En los sistemas de acuicultura RAS, uno de los principales puntos críticos es el mantenimiento constante de la calidad del agua. Los desechos, tanto orgánicos como inorgánicos, reducen esta calidad incidiendo en la producción. Para conseguir una calidad de agua adecuada la filtración es una de las etapas de mayor importancia en el proceso.
Este proceso se puede dividir por fases en función del tipo de desecho a eliminar, y desde aquí queremos centrarnos en la eliminación de sólidos y la eliminación de amonio.
Eliminación de sólidos (con filtros mecánicos)
Existen diferentes soluciones para la eliminación de sólidos: filtro de tambor, filtro de banda o espumadores.
Como regla general se puede decir que por cada kg de pienso aportado se generan 250 g de sólidos que han de ser eliminados.
Los sólidos están formados tanto por compuestos orgánicos como inorgánicos. Estos sólidos provocan problemas en el sistema como bloqueos en las tuberías, aumento del consumo de oxígeno y saturación en los propios Equipos de filtración. Asimismo, en su proceso de descomposición, además del consumo de oxígeno ya comentado, liberan nitrógeno amoniacal en las formas NH3 y NH4+. Es importante recordar que el 70 % del nitrógeno amoniacal está relacionado con los sólidos orgánicos no excretados como nitrógeno líquido. De ahí que la fase de filtración mecánica revista una gran importancia en el proceso en una instalación RAS.
Para la eliminación de estos sólidos los sistemas más utilizados son los filtros de tambor y el filtrado por sedimentación.
Filtros de tambor
En los filtros de tambor los sólidos suspendidos se eliminan de forma continua y automática del agua del sistema y, además no requieren mantenimiento diario. En el filtro de tambor, el agua del sistema pasa por el filtro. En este flujo, las partículas presentes en el agua son retenidas por la pantalla del filtro. Debido a la obstrucción de la pantalla del filtro, el nivel del agua dentro del tambor aumentará. Como resultado, se pone en funcionamiento el mecanismo de lavado. El tambor comienza a girar, y desde el exterior del tambor se rocía agua a alta presión para eliminar las partículas de la pantalla. La desventaja de un filtro de tambor es la necesidad continua de electricidad.
Filtración por sedimentación
El flujo de agua se conduce a través del tanque de sedimentación. En este tanque, las partículas sólidas no solubles se separan del agua del sistema mediante gravedad. El tanque de sedimentación lleva incorporado un filtro especialmente adaptado donde los sólidos quedan depositados. Las partículas sedimentadas forman una capa de limo en el fondo del tanque de sedimentación que es drenada. Después de este tratamiento mecánico, el agua del sistema fluye hacia el tanque de la bomba a través de un filtro UV.
Para la eliminación de elementos sólidos también se usan, aunque en menor medida, otros tipos de filtros como los de arena, los de cartucho o los de bolsa.
Eliminación de amonio
En condiciones cerradas como en el caso de los sistemas RAS, el amonio y los nitratos producidos por el metabolismo de los peces puede llegar a acumularse en concentraciones dañinas para los peces. Ya que después del oxígeno, el nitrógeno es el siguiente factor en importancia para la supervivencia de los peces. Para su eliminación se recurre a distintos tipos y diseños de biofiltros: sumergidos (utilizados en los primeros proyectos RAS), de percolación, rotativos y de lecho fluido.
En concepto principal de un biofiltro es proporcionar una gran superficie específica para obtener una elevada colonización de bacterias nitrificantes que realicen las operaciones de nitrificación. La eficiencia y funcionamiento de un biofiltro dependerá de factores de origen químico, físico y biológico.
Actualmente unos de los filtros más usados son los de lecho fluido, que constan de un contenedor en el que el material filtrante se mantiene en continuo movimiento mediante agitación o aireación. De este modo se facilita el contacto entre el agua y el material filtrante aumentando su eficiencia.
Es conveniente tener siempre en cuenta los límites de toxicidad para los peces de los diferentes productos y pasos intermedios en la nitrificación:
Amonio: 0,02 mg/l
Nitrito: 2,00 mg/l
Nitrato: 100 mg/l
En definitiva, los sistemas de filtrado han de ser diseñados de manera específica para cada granja en función de las necesidades y objetivos de la misma. Este diseño será uno de los puntos clave en el éxito de una instalación RAS.
FUENTES:
IFAPA
FAO
www.aquaculture-com.net
INIA Chile
IPAC Acuicultura