carcinicultura sistemas de cultivo

Carcinicultura

SISTEMAS DE CULTIVO

SISTEMAS DE CULTIVO

- Introdução

Os sistemas de cultivo podem ser abertos ou fechados.

Os sistemas abertos são os em que a água utilizada no

cultivo é descartada, e ao ser feita renovação é utilizada uma água

nova.

Os sistemas fechados ou de recirculação, são os sistemas

em que a água circula constantemente, sem adição externa de

água a não ser por perdas ocorridas por evaporação.

SISTEMA ABERTO

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- Sistema aberto

▫ São os sistemas utilizados principalmente em grandes

estruturas de cultivo, durante a fase de engorda, podendo ser

utilizado também durante as outras fases (larvicultura etc.).

▫ Possui menor risco e custo de manutenção em relação a

qualidade da água.

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- Sistema aberto

SISTEMA FECHADO

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- Sistema fechado - RECIRCULAÇÃO

▫ Sistemas fechados com tratamento e recirculação são

comumente utilizados em laboratórios de pesquisa, no cultivo e

manutenção de peixes ornamentais e em grandes aquários.

▫ A partir da década de 1980, os estudos visando o uso de

sistemas de recirculação se intensificaram no Japão, Estados

Unidos, Israel e diversos países europeus.

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▫ No Brasil, o interesse de investidores pelo cultivo de peixes em

sistemas fechados é ainda mito recente.

▫ O uso destes sistemas em escala comercial ainda é restrito a

alguns empreendimentos com peixes ornamentais, laboratórios de

produção de tilápia e nas larviculturas de camarão.

▫ Sistemas pioneiros visando a recria e engorda de tilápias foram

implementados no final da década de 1990.

▫ Grande parte deste empreendimentos enfrentou problemas

operacionais ou de viabilidade econômica que inviabilizaram a

produção.

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▫ Sistemas de recirculação em cultivos aquáticos demandam

considerável investimento e capital operacional. Assim, o cultivo

deve ser focado em espécies de bom valor de mercado e

conduzido de forma a otimizar o uso de instalações e a produção.

▫ Com isso é possível diluir importantes componentes de custo do

empreendimento (salários e encargos dos funcionários

operacionais e administrativos; depreciação e manutenção das

instalações e equipamentos, despesas fixas com energia elétrica),

reduzindo os custos de produção e melhorando o retorno do capital

investido.

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▫ Razões do insucesso operacional ou econômico dos sistemas de

recirculação no Brasil:

» Alto custo envolvido na produção;

» O desconhecimento de princípios básicos que regem o

funcionamento do sistema;

» A falta de capacitação dos operadores e gerentes para

compreender e atuar sobre as interações físicas químicas e

biológicas que determinam a saúde dos componentes do sistema;

» O uso de rações de baixa qualidade;

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» O inadequado design do sistema e/ou a tentativa de operar com

componentes inadequados;

» Incorreto dimensionamento, ou até mesmo a ausência de

importantes componentes (filtros, biofiltros e sistemas de

geradores - “backup”);

» A criação de espécies com preços de mercado que muitas

vezes não conseguem remunerar o custo operacional e/ou sequer

são capazes de retornar o capital investido;

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» Inadequado manejo sanitário e falta de conhecimento sobre

boas práticas de manejo e de medidas profiláticas para evitar

problemas com doenças.

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Componentes básico do sistema de recirculação

▫ De um modo simplificado, podemos fracionar um sistema de

recirculação em seis componentes.

▫ Alguns processos e equipamentos adicionais podem ser

inseridos nestes componentes para melhorar a eficiência de

recomposição da qualidade da água e, assim, otimizar a produção

do sistema.

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- Tanques de cultivo

▫ Embora diversos formatos e design de tanque estarem sendo

empregados em sistemas de recirculação, os mais comuns ainda

são os tanques circulares e octogonais, que facilitam a

concentração dos resíduos sólidos na dreno central.

▫ Alguns sistemas usam tanques retangulares ou ovais, que

possibilitam um melhor aproveitamento do espaço comparado

aos tanques circulares.

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(1) A água de entrada é distribuída verticalmente na coluna d´água

através de um tubo perfurado, promovendo uma corrente circular

que facilita a concentração dos sólidos decantáveis no dreno

central;

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(2) O excesso de água geralmente sai do tanque por um dreno de

superfície;

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(3) Dreno central;

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(4) Os sólidos são conduzidos até o decantador ou cone por um

tubo de pequeno calibre, onde são drenados os sólidos

concentrados.

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- Decantadores e filtros mecânicos

(5) Cones e decantadores podem ser usados para concentrar os

sólidos decantáveis (partículas >100 µm ou 0,1 mm);

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(6) Filtros mecânicos com telas finas ou filtros fechados com meio

filtrante de areia, cascalho ou esferas de plástico (filtros tipo

piscina) concentram e removem os sólidos em suspensão

(partículas entre 40 e 100 µm;

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(6) Sólidos dissolvidos (partículas <40 µm) podem ser

concentrados, grande parte destes sólidos tem <20 µm, e são

removidos do sistema também com a utilização de filtragem

mecânica e do fracionador de espuma.

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- Filtro de fibra de polipropileno

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- Fracionador de espuma

(7) Diversas substâncias dissolvidas na água como aminoácidos,

proteínas, carboidratos entre outras, podem ser retirados do

sistema com a utilização do fracionador de espuma.

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- Fracionador de espuma

OBS: É possível observar

a espuma branca no

interior da cápsula

transparente, como

também a saída da

espuma branca por um

tubo no topo da cúpula.

Esta espuma que

concentra parte dos sólidos

finos e dissolvidos.

