AQUICULTURA EM SISTEMA FECHADO E CONTROLADO - INTEGRAO BIODIGESTOR/AQUAPONIA - PRODUO SUSTENTVEL DE PEIXES,

HORTALIAS E BIOENEGIA Rodrigo A. Jordan, Fabiana Cavichiolo, Luciano Geisenhoff, Rodrigo Couto Santos, Vivaldo Silveira Jr., Lincoln de Camargo Neves Filho, Elton Bruno Giordano, Rogrio Oliveira, Murilo

Figueiredo, Kerollaine Santos, Higor Santos, Cariele Miranda

Resumo

So mostrados os primeiros resultados do trabalho de desenvolvimento de um sistema sustentvel para criao de peixes tropicais, em regime intensivo com recirculao de gua conjuntamente com a produo de hortalias e bioenergia. A gua utilizada nos tanques de criao de peixes recirculada por um sistema de filtros para remoo de dejetos slidos e amnia. Integram o sistema de filtragem um biodigestor e um sistema de aquaponia por onde circula a parte mais concentrada dos dejetos removidos pelos filtros do sistema de recirculao. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade da produo de peixes e hortalias de uma forma mais sustentvel no que se refere ao uso da gua, atravs da recirculao, tratamento e reutilizao da mesma. Palavras chave: sistema intensivo, ambiente controlado, recirculao, reuso de gua, sustentabilidade, bioenergia.

INTEGRATED PRODUCTION FISH AND VEGETABLES IN A INTENSIVE RECYCLING WATER SYSTEM

Abstract

Shown are the first results of development work for creating a sustainable system of tropical fish in intensive recirculating water, together with the production of vegetables and bioenergy. The water used in fish breeding tanks is recirculated by a system of filters to remove solid waste and ammonia. Part of the filtration system a digester and a system through which circulates the aquaponics part of the concentrated waste removed by the filters of the recirculation system. The results to date demonstrate the feasibility of producing fish, vegetables in a more sustainable with regard to the use of water through the recirculation and reuse of the same treatment. Keyworks: intensive systems, recycling, water reuse, sustainability, bioenergy. INTRODUO

Nas ultimas dcadas a criao de peixes em sistemas super-intensivos, com recirculao da gua utilizada tem atrado a ateno dos cientistas e investidores, uma vez que permitem alcanar altas produtividades, requerendo espaos relativamente pequenos, alm de baixo consumo de gua. Entretanto, a viabilizao do sistema passa por um rgido controle de temperatura, do oxignio dissolvido e de

metablitos, principalmente os nitrogenados, oriundos da alimentao (raes), urina e fezes que podem levar a intoxicao e morte dos peixes.

No sistema intensivo tem-se um controle maior das condies ambientais, principalmente, da temperatura, fator preponderante no tempo de crescimento e engorda dos peixes. Em temperatura ideal este tempo reduzido, fazendo com que a criao tenha maior rotatividade e consequente lucro. Porm, os sistemas de aquecimento consomem energia, implicando em aumento de custos da criao durante as estaes mais frias (outono e inverno).

Como animais ectotrmicos, os peixes apresentam variao na velocidade dos processos metablicos em funo da temperatura da gua. Dentro dos limites de tolerncia trmica, quanto mais elevada a temperatura, maior ser a velocidade de crescimento do peixe, sendo o contrrio observado em temperaturas mais baixas (SCHMIDT-NIELSEN, 1997).

O tratamento da gua outro gargalo tecnolgico do sistema intensivo, principalmente a questo de remoo de amnia (JORDAN et al., 2011). Onde se faz necessrio o emprego de sistemas de filtragem que sejam eficientes e viveis economicamente.

Neste aspecto a aquaponia mostra-se interessante, pois a gua fertilizada utilizada para o cultivo de plantas e hortalias (CORTEZ et al., 2009), que ao de desenvolverem vo auxiliar na remoo de matria orgnica e outros compostos presentes na gua, como o caso da amnia, bastante prejudicial ao desenvolvimento dos peixes.

A integrao com o biodigestor permite a produo de biogs e biofertilizante, sendo que o biogs pode ser aplicado para atender a necessidades energticas do sistema de criao (HOQUE et al., 2012). O biofertilizante pode ser aplicado no cultivo de hortalias e at no cultivo de microalgas para alimentao dos peixes ou biodiesel. MATERIAL E MTODOS

O sistema foi implantado numa rea pertencente a Faculdade de Cincias Agrrias da Universidade Federal da Grande Dourados, onde foi construda uma estufa com 100 m2, sob a qual foi montado o sistema de criao intensiva com recirculao composto por 10 tanques de fibra de 500 L cada (Figuras 1 e 2).

Figura 1. Estufa para criao de peixes.

Figura 2. Sistema de criao de peixes com recirculao recirculao montado sob a estufa.

A estrutura da estufa foi montada com sobras de madeira usadas em

construes (escoras e sarrafos). Os tanques de criao (caixas dgua de fribra de 500 L) foram conectados a um sistema de filtragem para remoo de slidos e amnia, onde a gua circula num sistema fechado, retornando posteriormente aos tanques de criao.

