adición de carbono orgánico.
Otras operaciones principales de los BFT son la aireación y el tratamiento de los subproductos.
Adición de carbohidratos
Para asimilar 1 mol de amoníaco se requiere de 1.18 mol de carbohidratos, lo que indica que por cada 1 g de NH4 existente en el agua, cerca de 12 g de C6H12O6 debe ser agregado.
El investigador destaca que se necesita supervisar la concentración de amoníaco en el agua de forma continua, lo que es difícil de implementar en la actualidad. La práctica común es que la fuente de carbono es agregado solo cuando la concentración de amoníaco excede 1 mg/L con la tasa NH4 a C6H12O6 de 1:12.
Muchos insumos pueden ser empleados como fuente de carbono para un sistema BFT, como el acetato, glicerol, dextrosa, harina de yuca, celulosa, harina de maíz, glucosa, melaza, tapioca, harina de trigo, harina de arroz, salvado de trigo, salvado de arroz, almidón, poli-ß-hidroxibutirato (PHB), residuos de cervecería y azúcar.
Aireación del biofloc
El proceso de asimilación del amoníaco vía microorganismos heterotróficos necesitan de un gran volumen de oxígeno, debido a: (i) consumo de oxígeno por la respiración del crecimiento de la población de bacterias, y (ii) fermentación oxidada de materiales orgánicos secretados por bacterias.
Los acuicultores requiere de un air blower robusto para soplar aire en el cuerpo de agua con la finalidad de mantener un alto nivel de oxígeno disuelto en el agua, en general de al menos 5 mg/L.
Tratamiento de los subproductos del biofloc
Un resultado inducido por el crecimiento de las bacteria heterotróficas es la acumulación de sólidos suspendidos o bioflocs. En un sistema construido por el autor del presente capítulo, las bacterias secretaron materiales metabólicos masivos como proteínas y polisacáridos, que se mezclan con los piensos, heces y otras materias orgánicas.
El investigador también encontró que algunas veces el contenido de sólidos suspendidos totales (TSS) en los sistemas BFT podrían acumularse por encima de 800 mg/L. Ese nivel de TSS podría ser peligroso para los animales acuáticos, lo que conduce a una disminución del oxígeno, obstrucción de las branquias de los peces o camarones, y mortalidad debido a asfixia
Hay tres formas de tratar los TSS. El primero es el consumo in situ por los peces o camarones como alimento suplementario, lo cual es el método más usado. El segundo es equipar una cámara de asentamiento para remover el exceso de sólidos. El tercer método es el uso de sistemas de separación para la producción de biofloc y producción de animales acuáticos.
Reuso del biofloc como alimento suplementario
El tratamiento de los sólidos suspendidos o biofloc es una de las más importantes operaciones en los sistemas BFT. Usualmente, aquellos sólidos no son removidos, ellos son reusados como alimento complementario para los animales acuáticos, especialmente especies omnívoras como camarones y tilapias.
El autor del artículo encontró que el biofloc también es una fuente nutricional que puede atraer a organismos del zooplancton o presas, como protozoos, rotíferos, nematodos, ciliados y flagelados.
Hay tres formas de usar el biofloc como alimento en los sistemas acuícolas: (i) como alimento complementario para peces o camarones in situ; (ii) como insumo en los piensos para reemplazar la harina de pescado; y (iii) como alimento normal para reemplazar parcialmente los piensos artificiales.
Perspectivas de la tecnología biofloc
FAO recomienda que las especies herbívoras y omnívoras deben ser promovidas e integradas en enfoques de acuicultura multitrófica, en la cual los subproductos (desechos) de una especies son reciclados para convertirse en insumo (fertilizantes, alimentos y energía) para otras.
Desde este punto de vista, BFT utiliza los subproductos de la industria agrícola (melaza, tapioca, etc) como fertilizante para asimilar los materiales orgánicos e inorgánicos. A su vez, su subproducto, biofloc, se convierte en alimento complementario para los organismos acuáticos.
El investigador destaca que se necesita elevar la eficiencia de la producción de biofloc, si el biofloc es usado como un insumo alternativo para reemplazar la harina de pescado o la harina de soja para alimentar a los animales acuáticos.
Referencia (acceso abierto):
Hai-Hong Huang (September 7th 2019). Novel Biofloc Technology (BFT) for Ammonia Assimilation and Reuse in Aquaculture In Situ, Emerging Technologies, Environment and Research for Sustainable Aquaculture, Qian Lu and Mohammad Serajuddin, IntechOpen, DOI: 10.5772/intechopen.88993.
