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Guía para la acuicultura con recirculación

Food and Agriculture Organization of the United Nations.

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Introducción a la acuicultura de recirculación
Original publication 2015 · Publicado por primera vez en FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations
La acuicultura de recirculación es esencialmente una tecnología para la cría de peces u otros organismos acuáticos mediante la reutilización del agua en la producción. La tecnología se basa en el uso de filtros mecánicos y biológicos, y el método puede ser utilizado en principio para cualquier especie cultivada en la acuicultura como peces, camarones, almejas, etc. Sin embargo, la tecnología de recirculación se utiliza principalmente en la piscicultura, y esta guía está dirigida a personas que trabajan en este campo de acuicultura.

La recirculación está creciendo rápidamente en muchas zonas del sector de la piscicultura, y los sistemas se despliegan en unidades de producción que varían desde enormes plantas que generan muchas toneladas de pescado al año para el consumo hasta pequeños sistemas sofisticados utilizados para la repoblación o para salvar especies en peligro de extinción.

La recirculación se puede llevar a cabo a diferentes intensidades dependiendo de la cantidad de agua que se recircule o se reutilice. Algunas granjas son sistemas de cultivo súper intensivo instalados dentro de un edificio cerrado aislado con tan solo 300 litros de agua nueva, y a veces incluso menos, por kilo de pescado producido al año. Otros sistemas son las explotaciones tradicionales al aire libre que han sido reconstruidas en sistemas recirculados utilizando alrededor de3 m 3 agua nueva por kilo de pescado producido al año. Un sistema de flujo tradicional para la trucha normalmente utilizará alrededor de 30 m3 por kilo de pescado producido al año. Por ejemplo, en una piscifactoría que produce 500 toneladas de pescado al año, el uso de agua nueva en los ejemplos dados será de 17 m3/hora (h), 171 m3/h y 1 712 m3/h respectivamente, lo que supone una gran diferencia.

_Figura 1.1 Un sistema de recirculación interior. _

Otra forma de calcular el grado de recirculación es usar la fórmula:

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—

La fórmula se ha utilizado en la figura 1.2 para calcular el grado de recirculación a diferentes intensidades del sistema y también se ha comparado con otras formas de medir la tasa de recirculación.

| Tipo de sistema | Consumo de agua nueva por kg de pescado producido al año | Consumo de agua nueva por metro cúbico por hora | Consumo de agua nueva por día del volumen total de agua del sistema | Grado de recirculación al sistema vol. reciclado una vez por hora | |: —: |: —|: —: |: —: |: —: | | Flujo | 30 m3 | 1 712 m3 /h | 1 028% | 0% | | RAS bajo nivel | 3 m3 | 171 m3 /h | 103% | 95,9% | | RAS intensivo | 1 m3 | 57 m3 /h | 34% | 98,6% | | RAS super intensivo |0,3 m 3 | 17 m3 /h | 6% | 99,6% |

_Figura 1.2 Comparación del grado de recirculación a diferentes intensidades comparada también con otras formas de medir la tasa de recirculación. Los cálculos se basan en un ejemplo teórico de un sistema de 500 toneladas/año con un volumen total de agua de 4 000 m3 , donde 3 000 m3 es volumen de acuario. _

Desde un punto de vista medioambiental, la limitada cantidad de agua utilizada en la recirculación es, por supuesto, beneficiosa, ya que el agua se ha convertido en un recurso limitado en muchas regiones. Además, el uso limitado del agua hace que sea mucho más fácil y más barato eliminar los nutrientes excretados de los peces, ya que el volumen de agua descargada es mucho menor que el vertido de una piscicultura tradicional. Por lo tanto, la acuicultura de recirculación puede considerarse una forma más respetuosa con el medio ambiente de producir peces a un nivel comercialmente viable. Los nutrientes de los peces de cría se pueden utilizar como fertilizante en tierras agrícolas o como base para la producción de biogás.

_Figura 1.3 Una granja de recirculación al aire libre. _

El término «descarga cero» se utiliza a veces en relación con la piscicultura, y aunque es posible evitar toda descarga de la granja de todos los lodos y agua, el tratamiento de aguas residuales de las últimas concentraciones es más a menudo un Capítulo 1: Introducción a la recirculación acuícola asunto costoso para limpiar apagado completamente. Por lo tanto, una solicitud de descarga de nutrientes y agua debe ser siempre parte de la solicitud de permiso de planificación.

Lo más interesante, sin embargo, es el hecho de que el uso limitado del agua da un gran beneficio a la producción dentro de la piscifactoría. La piscicultura tradicional depende totalmente de condiciones externas tales como la temperatura del agua del río, la limpieza del agua, los niveles de oxígeno, las malas hierbas y las hojas que fluyen aguas abajo y bloquean las pantallas de entrada, etc. En un sistema recirculado estos factores externos se eliminan completamente o en parte, dependiendo del grado de recirculación y la construcción de la planta.

La recirculación permite al agricultor controlar completamente todos los parámetros de la producción, y las habilidades del agricultor para operar el sistema de recirculación en sí mismo se vuelven tan importantes como su capacidad para cuidar a los peces.

El control de parámetros tales como la temperatura del agua, los niveles de oxígeno o la luz del día, proporciona condiciones estables y óptimas para los peces, lo que nuevamente da menos estrés y un mejor crecimiento. Estas condiciones estables dan como resultado un patrón de crecimiento estable y previsible que permite al agricultor predecir con precisión cuándo los peces habrán alcanzado una determinada etapa o tamaño. La principal ventaja de esta característica es que se puede elaborar un plan de producción preciso y que se puede predecir la hora exacta en que el pescado estará listo para la venta. Esto favorece la gestión global de la explotación y refuerza la capacidad de comercializar el pescado de manera competitiva.

El diagrama no está disponible en esta copia migrada; consulte la edición original.

_Figura 1.4 Algunos de los parámetros que afectan el crecimiento y el bienestar de un pez. _

Hay muchas más ventajas de utilizar la tecnología de recirculación en la piscicultura, y esta guía tratará estos aspectos en los siguientes capítulos. Sin embargo, un aspecto importante que hay que mencionar de inmediato es el de las enfermedades. El impacto de los patógenos se reduce considerablemente en un sistema de recirculación, ya que las enfermedades invasivas del medio exterior se reducen al mínimo por el uso limitado del agua. El agua para la piscicultura tradicional se toma de un río, un lago o el mar, lo que naturalmente aumenta el riesgo de arrastre de enfermedades. Debido al uso limitado del agua en la recirculación, el agua se toma principalmente de un pozo, un sistema de drenaje o un manantial donde el riesgo de enfermedades es mínimo. De hecho, muchos sistemas de recirculación no tienen ningún problema con enfermedades, por lo que el uso de medicamentos se reduce significativamente en beneficio de la producción y del medio ambiente. Para alcanzar este nivel de práctica agrícola es, por supuesto, extremadamente importante que el piscicultor tenga mucho cuidado con los huevos o alevines que trae a su granja. Muchas enfermedades se llevan a los sistemas al tomar huevos infestados o peces para almacenarlos. La mejor manera de evitar que las enfermedades entren de esta manera, no es traer peces del exterior, sino solo traer huevos ya que estos pueden desinfectarse completamente de enfermedades.

La acuicultura requiere conocimiento, buena ganadería, persistencia y, a veces, nervios de acero. Pasar de la piscicultura tradicional a la recirculación hace que muchas cosas sean más fáciles, pero al mismo tiempo requiere nuevas y mayores habilidades. Para tener éxito en este tipo de acuicultura muy avanzado requiere capacitación y educación para lo cual se ha escrito esta guía.

*Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2015, Jacob Bregnballe, Guía para la recirculación de la acuicultura, http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. Reproducido con permiso. *
El sistema de recirculación, paso a paso
Original publication 2015 · Publicado por primera vez en FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations
En un sistema de recirculación es necesario tratar el agua continuamente para eliminar los productos de desecho excretados por los peces, y añadir oxígeno para mantener a los peces vivos y sanos. Un sistema de recirculación es, de hecho, bastante simple. Desde la salida de los tanques de peces, el agua fluye a un filtro mecánico y más adelante a un filtro biológico antes de que se airee y se despoje de dióxido de carbono y se vuelva a los tanques de peces. Este es el principio básico de recirculación.

Se pueden añadir otras instalaciones, como la oxigenación con oxígeno puro, la desinfección de luz ultravioleta o ozono, la regulación automática del pH, el intercambio de calor, la desnitrificación, etc. dependiendo de las necesidades exactas.

_Figura 2.1 Dibujo del principio de un sistema de recirculación. El sistema básico de tratamiento de agua consiste en filtración mecánica, tratamiento biológico y aireación. Otras instalaciones, como el enriquecimiento de oxígeno o la desinfección UV, se pueden añadir dependiendo de los requisitos. _

Los peces en una granja de peces requieren alimentación varias veces al día. El alimento es consumido y digerido por los peces y se utiliza en el metabolismo de los peces suministrando energía y nutrición para el crecimiento y otros procesos fisiológicos. El oxígeno (O2) entra a través de las branquias, y es necesario para producir energía y descomponer proteínas, por lo que el dióxido de carbono (CO2) y el amoníaco (NH3) se producen como productos de desecho. Los piensos no digeridos se excretan en el agua como heces, denominados sólidos en suspensión (SS) y materia orgánica. El dióxido de carbono y el amoníaco se excretan de las branquias en el agua. Por lo tanto, los peces consumen oxígeno y piensos, y como resultado el agua del sistema está contaminada con heces, dióxido de carbono y amoníaco.

_Figura 2.2 Comer piensos y utilizar oxígeno da como resultado el crecimiento de los peces y la excreción de productos de desecho, como el dióxido de carbono, el amoníaco y las heces. _

Solo se puede recomendar el uso de piensos secos en un sistema de recirculación. Debe evitarse el uso de basura en cualquier forma, ya que contaminará el sistema en gran medida y la infección con enfermedades es muy probable. El uso de piensos secos es seguro y también tiene la ventaja de estar diseñado para satisfacer las necesidades biológicas exactas de los peces. El alimento seco se entrega en diferentes tamaños de pellets adecuados para cualquier etapa de pescado, y los ingredientes de la alimentación seca para peces se pueden combinar para desarrollar piensos especiales para alevines, crías, crecimiento, etc.

En un sistema de recirculación, una alta tasa de utilización del pienso es beneficiosa, ya que esto minimizará la cantidad de productos de excreción, reduciendo así el impacto en el sistema de tratamiento del agua. En un sistema gestionado profesionalmente, todos los piensos añadidos se consumirán manteniendo al mínimo la cantidad de alimento no consumido. Se ha mejorado la tasa de conversión de piensos (FCR), que describe cuántos kilos de pienso utiliza por cada kilo de pescado que produce, y el agricultor obtiene un mayor rendimiento de producción y un menor impacto en el sistema de filtrado. El alimento no consumido es un desperdicio de dinero y resulta en una carga innecesaria en el sistema de filtro. Cabe señalar que están disponibles alimentos especialmente adecuados para su uso en sistemas de recirculación. La composición de estos piensos tiene como objetivo maximizar la absorción de proteínas en los peces, minimizando así la excreción de amoníaco en el agua.

| Tamaño de palé | Tamaño de pescado, gramo | Proteína | Grasa | | — | — | — | — | | 3 mm | 40 - 125 | 43% | 27% | | 4,5 mm | 100 - 500 | 42% | 28% | | 6,5 mm | 400 - 1200 | 41% | 29% |

| Composición,% | 3,0 mm | 4,5 mm | 6,5 mm | | — | — | — | — | | Harina de pescado | 22 | 21 | 20 | | Aceite de pescado | 9 | 10 | 10 | | Aceite de semilla de colza | 15 | 15 | 16 | | Harina de hemoglobina | 11 | 11 | 11 | | Guisantes | 5 | 5 | 5 | | Soja | 10 | 11 | 11 | | Trigo | 12 | 11 | 11 | | Gluten de trigo | 5 | 5 | 5 | | Otros concentrados proteicos | 10 | 10 | 10 | 10 | | Vitaminas, minerales, etc. | 1 | 1 | 1 |

_Figura 2.3 Ingredientes y contenido de un alimento para truchas apto para su uso en un sistema de recirculación. Fuente: BioMar. _

Componentes en un sistema de recirculación

Peces peceras

| Propiedades del tanque | Tanque circular | Pista de rodadura en D | Tipo de pista de rodadura | | — | — | — | — | | Efecto autolimpieza | 5 | 4 | 3 | | Tiempo de permanencia bajo de las partículas | 5 | 4 | 3 | | Control y regulación del oxígeno | 5 | 5 | 4 | | Utilización del espacio | 2 | 4 | 5 |

_Figura 2.4 Diferentes diseños de tanques dan diferentes propiedades y ventajas. Clasificación 1-5, donde 5 es el mejor. _

El medio ambiente en el tanque de cría de peces debe satisfacer las necesidades de los peces, tanto en lo que respecta a la calidad del agua como al diseño del tanque. La elección del diseño adecuado del tanque, como el tamaño y la forma, la profundidad del agua, la capacidad de autolimpieza, etc., puede tener un impacto considerable en el rendimiento de las especies criadas.

Si el pez vive en el fondo, la necesidad de superficie del tanque es lo más importante, y la profundidad del agua y la velocidad de la corriente del agua pueden reducirse (rodaballo, lenguado u otros peces planos), mientras que las especies pelágicas vivas como los salmónidos se beneficiarán de mayores volúmenes de agua y mostrarán un mejor rendimiento en mayores velocidades de agua.

En un tanque circular, o en un tanque cuadrado con esquinas cortadas, el agua se mueve en un patrón circular haciendo que toda la columna de agua del tanque se mueva alrededor del centro. Las partículas orgánicas tienen un tiempo de residencia relativamente corto de unos minutos, dependiendo del tamaño del tanque, debido a este patrón hidráulico que da un efecto de autolimpieza. Una entrada vertical con ajuste horizontal es una forma eficiente de controlar la corriente en dichos tanques.

En un camino de rodadura, el sistema hidráulico no tiene ningún efecto positivo en la eliminación de las partículas. Por otro lado, si un tanque de peces está abastecido de manera eficiente con peces, el efecto de autolimpieza del diseño del tanque dependerá más de la actividad del pez que del diseño del tanque. La inclinación del fondo del tanque tiene poca o ninguna influencia en el efecto de autolimpieza, pero facilitará el drenaje completo cuando se vacíe el tanque.

_Figura 2.5 Un ejemplo de diseño octogonal del tanque en un sistema de recirculación que ahorra espacio y logra los buenos efectos hidráulicos del tanque circular. Fuente: Grupo AKVA. _

Los tanques circulares ocupan más espacio en comparación con los caminos de rodadura, lo que aumenta el costo de construir un edificio. Al cortar las esquinas de un tanque cuadrado aparece un diseño octogonal del tanque, que dará una mejor utilización del espacio que los tanques circulares, y al mismo tiempo se logran los efectos hidráulicos positivos del tanque circular (ver figura 2.5). Es importante tener en cuenta que la construcción de tanques grandes siempre favorecerá el tanque circular, ya que este es el diseño más fuerte y la forma más barata de fabricar un tanque.

Un tipo de tanque híbrido entre el tanque circular y el camino de rodadura llamado «camino de rodadura en D» también combina el efecto de autolimpieza del tanque circular con la utilización eficiente del espacio de la pista de rodadura. Sin embargo, en la práctica este tipo de tanque rara vez se utiliza, presumiblemente porque la instalación del tanque requiere trabajo adicional y nuevas rutinas en la gestión.

Los niveles de oxígeno suficientes para el bienestar de los peces son importantes en la piscicultura y generalmente se mantienen altos al aumentar el nivel de oxígeno en el agua de entrada al tanque.

La inyección directa de oxígeno puro en el tanque mediante el uso de difusores también se puede usar, pero la eficiencia es menor y más costosa.

El control y regulación de los niveles de oxígeno en tanques circulares o similares es relativamente fácil porque la columna de agua se mezcla constantemente haciendo que el contenido de oxígeno sea casi el mismo en cualquier parte del tanque. Esto significa que es bastante fácil mantener el nivel de oxígeno deseado en el tanque. Una sonda de oxígeno colocada cerca de la salida del tanque dará una buena indicación del oxígeno disponible. El tiempo que tarda la sonda en registrar el efecto de la adición de oxígeno a un tanque circular será relativamente corto. La sonda no debe colocarse cerca del lugar donde se inyecta oxígeno puro o donde se alimenta agua rica en oxígeno.

