Aplicação dos processos de nitrificação e desnitrificação em um sistema de reuso direto planejado da água para cultivo superintensivo de camarão marinho

Abstract

Um dos problemas da carcinicultura intensiva é o acumulo de compostos nitrogenados, principalmente nitrogênio amoniacal e de nitrito, os quais se acumulam dentro do tanque de cultivo, sendo extremamente tóxicos para os organismos aquáticos. Isso acontece em função dos resíduos gerados pela ração administrada e pelo metabolismo dos camarões. Alguns sistemas de tratamento já existem removendo a amônia por meio da utilização de bactérias heterotróficas, as quais utilizam fontes extras de carbono orgânico para converter a amônia em biomassa bacteriana. O presente estudo tem como objetivo promover a retirada do nitrogênio por meio do processo de nitrificarão/desnitrificação, a fim de manter a qualidade de água necessária para o cultivo de camarão mirinho. Para isso foi desenvolvido um sistema de com recirculação da água em circuito fechado, promovendo a nitrificação dentro do próprio tanque de cultivo e um reator de desnitrificação externo. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Camarão Marinho (LCM) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). O ensaio envolveu o desnvolvimento de camarões desde a fase juvenil até a fase adulta, realizado em duas etapas. A primeira etapa teve duração de 50 dias utilizando camarões de 1,48 ± 0,31g e a segunda foi realizada em 36 dias utilizando camarões de 7,1g ± 0,56g. A unidade experimental continha três partes principais: tanque contendo um reator de leito móvel para nitrificação; um reator de leito móvel para desnitrificação e um decantador. Esse trabalho destinou-se a aplicação desse processo no cultivo super-intensivo de camarão marinho (Litopenaeus vannamei) operado em ciclo fechado, com zero de renovação de água. E obteve como resultado após os 36 dias dias de cultivo utilizando uma densidade de 350 camarões/m3, 92,86 % de sobrevivência, peso final de 13,1 ± 1,44g , e crescimento semanal médio de 1,23 g/ semana. O sistema assim concebido mostrou-se viável e muito promissor para aplicação na carcinicultura, trazendo uma série de vantagens quando comparado com os sistemas atualmente utilizados, sendo os principais: menor produção de lodo; menor gasto com energia e melhores condições de cultivo.<br>

One of the problems associated to the intensive shrimp pond is ammonia and nitrite accumulation in the tank, being extremely toxic to aquatic organisms.This is due to the residues generated by the shrimp metabolism. Some existing treatment systems remove ammonia using heterotrophic bacteria, which use external organic carbon sources to convert ammonia to bacterial biomass. This study aims to promote the removal of nitrogen through the nitrification/denitrification process in order to maintain the water quality required for growing marine shrimp. In this work it was built a closed circuit water recirculation system, promoting the nitrification process inside the cultivation tank and one external denitrification reactor. The experiment was conducted at the Laboratory of Marine Shrimp (LCM) of the Federal University of Santa Catarina (UFSC). The experiment involed shrimp from larval to adult phases, carried out in two steps. The first stage lasted 50 days starting with 1.48 ± 0,31g shrimp and the second lasted 36 days starting with 7.1 ± 0,56 g. The experimental setup was composed of three main parts: tank containing a moving bed reactor for nitrification, a moving bed reactor for denitrification and a settler. This work aimed the implementation of this process, applied to grow marine shrimp (Litopenaeus vannamei) in a super-intensive mode, operated in water closed loop, with zero water renewal. The results after 36 days of cultivation, using a density of 350 shrimps/m3, it was obtained 92.86 % of survival, final weight of 13.1± 1,44g, and average growth rate of 1.23 g/ week. The designed system have shown to be viable to be implemented and and a promising process to be applied in the carciniculture, bringing many advantages when compared to other system used until now, being highlighted: smaller sludge production; less energy consume; and better cultivation conditions.