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- Biofiltros

(8) Os filtros biológicos são fundamentais para a saúde do

sistema. É composto por uma caixa, tanque cilindro ou gaiola

preenchida com um substrato que possibilita a fixação de

bactérias nitrificadoras, que promovem a oxidação da amônia a

nitrato.

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- Biofiltros

▫ Diversos tipos de substratos podem ser utilizados nos biofiltros,

sendo os mais comuns: areia grossa, cascalho, brita, esferas ou

cilindros de plástico e flocos de isopor.

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- Biofiltros

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- Sistema de aeração/ oxigenação

▫ O sistema de aeração/ oxigenação é composto por sopradores

de ar e difusores, aeradores mecânicos de diversos tipos

(aeradores de pá ou bombas de água), injeção direta de oxigênio

gás e mesmo uma combinação entre dois ou mais tipos de

aeração/ oxigenação.

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▫ Aeradores e difusores, quando inadequadamente dimensionados

ou posicionados podem provocar excessiva agitação dentro dos

tanques de cultivo, suspendendo novamente e fracionando os

resíduos sólidos.

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▫ É preferível concentrar a aeração em outros pontos do sistema,

particularmente após a filtração dos sólidos em suspensão.

▫ O fracionador de espuma e a próprio biofiltro são pontos onde a

aeração começa a ser aplicada.

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▫ A maior parte da aeração geralmente é aplicada logo antes ou

imediatamente após o biofiltro, reoxigenando a água que

retornará aos tanques.

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- Sistema de bombas e tubulações de drenagem e retorno

(9) No sistema há necessidade de se instalar bombas para

retornar a água tratada e reoxigenada para os tanques de

cultivo.

▫ Tem que se ter cuidado no dimensionamento de bombas e

tubulações, para evitar sub ou super dimensionamento no

sistema hidráulico do empreendimento.

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OBSERVAÇÃO

- Sistema ultravioleta

▫ Sistema de esterilização/ desinfecção muito utilizado que tem

como finalidade de eliminar a presença de esporos, bactérias e

vírus.

http://www.h2ogardens.com/prod779.html

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OBSERVAÇÃO


Características:

- Tem a economia de filtrar milhares de litros de água sem custo

adicional, diário, de material;

- Todos os microorganismos são sensíveis ao ultravioleta;

- Simples instalação e manutenção, e são unidades compactas

que necessitam de um mínimo espaço;

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OBSERVAÇÃO


- A água está pronta para uso assim que ele deixa o purificador,

não há necessidade de tempo de descanso;

- Aparentemente, não tem perigo de overdose, como na adução

de produtos químicos;

OBS: Apesar de já terem sido relatados alguns problemas em

cultivos de microalgas, com utilização de água logo após ser

desinfetada por este sistema, devido ao seu

superdimensionamento.

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OBSERVAÇÃO


- Pode ser utilizado continuamente, sem a necessidade de

medições contínuas;

- A água não tem a adição de nenhum sabor ou ador

desagradável;

- Capacidade de filtragem de milhares de litros por minuto.

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Pontos fundamentais para o funcionamento do sistema

- Manutenção e bem estar dos peixes: os peixes devem ser

alimentados com ração de alta qualidade, mantidos sob

condições adequadas de qualidade de água e manejados

corretamente;

- O aporte de resíduos sólidos: os sólidos gerados nos

tanques de cultivo (fezes e sobras de ração) são a principal fonte

de resíduos orgânicos do sistema, e estes representam de 20 a

30% da ração aplicada. A quantidade de sólidos vai depender da

qualidade da ração, do manejo alimentar adotado e da qualidade

da água;

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- Os sólidos, que podem ser reunidos em três grupos:

» Os sólidos decantáveis: são as partículas maiores que 100

µm e representam cerca de 50% do total de sólidos;

» Os sólidos em suspensão: são as partículas de tamanho

entre 40 e 100 µm, compõem cerca de 25% dos sólidos totais

e saem dos tanques suspensos na coluna d´água;

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» Os sólidos finos ou dissolvidos: são as partículas menores

que 40 µm, grande parte abaixo de 20, diversas substâncias

dissolvidas na água (aminoácidos, proteínas, carboidratos etc.).

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- Processo de nitrificação: removido o máximo possível dos

sólidos, a água deve ser direcionada para os filtros biológicos ou

biofiltros;

- Restauração do oxigênio e eliminação do gás carbônico:

após a passagem no biofiltro, a água deve ser aerada ou

oxigenada, para recompor o oxigênio dissolvido e remover o gás

carbônico gerado na respiração dos peixes, na decomposição de

parte na matéria orgânica lançada no sistema e no processo de

nitrificação;

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- Condução do fluxo da água: o fluxo da água no sistema se dá

parte por gravidade parte por bombeamento. No momento do

planejamento o design do sistema deve ser concebido de modo

a minimizar os pontos de bombeamento para reduzir as

despesas com energia e manutenção, como também os riscos

com falhas no sistema;

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- Segurança: a operação do sistema demanda energia e a

paralisação do fornecimento desta por um período superior a

15 minutos (ou inferior) já pode ocasionar problemas sérios nas

concentrações de oxigênio. Deve-se utilizar um sistema de

geradores eficiente para sua capacidade e até mesmo uma

linha de distribuição e difusão de gás oxigênio em cada tanque.

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- Segurança

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Estratégias para manter a qualidade da água

- Uso de rações de alta qualidade;

- Remoção imediata dos sólidos do sistema;

- Prover condições adequadas para nitrificação;

- Monitoramento e correção da qualidade da água;

- Monitoramento e manutenção preventiva.

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