_Figura 2.6 Tanque circular, pista de rodadura con extremo D y tipo de pista de rodadura. _

En una pista de rodadura, sin embargo, el contenido de oxígeno siempre será mayor en la entrada y más bajo en la salida, lo que también da un ambiente diferente dependiendo de dónde cada pez esté nadando. La sonda de oxígeno para medir el contenido de oxígeno del agua siempre debe colocarse en el área con el contenido de oxígeno más bajo, que está cerca de la salida. Este gradiente de oxígeno aguas abajo hará que la regulación del oxígeno sea más difícil ya que el tiempo transcurrido desde ajustar el oxígeno hacia arriba o hacia abajo en la entrada hasta el momento en que se mide en la salida puede ser de hasta una hora. Esta situación puede hacer que el oxígeno suba y baje todo el tiempo en lugar de fluctuar alrededor del nivel seleccionado. Sin embargo, la instalación de sistemas modernos de control de oxígeno utilizando algoritmos y constantes de tiempo evitará estas fluctuaciones no deseadas.

Las salidas del tanque deben construirse para una eliminación óptima de las partículas de desecho, y deben estar equipadas con pantallas con tamaños de malla adecuados. Además, debe ser fácil recoger peces muertos durante las rutinas de trabajo diarias.

Los tanques suelen estar equipados con sensores de nivel de agua, contenido de oxígeno y temperatura para tener un control completo de la granja. También se debe considerar la instalación de difusores para suministrar oxígeno directamente en cada tanque en caso de una situación de emergencia.

_Figura 2.7 Filtro de batería. Fuente: CM Aqua. _

Filtración mecánica

La filtración mecánica del agua de salida de los acuarios ha demostrado ser la única solución práctica para la eliminación de los residuos orgánicos. Hoy en día, casi todas las piscifactorías recirculadas filtran el agua de salida de los tanques en una llamada micropantalla provista de un paño filtrante de 40 a 100 micras. El filtro de tambor es, con mucho, el tipo de micropantalla más utilizado, y el diseño garantiza la eliminación suave de las partículas.

Función del filtro de tambor:
1. El agua a filtrar entra en el tambor.
2. El agua se filtra a través de los elementos filtrantes del tambor. La diferencia en el nivel del agua interior/exterior del tambor es la fuerza motriz de la filtración.
3. Los sólidos quedan atrapados en los elementos de filtro y se elevan al área de lavado por la rotación del tambor.
4. El agua de las boquillas de enjuague se rocía desde el exterior de los elementos de filtro. El material orgánico rechazado se lava de los elementos filtrantes en la bandeja de lodos.
5. El lodo fluye junto con el agua por gravedad fuera del filtro que sale de la piscifactoría para el tratamiento externo de las aguas residuales (véase el capítulo 6).
La filtración por micropantalla tiene las siguientes ventajas:
- Reducción de la carga orgánica del biofiltro.
- Hacer el agua más clara a medida que las partículas orgánicas se eliminan del agua.
- Mejorar las condiciones de nitrificación ya que el biofiltro no se obstruye.
- Efecto estabilizador en los procesos de biofiltración.
Tratamiento biológico

No toda la materia orgánica se elimina en el filtro mecánico, las partículas más finas pasarán junto con compuestos disueltos como fosfato y nitrógeno. El fosfato es una sustancia inerte, sin efecto tóxico, pero el nitrógeno en forma de amoníaco libre (NH3) es tóxico y necesita transformarse en el biofiltro en nitrato inofensivo. La descomposición de la materia orgánica y el amoníaco es un proceso biológico llevado a cabo por bacterias en el biofiltro. Las bacterias heterotróficas oxidan la materia orgánica consumiendo oxígeno y produciendo dióxido de carbono, amoníaco y lodos. Las bacterias nitrificantes convierten el amoníaco en nitrito y finalmente en nitrato.

La eficiencia de la biofiltración depende principalmente de:
- La temperatura del agua en el sistema.
- El nivel de pH en el sistema.
Para alcanzar una tasa aceptable de nitrificación, las temperaturas del agua deben mantenerse entre 10 y 35 °C (unos 30 °C óptimos) y los niveles de pH entre 7 y 8. La temperatura del agua dependerá con mayor frecuencia de las especies criadas y, como tal, no se ajusta para alcanzar la tasa de nitrificación más óptima, sino para dar niveles óptimos para el crecimiento de los peces. Sin embargo, la regulación del pH en relación con la eficiencia del biofiltro es importante, ya que el nivel de pH más bajo reduce la eficiencia del biofiltro. Por lo tanto, el pH debe mantenerse por encima de 7 para alcanzar una elevada tasa de nitrificación bacteriana. Por otro lado, el aumento del pH dará como resultado una mayor cantidad de amoníaco libre (NH3), lo que mejorará el efecto tóxico. Por lo tanto, el objetivo es encontrar el equilibrio entre estos dos objetivos opuestos de ajustar el pH. Un punto de ajuste recomendado está entre el pH 7,0 y el pH 7,5.

Dos factores principales afectan el pH en el sistema de recirculación del agua:
- La producción de CO2 a partir de los peces y de la actividad biológica del biofiltro.
- El ácido producido a partir del proceso de nitrificación.
Resultado de la nitrificación:

NH4 (amonio) + 1.5 O2 → NO2 (nitrito) + H2O + 2H^+^+ 2e

NO2 (nitrito) + 0.5 O2 → NO3 (nitrato) + e

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NH4 + 2 O2 ↔ NO3 + H2O + 2H^+^

CO2 se elimina por aireación del agua, por lo que se lleva a cabo la desgasificación. Este proceso se puede llevar a cabo de varias maneras, como se describe más adelante en este capítulo.

El proceso de nitrificación produce ácido (H+) y el nivel de pH disminuye. Para estabilizar el pH, se debe agregar una base. Para este propósito, es necesario agregar cal o hidróxido de sodio (NaOH) u otra base al agua.

El pescado excreta una mezcla de amoníaco y amonio (Nitrato de amoníaco total (TAN) = amonio (NH4+) + amoníaco (NH3)) donde el amoníaco constituye la parte principal de la excreción. La cantidad de amoníaco en el agua depende, sin embargo, del nivel de pH, como puede verse en la figura 2.8, que muestra el equilibrio entre amoníaco (NH3) y amonio (NH4+).

El diagrama no está disponible en esta copia migrada; consulte la edición original.

_Figura 2.8 Equilibrio entre amoníaco (NH3) y amonio (NH4+) a 20 °C. El amoníaco tóxico está ausente a un pH inferior a 7, pero aumenta rápidamente a medida que aumenta el pH. _

Figura 2.9 Relación entre el pH medido y la cantidad de NAN disponible para la descomposición del biofiltro, basada en una concentración tóxica de amoníaco de 0,02 mg/L.

En general, el amoníaco es tóxico para los peces a niveles superiores a 0,02 mg/L. La figura 2.9 muestra la concentración máxima de TAN que debe permitirse a diferentes niveles de pH si se quiere garantizar un nivel inferior a 0,02 mg/L de amoníaco. Los niveles de pH más bajos minimizan el riesgo de superar este límite tóxico de amoniaco de 0,02 mg/L, pero se recomienda al piscicultor alcanzar un nivel mínimo de pH 7 para alcanzar una mayor eficiencia del biofiltro, como se explicó anteriormente. Lamentablemente, la concentración total de TAN que debe permitirse se reduce significativamente, como puede verse en el gráfico 2.9. Por lo tanto, hay dos vectores de trabajo opuestos del pH que el piscicultor tiene que tener en cuenta al ajustar su biofiltro.

El nitrito (NO2-) se forma en el paso intermedio del proceso de nitrificación, y es tóxico para los peces a niveles superiores a 2,0 mg/L. Si los peces en un sistema de recirculación están jadeando por aire, aunque la concentración de oxígeno es buena, puede ser la causa de una alta concentración de nitrito. A altas concentraciones, el nitrito se transporta sobre las branquias a la sangre de los peces, donde obstruye la absorción de oxígeno. Al agregar sal al agua, alcanzando tan poco como 0,3 ‰, se inhibe la absorción de nitrito.

El nitrato (NO3-) es el producto final del proceso de nitrificación y, aunque se considera inofensivo, los niveles elevados (por encima de 100 mg/L) parecen tener un impacto negativo en el crecimiento y la conversión de los piensos. Si el intercambio de agua nueva en el sistema se mantiene muy bajo, el nitrato se acumulará y se alcanzarán niveles inaceptables. Una forma de evitar la acumulación es aumentar el intercambio de agua nueva, por lo que la alta concentración se diluye a un nivel más bajo y sin problemas.

Por otro lado, toda la idea de la recirculación es ahorrar agua, y en algunos casos el ahorro de agua es un objetivo importante. En tales circunstancias, las concentraciones de nitrato pueden reducirse mediante la desnitrificación. En condiciones normales, un consumo de agua de más de 300 litros por kg de pienso utilizado es suficiente para diluir la concentración de nitrato. El uso de menos de 300 litros por kg de pienso hace que valga la pena considerar el uso de la desnitrificación.

La bacteria desnitrificante más predominante se llama Pseudomonas. Este es un proceso anaeróbico (sin oxígeno) que reduce el nitrato a nitrógeno atmosférico. De hecho, este proceso elimina el nitrógeno del agua a la atmósfera, por lo que se reduce la carga de nitrógeno en el entorno circundante. El proceso requiere una fuente orgánica (carbono), por ejemplo alcohol de madera (metanol) que puede añadirse a una cámara de desnitrificación. En términos prácticos, se necesitan 2,5 kg de metanol por cada kg de nitrato (NO3-N) desnitrificado.

Muy a menudo, la cámara de desnitrificación está equipada con medios de biofiltro diseñados con un tiempo de residencia de 2-4 horas. El flujo debe ser controlado para mantener la concentración de oxígeno de salida en la aplicación. 1 mg/L. Si el oxígeno está completamente agotado, tendrá lugar una producción extensa de sulfuro de hidrógeno (H2S), que es extremadamente tóxico para los peces y también mal olor (huevo podrido). La producción resultante de lodos es bastante alta, y la unidad tiene que lavarse de nuevo, normalmente una vez a la semana.

_Figura 2.10 Medios de cama móviles a la izquierda y medios de cama fijos a la derecha. _

Los biofiltros se construyen típicamente utilizando medios plásticos que dan una superficie elevada por m^3^ de biofiltro. Las bacterias crecerán como una película delgada en los medios de comunicación, ocupando así una superficie extremadamente grande. El objetivo de un biofiltro bien diseñado es alcanzar una superficie lo más alta posible por m^3^ sin empacar el biofiltro tan apretado que se obstruya con materia orgánica en funcionamiento. Por lo tanto, es importante disponer de un alto porcentaje de espacio libre para que el agua pase y tener un buen flujo global a través del biofiltro junto con un procedimiento de lavado suficiente. Dichos procedimientos de lavado deben llevarse a cabo a intervalos suficientes una vez a la semana o al mes, dependiendo de la carga en el filtro. El aire comprimido se utiliza para crear turbulencia en el filtro mediante la cual se arranca la materia orgánica. El biofiltro se deriva mientras se lleva a cabo el procedimiento de lavado, y el agua sucia del filtro se drena y se descarga antes de que el biofiltro se vuelva a conectar al sistema.

Los biofiltros utilizados en sistemas de recirculación se pueden diseñar como filtros de lecho fijos o filtros de lecho móvil. Todos los biofiltros utilizados en la recirculación hoy funcionan como unidades sumergidas bajo el agua. En el filtro de lecho fijo, el medio plástico es fijo y no se mueve. El agua corre a través de los medios como un flujo laminar para hacer contacto con la película bacteriana. En el filtro de lecho móvil, los medios plásticos se mueven en el agua dentro del biofiltro por una corriente creada por bombeo en el aire. Debido al movimiento constante de los medios, los filtros de lecho móviles pueden empaquetarse más duro que los filtros de lecho fijos, alcanzando así una tasa de rotación más alta por m3 de biofiltro. Sin embargo, no hay diferencia significativa en la tasa de rotación calculada por m2 (área de la superficie del filtro), ya que la eficiencia de la película bacteriana en cualquiera de los dos tipos de filtro es más o menos la misma. En el filtro de lecho fijo, sin embargo, también se eliminan partículas orgánicas finas, ya que estas sustancias se adhieren a la película bacteriana. Por lo tanto, el filtro de lecho fijo actuará también como una fina unidad de filtración mecánica eliminando material orgánico microscópico y dejando el agua muy clara. El filtro de lecho móvil no tendrá el mismo efecto que la turbulencia constante del agua hará que cualquier adherencia sea imposible.

_Figura 2.11 Biofiltros de lecho móvil (superior) y de lecho fijo (inferior) . _

Ambos sistemas de filtro se pueden utilizar en el mismo sistema, o se pueden combinar; utilizando la cama móvil para ahorrar espacio y la cama fija para beneficiarse del efecto adherente. Existen varias soluciones para el diseño final de sistemas de biofiltro dependiendo del tamaño de la granja, las especies a cultivar, el tamaño de los peces, etc.

Desgasificación, aireación y pelado

Antes de que el agua regrese a los tanques de peces, los gases acumulados, que son perjudiciales para los peces, deben ser eliminados. Este proceso de desgasificación se lleva a cabo por aireación del agua, y el método se denomina a menudo pelado. El agua contiene dióxido de carbono (CO2) procedente de la respiración de los peces y de las bacterias del biofiltro en las concentraciones más altas, pero también está presente nitrógeno libre (N2). La acumulación de niveles de dióxido de carbono y gas nitrogenado tendrá efectos perjudiciales en el bienestar y el crecimiento de los peces. En condiciones anaeróbicas se puede producir sulfuro de hidrógeno (H2S), especialmente en sistemas de agua salada. Este gas es extremadamente tóxico para los peces, incluso en bajas concentraciones, y los peces se matarán si se genera el sulfuro de hidrógeno en el sistema.

La aireación se puede lograr bombeando aire en el agua, por lo que el

el contacto turbulento entre las burbujas de aire y el agua expulsa los gases. Esta aireación submarina permite mover el agua al mismo tiempo, por ejemplo, si se utiliza un sistema de pozo de aireación (véase la figura 2.12).

_Figura 2.12 Sistema de pozos de aireación. _

_Figura 2.13 Foto y dibujo del filtro de goteo envuelto en un forro de plástico azul para eliminar salpicaduras en el suelo (Billund Akvakulturservice, Dinamarca). El proceso de aireación/pelado también se denomina CO2-stripping. Los medios del filtro de goteo suelen consistir en el mismo tipo de medios que se utilizan en los biofiltros de lecho fijo (véase la figura 2.10). _

Sin embargo, el sistema de pozo de aireación no es tan eficiente para la eliminación de gases como el sistema de filtro de goteo, también llamado desgasificador. En el sistema de goteo, los gases se eliminan por contacto físico entre el agua y los medios plásticos apilados en una columna. El agua se lleva a la parte superior del filtro sobre una placa de distribución con orificios, y se descarga a través de los medios de plástico para maximizar la turbulencia y el contacto, el llamado proceso de extracción.

Oxigenación

El proceso de aireación del agua, que es el mismo proceso físico que la desgasificación o extracción, agregará algo de oxígeno al agua mediante un simple intercambio entre los gases en el agua y los gases en el aire dependiendo del nivel de saturación del oxígeno en el agua. El equilibrio de oxígeno en el agua es 100% de saturación. Cuando el agua ha pasado por los acuarios, el contenido de oxígeno se ha reducido, típicamente hasta el 70%, y el contenido se reduce aún más en el biofiltro. La aireación de esta agua normalmente llevará la saturación hasta alrededor del 90%, en algunos sistemas se puede alcanzar el 100%. Sin embargo, a menudo se prefiere una saturación de oxígeno superior al 100% en el agua de entrada a los acuarios para tener suficiente oxígeno disponible para un crecimiento de peces alto y estable. Los niveles de saturación por encima del 100% requieren un sistema que use oxígeno puro.