A espcie de peixe utilizada nos experimentos a tilpia Gift (Oreochromis niloticus). Sua escolha se deu, principalmente, pelo conhecimento do seu ciclo produtivo, manejo alimentar e disponibilidade de alevinos em todas as pocas do ano.

Os filtros foram preenchidos com cacos de telhas e cacos de tijolos, brita, areia grossa e tela tipo sombrite. A estufa mantm a gua numa faixa de temperatura adequada para as tilpias (entre 26 e 28 C) na maioria dos dias. Nos dias mais frios utilizada uma bomba de calor para manter a temperatura da gua acima de 26 C.

A sada de gua dos tanques sifonada, possuindo uma vlvula para a descarga de fundo, por onde removido o material mais pesado (fezes e restos de rao), o qual canalizado para um reservatrio enterrado. Posteriormente feito o bombeamento desse material para um segundo tanque, onde ocorre a decantao e a separao da gua residuria dos dejetos (parte mais concentrada), que ficam no fundo, sendo depois direcionados para um biodigestor, produzindo biogs e biofertilizante (Figura 3).

O biodigestor foi montado com 4 caixas de fibra de 500 L, viradas uma de boca para outra, constituindo assim, dois mdulos de biodigesto, com cmaras de digesto de 500 L e gasmetros fixos tambm de 500 L. Os mesmos ficam dentro da estufa e foram pintados com tinta preta fosca para manter o aquecimento necessrio ao processo de biodigesto.

Figura 3. Biodigestor para tratamento de efluentes, produo de biogs e

biofertilizantes. A gua residuria enviada para dois reservatrios de 1000 L, onde

misturada com o biofertilizante e utilizada numa aquaponia para produo de hortalias (Figura 4). A bancada de aquaponia foi montada com cavaletes de madeira (restos de construo) e duas folhas de telha de fibrocimento de 6 mm de espessura, com 3,66 m de comprimento e 1,10 m de largura, formando ao todo 12 canais de cultivo. A gua residuria fica recirculando entre a bancada e os reservatrios de 1000 L. Em intervalos de 2 dias feita a medio de amnia na gua, quando a concentrao atinge zero, a gua bombeada para um reservatrio elevado, de 1000L, e volta a ser utilizada para reposio no sistema de criao de peixes.

Figura 4. Sistema de aquaponia para uso e tratamento da gua residuria.

Para um melhor entendimento, a Figura 5 mostra um esquema geral de funcionamento do sistema com cada componente: sistema de criao e recirculao, coleta de dejetos, biodigestor e aquaponia.

Figura 5. Esquema bsico de funcionamento geral do sistema. RESULTADOS E DISCUSSES

O sistema foi colocado em operao em 21 de maio de 2012 e est em

operao desde ento. Os resultados apresentados referem-se a observaes realizadas de maio a dezembro de 2012.

Os resultados iniciais tem demonstrado a viabilidade tcnica do sistema proposto. A mdia de alojamento foi de 90 alevinos em cada tanque de criao, resultando em uma densidade mdia de 180 peixes por metro cbico de gua. Os nveis de amnia tem se mantido em condies aceitveis, por volta de 0,25 mg L-1 de amnia total e 0,002 mg L-1 de amnia txica. A baixa concentrao de amnia demonstra que o sistema de filtragem tem funcionado de forma satisfatria. O pH tem sido mantido entre 6,8 e 7, sendo feita correo com a adio de silicato de alumnio quando necessrio.

O sistema de filtragem de acordo com o relatado por Jordan et al. (2011) um dos gargalos tcnicos do sistema de criao intensiva com recirculao. No trabalho desses autores foram relatados nveis de amnia txica crticos, acima de 0,04 mg L-1 (6,5 mg L-1 de amnia total) a partir da 9 semana, com uma densidade populacional de 91 tilpias por metro cbico de gua e alimentao diria na base de 2% peso mdio dos peixes.

De acordo com Boyd e Tucker (1998) os limites mximos de nitrognio na forma de amnia total em viveiros de aquicultura devem estar entre 0,4 e 2,0 mg L-1. EMATER-PR (2004), cita que uma concentrao de amnia total de 0,5 mg L-1 a ideal para tilpias.

A Figura 6 mostra a escala de desenvolvimento dos peixes, o qual se deu de forma satisfatria no perodo avaliado, com resultados semelhantes aos obtidos por

Jordan et al. (2011). A converso alimentar mdia nos primeiros 30 dias foi 1,03:1 um excelente resultado quando comparado ao obtido por Jordan et al. (2011), que foi de 1,16:1 em 9 semanas, o mesmo valor encontrado por EMATER (2004). A elevada converso alimentar explicada pelo fato dos peixes se alimentarem tambm de microalgas que crescem nos tanques, complementando assim a alimentao.

Figura 6. Escala de crescimento dos peixes.

A integrao com a produo vegetal est produzindo excelentes resultados.

O desenvolvimento das plantas tem sido satisfatrio. Os resduos da criao de tilpia fornecem os nutrientes necessrios para a produo de alfaces, sem a necessidade de adio