GESTÃO DOS SÓLIDOS
A gestão eficaz dos sólidos nas águas da criação em RAS é um dos principais obstáculos ao desenvolvimento contínuo da indústria aquícola, os sólidos derivados da operações de criação são compostos derivados de partículas de ração não consumidas e fezes. E a sua remoção é um contínuo na maioria dos sistemas de aquicultura. Os sólidos em fluxo através dos efluentes do sistema podem levar a possíveis degradação devido ao conteúdo orgânico e nutritivo nos sólidos.
Nos sistemas recirculantes, a a presença de sólidos na água torna o tratamento e a manutenção da qualidade da água mais difícil, aumentando os custos do tratamento da água, e aumentando os riscos para a saúde do cultivo devido à água degradar a qualidade. Ao remover os sólidos da água, proporções substanciais da degradação orgânica e cargas de nutrientes como amônia e fósforo contribuem para a degradação da qualidade da água. A degradação da água por sólidos pode provir do consumo de oxigênio para oxidar os compostos orgânicos presentes e da libertação de nutrientes inorgânicos.
Os tanques de decantação têm sido o método mais comum de remoção de sólidos na aquicultura. Estes tanques podem ser eficazes na redução de concentrações de sólidos a níveis muito baixos, mas devem ser geridos cuidadosamente para atingir níveis elevados taxas de remoção de nutrientes. Enquanto que os tanques de decantação parecem ser o sistema de melhor eficiência para a indústria da aquicultura em algumas áreas, podem não ser práticas ou eficazes para outros tipos de criatórios na aquicultura. Nesses casos, outros tipos de sistemas de remoção de sólidos, tais como várias configurações de filtros de tambor, filtros de meios granulares, ou zonas húmidas construídas podem ser mais eficazes tipos de componentes de um sistema de tratamento de água.
No entanto, a seleção do “melhor” sistema de tratamento para uma determinada criação de aquicultura é difícil, dada a variedade de processos disponíveis, e a falta de uma metodologia uniforme para avaliação da eficácia do tratamento da água, e de um controle econômico e certas práticas de produção. As operações de tratamento de água podem afetar uma série de parâmetros de qualidade da água, para além da própria criação. Parâmetros tais como concentrações de oxigênio dissolvido e de oxigênio orgânico e as formas inorgânicas de nitrogenio e fósforo são afectadas em diferentes graus pela remoção de sólidos durante o tratamento.
Um método sistemático para avaliar a eficiência da remoção dos sólidos, processos extrativos, custos de operação, limitações no dimensionamento, e outros atributos como a capacidade nitrificante não tem sido avaliados. Há uma necessidade urgente na indústria de desenvolver uma metodologia deste tipo para ajudar aquicultores na e seleção das melhores tecnologias apropriadas para as suas criações específicas no RAS.
PROPRIEDADES DAS PARTÍCULAS
O tamanho das partículas, taxa de assentamento, química da composição, estabilidade e taxa de decomposição, tempo de residência das partículas no sistema, e parâmetros operacionais relacionados com a concentração de partículas, taxa de fluxo, tempo de residência, determinam o efeito de um sistema de remoção de sólidos não só na concentração de sólidos em suspensão, mas também em outros parâmetros de qualidade da água, tais como concentrações de nutrientes, propriedades são altamente variáveis.
Nos sistemas aquícolas produtivos do RAS, dependem da alimentação, das práticas alimentares, da espécies e do tamanho dos peixes a despescar. Algumas quantificações destas propriedades das partícolas é necessário para obter uma caracterização adequada da eficácia do sistema de tratamento. Informação sobre as concentrações de sólidos em suspensão por si só podem não fornecer uma imagem precisa da qualidade da água impacto de um sistema de tratamento particular.
Partículas que são removidas do fluxo mas deixadas em o contacto com a água como acontece nos sistemas de decantação pode ser submetido a um contacto químico e físico alterações que resultarão na libertação de nutrientes (nitrogênio e fósforo) para a água e no consumo de oxigénio dissolvido. A frequência da remoção de sólidos de A instalação de bacias de decantação e outros sistemas torna-se um parâmetro operacional importante na desminagem alterações da qualidade da água resultantes do tratamento.
FILTRO DE TAMBOR
Os fltros de tambor têm sido utilizados em sistemas de aquacultura de fluxo e recirculação. Os tipos de telas foram instalados para simplificar a limpeza e a manutenção, quer manualmente quer automaticamente. O tamanho da abertura utilizada para um filtro determina o tamanho mínimo das partículas que é efectivamente removida. Os tamanhos típicos utilizados em aquicultura variam entre 40 µm a mais de 100 µm. Os filtros de tela requerem um pequeno fluxo de água para retrolavagem. Este fluxo é normalmente pressurizado. Os filtros de tela foram recentemente avaliados para ambos os fluxos em sistemas de recirulação.
Durante o fluxo normal, as concentrações de sólidos eram inferiores a 5 mg/l, enquanto subiam para mais de 60 mg/l durante o sistema limpeza. As eficiências de remoção foram aproximadamente 60 % durante o fluxo normal (usando um), e subiu até 97% durante a limpeza do sistema. A remoção global de sólidos produzidos nos tanques de peixes eram aproximadamente 70 %. Num teste de um filtro de tambor num sistema de recirculação, a remoção de sólidos obteve uma eficiência de um filtro de tela de 40 µm.