_Figura 2.14 Cono de oxígeno para disolver el oxígeno puro a alta presión y un sensor (sonda) para medir la saturación de oxígeno del agua. Fuente: Grupo AKVA/Oxyguard International. _

El oxígeno puro a menudo se suministra en tanques en forma de oxígeno líquido, pero también se puede producir en la granja en un generador de oxígeno. Hay varias formas de hacer agua súper saturada con un contenido de oxígeno que alcanza el 200-300%. Por lo general, se utilizan sistemas de cono de oxígeno de alta presión o sistemas de oxígeno de cabeza baja, como plataformas de oxígeno. El principio es el mismo. El agua y el oxígeno puro se mezclan bajo presión, por lo que el oxígeno es forzado al agua. En el cono de oxígeno la presión se logra con una bomba creando una presión alta de típicamente alrededor de 1,4 bar en el cono. Bombear agua bajo presión en el cono de oxígeno consume mucha electricidad. En la plataforma de oxígeno la presión es mucho más baja, típicamente hasta aproximadamente 0,1 bar, y el agua simplemente se bombea a través de la caja mezclando agua y oxígeno. La diferencia en los dos tipos de sistemas es que la solución de cono de oxígeno utiliza sólo una parte del agua circulante para el enriquecimiento de oxígeno, mientras que la plataforma de oxígeno se utiliza para el flujo principal de recirculación a menudo en combinación con el bombeo general de agua en el sistema.

_Figura 2.15 Plataforma de oxígeno para disolver oxígeno puro a baja presión mientras bombea agua en la granja. El sistema generalmente aumenta el nivel de oxígeno disuelto a algo más del 100% al entrar en los tanques fish dependiendo de los caudales y el diseño de la granja. Fuente: Soluciones acuícolas FREA

Cualquiera que sea el método utilizado, el proceso debe controlarse con la ayuda de la medición de oxígeno. La mejor manera de hacerlo es que la sonda de oxígeno mida después del sistema de oxigenación a presión atmosférica normal, por ejemplo en una cámara de medición suministrada por el proveedor. Esto hace que la medición sea más fácil que si se hiciera bajo presión, ya que la sonda tendrá que limpiarse y calibrarse de vez en cuando.

Luz ultravioleta

La desinfección UV funciona aplicando luz en longitudes de onda que destruyen el ADN en organismos biológicos. En la acuicultura se atacan bacterias patógenas y organismos unicelulares. El tratamiento se ha utilizado con fines médicos durante décadas y no afecta a los peces, ya que el tratamiento UV del agua se aplica fuera de la zona de producción de peces. Es importante entender que las bacterias crecen tan rápidamente en materia orgánica que controlar el número de bacterias en las piscifactorías tradicionales tiene un efecto limitado. El mejor control se logra cuando la filtración mecánica efectiva se combina con una biofiltración completa para eliminar eficazmente la materia orgánica del agua de proceso, haciendo que la radiación UV funcione de manera eficiente.

La dosis UV se puede expresar en varias unidades diferentes. Uno de los más utilizados es micro vatios -segundos por cm^2^ (µWS/cm2). La eficiencia depende del tamaño y la especie de los organismos diana y de la turbidez del agua. Para controlar las bacterias y los virus, el agua debe tratarse con aproximadamente 2 000 a 10 000 µWs/cm^2^ para matar el 90% de los organismos, los hongos necesitarán de 10 000 a 100 000 y los pequeños parásitos de 50 000 a 200 000 µWs/cm2.

_Figura 2.16 Sistemas de tratamiento UV cerrados y abiertos: Para la instalación en un sistema de tuberías cerradas y en un sistema de canal abierto, respectivamente. Fuente: ULTRAAQUA. _

La iluminación UV utilizada en la acuicultura debe funcionar bajo el agua para dar la máxima eficiencia, las lámparas instaladas fuera del agua tendrán poco o ningún efecto debido a la reflexión superficial del agua.

Ozono

El uso de ozono (O3) en la piscicultura ha sido criticado porque el efecto de la sobredosis puede causar graves daños a los peces. En las granjas situadas dentro de los edificios, el ozono también puede ser perjudicial para las personas que trabajan en la zona, ya que pueden inhalar demasiado ozono. Por lo tanto, la correcta dosificación y el control de la carga junto con una ventilación adecuada es crucial para lograr un resultado positivo y seguro.

El tratamiento del ozono es una forma eficiente de destruir organismos no deseados por la oxidación pesada de la materia orgánica y los organismos biológicos. En la tecnología de tratamiento de ozono, las micropartículas se descomponen en estructuras moleculares que se unirán de nuevo y formarán partículas más grandes. Mediante esta forma de floculación, los sólidos microscópicos suspendidos demasiado pequeños para ser capturados ahora pueden ser retirados del sistema en lugar de pasar a través de los diferentes tipos de filtros del sistema de recirculación. Esta tecnología también se conoce como pulir al agua, ya que hace que el agua sea más clara y libre de sólidos suspendidos y posibles bacterias adheridas a estos. Esto es especialmente adecuado en sistemas de criaderos y alevines que cultivan peces pequeños, que son sensibles a las micropartículas y bacterias en el agua.

El tratamiento con ozono también se puede utilizar cuando se necesita desinfectar el agua de entrada a un sistema de recirculación.

Vale la pena mencionar que en muchos casos el tratamiento UV es una alternativa buena y segura al ozono.

Regulación del pH

El proceso de nitrificación en el biofiltro produce ácido, por lo que el nivel de pH disminuirá. Para mantener un pH estable se debe añadir una base al agua. En algunos sistemas se instala una estación de mezcla de cal que gotea agua caliza en el sistema y estabiliza así el pH. Un sistema de dosificación automático regulado por un medidor de pH con un impulso de retroalimentación a una bomba de dosificación es otra opción. Con este sistema es preferible utilizar hidróxido de sodio (NaOH), ya que es fácil de manejar y hace que el sistema sea más fácil de mantener. El hidróxido de sodio es un fuerte alcalino que puede quemar severamente los ojos y la piel. Se deben tomar precauciones de seguridad, y se deben usar gafas y guantes mientras se manipulan este y otros ácidos y bases fuertes.

_Figura 2.17 Bomba de dosificación para la regulación del pH mediante dosificación preestablecida de NaOH. La bomba se puede conectar a un sensor de pH para una regulación totalmente automática del nivel de pH. _

Regulación de la temperatura del agua

Mantener una temperatura óptima del agua en el sistema de cultivo es lo más importante, ya que la tasa de crecimiento de los peces está directamente relacionada con la temperatura del agua. Usar el agua de ingesta es una forma bastante simple de regular la temperatura del día a día. En un sistema de recirculación interior, el calor se acumulará lentamente en el agua, ya que la energía en forma de calor se libera del metabolismo de los peces y de la actividad bacteriana en el biofiltro. El calor de la fricción en las bombas y el uso de otras instalaciones también se acumulará. Por lo tanto, las altas temperaturas en el sistema suelen ser un problema en un sistema de recirculación intensiva. Al ajustar la cantidad de agua fresca fresca de entrada en el sistema, la temperatura se puede regular de una manera sencilla.

Si el enfriamiento por el uso de agua de entrada está limitado, se puede utilizar una bomba de calor. La bomba de calor utilizará la cantidad de energía que normalmente se pierde en el agua de descarga o en el aire que sale de la granja. La energía se utiliza entonces para enfriar el agua que circula dentro de la granja. Una forma similar de reducir los costos de calefacción/refrigeración se puede lograr recuperando la energía mediante el uso de un intercambiador de calor. La energía en el agua de descarga de la granja se transfiere al agua de entrada fría o viceversa. Esto se hace pasando ambas corrientes al intercambiador de calor, donde el agua caliente de salida perderá energía y calentará el agua fría de entrada, sin mezclar las dos corrientes. También en el sistema de ventilación se puede montar un intercambiador de calor para aire utilizando la energía del aire de salida y transferirlo al aire de entrada, reduciendo así la necesidad de calefacción significativamente.

En climas fríos el calentamiento del agua puede ser necesario. El calor puede provenir de cualquier fuente como una caldera de petróleo o gas y está, independientemente de la fuente de energía, conectado a un intercambiador de calor para calentar el agua recirculada. Las bombas de calor son una solución de calefacción respetuosa con el medio ambiente y pueden utilizar energía para calentar desde el océano, un río, un pozo o el aire. Incluso se puede utilizar para transferir la energía de un sistema de recirculación a otro, y por lo tanto calentar un sistema y enfriar otro. Por lo general, utiliza energía de, por ejemplo, el océano utilizando un intercambiador de calor de titanio, mueve la energía a la recirculación que requiere calentamiento y libera el calor a través de otro intercambiador de calor.

Bombas ###

Se utilizan diferentes tipos de bombas para hacer circular el agua de proceso en el sistema. El bombeo normalmente requiere una cantidad sustancial de electricidad, y las bajas alturas de elevación y las bombas eficientes y correctamente instaladas son importantes para mantener los costos de funcionamiento al mínimo.

La elevación del agua debe ocurrir preferiblemente sólo una vez en el sistema, por lo que el agua corre por gravedad todo el camino a través del sistema de regreso al sumidero de la bomba. Las bombas suelen colocarse delante del sistema de biofiltro y del desgasificador a medida que el proceso de preparación del agua comienza aquí. En cualquier caso, las bombas deben colocarse después de la filtración mecánica para evitar la rotura de los sólidos procedentes de los tanques de peces.

El cálculo de la altura total de elevación para el bombeo es la suma de la altura de elevación real y las pérdidas de presión en conductos de tuberías, curvas de tuberías y otros accesorios. Esto también se llama cabeza dinámica. Si el agua se bombea a través de un biofiltro sumergido antes de caer a través del desgasificador, también tendrá que contabilizarse una contrapresión del biofiltro. Los detalles sobre la mecánica de fluidos y las bombas están fuera del alcance de esta guía.

_Figura 2.18 Bombas de elevación tipo KPL para la elevación eficiente de grandes cantidades de agua. Las bombas de elevación a menudo se usan para bombear el flujo principal en el sistema de recirculación. La selección correcta de la bomba es importante para mantener bajos los costos de funcionamiento. El control de frecuencia es una opción para regular el flujo exacto necesario dependiendo de la producción de pescado. H es la altura de elevación y Q es el volumen de agua levantada. _

Fuente: Grundfos

Figura 2.19 Bombas centrífugas de tipo NB para bombear agua cuando se necesita alta presión o alturas de elevación elevadas. La gama de bombas centrífugas es amplia, por lo que estas bombas también se utilizan eficientemente para bombear a alturas de elevación más bajas. Las bombas centrífugas se utilizan a menudo en sistemas de recirculación para bombear flujos secundarios como, por ejemplo, flujos a través de sistemas UV o para alcanzar una alta presión en conos de oxígeno. H es la altura de elevación y Q es el volumen de agua levantada. Fuente: Grundfos

La altura total de elevación en la mayoría de los sistemas de recirculación intensiva hoy en día es de unos 2-3 metros, lo que hace que el uso de bombas de baja presión sea más eficiente para bombear el flujo principal alrededor. Sin embargo, el proceso de disolución de oxígeno puro en el agua de proceso requiere bombas centrífugas, ya que estas bombas son capaces de crear la alta presión requerida en el cono. En algunos sistemas, donde la altura de elevación para el flujo principal es muy baja, el agua se acciona sin el uso de bombas al soplar aire en los pozos de aireación. En estos sistemas, la desgasificación y el movimiento del agua se llevan a cabo en un solo proceso, lo que hace posible alturas de elevación bajas. Sin embargo, la eficiencia de desgasificación y movimiento del agua no es necesariamente mejor que la del bombeo de agua sobre el desgasificador, ya que la eficiencia de los pozos de aireación en términos de uso de energía y eficiencia de desgasificación es menor que el uso de bombas de elevación y la extracción o el goteo del agua.

Monitoreo, control y alarmas

La piscicultura intensiva requiere una estrecha vigilancia y control de la producción a fin de mantener las condiciones óptimas para los peces en todo momento. Las fallas técnicas pueden resultar fácilmente en pérdidas sustanciales, y las alarmas son instalaciones vitales para asegurar la operación.

En muchas granjas modernas, un sistema de control central puede monitorear y controlar los niveles de oxígeno, temperatura, pH, niveles de agua y funciones motoras. Si alguno de los parámetros se mueve fuera de los valores preestablecidos de histéresis, un proceso de inicio/parada intentará resolver el problema. Si el problema no se resuelve automáticamente, se iniciará una alarma. La alimentación automática también puede ser una parte integrada del sistema de control central. Esto permite que el momento de la alimentación se coordine con precisión con una dosis más alta de oxígeno a medida que aumenta el consumo de oxígeno durante la alimentación. En sistemas menos sofisticados, la supervisión y el control no son totalmente automáticos, y el personal tendrá que hacer varios ajustes manuales.

Cualquiera que sea el caso, ningún sistema funcionará sin la vigilancia del personal que trabaja en la granja. Por lo tanto, el sistema de control debe estar equipado con un sistema de alarma, que llamará al personal en caso de que se produzcan fallos importantes. Se recomienda un tiempo de reacción de menos de 20 minutos, incluso en situaciones en las que se instalan sistemas de respaldo automáticos.

_Figura 2.20 Se calibra una sonda de oxígeno (Oxyguard) en el aire antes de bajarla al agua para medir en línea el contenido de oxígeno del agua. La vigilancia se puede computarizar con un gran número de puntos de medición y control de alarma. _

Sistema de emergencia

El uso de oxígeno puro como respaldo es la precaución de seguridad número uno. La instalación es sencilla, y consiste en un tanque de retención para oxígeno puro y un sistema de distribución con difusores instalados en todos los tanques. Si falla el suministro eléctrico, una válvula magnética retrocede y el oxígeno presurizado fluye a cada tanque manteniendo a los peces vivos. El flujo enviado a los difusores debe ajustarse de antemano, de modo que el oxígeno en el tanque de almacenamiento en una situación de emergencia dure lo suficiente para que la falla se corrija a tiempo.

_Figura 2.21 Tanque de oxígeno y generador eléctrico de emergencia. _

Para respaldar el suministro eléctrico, es necesario un generador eléctrico impulsado por combustible. Es muy importante poner en funcionamiento las bombas principales lo más rápido posible, ya que el amoníaco excretado de los peces se acumulará hasta niveles tóxicos cuando el agua no circula sobre el biofiltro. Por lo tanto, es importante poner en funcionamiento el flujo de agua dentro de una hora más o menos.

Agua de entrada

El agua utilizada para la recirculación debe provenir preferentemente de una fuente libre de enfermedades o esterilizarse antes de entrar en el sistema. En la mayoría de los casos, es mejor usar agua de un pozo, un pozo o algo similar que usar agua proveniente directamente de un río, lago o el mar. Si es necesario instalar un sistema de tratamiento para el agua de entrada, normalmente consistirá en un filtro de arena para la microfiltración y un sistema UV o de ozono para la desinfección.

*Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2015, Jacob Bregnballe, Guía para la recirculación de la acuicultura, http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. Reproducido con permiso. *
Especies de peces en recirculación
Original publication 2015 · Publicado por primera vez en FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations
Un sistema de recirculación es un asunto costoso de construir y operar. Hay competencia en los mercados de pescado y la producción debe ser eficiente para obtener beneficios. Por lo tanto, es muy importante seleccionar las especies adecuadas para producir y construir un sistema que funcione bien. Esencialmente, el objetivo es vender el pescado a un precio alto y, al mismo tiempo, mantener el coste de producción al nivel más bajo posible.

La temperatura del agua es uno de los parámetros más importantes a la hora de analizar la viabilidad de la piscicultura, ya que los peces son animales de sangre fría. Esto significa que los peces tienen la misma temperatura corporal que la temperatura del agua circundante. Los peces no pueden regular su temperatura corporal como cerdos, vacas u otros animales de granja. Los peces simplemente no crecen bien cuando el agua está fría; cuanto más caliente sea el agua, mejor será el crecimiento. Las diferentes especies tienen diferentes tasas de crecimiento dependiendo de la temperatura del agua, y los peces también tienen límites de temperatura letal superiores e inferiores. El agricultor debe asegurarse de mantener su ganado dentro de estos límites o el pez morirá.

_Figura 3.1 Tasa de crecimiento de la trucha arco iris a 6 grados y 16 grados Celsius en función del tamaño de los peces. _

Otro problema que afecta a la viabilidad de la piscicultura es el tamaño de los peces cultivados en la granja. A cualquier temperatura dada, los peces pequeños tienen una tasa de crecimiento más alta que los peces grandes. Esto significa que los peces pequeños pueden ganar más peso durante el mismo período de tiempo que los peces grandes (véase la figura 3.1).

Los peces pequeños también convierten los piensos para peces a un ritmo mejor que los peces grandes (véase la figura 3.2). Por supuesto, un crecimiento más rápido y un uso más eficiente de los piensos influirá positivamente en los costes de producción, ya que éstos se reducen cuando se calculan por kilo de pescado producido. Sin embargo, la producción de peces pequeños es sólo un paso en todo el proceso de producción hasta llegar al pescado comercializable. Naturalmente, no todos los peces producidos en la piscicultura pueden ser peces pequeños, por lo que el potencial de cultivo de peces pequeños es limitado. Sin embargo, cuando se discute qué tipo de pescado producir en los sistemas de recirculación, la respuesta, ante todo, será el pez pequeño. Simplemente tiene sentido invertir dinero en la producción de alevines, porque se obtiene más de su inversión al cultivar peces pequeños.

El costo de alcanzar y mantener la temperatura óptima del agua durante todo el año en una instalación de recirculación es dinero bien gastado. Mantener a los peces en condiciones óptimas de cría dará una tasa de crecimiento mucho mayor en comparación con las condiciones a menudo subóptimas en la naturaleza. Además, es importante tener en cuenta que todas las ventajas de agua limpia, niveles suficientes de oxígeno, etc. en un sistema de recirculación tienen un efecto positivo en la tasa de supervivencia, la salud de los peces, etc., lo que al final da un producto de alta calidad.

_Figura 3.2 Tasa de conversión de piensos (RCF) de trucha arco iris en un sistema de recirculación, relacionada con el peso de los peces a 15-18 grados Celsius. _

En comparación con otros animales de granja hay una gran variedad de peces, y se cultivan muchas especies de peces diferentes. En comparación, el mercado de cerdos, bovinos o pollos no está diversificado de la misma manera que el pescado. El consumidor no pide diferentes especies de cerdos, ganado vacuno o pollo, simplemente pide diferentes cortes o tamaños de cortes. Pero cuando se trata de peces, la elección de especies es amplia, y el consumidor está acostumbrado a elegir entre una gama de peces diferentes, situación que hace que muchas especies de peces diferentes sean interesantes a los ojos de cualquier piscicultor. Durante la última década se han introducido en la acuicultura unos cientos de especies acuáticas y la tasa de domesticación de las especies acuáticas es alrededor de cien veces más rápida que la de la domesticación de plantas y animales en tierra.

Si se observa el volumen mundial de producción de peces de piscifactoría, el panorama no está a favor de una producción de varias especies. De la figura 3.3 se puede ver que la carpa, de la que sólo estamos hablando de unas 5 subespecies diferentes, es, con mucho, la más dominante. El salmón y la trucha son los siguientes en la línea, y esto es solo dos especies. El resto asciende a unas diez especies. Por lo tanto, hay que darse cuenta de que aunque hay muchas especies que cultivar, sólo unas pocas de ellas se convierten en verdaderos éxitos a escala mundial. Sin embargo, esto no significa que todas las nuevas especies de peces introducidas en la acuicultura sean fracasos. Sólo hay que darse cuenta de que el volumen de producción mundial de nuevas especies es limitado, y que el éxito y los fracasos del cultivo de estas especies dependen en gran medida de las condiciones del mercado. La producción de un pequeño volumen de especies de peces de prestigio puede ser rentable, ya que tiene un precio alto. Sin embargo, debido a que el mercado de especies de prestigio

Figura 3.3 Distribución de la producción mundial de mariscos de piscifactoría en 2013. Fuente: FAO

es limitado, el precio puede bajar pronto si aumenta la producción y, por lo tanto, la disponibilidad del producto. Puede ser muy rentable ser la primera y única en el mercado con una nueva especie en acuicultura. Por otra parte, también es un negocio arriesgado con un alto grado de incertidumbre tanto en la producción como en el desarrollo del mercado.

Al introducir nuevas especies en la acuicultura también hay que recordar que se trata de especies silvestres, que están siendo capturadas y probadas en la acuicultura. La domesticación suele ser una tarea larga y problemática. Hay muchos impactos, que influirán en el rendimiento del crecimiento, como la alta variación genética en la tasa de crecimiento, la tasa de conversación de alimentación, la tasa de supervivencia y los problemas con la maduración temprana y la susceptibilidad a las enfermedades. Por lo tanto, es muy probable que el rendimiento de los peces de la naturaleza no se corresponda con las expectativas del acuicultor. Además, se pueden introducir virus en las poblaciones silvestres, algunos de los cuales sólo aparecen después de varios años de cría, lo que resulta en una experiencia desmoralizante.

Dar recomendaciones generales sobre qué especies cultivar en sistemas de recirculación no es una tarea fácil. Muchos factores influyen en el éxito de un negocio de piscicultura. Por ejemplo, los costos locales de construcción, el costo y la estabilidad del suministro de electricidad, la disponibilidad de personal cualificado, etc. Sin embargo, deben formularse dos preguntas importantes antes de que se discuta otra cosa: ¿las especies de peces que se están considerando tienen la capacidad de funcionar bien en una instalación de recirculación; y en segundo lugar ¿existe un mercado para esta especie que obtenga un precio lo suficientemente alto y en volúmenes lo suficientemente grandes como para que el proyecto sea rentable?

La primera pregunta puede ser respondida de una manera relativamente simple: desde un punto de vista biológico, cualquier tipo de pescado criado con éxito en la acuicultura tradicional puede ser criado fácilmente en recirculación. Como se mencionó, el medio ambiente dentro de la piscifactoría recirculada puede ajustarse a las necesidades exactas de las especies criadas. La tecnología de recirculación en sí misma no es un obstáculo para ninguna nueva especie introducida. Los peces crecerán igual de bien, y a menudo incluso mejor, en una unidad de recirculación. Es más incierto si va a funcionar bien desde el punto de vista económico, ya que esto depende de las condiciones del mercado, de la inversión y de los costes de producción y de la capacidad de la especie para crecer rápidamente. La cría de peces con tasas de crecimiento generalmente bajas, como especies de aguas frías extremas, dificulta la producción anual que justifique la inversión realizada en la instalación.

El hecho de que las condiciones de mercado sean favorables para una especie determinada criada en un sistema de recirculación depende en gran medida de la competencia de otros productores. Y esto no se limita a los productores locales; el comercio de pescado es un negocio global y la competencia también es global. La trucha cultivada en Polonia puede tener que competir con el bagre de Vietnam o el salmón de las granjas de Noruega, ya que el pescado se distribuye fácilmente en todo el mundo a bajo costo.

Siempre se ha recomendado el uso de sistemas de recirculación para producir peces caros, ya que un alto precio de venta deja espacio para mayores costos de producción. Un buen ejemplo es el negocio de cría de anguila, donde un alto precio de venta permite unos costes de producción relativamente altos. Por otro lado, existe una fuerte tendencia a utilizar sistemas de recirculación también para especies de peces de menor precio, como la trucha o el salmón.

El concepto danés de recirculación de truchas es un buen ejemplo de sistemas de recirculación que entran en un segmento de precios relativamente bajos, como la trucha de tamaño porcional. Sin embargo, es necesario que dichos sistemas de producción sean enormes, operando en volúmenes a partir de 1 000 toneladas, para ser competitivos. En el futuro, tal vez en algunas zonas el cultivo de salmón grande pase de la cría de jaulas marinas a las instalaciones de recirculación terrestres por razones ambientales. Incluso un producto de pescado de precio extremadamente bajo, como la tilapia, probablemente será rentable crecer en algún tipo de sistema de recirculación a medida que se intensifique la lucha por el agua y el espacio.

La idoneidad de la cría de especies específicas de peces en la recirculación depende de muchos factores diferentes, como la rentabilidad, las preocupaciones ambientales, la idoneidad biológica. En las tablas siguientes, las especies de peces se han agrupado en diferentes categorías dependiendo de la viabilidad comercial de su cultivo en un sistema de recirculación.

Cabe mencionar que para los peces pequeños siempre se recomienda el uso de recirculación, ya que los peces pequeños crecen más rápido y, por lo tanto, son especialmente adecuados para un ambiente controlado hasta que alcanzan el tamaño para su cultivo.

El buen desempeño biológico y las condiciones aceptables de mercado hacen que los siguientes peces sean interesantes para su producción hasta su tamaño de mercado en la acuicultura de recirculación:

Los bajos precios de mercado hacen que los siguientes peces sean difíciles de producir con un beneficio en la acuicultura de recirculación, y los buenos esfuerzos de comercialización y venta son importantes:

Es muy difícil cultivar estos peces a una escala comercial viable en la acuicultura de recirculación o en la acuicultura en general, porque es difícil de manejar biológicamente y/o debido a las duras condiciones del mercado:

*Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2015, Jacob Bregnballe, Guía para la recirculación de la acuicultura, http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. Reproducido con permiso. *
Planificación y ejecución de proyectos
Original publication 2015 · Publicado por primera vez en FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations
La idea de construir una piscicultura de recirculación a menudo se basa en puntos de vista muy diferentes sobre lo que es importante y lo que es interesante. La gente tiende a centrarse en cosas que ya saben o cosas que encuentran más emocionantes, y en el proceso se olvidan de otros aspectos del proyecto.

Deben abordarse cinco cuestiones principales antes de iniciar un proyecto:
- Precios de venta y mercado del pescado en cuestión
- Selección de sitios, incluidas las licencias de las autoridades
- Diseño de sistemas y tecnología de producción
- Fuerza de trabajo, incluyendo un gerente comprometido
- Financiar el proyecto completo hasta un negocio en funcionamiento.
Precios de venta y mercado

Lo primero es averiguar si el pescado se puede vender a precios aceptables y en volúmenes suficientes. Por lo tanto, es importante llevar a cabo un estudio de mercado adecuado antes de tomar nuevas medidas. Los precios del pescado en las tiendas son muy diferentes de los precios que recibirá ex granja. Llevar peces de la granja para exhibirlos en el supermercado es un largo proceso que implica procedimientos para matar, destripar, empaquetar y transportar. Los costes implicados pueden ser significativos y los costes deben incluirse en los cálculos generales. El supermercado y los llamados intermediarios tomarán su parte de la ganancia, y la pérdida de peso por destripar el pescado, por supuesto, hará una diferencia significativa en el peso final del pescado por el que se está pagando.

Selección de sitios y licencias

La selección de un buen sitio es extremadamente importante. Aunque la tecnología de recirculación afirma que ahorra agua, la necesidad de agua en la piscicultura es obvia. El agua subterránea es, con mucho, la fuente de agua más preferida, debido a su pureza y temperatura relativamente fría. No se recomienda tomar agua directamente de ríos, lagos o mar. Si se usa agua de mar, es aconsejable construir desagües de arena o usar agua de pozo. La selección del sitio también está directamente relacionada con la carga de trabajo cuando se solicita la aprobación de las autoridades locales, regionales o nacionales para construir una piscicultura. Con demasiada frecuencia se subestima cuánto tiempo y lo difícil que es obtener un permiso para descargar agua de una piscicultura. Aunque el agua de descarga ha sido tratada a fondo y todas las partículas eliminadas, el agua nutritiva de rechazo siempre es motivo de preocupación para las autoridades. Es aconsejable realizar un pre-proyecto, de modo que las autoridades competentes puedan ser contactadas a su debido tiempo para obtener permisos de construcción, uso de agua, descarga, etc.

Diseño y tecnología de sistemas

Muchos piscicultores tienden a diseñar y construir sistemas o soluciones ellos mismos, lo que a primera vista es comprensible ya que desea mantener bajos los costos y tener sus propias ideas incorporadas. La mejor solución es, sin embargo, acercarse a un proveedor profesional de sistemas y discutir las ideas para la tecnología en mente, y encontrar juntos la solución óptima para la construcción de la granja. El piscicultor debe dedicar su tiempo a operar y optimizar la operación de la piscicultura en lugar de involucrarse en soluciones técnicas detalladas y trabajos de diseño. Los proveedores de sistemas suelen trabajar de manera muy sistemática llevando el proyecto a flote desde el diseño básico hasta la construcción y la puesta en marcha final de la granja. Algunos proveedores de sistemas incluso apoyan la gestión diaria de las explotaciones agrícolas y los procedimientos operativos para garantizar una entrega adecuada y un éxito a largo plazo.

Fuerza de trabajo

Encontrar empleados cualificados es vital, para que la gestión de la granja pueda ser bien atendida. Es de suma importancia encontrar un gerente general de explotación agrícola, que esté plenamente comprometido con el trabajo, queriendo tener éxito tanto como lo hacen los accionistas. Los peces son seres vivos y requieren una gestión rigurosa a diario para crecer en un entorno sano y sano. Los errores o la mala gestión tendrán inmediatamente un enorme impacto en la producción y el bienestar de los peces. A medida que la industria acuícola crece y se profesionaliza, se hace evidente la necesidad de empleados bien educados. La formación y la educación se están convirtiendo cada vez más en una parte importante de la acuicultura moderna.

Figura 4.1 Flujo de la idea del proyecto al producto final

Financiamiento

A menudo se subestima seriamente la necesidad de financiar el proyecto completo. Los costos de capital son muy altos cuando se construye y se pone en marcha una nueva piscifactoría, y los inversores parecen olvidar que cultivar pescado hasta el tamaño del mercado requiere paciencia. El tiempo que transcurre desde el inicio de la construcción hasta obtener el primer reembolso del pescado vendido tarda normalmente de uno a dos años. Por lo tanto, el flujo de caja es lento al principio, y se recomienda almacenar más pescado en el sistema en la fase inicial y vender este exceso de pescado a un tamaño menor en el primer año hasta que la logística de producción haya alcanzado la producción diaria prevista de volúmenes y tamaños. Otra cuestión importante es que se incluyan todos los costos al estimar la necesidad total de inversión y capital circulante, y que se disponga de un fondo para imprevistos en caso de fallas o necesidades inesperadas. En un sistema de recirculación, la tecnología y el funcionamiento biológico son interdependientes. Esto significa que si alguna de las soluciones tecnológicas no se ha instalado o no está dimensionada o no funciona, el principio de recirculación se verá gravemente afectado. Al final, esto afectará al bienestar y al rendimiento de crecimiento de los peces, lo que resultará en una mala calidad de los peces y una producción inferior a la prevista

Para obtener una visión general sistemática de todo el proyecto, debe elaborarse un plan de negocios. Está fuera del alcance de esta guía entrar en detalles sobre cómo redactar un plan de negocios o cómo llevar a cabo una encuesta de mercado al respecto. En otra parte se debe buscar información detallada sobre estos temas. Sin embargo, se da un proyecto de plan de negocios y ejemplos de presupuestos y cálculos financieros con el fin de guiar al lector y sensibilizarlo sobre los desafíos que plantea la puesta en marcha de un proyecto de piscicultura.
1. **Resumen ejecutivo: **
Objetivo, misión y claves del éxito
1. **Resumen de la empresa: **
Propiedad de la empresa, socios
1. **Productos: **
Análisis de productos
1. **Resumen de análisis de mercado: **
¿Cómo es la segmentación en el mercado?

¿Cuál será el mercado objetivo?

¿Qué necesita el mercado? ¿Los competidores?
1. Resumen de la estrategia y la implementación
Ventaja competitiva

Estrategia de ventas Previsión de ventas
1. Resumen de gestión
Plan de personal y empresa

Organización
1. Plan Financiero
Hipótesis importantes Análisis de equilibrio

Ganancias y pérdidas proyectadas

Flujo de caja y balance

_Figura 4.2 Elementos principales de un plan de negocios (modificados a partir de Palo Alto Software Ltd.) . _

Una introducción para poner en marcha un negocio y muestras de planes de negocio están disponibles en recursos como:

www.bplans.com

www.bplans.co.uk

También es importante planificar en detalle la producción del pescado, e incorporar el plan cuidadosamente en los presupuestos. El plan de producción es el documento de trabajo básico cuando se trata del éxito o fracaso de la producción.

El plan de producción debe revisarse regularmente, ya que los peces de piscifactoría suelen rendir mejor o peor en la práctica de lo previsto en teoría. La elaboración de un plan de producción es básicamente una cuestión de calcular el crecimiento de la población de peces, típicamente de un mes a otro. Hay varios programas de software disponibles para calcular y planificar la producción. Sin embargo, todos ellos se basan en el cálculo de los intereses utilizando la tasa de crecimiento en porcentaje por día de los peces en cuestión. La tasa de crecimiento depende de las especies de peces, el tamaño de los peces y la temperatura del agua. Diferentes especies de peces tienen diferentes temperaturas óptimas de cría dependiendo de su hábitat natural, y los peces más pequeños tienen tasas de crecimiento más altas que los peces más grandes.

La ingesta de piensos y la tasa de conversión de piensos (FCR) del pienso son, por supuesto, una parte integrada de estos cálculos. Una manera fácil de abordar el plan de producción es obtener una mesa de alimentación para los peces en cuestión. Dichas tablas están disponibles en los fabricantes de piensos, y las tablas tienen en cuenta las especies de peces, el tamaño de los peces y la temperatura del agua (ver figura 4.3).