FILTROS DE MEIOS GRANULARES
Os filtros de meios granulares utilizam areia, cascalho ou material plástico para capturar sólidos e fornecer um substrato onde a biofiltração pode ocorrer. Embora ambas as funções de um filtro de meios granulares (captação de sólidos e biofiltração) são realizados num filtro. A importância depende de como o filtro é concebido e operado em termos de frequência de contra-lavagem, tamanho e profundidade do leito, taxa de carga, etc.
O filtro de esferas é um tipo de filtro de meios granular de fluxo ascendente que faz uso de flutuadores de baixa densidade contas de plástico. O filtro é capaz de reter sólidos em suspensão, ao mesmo tempo que fornece uma grande área de superfície para o crescimento de bactérias nitrificantes e heterotróficas.
Combinando ambos os processos numa única unidade, o filtro de esferas pode fornecer um método menos dispendioso para tratar a água em recirculação na aquicultura do que os métodos convencionais. Num filtro de contas, contas de polietileno de 3-5 mm de diâmetro ficam suspensos num sistema de fluxo ascendente pressurizado.
O leito do filtro repousa sobre um câmara de colonização durante a operação, as bactérias crescem nos espaços dos poros das contas e removem o amônia e os nitritos da água. Eventualmente, a cama começa a entupir devido à acumulação de sólidos e bactérias. O sistema de aeração agita o leito do filtro, e após agitação ser desligada, os grânulos flutuam até à superfície e os sólidos assentam no fundo do filtro de decantação de onde são retirados antes de se reiniciar o ciclo de filtração. O filtro de esferas tem o benefício adicional de concentrar os resíduos, reduzindo o volume de água que deve ser expelido com os sólidos, e facilitando o eventual tratamento ou eliminação do lodo.
REMOÇÃO DE SÓLIDOS EM SISTEMAS DE AQUICULTURA
A modelação de processos de remoção de sólidos em sistemas de aquicultura não tem recebido muita atenção em quer a literatura de engenharia aquicultural ou ambiental. Simulação das taxas de remoção por a colonização é complicada nas águas de aquIcultura devido à variabilidade da dimensão e densidade das partículas de sólidos em suspensão. As dificuldades de simulação são ainda agravadas para a remoção através filtros de partículas ou filtros de telas, onde a atividade biológica nos filtros provoca alterações no físico propriedades tanto do meio filtrante como das próprias partículas.
A comparação eficaz de diferentes tipos de sistemas de remoção de sólidos requer o estabelecimento de um protocolo uniforme de amostragem e teste, assegurar que os dados apropriados serão recolhidos e analisados por cada aquicultor, de acordo com procedimentos laboratoriais padrão, permitirá a remoção de vários sólidos nos sistemas a serem avaliados e comparados quantitativamente e eventualmente modelados. Descrição do protocolo a ser observado para remoção dos sólidos nas criaçãoes, pois o tempo em que os sólidos permanecem em contacto com o fluxo terá impacto na solubilização dos nutrientes, e a possível decomposição dos sólidos dentro do sistema de tratamento.
1. Parâmetros operacionais
– espécies de peixes, tamanho médio dos peixes, biomassa total de peixes;
– taxa de alimentação por dia, expressa em massa por dia, ou em % da massa corporal por dia
– tipo de alimentação (flutuante, afundamento, granulado, extrudido, húmido, húmido) e conteúdo nutricional (%) proteínas, hidratos de carbono, gordura, azoto, fósforo, humidade)
– padrões gerais de utilização da água (tratar efluentes totais ou parciais, práticas de limpeza ou de descarga, reutilização da água, se houver)
2. Parâmetros do Sistema de Remoção de Sólidos
– dimensões, forma, material de construção, e remoção de sólidos da pista de pesca/ tanque capacidades (se existirem)
– características de concepção e funcionamento do(s) sistema(s) de remoção de sólidos utilizado(s)
– tempo aproximado que os sólidos permanecem em contacto com o fluxo de fluxo antes da remoção
– taxa de fluxo através do sistema de remoção de sólidos
– quantidade de água utilizada para remoção de sólidos/ retrolavagem do sistema/lavagem de tanques
3. Parâmetros de qualidade da água
– geral: temperatura, pH, oxigénio dissolvido, condutividade e alcalinidade
– nutrientes dissolvidos: azoto amoníaco total (TAN), azoto nitrito total (NO2-N), azoto nitrato total (NO3-N), fósforo ortofosfato
– conteúdo orgânico: sete dias e demanda bioquímica final de oxigénio (CBO7 e BODu), procura química de oxigénio (CQO), ou carbono orgânico total (COT)
– sólidos: sólidos totais em suspensão (TSS), sólidos voláteis em suspensão (VSS), sólidos sedimentáveis, distribuição granulométrica, propriedades de assentamento.
4. Características dos Sólidos Removidos
– conteúdo em nutrientes: azoto, fósforo
– conteúdo orgânico: DBO
– teor de humidade (% sólidos)
5. Custos operacionais
– potência necessária para operar o sistema de remoção de sólidos
– perda de cabeça hidráulica através do sistema de remoção de sólidos
– mão-de-obra necessária para a operação e manutenção (horas-pessoa)
– necessidade de manutenção do equipamento
Fonte: Paul L. Hundley, Jr., P.E. President/Principal Engineer Applied Aquatics, Inc. Mount Pleasant, South Carolina