Dividir la tasa de alimentación por la FCR le dará la tasa de crecimiento de los peces. La ganancia de peso de un día a otro puede calcularse a partir de ahora utilizando el cálculo del interés expresado por:

Kn= K0 (1+r)n

donde «n» es el número de días, «K0» es el peso del pez al día 0, «Kn» es el peso del pez al día «n», y «r» es la tasa de crecimiento. Un pez de 100 gramos que crecen a un 1,2% por día en 28 días pesará:

$K 28 ~ días~ = K~~100~~ ~ ~ gram~ (1+0.012) ^28^ ^días^$

\ = 100 (1.012) ^28^ = 139,7 gramos

Cualquiera que sea el tamaño o el número de peces, esta ecuación se puede utilizar para calcular el crecimiento de la población de peces, hacer un plan de producción preciso e incorporar cuándo clasificar y dividir los peces en más tanques. Además, debe recordarse restar pérdidas en la población al elaborar el plan de producción. Es aconsejable calcular mensualmente y utilizar un factor de mortalidad de aproximadamente 1% por mes dependiendo de la experiencia. Un mes no debe calcularse como 30 días completos, ya que normalmente habrá días en un mes donde los peces no sean alimentados debido a procedimientos de gestión, razón por la cual se utilizan 28 días en el ejemplo anterior.

_Figura 4.3 Ejemplo de la tasa de alimentación recomendada para diferentes tamaños de esturión, dada en porcentaje del peso de los peces a diferentes temperaturas del agua. La alimentación debe adaptarse a la estrategia de producción y a las condiciones de cría, así como a la elección del tipo de alimento. La alimentación de acuerdo con el nivel recomendado dará la mejor FCR ahorrando costes de alimentación y disminuyendo la excreción. Reducir la tasa de alimentación a un nivel más alto aumentará el crecimiento a expensas de una RCF más alta. Fuente: BioMar. _

Para resumir los presupuestos requeridos en el plan de negocios, estos incluyen:
- Presupuesto de inversión (CAPEX)
(gastos de capital, costes totales de capital)
- Presupuesto de gastos operacionales (OPEX)
(gastos operativos, gestión de la empresa)
- Presupuesto en efectivo
(liquidez, negocio en marcha y en funcionamiento)

_Figura 4.4 Ejemplo de presupuesto de inversión para un sistema interno de recirculación completa con cifras estimadas en porcentaje. El costo de distribución variará según el tipo de sistema, las especies de peces y la ubicación. _

Siempre se aconseja consultar a un contador profesional para hacer presupuestos exhaustivos con el fin de contabilizar todos los gastos. También es necesario contar con un presupuesto bien documentado para convencer a los inversores, obtener un préstamo bancario y acercarse a las instituciones de financiación.

El presupuesto de inversión depende en gran medida de la construcción de la planta de recirculación, que de nuevo depende del país y las condiciones locales en el área de construcción. En el gráfico 4.4 se muestra un ejemplo de presupuesto de inversión con cifras estimadas en porcentaje. La compra de terrenos no está incluida.

Los costos de construcción dependen no solo de los costos locales de construcción, sino también de las especies de peces y del tamaño de las explotaciones. Los costes también dependen en gran medida de que el sistema de cría genere todas las etapas de los peces o simplemente de la fase de crecimiento, y de que el sistema se instale dentro de un edificio o no. Tales decisiones dependen del clima, las especies de peces, el objetivo de la producción, etc. Existe una clara tendencia a que cuanto mayor sea la tasa de recirculación, mayor será la necesidad de instalar el sistema dentro de un edificio.

_Figura 4.5 Ejemplo de distribución de costes de una granja grande para truchas de tamaño porciones (2 000 toneladas/año) tomando alevines y creciendo hasta 300-500 gramos. El coste total de producción por kilo de pescado vivo producido es inferior a 2 EUR por kg. El coste total de inversión para un sistema interno de recirculación total es de alrededor de 4 euros por kg de producción (total de 8 millones. EUR) . _

En general, el coste total de inversión, todo incluido, alcanzará hasta 12-14 euros por kg producido para sistemas internos de 100 toneladas al año con todas las instalaciones, como incubadora, destete, alevines y crianza. Cuanto mayor sea el tamaño de cosecha de los peces cultivados, mayor será el costo de inversión, ya que el cultivo de peces más grandes requiere más espacio en el sistema y en el tanque para producir el mismo tonelaje en comparación con los peces más pequeños. Así, los sistemas de producción de peces grandes, como el salmón de tamaño de mercado de 4-5 kg, también alcanzarán los 12-14 euros por kg producido al año. En el otro extremo de la escala, los sistemas de recirculación al aire libre menos avanzados utilizados únicamente para el crecimiento final de peces de menor tamaño, como la trucha de tamaño porcional, costarán alrededor de 4-5 euros por kg producido al año cuando se diseñen para 1 000 toneladas o más.

En cuanto a la compra de tierras, la huella de una planta de recirculación depende también de las especies de peces y de la intensidad de la producción. En general, la huella de una instalación de recirculación es de aproximadamente 1 000 m^2 ^ por cada 100 toneladas de pescado. Cuanto mayor sea la producción total, menor será el área necesaria por cada 100 toneladas producidas, ya que los tanques son más grandes y pueden construirse más profundamente. Así pues, una gran piscifactoría de 1 000 toneladas requerirá sólo 7 000 m2. A menudo se necesitarán más tierras para las obras circundantes, como la toma de agua, el tratamiento de descarga de agua, la carga de peces, las carreteras, etc.

De la figura 4.5 es interesante observar que el consumo de energía es sólo el 7% de los costos. El enfoque en el consumo de electricidad es, por supuesto, importante, sin embargo, no es de ninguna manera el costo dominante. De hecho, esto es equivalente a muchas granjas tradicionales donde el uso de ruedas de paleta, bombas de retorno, conos de oxígeno y otras instalaciones utilizan una cantidad considerable de energía.

El costo de los piensos es, con mucho, el costo más dominante, lo que también significa que la buena gestión es el factor más importante. Mejorar la RCF tendrá un impacto significativo en la eficiencia de la producción.

Al igual que en otros sectores productores de alimentos, cuanto mayor sea la unidad de producción, menor será el costo de producción por unidad producida. Lo mismo se aplica a la piscicultura. Sin embargo, parece que hacer que los sistemas de producción sean mucho mayores de 2 000 toneladas al año no supone una reducción significativa de los costes de inversión. El paso de unos pocos cientos de toneladas anuales a mil, sin embargo, supone reducciones significativas de los costes, tanto en lo que respecta a la inversión como a los costes de funcionamiento. El beneficio de aumentar el tamaño de las explotaciones depende en gran medida de las especies que se crían, y la manera de ampliar la producción debe considerarse cuidadosamente.

El apéndice contiene una lista de cuestiones biológicas y técnicas que pueden afectar a la aplicación de un sistema de recirculación. Esta lista de verificación es la más adecuada para identificar detalles y posibles obstáculos cuando el proyecto está a punto de realizarse.

*Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2015, Jacob Bregnballe, Guía para la recirculación de la acuicultura, http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. Reproducido con permiso. *
Ejecución de un sistema de recirculación
Original publication 2015 · Publicado por primera vez en FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations
_Figura 5.1 La calidad y el flujo del agua en filtros y tanques de peces deben examinarse visualmente y con frecuencia. El agua se distribuye sobre la placa superior de un filtro de goteo tradicional (desgasificador) y se distribuye uniformemente a través de los orificios de la placa hacia abajo a través del medio filtrante. _

Pasar de la piscicultura tradicional a la recirculación cambia significativamente las rutinas diarias y las habilidades necesarias para la gestión de la granja. El piscicultor se ha convertido en un administrador de peces y agua. La tarea de administrar el agua y mantener su calidad se ha vuelto tan importante, si no más, que el trabajo de cuidar a los peces. El patrón tradicional de hacer el trabajo diario en una granja de flujo tradicional se ha convertido en un ajuste fino de una máquina que funciona constantemente las 24 horas del día. La vigilancia automática de todo el sistema garantiza que el agricultor tenga acceso a la información de la explotación en todo momento, y un sistema de alarma llamará en caso de emergencia.

Rutinas y procedimientos

A continuación se enumeran las rutinas y procedimientos de trabajo más importantes. Muchos más detalles se producirán en la práctica, pero el patrón general debe ser claro. Es esencial hacer una lista con todas las rutinas a revisar cada día, así como listas para verificar a intervalos más largos.

Diaria o semanal:
- Examinar visualmente el comportamiento de los peces
- Examinar visualmente la calidad del agua (transparencia/turbidez)
- Comprobar la hidrodinámica (flujo) en tanques
- Comprobar la distribución de los piensos de las máquinas de alimentación
- Retirar y registrar peces muertos
- Salida de descarga de los tanques si están equipados con tubos de salida
- Limpie la membrana de las sondas de oxígeno
- Registro de la concentración real de oxígeno en tanques
- Comprobar los niveles de agua en los sumideros de la
- Compruebe la pulverización de las boquillas en filtros mecánicos
- Registro de temperatura
- Hacer pruebas de amoníaco, nitrito, nitrato, pH
- Registro del volumen de agua nueva utilizada
- Comprobar la presión en los conos de oxígeno
- Comprobar NaOH o cal para la regulación del pH
- Controla que las luces UV funcionan
- Registro de electricidad (kWh) utilizada
- Leer la información de los colegas en el tablero de mensajes
- Asegúrese de que el sistema de alarma está encendido antes de salir de la granja.
Semanal o mensual:
- Limpie los biofiltros según el manual
- Drenar el agua de condensación del compresor
- Comprobar el nivel de agua en el tanque tampón
- Compruebe la cantidad de O2 restante en el tanque de oxígeno
- Calibración del medidor de pH
- Calibración de alimentadores
- Calibrar sondas O2 en tanques de peces y sistema
- Comprobar alarmas — hacer pruebas de alarma
- Comprueba que el oxígeno de emergencia funciona en todos los tanques
- Revise todas las bombas y motores en busca de fallos o disonancia
- Revise los generadores y haga una prueba de inicio
- Compruebe que los ventiladores para filtros de goteo estén funcionando
- Engrase los rodamientos de filtros mecánicos
- Enjuague las boquillas de la barra de pulverización en filtros mecánicos
- Buscar «agua muerta» en el sistema y tomar precauciones • Compruebe los sumideros del filtro - no se debe observar ningún lodo.
_Figura 5.2 Generador de oxígeno. El control y el servicio de instalaciones especiales deben ser atendidos. _

6-12 meses:
- Limpiar esterilizador UV, cambiar las lámparas anualmente
- Cambio de aceite y filtros de aceite y filtro de aire en compresor
- Compruebe si las torres de refrigeración están limpias en el interior
- Compruebe si el desgasificador está sucio y limpio si es necesario
- Limpiar el biofiltro a fondo si es necesario
- Servicio de las sondas de oxígeno
- Cambiar las boquillas de la barra de pulverización en filtros mecánicos
- Cambiar las placas de filtro en filtros mecánicos.
Calidad del agua

La gestión del sistema de recirculación requiere un registro continuo y un ajuste para llegar a un entorno perfecto para los peces cultivados. Para cada parámetro en cuestión existen ciertos márgenes para lo que es biológicamente aceptable. A lo largo del ciclo de producción, cada sección de la explotación debe ser cerrada y puesta en marcha de nuevo para un nuevo lote de pescado. Los cambios en la producción afectan al sistema como un todo, pero especialmente el biofiltro es sensible a sequías u otras alteraciones. En la figura 5.3 se puede observar el efecto sobre la concentración de compuestos nitrogenados que dejan un biofiltro recién iniciado. Se producirán fluctuaciones para muchos otros parámetros, de los cuales el más importante puede verse en la figura 5.4. En algunas situaciones, los parámetros pueden elevarse a niveles desfavorables o incluso tóxicos para los peces. Sin embargo, es imposible proporcionar datos exactos sobre estos niveles, ya que la toxicidad

_Figura 5.3 Fluctuaciones en la concentración de diferentes compuestos nitrogenados desde la puesta en marcha de un biofiltro. _

Una guía para la recirculación de la acuicultura

depende de diferentes cosas, como las especies de peces, la temperatura y el pH. Los peces se adaptan con mayor frecuencia a las condiciones ambientales del sistema y por lo tanto toleran niveles más altos de ciertos parámetros, como el dióxido de carbono, el nitrato o el nitrito. Lo más importante es evitar cambios repentinos en los parámetros físicos y químicos del agua.

La toxicidad del pico de nitrito se puede eliminar agregando sal al sistema. Una concentración de sal en el agua de solo 0,3 o/oo (ppm) es suficiente para inhibir la toxicidad del nitrito. Los niveles sugeridos para diferentes parámetros físicos y químicos de calidad del agua en un sistema de recirculación se muestran en la figura 5.4.

| Parámetro | Fórmula | Unidad | Normal | Nivel desfavorable | |: —: | — | — | — | — | | Temperatura | | °C | Dependiendo de la especie | | | Oxígeno | O2 |% | 70-100 | < 40 and > 250 | | Nitrógeno | N2 |% de saturación | 80-100 | > 101 | | Dióxido de carbono | CO2 | mg/L | 10-15 | > 15 | | Amonio | NH4^+^ | mg/L | 0-2,5 (influencia del pH) | > 2,5 | | Amoníaco | NH3 | mg/L | < 0.01 (pH influence) | > 0.025 | | Nitrito | NO2^-^ | mg/L | 0-0,5 | > 0,5 | | Nitrato | NO3^-^ | mg/L | 100-200 | >300 | | pH | | | 6,5-7,5 | < 6.2 and > 8,0 | | Alcalinidad | | Mmol/L | 1-5 | < 1 | | Fósforo | PO4^3-^ | mg/L | 1-20 | | | Sólidos suspendidos | SS | mg/L | 25 | > 100 | | DQO | DQO | mg/L | 25-100 | | | DBO | DBO | mg/L | 5-20 | > 20 | | Humus | | | 98-100 | | | Calcio | Ca^+^ | mg/L | 5-50 | |

_Figura 5.4 Niveles preferibles para diferentes parámetros físicos y químicos de calidad del agua en un recirculati en el sistema. _

Mantenimiento del biofiltro

El biofiltro debe funcionar en condiciones óptimas en todo momento para asegurar una alta y estable calidad del agua en el sistema. El siguiente es un ejemplo de procedimientos para el mantenimiento del biofiltro.

_Figura 5.5 Dibujo del principio del biofiltro hecho de plástico de polietileno (PE). Normalmente, los biofiltros de PE se colocan sobre el nivel del suelo equipados con una válvula de descarga de lodos para facilitar el lavado y la limpieza. El agua de lodo se conduce al sistema de tratamiento de aguas residuales fuera de la acuicultura recirculati en el sistema. La imagen de la derecha revela el tamaño de un biofiltro de PE grande. Fuente: Grupo AKVA. _

El mantenimiento del biofiltro incluye:
- Cepille la placa superior cada dos semanas para evitar que se desarrollen bacterias y algas y, finalmente, bloquee los agujeros en la placa superior perforada
- Cepille y limpie los usuarios de microburbujas en la tubería de agua de proceso desde la última cámara de biofiltro hasta el filtro de micropartículas cada dos semanas
- Monitoreo regular y horario de limpieza
_Figura 5.6 El patrón de flujo en el biofiltro PE multicámara mostrado va de izquierda a derecha y aguas arriba en cada cámara. La mayor parte del material orgánico se elimina por bacterias heterotróficas en la primera cámara. La consiguiente baja carga orgánica en estas últimas cámaras asegura un fino biofilm nitrificante para convertir amoníaco en nitrato. La última cámara se llama filtro de micropartículas y está diseñada para la eliminación de partículas muy finas que no han sido eliminadas por el filtro mecánico. Fuente: Grupo AKVA. _

Los siguientes parámetros deben verificarse regularmente:
- Comprobar la distribución de las burbujas de aire en cada una de las cámaras de biofiltro. Con el tiempo, el biofiltro acumulará materia orgánica, lo que repercutirá en la distribución de las burbujas de aire y aumentará el tamaño de las burbujas
- Compruebe la altura entre el nivel de la superficie del agua en el biofiltro y el borde superior de la pared del cilindro PE para identificar los cambios de flujo a través del filtro de biofiltro y micropartículas
- Medir regularmente los parámetros de calidad del agua que tienen más relevancia para el biofiltro
- Controle de cerca el volumen restante de base o ácido utilizado para la dosificación.
Limpieza y lavado para la eliminación de lodos en biofiltro

Una mezcla de material inorgánico, biofilms desalojados y otra materia orgánica difícil de descomponer por los microorganismos puede acumularse debajo del biofiltro. Esto debe eliminarse mediante el sistema de eliminación de lodos colocado en las cámaras.

Para la eliminación de lodos, siga el siguiente protocolo:
- Evitar el biofiltro de PE que se va a limpiar
- Válvula de descarga de salida abierta durante unos segundos (aprox. 10 seg.)
- Si está instalada la bomba de lodos: bombea el lodo del biofiltro de PE y comprueba si hay una coloración marrón en el agua.
- Continúe este procedimiento para todos los biofiltros y filtros de micropartículas (y apague el lodo cuando termine). Asegúrese de que no se deslice de las cámaras de biofiltro a través de la bomba de lodos. Si existe la posibilidad de perder agua de esta manera, cierre todas las válvulas de descarga de salida.
Limpieza sencilla del biofiltro usando aire

Dos veces por semana, se recomienda aplicar un protocolo de limpieza simple. En este procedimiento, los biofiltros de PE se limpian por aire.

Para limpiar el biofiltro simple siga el siguiente protocolo:
- No cambie el flujo al biofiltro
- Abra las válvulas de limpieza de aire en el primer biofiltro PE
- Compruebe que el soplador de limpieza está listo para funcionar. Encienda este soplador
- Dirija todo el aire de limpieza al biofiltro 1 durante 10-15 minutos. El flujo de agua de proceso a través del biofiltro transferirá los materiales orgánicos aflojados a la siguiente cámara
- Dirija todo el aire de limpieza al siguiente biofiltro PE durante 10-15 minutos. Continúe el procedimiento hasta el último biofiltro. Excluir el filtro de micropartículas
- Todo el material orgánico aflojado encuentra su camino al filtro de micropartículas.
Limpieza del filtro de micropartículas

La regularidad de la limpieza del filtro de micropartículas depende de la carga en el sistema. Como pauta, se recomienda limpiar el filtro de micropartículas cada semana.

Para una limpieza sencilla del filtro de micropartículas, siga el siguiente protocolo:
- Detener el flujo a través de los biofiltros PE
- Reduzca el nivel de agua a 100 mm por debajo de la placa superior del filtro de micropartículas utilizando la válvula de descarga de lodos (utilice la bomba de lodos si está disponible)
- Cierre las válvulas de limpieza de aire en todas las cámaras de biofiltro PE. Abra la válvula de limpieza de aire de la cámara del filtro de micropartículas
- Compruebe con el ingeniero que el soplador de limpieza está listo para funcionar. Apague este soplador
- Dirija todo el aire de limpieza al filtro de micropartículas durante 30 minutos. Este volumen de aire eleva el nivel del agua hasta cerca de las cajas de salida. No se debe permitir que el agua sucia salga de la caja de salida
- Después de la descarga de limpieza, todo el volumen del filtro de micropartículas utilizando el protocolo descrito para la descarga de lodos.
Limpieza profunda del biofiltro

Si la diferencia de cabeza entre las cámaras de filtro de biofiltro y/o micropartículas está aumentando y la diferencia normal de cabeza no se puede restablecer mediante una limpieza normal, entonces se requiere un procedimiento de limpieza profunda de biofiltro. Utilice mediciones regulares en cada cámara de biofiltro, entre la parte superior del nivel del agua y el borde superior del cilindro PE para identificar problemas de flujo a través del filtro de biofiltro y micropartículas.

Antes de completar un enjuague profundo, apague la aireación en la cámara dada durante dos horas antes de completar la limpieza. La cámara dada actuará entonces como un filtro de micropartículas durante este corto período de tiempo recolectando residuos adicionales que se van a descargar durante el proceso de limpieza. Como pauta se recomienda que todas las áreas de los biofiltros se limpien profundamente cada mes.

Para la limpieza profunda del filtro de biofiltro siga el siguiente protocolo:
- Detener el flujo a través de los biofiltros PE
- Utilice aireación pesada durante 30 minutos en el filtro o filtros a limpiar. A continuación, vacíe por completo el filtro (s) dado (s) utilizando el protocolo descrito para el lavado de eliminación de lodos.
Hidróxido de sodio (NaOH) limpieza

Si se identifica un bloqueo severo en el sistema de biofiltro, complete una limpieza con hidróxido de sodio. El bloqueo severo puede identificarse por problemas continuos con la diferencia de cabeza entre las cámaras, signos de aireación irregular en la parte superior de la cámara y/o reducción del rendimiento del biofiltro.

Para una limpieza con hidróxido de sodio, siga el siguiente protocolo:
- Vacía la sección de filtro
- Recarga con agua dulce y una solución de hidróxido de sodio (NaOH, ajustada al pH 12)
- Deje que esto funcione durante una hora con aireación y luego vacíe el filtro de nuevo utilizando el protocolo descrito para la eliminación de lodos.
Este tratamiento solo debe ser necesario si el biofiltro no ha recibido mantenimiento regularmente. Tomará varios días (app. 10-15 días) hasta que la cámara limpiada de hidróxido de sodio vuelva a estar a plena capacidad.

Problemas para solucionar problemas de biofiltro:

Figura 5.7 Tabla de problemas con las razones y posibles soluciones.

Precauciones

El agua que está bajo aireación tiene una densidad menor que el agua normal, lo que hace imposible nadar!

Un operador solo debe caminar sobre las placas superiores del biofiltro mientras lleva un arnés de seguridad! El calzado correcto debe ser usado, y se debe tener cuidado en la superficie extremadamente resbaladiza!

Siga todas las instrucciones con respecto a los procedimientos de seguridad para el uso de herramientas, productos químicos, máquinas o cualquier otro!

Control de oxígeno

El oxígeno disuelto (DO) es uno de los parámetros más importantes en la piscicultura, y es importante comprender la relación entre% de saturación y mg/l. Cuando el agua está saturada con aire tiene una DO de 100% de saturación. Un control correcto de los niveles de oxígeno en la granja es vital para el rendimiento general de los peces.

El contenido de oxígeno en miligramos de oxígeno por litro de agua depende de la temperatura y la presión barométrica. A una presión barométrica de 1 013 mbar la saturación del 100% equivale a 14,6 mg/l a 0°C, pero sólo 6,4 mg/l a 40°C. Esto significa que en agua fría hay mucho más oxígeno disponible para que los peces consuman que en agua tibia. Por lo tanto, la cría de peces en agua tibia requiere una vigilancia y control aún más intensos del oxígeno que la agricultura en agua fría.

_Figura 5.8: Concentración en mg/l al 100% de saturación de oxígeno disuelto (DO) en agua dulce. La concentración es mayor en agua fría que en agua tibia. _

_Figura 5.9 Oxígeno disuelto en agua dulce en mg/l a 100% de saturación de oxígeno. _

También hay una diferencia en la disponibilidad de oxígeno disuelto en agua dulce frente al agua salada. En el agua dulce, la disponibilidad de oxígeno es mayor que en el agua salada (véanse las figuras 5.9 y 5.10).

_Figura 5.10 Oxígeno disuelto en agua salada en mg/l al 100% de saturación de oxígeno. _

El equipo moderno cuenta con sensores de temperatura y presión barométrica para darle valores correctos en todo momento. Si está midiendo oxígeno en agua salada, simplemente escriba el nivel de salinidad en el menú del medidor de oxígeno y el medidor se ajustará automáticamente en consecuencia.

Esto significa que la calibración de, por ejemplo, un medidor de oxígeno manual es bastante simple.

Enciende el Polaris. Debería mostrar 100.5%. Pequeñas variaciones de esto pueden deberse a cambios en la humedad o en la concentración real de oxígeno del aire. Si se necesita calibración y limpiar la membrana no ayuda a seleccionar «Calibrar» y pulse «OK» para comenzar. El progreso se muestra en la pantalla. Cuando se muestre «Calibración realizada» pulse «OK». Si la calibración está bloqueada y aparece un mensaje de error, puede elegir la precisión de calibración «Campo» o forzar una calibración manteniendo pulsada la tecla «Aceptar» cuando se muestra «Calibrar — Espere». El resultado no será necesariamente preciso — «Calibrar»

_Figura 5.11 Práctico medidor de oxígeno Polaris para medir el contenido de oxígeno del agua en mg/l y% de saturación. _

_Fuente: Oxyguard International. _

parpadeará en la pantalla al realizar mediciones. Vuelva a calibrar en condiciones más estables cuando sea posible.

Establezca la salinidad utilizando los botones de flecha, «OK» y «Esc» para establecer la salinidad en la del agua que mida. Entonces ambas mediciones mg/l y% sat son correctas.

Para medir, encienda el Polaris y sumerja la sonda en el agua. En agua sin gas mueva la sonda, 5-10 cm/seg es suficiente. Después de su uso, enjuague la sonda con agua limpia y seque el medidor si está mojado. Si se produce un error, «Error», «Advertencia» o «Calibrar» parpadearán en la pantalla. Más información se muestra en la lista de estado — consulte «Lista de estado».

Polaris bloqueará la calibración si las condiciones no son adecuadas; se mostrará un mensaje de error. El cambio o la baja temperatura puede, por ejemplo, dificultar la calibración al aire libre. La sensibilidad de la comprobación automática se puede cambiar — consulte «Precisión de calibración».

Las mediciones precisas requieren una calibración precisa, lo que a su vez necesita condiciones estables. Polaris comprueba y solo permite la calibración si las condiciones son estables.

La sensibilidad de esta comprobación se puede cambiar — consulte «Precisión de calibración».

Cuando no esté en uso, almacene Polaris en su bolsa en un lugar donde la temperatura sea moderada y estable. A continuación, será fácil comprobar la calibración y, si es necesario, volver a calibrar con la sonda en la bolsa en el mismo lugar antes de utilizar Polaris.

Tenga en cuenta que si «Renovar sonda» parpadea en la pantalla, la sonda debe renovarse.

Educación y formación

La gestión de la piscicultura es tan importante como tener instalada la tecnología adecuada. Sin personas debidamente educadas y capacitadas, la eficiencia de la granja nunca será satisfactoria. La piscicultura en general requiere una amplia gama de competencias, desde la gestión de reproductores y criaderos, el destete y la crianza de larvas de peces, la producción de alevines y alevines hasta el crecimiento de peces de tamaño de mercado.

La capacitación y la educación están disponibles en muchas formas, desde cursos prácticos hasta estudios académicos en universidades. Una combinación de teoría y práctica es la mejor combinación para obtener una comprensión integral de cómo ejecutar un sistema acuícola de recirculación.

A continuación se presenta una lista de las áreas que deben tenerse en cuenta al elaborar un programa educativo.

Química básica del agua

Comprender los parámetros básicos químicos y físicos del agua importantes para la operación agrícola, como el amonio, el amoníaco, el nitrito, el nitrato, el pH, la alcalinidad, el fósforo, el hierro, el oxígeno, el dióxido de carbono y la salinidad.

Tecnología de sistemas y gestión en general

Comprender diferentes diseños de sistemas, flujos de agua primarios y secundarios. Planificación de la producción, regímenes de alimentación, tasa de conversión de piensos, relaciones específicas de tasas de crecimiento, registro y cálculos de tamaño, número y biomasa de peces.

Conocimiento de instalaciones de emergencia y procedimientos de emergencia.

Consumibles

Composición de piensos para peces, cálculo y distribución de alimentación, niveles y fuentes de consumo de agua, consumo de electricidad y oxígeno, ajustes de pH mediante el uso de hidróxido de sodio y cal.

Lecturas de parámetros y calibración

Comprender las lecturas de los sensores de oxígeno, dióxido de carbono, pH, temperatura, salinidad, presión, etc. Capacidad para probar y calcular los niveles de amoníaco, nitrito, nitrato, TAN y comprender el ciclo del nitrógeno. Calibración de dispositivos para medir oxígeno, pH, temperatura, dióxido de carbono, salinidad, flujo de agua, etc. ajustes de PLC y PC para alarmas, niveles de emergencia, etc.

Maquinaria e instalaciones técnicas

Comprender la mecánica y el mantenimiento necesarios para el sistema, como por ejemplo para el filtro mecánico, el sistema de biofiltro incluido el lecho fijo y el lecho móvil, desgasificadores, filtros de goteo y filtros de desnitrificación. Conocimiento operacional de sistemas UV, bombas, compresores, control de temperatura, calefacción, refrigeración, ventilación, sistemas de inyección de oxígeno, sistemas de oxígeno de emergencia, generadores de oxígeno y sistemas de respaldo de oxígeno, sistemas de regulación de pH, sistemas convertidores de frecuencia de bombas, sistemas de generadores eléctricos, sistemas PLC y PC, sistemas de alimentación automática.

Conocimiento operacional

Conocimientos prácticos de trabajar en una piscifactoría, incluyendo la manipulación de reproductores, huevos, larvas de peces, alevines y alevines y el crecimiento de peces más grandes para el mercado. Experiencia práctica en manejo de peces, clasificación, vacunación, conteo y pesaje, manejo de mortalidad, planificación de la producción y otros trabajos diarios a nivel de la granja. Comprender la importancia de las precauciones de bioseguridad, la higiene, el bienestar de los peces, las enfermedades de los peces y el tratamiento correcto.

Apoyo a la gestión

Al iniciar un sistema de recirculación hay muchas cosas que atender y puede ser difícil priorizar y enfocarse en los elementos correctos. Tener el sistema en funcionamiento a un nivel óptimo y a plena producción suele ser extremadamente difícil.

La supervisión o el apoyo a la gestión de la producción diaria realizada por un piscicultor profesional con experiencia puede ser una forma de superar la fase inicial y evitar la mala gestión. También la educación continua y la formación en el sitio del personal de la granja puede ser parte del apoyo.

El piscicultor debe formar un equipo de personal calificado para dirigir la piscifactoría las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Los miembros del equipo suelen trabajar en turnos para tener en cuenta la vigilancia nocturna y trabajar los fines de semana y días festivos.

El personal del equipo debe consistir en:
- Un gerente con la responsabilidad general de la gestión práctica diaria de la piscicultura
- Asistentes que se refieren al gerente responsable del trabajo práctico en la granja con especial énfasis en la cría de los peces
- Uno o más técnicos encargados del mantenimiento y reparación de instalaciones técnicas
- La mayoría de las veces habrá que contratar a otros trabajadores para trabajos diversos.
Es importante asegurarse de que el equipo tenga el tiempo disponible para someterse a entrenamiento in situ con el fin de optimizar sus habilidades. Muy a menudo la formación es descuidada porque el trabajo diario tiene mayor prioridad y parece que no hay tiempo para aprender. Sin embargo, esta no es la forma correcta de construir un nuevo negocio. Cualquier posibilidad de aumentar el conocimiento y trabajar de una manera más eficiente y profesional debe tener la máxima prioridad.

Servicio y reparación

Se debe hacer un programa de mantenimiento y mantenimiento para el sistema de recirculación a fin de garantizar que todas las piezas estén funcionando en todo momento. Al principio de este capítulo se han enumerado rutinas y se debe tener cuidado en cómo resolver cualquier mal funcionamiento. Se recomienda hacer acuerdos de servicio con proveedores de diferentes equipos para tener un servicio profesional a mano y a intervalos regulares.

También es importante asegurar entregas eficientes de piezas de repuesto junto con los regímenes de servicio. Un paquete completo de piezas de repuesto para los artículos más importantes, junto con maquinaria de redundancia, como bombas de agua y sopladores, debe almacenarse en la granja para su uso inmediato.

*Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2015, Jacob Bregnballe, Guía para la recirculación de la acuicultura, http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. Reproducido con permiso. *
Tratamiento de aguas residuales
Original publication 2015 · Publicado por primera vez en FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations
El cultivo de peces en un sistema de recirculación donde el agua se reutiliza constantemente no hace desaparecer los residuos de la producción de pescado. La suciedad o las excreciones de los peces todavía tienen que terminar en algún lugar.

_Figura 6.1 Extracción de nitrógeno (N) y fósforo (P) de peces de piscifactoría. Tenga en cuenta la cantidad de N excretado como materia disuelta. Fuente: Biomar y Organismo de Protección del Medio Ambiente, Dinamarca. _

Los procesos biológicos dentro del RAS reducirán en menor escala la cantidad de compuestos orgánicos, debido a la simple degradación biológica o mineralización dentro del sistema. Sin embargo, una carga significativa de lodos orgánicos procedentes de la RAS seguirá siendo necesaria.

_Figura 6.2 Esbozo de flujos hacia y desde un sistema acuícola de recirculación. _

La mayoría de las RAS tendrán un desbordamiento de agua de proceso para equilibrar el agua que entra y sale del sistema. Esta agua es la misma que los peces nadan, y como tal no es un contaminante a menos que la cantidad de agua descargada del desbordamiento sea excesiva y la descarga anual a través de este punto se intensifique. Cuanto más intensiva sea la tasa de recirculación, menos agua se descargará a través del desbordamiento.

Las aguas residuales que salen del proceso de recirculación provienen típicamente del filtro mecánico, donde las heces y otras materias orgánicas se separan en la salida de lodos del filtro. Los biofiltros de limpieza y lavado también aumentan el volumen total de aguas residuales del ciclo de recirculación.

El tratamiento de las aguas residuales que salen del RAS puede realizarse de diferentes maneras. Muy a menudo se instala un tanque tampón antes del sistema de tratamiento de lodos donde el lodo se separa del agua de descarga. Los lodos irán a una instalación de acumulación para la sedimentación o posterior deshidratación mecánica, antes de que se propague en la tierra, normalmente como fertilizante y mejora del suelo en granjas agrícolas, o se pueden utilizar en la producción de biogás para generar calor o electricidad. La deshidratación mecánica también facilita el manejo del lodo y minimiza el volumen, por lo que la eliminación o las posibles tarifas se vuelven más baratas.

_Figura 6.3 Las vías de lodo y agua dentro y fuera de un recirculati en el sistema. Cuanto mayor sea la tasa de recirculati en, menor es la cantidad de agua que sale del sistema (línea dott ed), y menor es la cantidad de aguas residuales a tratar. Fuente: Hydrotech _

_Figura 6.4 Filtro de banda Hydrotech utilizado como tratamiento secundario del agua para la deshidratación del lodo. _

_Figura 6.5 Laguna vegetal colocada después de una granja de truchas de recirculación en Dinamarca - antes y después del crecimiento excesivo. Fuente: Per Bovbjerg, DTU Aqua. _

Las aguas residuales limpias del tratamiento de lodos suelen tener una alta concentración de nitrógeno, mientras que el fósforo puede eliminarse casi por completo durante el proceso de tratamiento de lodos. Esta agua de descarga se llama agua de rechazo, y con mayor frecuencia se descarga a los alrededores, río, mar, etc. junto con el agua de desbordamiento de la RAS. El contenido de nutrientes en el agua de rechazo y en el agua de desbordamiento puede eliminarse dirigiéndola a una laguna vegetal, zona radicular o sistema de filtración, donde los compuestos fósforo y nitrogenados restantes pueden reducirse aún más.

_Figura 6.6 El proyecto EcoFutura exploró la posibilidad de cultivar tomates con el cultivo de tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus). Fuente: Priva (Países Bajos) _

Como alternativa, el agua de rechazo se puede utilizar como fertilizante en sistemas acuapónicos. Los acuapónicos son sistemas donde los residuos de los peces se utilizan para cultivar vegetales, plantas o hierbas, típicamente dentro de invernaderos. Para sistemas de piscicultura más grandes se recomienda que el lodo se utilice para tierras agrícolas y biogás, mientras que el agua de rechazo se utiliza para la acuapónica, ya que es más fácil de manejar y ajustar con respecto a los cultivos en invernaderos.

El contenido de nitrógeno en el agua de descarga también se puede eliminar mediante desnitrificación. Como se describe en el capítulo 2, el metanol se utiliza más comúnmente como fuente de carbono para este proceso anaeróbico, que transforma el nitrato en nitrógeno libre a la atmósfera, eliminando así el nitrato del agua de rechazo. La desnitrificación también se puede utilizar dentro del sistema de recirculación para reducir la cantidad de nitrato en el agua de proceso RAS con el fin de reducir la concentración de nitrato, minimizando así la necesidad de agua nueva en el sistema. El uso de la desnitrificación fuera del sistema de recirculación se lleva a cabo con el fin de reducir la descarga de nitrógeno en el medio ambiente. Como alternativa al uso de metanol, el agua de rechazo procedente del sistema de tratamiento de lodos puede utilizarse como fuente de carbono. El uso del agua de rechazo como fuente de carbono requiere un manejo estricto de la cámara de desnitrificación, y el lavado de espalda y la limpieza de la cámara puede ser más difícil. En cualquier caso, un sistema eficiente de desnitrificación puede reducir significativamente el contenido de nitrógeno en el agua efluente.

Cabe señalar que los peces excretan residuos de una manera diferente a otros animales, como cerdos o vacas. El nitrógeno se excreta principalmente como orina a través de las branquias, mientras que una parte más pequeña se excreta con las heces del ano. El fósforo se excreta únicamente con las heces. Por lo tanto, la fracción principal del nitrógeno se disuelve completamente en el agua y no puede eliminarse en el filtro mecánico. La eliminación de las heces en el filtro mecánico atrapará una parte más pequeña del nitrógeno fijado en las heces, y en mayor medida la cantidad de fósforo. El nitrógeno disuelto restante en el agua se convertirá en el biofiltro principalmente en nitrato. De esta forma, el nitrógeno es fácilmente absorbido por las plantas y puede ser utilizado como fertilizante en la agricultura o simplemente ser eliminado en lagunas vegetales o sistemas de zonas radiculares.

_Figura 6.7 Eliminación de nitrógeno (N), fósforo (P) y sólidos en suspensión (SS) del filtro mecánico. Fuente: Estación de investigación pesquera de Baden-Württemberg, Alemania. _

Las heces de los acuarios deben fluir inmediatamente al filtro mecánico sin ser aplastadas en el camino. Cuanto más intactas y sólidas sean las heces, mayor es el nivel de sólidos eliminados y otros compuestos. La figura 6.7 muestra la eliminación estimada de nitrógeno, fósforo y sólidos en suspensión (materia orgánica) en un filtro mecánico de 50 micras.

Cuanto mayor sea la tasa de recirculación, menos agua nueva se utilizará y menos agua de descarga tendrá que tratarse. En algunos casos, ningún agua volverá al entorno circundante. Sin embargo, este tipo de piscicultura de «descarga cero» es costoso de construir y los costos de funcionamiento para el tratamiento de residuos son significativos. Además, el funcionamiento diario del tratamiento de residuos requerirá una atención significativa para que funcione eficientemente. Para el cultivo de peces de descarga cero también se debe tener en cuenta que siempre se necesita una cierta cantidad de intercambio de agua para evitar la acumulación de metales y compuestos de fósforo en el sistema. La conclusión es que las autoridades y el piscicultor deben acordar un permiso de descarga que permita proteger el medio ambiente al tiempo que tenga un negocio de piscicultura viable y económico.

_Figura 6.8 Comparación de la descarga de nitrógeno a diferentes intensidades de recirculación. Los cálculos se basan en un ejemplo teórico de un sistema de 500 toneladas/año con un volumen total de agua de 4 000 m^3 ^, donde 3 000 m^3 ^ es volumen de acuario. No es el grado de recirculación en sí mismo lo que reduce la descarga de nitrógeno, sino la aplicación de la tecnología de tratamiento de aguas residuales. Sin embargo, una tasa más intensiva de recirculación facilita cada vez más el tratamiento de las aguas residuales, ya que se reduce en volumen. _

Combinar el cultivo intensivo de peces, ya sea de recirculación o tradicional, con sistemas acuícolas extensos, como por ejemplo el cultivo tradicional de carpas, puede ser una manera fácil de manejar los residuos biológicos. Los nutrientes del sistema intensivo se utilizan como fertilizante en los extensos estanques cuando el exceso de agua de la granja intensiva fluye hacia el área del estanque de carpas. El agua de la extensa zona del estanque se puede reutilizar como agua de proceso en la granja intensiva. El crecimiento de algas y plantas de agua en los extensos estanques será comido por la carpa herbívora, que al final se cosechan y se utilizan para el consumo. En el sistema intensivo se obtienen condiciones de crianza eficientes y el impacto ambiental se ha tenido en cuenta en combinación con la extensa zona del estanque.

_Figura 6.9 Sistemas combinados de piscicultura intensiva intensiva en Hungría. El número de oportunidades parece ilimitado. Fuente: Laszlo Varadi, Instituto de Investigación de Pesca, Acuicultura e Riego (HAKI), Szarvas, Hungría. _

*Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2015, Jacob Bregnballe, Guía para la recirculación de la acuicultura, http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. Reproducido con permiso. *
Enfermedad
Original publication 2015 · Publicado por primera vez en FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations
Para el emprendedor innovador hay varias oportunidades en este tipo de acuicultura reciclada. El ejemplo de combinar diferentes sistemas agrícolas puede desarrollarse más en negocios recreativos, donde la pesca deportiva para la carpa o la pesca de trucha puede ser parte de una atracción turística más grande, incluyendo hoteles, restaurantes de pescado y otras instalaciones.

Hay muchos ejemplos de sistemas de recirculación que funcionan sin ningún problema de enfermedad. De hecho, es posible aislar una granja de peces de recirculación completamente de patógenos no deseados. Lo más importante es asegurarse de que los huevos o peces almacenados en la instalación estén absolutamente libres de enfermedades y preferiblemente de una cepa certificada libre de enfermedades. Asegúrese de que el agua utilizada esté libre de enfermedades o esterilizada antes de entrar en el sistema; es mucho mejor usar agua de un pozo, un pozo o una fuente similar que usar agua proveniente directamente del mar, río o lago. Además, asegúrese de que nadie que ingrese a la granja padezca enfermedades, ya sean visitantes o personal.

Siempre que sea posible, se debe llevar a cabo una desinfección completa del sistema. Esto incluye cualquier nueva instalación preparada para la primera puesta en marcha, así como para cualquier sistema existente que haya sido vaciado de pescado y esté listo para un nuevo ciclo de producción. Debe recordarse que una enfermedad en un tanque de un sistema de recirculación seguramente se extenderá a todos los otros tanques del sistema, por lo que las medidas preventivas son tan importantes.

_Figura 7.1 Baño de pies con solución de yodo al 2% para prevenir la propagación de la enfermedad. _

En los sistemas de recirculación que utilizan huevos de peces silvestres, por ejemplo con el fin de reabastecerse, no es posible obtener huevos de cepas certificadas libres de enfermedades. En tales casos, siempre existirá el riesgo de introducir enfermedades que viven dentro del óvulo, como IPN (necrosis infecciosa del páncreas), BKD (enfermedad renal bacteriana) y posiblemente virus del herpes, que no pueden eliminarse desinfectando los huevos. En la figura 7.2 se muestra un ejemplo de esquema de prevención.

Una buena manera de prevenir la contaminación con patógenos dentro del sistema es separar físicamente las diferentes etapas de la producción. Por lo tanto, la planta de incubación debe funcionar como un sistema cerrado aislado, al igual que la unidad de alevines y la unidad de crecimiento. Si se mantiene algún ganado de cría, también debe aislarse en una unidad propia. De esta manera, estampar una enfermedad se vuelve más fácil de llevar a cabo en la práctica.

Algunas granjas se han construido siguiendo el principio de «todo en total», lo que significa que cada unidad se vacía completamente y se desinfecta antes de que se almacenen nuevos huevos o peces. Para los huevos y los peces más pequeños, que se cultivan durante un período de tiempo más corto antes de que se muevan, esto es sin duda una buena gestión, y siempre debe llevarse a cabo en la práctica. Para los peces más grandes, esta es también una buena práctica, sin embargo, este tipo de manejo se vuelve ineficiente. Sacar todos los peces de una unidad de cultivo antes de almacenar un nuevo lote, es logísticamente difícil cuando se trata de grandes volúmenes de peces. Se vuelve fácilmente antieconómico, debido a la utilización ineficiente de la capacidad del sistema.

| Qué recordar | **¿ Cómo se hace? ** | | — | — | | Fuente limpia de agua nueva | Utilizar preferiblemente agua subterránea. Desinfectar usando UV. En algunos casos, use filtro de arena y ozono. | | Desinfección del sistema | Rellenar el sistema con agua y llevar el pH hasta 11-12 mediante el uso de hidróxido de sodio NaOH. Aproximadamente 1 kg por m^3^ volumen de agua dependiendo de la capacidad tampón. | | Desinfección de equipos y superficies | Sumerja o pulverice con una solución de yodo del 1,5% o según las instrucciones. Dejar actuar durante 20 minutos antes de lavar en agua limpia. | | Desinfección de huevos | Dejar el lote de huevos (huevos de trucha arco iris con ojos) en solución de 3 dl de yodo por 50 litros de agua durante 10 minutos. Cambiar la solución por cada 50 kg de huevos desinfectados. | | Personal | Cambio de ropa y desgaste de los pies al entrar en las instalaciones. Lavar o desinfectar las manos. | | Visitantes | Cambio de desgaste de los pies o uso del baño de pies para sumergir zapatos (solución de yodo al 2%). Lavar o desinfectar las manos. Política de «No tocar» para los visitantes dentro de las instalaciones. |

_Figura 7.2 Ejemplo de un esquema de prevención. _

_Figura 7.3 Disección de la trucha arco iris que sufre de vejiga inflada. Un síntoma probablemente debido a la súper saturación de gases en el agua. _

Tratar las enfermedades de los peces en un sistema de recirculación es diferente de tratarlas en una piscifactoría tradicional. En una piscicultura tradicional, el agua se utiliza sólo una vez antes de salir de la granja. En un sistema de recirculación, el uso de biofiltros y el reciclaje constante del agua requieren un enfoque diferente. El vertido de medicamentos afectará a todo el sistema, incluidos los peces y los biofiltros, y se debe tener mucho cuidado cuando se lleve a cabo el tratamiento. Es muy difícil dar recetas exactas sobre la dosis necesaria para curar una enfermedad en un sistema de recirculación, ya que el efecto del medicamento depende de muchos parámetros diferentes como la dureza del agua, el contenido de materia orgánica, la temperatura del agua y los caudales. Por lo tanto, el único camino a seguir es una gran cantidad de experiencia práctica. Las concentraciones deben aumentarse cuidadosamente de cada tratamiento al siguiente para evitar matar a los peces o al biofiltro. Recuerda siempre el término «mejor seguro que arrepentido». En cualquier caso de un brote de enfermedad, un veterinario local o patólogo de peces debe recetar el medicamento y explicar cómo usarlo. Además, las instrucciones de seguridad deben leerse cuidadosamente, ya que algunos medicamentos pueden causar lesiones graves a las personas si se usan incorrectamente.

El tratamiento contra los ecto-parásitos, que son parásitos sentados en el exterior de los peces en la piel y en las branquias, se puede llevar a cabo agregando productos químicos al agua. Cualquier infección fúngica tendrá que tratarse de la misma manera que las infestaciones con ectoparásitos. En los sistemas de agua dulce, el uso de sal común (NaCl) es una forma eficiente de matar a la mayoría de los parásitos, incluida la enfermedad branquial bacteriana. Si una cura con sal no funciona, el uso de formalina (HCHO) o peróxido de hidrógeno (H2O2) generalmente será suficiente para curar cualquier infección parasitaria restante. Los peces de baño en una solución de praziquantel y flubendazol también han demostrado ser muy eficientes contra los ectoparásitos.

La filtración mecánica también ha demostrado ser bastante eficiente contra la propagación de ecto-parásitos. Usando un paño filtrante de 70 micras eliminará ciertas etapas de Gyrodactylus, y un paño de 40 micras puede eliminar diferentes tipos de huevos parásitos.

La forma más segura de llevar a cabo un tratamiento es sumergir el pescado en un baño con una solución del producto químico. Sin embargo, en la práctica este método no es factible, ya que el volumen de pescado que necesita ser manipulado suele ser demasiado grande. En cambio, los peces se mantienen en el tanque a medida que se desconecta el agua de entrada, y la oxigenación o aireación del tanque se lleva a cabo mediante el uso de difusores. Se agrega una solución del producto químico al tanque y se permite que los peces naden en la mezcla durante un período de tiempo. Más tarde, se abre el agua de entrada y la mezcla se diluye lentamente a medida que se intercambia el agua en el tanque. El agua que sale del tanque será diluida por el resto del sistema de recirculación para que la concentración en el biofiltro sea significativamente menor que en el tanque tratado. De esta manera se puede obtener una concentración relativamente alta del producto químico en un tanque individual con el propósito de matar al parásito, reduciendo el efecto del químico en el sistema de biofiltro. Tanto los peces como los biofiltros pueden adaptarse al tratamiento con sal, formalina y peróxido de hidrógeno aumentando lentamente las concentraciones de un tratamiento a otro. Cuando un tanque lleno de peces ha sido tratado, esta agua también puede ser bombeada fuera del sistema a un compartimento separado para su degradación en lugar de ser recirculada en el sistema.

_Figura 7.4 Huevos de trucha arco iris. Es aconsejable desinfectar los huevos de pescado antes de introducirlos en el sistema de recirculación para prevenir enfermedades. Fuente: Torben Nielsen, AquaSearch Ova. _

El uso de la técnica de inmersión para los huevos es una forma fácil de tratar a millones de personas en poco tiempo, por ejemplo, al desinfectar huevos de trucha en yodo (figura 7.2). Este método también se puede utilizar para tratar huevos infectados con hongos (Saprolegnia) simplemente sumergiendo los huevos en una solución de sal (7 ‰) durante 20 minutos.

En los criaderos, donde los peces se eliminan tan pronto como están listos para alimentarse, la eficiencia del biofiltro es menos importante, ya que el nivel de amoníaco excretado de los huevos y los alevines es muy pequeño. Por lo tanto, el tratamiento es más fácil de llevar a cabo, porque uno solo tiene que centrarse en la supervivencia de los huevos y los peces. Además, vale la pena señalar que el volumen total de agua en una incubadora es pequeño, y un intercambio completo de agua con agua nueva se puede llevar a cabo rápidamente. Por lo tanto, un tratamiento exitoso en una planta de incubación mediante el tratamiento de todo el sistema de una sola vez, se puede hacer de forma segura.

El tratamiento de un sistema completo en instalaciones de recirculación más grandes es una operación más sensible. La regla básica es mantener las concentraciones bajas y llevar a cabo el tratamiento durante un período de tiempo más largo. Esto requiere cuidado y experiencia. La concentración debe incrementarse lentamente de cada tratamiento al siguiente, dejando varios días entre ellos sin tratamiento, con el fin de controlar cuidadosamente los efectos sobre la mortalidad, el comportamiento y la calidad del agua de los peces. Por lo general, se llevará a cabo una adaptación tanto para peces como para biofiltro, por lo que la concentración puede aumentarse sin efectos adversos y la probabilidad de matar al parásito aumenta. La sal es excelente para períodos de tratamiento más largos, pero la formalina también se ha utilizado con éxito durante intervalos de 4-6 horas. El biofiltro simplemente se adapta a la formalina y digiere la sustancia como cualquier otro carbono procedente de los compuestos orgánicos del sistema.

Como se ha señalado anteriormente, no es posible dar concentraciones exactas ni recomendaciones sobre el uso de productos químicos en un sistema de recirculación. Deben tenerse en cuenta las especies de peces, el tamaño de los peces, la temperatura del agua, la dureza del agua, la cantidad de sustancias orgánicas, el tipo de cambio del agua, la adaptación, etc. Por lo tanto, las directrices que figuran a continuación son muy aproximadas.

Sal (NaCl) : La sal es relativamente segura de usar, y puede usarse en agua dulce para tratar Ich (Ichthyophthirius multifilis o enfermedad de la mancha blanca) y el hongo común saprolegnia. Ich en la fase pelágica puede ser asesinado a 10 ‰ y los nuevos resultados sugieren la muerte de las etapas inferiores de vida a 15 ‰. Los peces contienen alrededor de 8 ‰ de sal en sus líquidos corporales, y la mayoría de los peces de agua dulce tolerarán salinidades en el agua alrededor de este nivel durante varias semanas. En las incubadoras, una concentración de 3-5 ‰ evitará infecciones por hongos.

Formalina (HCHO) : Las bajas concentraciones de formalina (15 mg/L) durante largos períodos de tiempo (4-6 horas) han mostrado buenos resultados en el tratamiento de Ichthyobodo necator (Costia), Trichodina sp., Gyrodactylus sp., ciliados sésiles e Ich. La formalina se degrada relativamente rápido en el biofiltro a aproximadamente 8 mg/h/m2 de área del biofiltro a 15 °C. Sin embargo, la formalina puede reducir las tasas de conversión de nitrógeno bacteriano en el biofiltro.

Peróxido de hidrógeno (H2O2) : No se utiliza ampliamente, pero los experimentos han mostrado resultados prometedores como sustituto de la formalina a concentraciones entre 8-15 mg/L durante 4-6 horas. El rendimiento del biofiltro puede inhibirse durante al menos 24 horas después del tratamiento, pero la eficiencia volverá a la normalidad en unos pocos días.

No se recomienda el uso de otros productos químicos como el sulfato de cobre o la cloramina-t. Estos son muy eficaces para el tratamiento de, por ejemplo, la enfermedad branquial bacteriana, sin embargo, el biofiltro probablemente sufra severamente y todo el proceso de recirculación y la producción pueden verse seriamente dañados.

Para el tratamiento contra infecciones bacterianas, como furunculosis, vibriosis o BKD, el uso de antibióticos es la única manera de curar a los peces. En algunos casos, los peces pueden infectarse con parásitos que viven dentro de los peces, y la forma de eliminarlos también es con antibióticos.

Los antibióticos se mezclan en el alimento para peces y se alimentan a los peces varias veces al día, por ejemplo, 7 o 10 días. La concentración de antibióticos debe ser suficiente para matar las bacterias, y la concentración prescrita de la medicación y la duración del tratamiento deben seguirse cuidadosamente, incluso si los peces dejan de morir durante el tratamiento. Si el tratamiento se interrumpe antes del período de tratamiento prescrito, existe un alto riesgo de que la infección comience de nuevo.

El tratamiento con antibióticos en un sistema de recirculación tendrá un pequeño efecto sobre las bacterias en el biofiltro. Sin embargo, la concentración de antibióticos en el agua, en comparación con la del interior de los peces tratados con piensos medicados, es relativamente baja, y el efecto sobre las bacterias en el biofiltro será mucho menor. En cualquier caso, uno debe monitorear cuidadosamente los parámetros de calidad del agua para detectar cualquier cambio, ya que pueden indicar un efecto en el biofiltro. Puede ser necesario ajustar la velocidad de alimentación, usar más agua nueva o cambiar el flujo de agua en el sistema.

Se pueden utilizar varios antibióticos, como sulfadiazina, trimetoprim o ácido oxolínico de acuerdo con la prescripción del veterinario local.

El tratamiento contra IPN, VHS (septicemia hemorrágica viral) o cualquier otro virus no es posible. La única manera de deshacerse de los virus es vaciar toda la piscicultura, desinfectar el sistema y comenzar todo de nuevo.

*Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2015, Jacob Bregnballe, Guía para la recirculación de la acuicultura, http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. Reproducido con permiso. *
Ejemplos de casos
Original publication 2015 · Publicado por primera vez en FarmHub Learn 2020-07-15 · Food and Agriculture Organization of the United Nations
Producción de humos de salmón en Chile

El crecimiento de la producción de salmón chileno durante los años 90 requirió un mayor suministro de humos de agua dulce para ser almacenados en jaulas para crecer en el mar. Los humos se producen en el agua del río o en lagos, donde el agua era demasiado fría y el medio ambiente estaba sufriendo. La introducción de la recirculación ayudó a los agricultores a producir grandes cantidades a un costo significativamente menor y respetuoso con el medio ambiente. Además, las condiciones óptimas de cría resultaron en un crecimiento más rápido, lo que permitió producir cuatro lotes de esmoltos por año en lugar de la tecnología anterior de un lote al año. Este cambio hizo que toda la cadena de producción fuera mucho más suave con un flujo constante de esmotos que se almacenaban en las jaulas desde donde se cosechaba salmón grande a una velocidad constante y con el tamaño adecuado listo para el mercado.

_Figura 8.1 Una granja de esmoltos de recirculación en Chile. Fuente: Bent Højgaard. _

Cultivo de rodaballo en China

La recirculación de agua salada es un negocio en crecimiento que produce muchas especies como mero, barramundi, pez rey, halibut, lenguado, etc. El rodaballo es una especie muy adecuada para la tecnología de recirculación que ha sido adoptada también por los productores chinos. Los resultados de producción de tales instalaciones han demostrado que el rodaballo funciona muy bien en un entorno completamente controlado. La temperatura óptima para la cría de rodaballo difiere con el tamaño, y el rodaballo generalmente son sensibles a los cambios en las condiciones de vida. La eliminación de tales cambios parece ser rentable en el cultivo de rodaballo, ya que el rodaballo de 2 kilos se puede producir en dos años en comparación con 4 años en condiciones normales de cría.

_Figura 8.2 Una granja de rodaballo en China. Fuente: Grupo AKVA. _

Granjas de trucha modelo en Dinamarca

Dinamarca es sin duda la precursora en el cultivo de truchas respetuosas con el medio ambiente. Las estrictas regulaciones ambientales han obligado a los cultivadores de truchas a introducir nuevas tecnologías para minimizar la descarga de sus granjas. La recirculación se introdujo mediante el desarrollo de las denominadas piscifactorías modelo para aumentar la producción y, al mismo tiempo, reducir el impacto ambiental. En lugar de utilizar una gran cantidad de agua del río, una cantidad limitada de agua subterránea de las capas superiores se bombea a la granja y se recirculan. El efecto es significativo, una temperatura del agua más constante durante todo el año junto con una instalación moderna da como resultado tasas de crecimiento más altas y una producción más eficiente con una reducción del Capítulo 8: Ejemplos de casos

_Figura 8.3 Una granja modelo danesa. Fuente: Kaare Michelsen, Acuicultura danesa. _

costos, costos de inversión incluidos. El efecto positivo del impacto ambiental puede verse en el capítulo 6.

Recirculación y reabastecimiento

Ríos y lagos limpios y poblaciones silvestres naturales se han convertido en un importante objetivo ambiental en muchos países. La conservación de la naturaleza mediante la restauración de los hábitats naturales y la repoblación de especies o cepas de peces en peligro de extinción es una de las muchas iniciativas.

La trucha de mar es un pez deportivo popular que ocupa muchos ríos en Dinamarca, donde casi todos los ríos tienen su propia cepa. La cartografía genética llevada a cabo por científicos ha permitido distinguir entre diferentes cepas. Cuando la trucha marina madura, migra de regreso del mar a su río natal para desovar. En la parte de Dinamarca denominada Funen, se han restaurado los ríos y las cepas silvestres restantes se han salvado gracias a un programa de repoblación que incluye la acuicultura de recirculación. Los peces maduros son capturados por la pesca eléctrica y los huevos son despojados y criados en una instalación de recirculación. Aproximadamente un año después, las crías son reabastecidas en el mismo río desde donde fueron capturados sus padres.

Se han salvado diferentes cepas y, a su debido tiempo, la trucha marina podrá sobrevivir sola en este hábitat.

Lo que es más importante, este programa también ha dado lugar a una mayor probabilidad de captura de truchas marinas cuando los pescadores deportivos pescan desde las costas de Dinamarca. Por lo tanto, el turismo pesquero se ha convertido en una buena ganancia para las empresas locales como hoteles, campings, restaurantes, etc. En general, una situación en la que todos ganan tanto la naturaleza como los intereses comerciales locales.

Acuapónica

Cultivar plantas y peces juntos se ha logrado hace ya mil años en la antigua China. Las plantas crecen utilizando los nutrientes excretados de los peces, y tanto los peces como las plantas pueden ser cosechados para su consumo. En la acuicultura moderna, la combinación del cultivo de peces en un sistema de recirculación y el cultivo de plantas de invernadero en hidroponía utilizando agua nutritiva sin suelo se denomina «acuapónica». La tecnología aún no se ha industrializado, pero se utiliza ampliamente en pequeña escala en todo el mundo.

_Figura 8.4 Foto de la investigación acuapónica en el Instituto Mundial de Alimentos y Agricultura, cerca de Copenhague, Dinamarca. El sistema está construido en una instalación de invernadero existente e incluye tanques de cría de peces y mesas de ensaladas junto con un sistema de recirculación de agua con dos bucles de agua independientes. Uno de los bucles se ejecuta a través de un sistema de filtrado de agua y se puede enrutar a mesas de plantas o volver a tanques de peces. El otro bucle suministra agua directamente a las mesas de las plantas para cultivar lechuga o hierbas como salvia, albahaca y tomillo. Fuente: Paul Rye Kledal, Instituto Mundial de Alimentación y Agricultura. _

Mega granjas

El tamaño de las piscifactorías está creciendo constantemente a medida que aumenta la producción mundial en acuicultura. Hoy en día, una granja de jaulas marinas en el mar de Noruega produce alrededor de 5 000 toneladas de salmón al año, solo en un lugar. Todavía no se han visto sistemas terrestres de este tamaño, pero están surgiendo nuevos proyectos de recirculación para el salmón y la trucha de estos volúmenes.

Combinar granjas terrestres con jaulas es una forma de producción muy eficiente y probablemente la configuración más competitiva. Los peces pequeños se producen en tierra en sistemas eficientes y controlados antes de que se liberen en grandes jaulas marinas para crecer. En algunas zonas el cultivo de jaulas no es popular, y las granjas terrestres en forma de plantas de recirculación se consideran como una forma futura de producir peces de piscifactoría. La huella es baja y también el consumo de agua. Aunque los costos de producción son aún más altos que en las jaulas, los sistemas tienen una alta seguridad alimentaria y un control completo, y la producción es constante y previsible.

_Figura 8.5 Una granja de salmón de 2 000 toneladas en Hirtshals, Dinamarca, en fase de construcción en 2013. El sistema se basa en tecnología de recirculación y está cubierto por un edificio para su terminación para controlar la temperatura y tener una alta bioseguridad. El salmón se cultiva de huevos a 4 kg de tamaño en 2 años en tanques grandes que alcanzan casi 1 000 m^3^ cada uno. Los bigbags blancos en primer plano están repletos de biomedia listos para su instalación en las cámaras de biofiltro. Fuente: Grupo Axel Søgaard/Akva. _

Una guía de recirculati sobre acuicultura

Futuro de recirculati en

Pre-oncultivo de peces en recirculati en sistemas para alcanzar tamaños más grandes antes de liberarlos en las jaulas marinas es una forma de aumentar la rentabilidad. La industria de salmón noruega está invirtiendo en grandes recirculati en las instalaciones con el objetivo de producir smolt a tamaños más grandes. Los Smolts son típicamente 100 gramos hoy en día cuando se liberan en jaulas. Un aumento de 300 gramos antes de la cosecha mejorará significativamente las tasas de salud y crecimiento en el período de cultivo hasta la cosecha, con un tamaño de mercado típicamente de 4-5 kg.

_Figura 8.6 Recirculati en los sistemas se vuelven cada vez más grandes con tanques más grandes para acomodar el aumento de los volúmenes de producción. Si se cambia el tamaño de los esmotos en Noruega de 100 a 300 gramos se triplicará la producción terrestre, por lo que la actual producción noruega de esmotos en tierra de alrededor de 35 000 toneladas por año aumentará a alrededor de 100 000 toneladas. _

*Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2015, Jacob Bregnballe, Guía para la recirculación de la acuicultura, http://www.fao.org/3/a-i4626e.pdf. Reproducido con permiso. *

Guía para la acuicultura con recirculación

Introducción a la acuicultura de recirculación

El sistema de recirculación, paso a paso

Peces peceras

Filtración mecánica

Tratamiento biológico

Desgasificación, aireación y pelado

Oxigenación

Luz ultravioleta

Ozono

Regulación del pH

Monitoreo, control y alarmas

Agua de entrada

Especies de peces en recirculación

Planificación y ejecución de proyectos

Precios de venta y mercado

Selección de sitios y licencias

Diseño y tecnología de sistemas

Fuerza de trabajo

Financiamiento

Ejecución de un sistema de recirculación

Rutinas y procedimientos

Calidad del agua

Mantenimiento del biofiltro

Limpieza y lavado para la eliminación de lodos en biofiltro

Limpieza sencilla del biofiltro usando aire

Limpieza del filtro de micropartículas

Limpieza profunda del biofiltro

Educación y formación

Química básica del agua

Tecnología de sistemas y gestión en general

Consumibles

Lecturas de parámetros y calibración

Maquinaria e instalaciones técnicas

Conocimiento operacional

Apoyo a la gestión

Servicio y reparación

Tratamiento de aguas residuales

Enfermedad

Ejemplos de casos

Producción de humos de salmón en Chile

Cultivo de rodaballo en China

Granjas de trucha modelo en Dinamarca

Recirculación y reabastecimiento

Acuapónica

Mega granjas

Futuro de recirculati en