ingineria si managementul tehnologic al sistemelor recirculante din acvacultura
Post on 10-Oct-2015
126 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante
Ingineria si managementul
tehnologic al sistemelor
recirculante din acvacultura
INGINERIA SI MANAGEMENTUL TEHNOLOGIC AL SISTEMELORRECIRCULANTE DIN ACVACULTURA
Consideratii generale privind acvacultura sistemelor recirculante
Preocuparile actuale privind diversificarea si intensificarea tehnologiilor din acvacultura
precum si cele referitoare la conservarea bioresurselor din ecosistemele acvatice naturale impuninvestitii majore (financiare, umane) pentru realizarea unor complexe sisteme de productie
recirculante.
Sistemele recirculante de productie acvatica constituie o alternativa importanta la
acvacultura traditionala, de helesteu. Ca urmare a tratarii apei si reutilizarii acesteia, sistemele
recirculante necesita o cantitate mult mai mica de apa decat un helesteu pentru a realiza oproductie similara. Deoarece sistemele recirculante folosesc, in mod obisnuit, diferite tipuri de
bazine (tancuri, silozuri etc.), dens populate, pentru obtinerea produsului de cultura, cerinta
privind necesarul de suprafata de teren este, de asemenea, mult mai redusa decat in cazulacvaculturii clasice.
Acvacultura traditionala, practicata in helesteie, necesita cantitati mari de apa. Astfel,inundarea unui helesteu avand suprafata de 1 ha necesita, in medie, cca. 15 mii m
3de apa, in
timp ce compensarea pierderilor de apa din bazin, consecinta a evaporatiei si infiltratiei,
presupune, de asemenea, un volum echivalent de apa. In aceste conditii, la o productie unitara
medie de 3000 kg peste/ha rezulta un consum specific al apei destul de ridicat, anume 10m
3apa/kg peste. Drept rezultat, in numeroase zone ale Romaniei acvacultura in helestee nu este
posibila datorita rezervelor limitate de apa sau absentei unor terenuri adecvate pentru construirea
helesteelor.
Fezabilitatea si eficienta activitatii unui sistem recirculant de crestere depind de masura in
care este asigurata o optima corelatie intre managementul tehnologic, capacitatea portanta sicalitatea apei.
Abordarea unor tehnologii de acvacultura in conditii de mediu controlate prin tratarea sirecircularea apei presupune cunoasterea, de catre investitori si acvacultori, a unor potentiale
riscuri de natura tehnica sau economica
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante
Avantajele recunoscute ale practicarii acvaculturii in sisteme recirculante constau in:
- cerinta redusa pentru resursa de apa;
- controlul complet al conditiilor mediale;
- controlul riguros al calitatii produsului realizat;
- disponibilitatea privind livrarea ritmica, pe tot parcursul anului, in stare proaspata, a
produsului realizat.
Multitudinea de configuratii ale sistemelor recirculante folosite in acvacultura industriala
sau ca facilitati de cercetare demonstreaza disponibilitatea acestora de a asigura controlului
calitatii apei in cazul unor tehnologii de crestere cu un grad foarte ridicat al intensivitatii.
Principial, sistemele recirculante difera intre ele prin configuratia echipamentelor
utilizate (hardware-ul sistemului), tehnologiile aplicate si strategiile de management abordate.
Datorita complexitatii elementelor de cerinta tehnologica si a diversitatii constructive sifunctionale a echipamentelor folosite, nu se poate vorbi de o configuratie standard a sistemelor
recirculante intalnite in acvacultura.
Performanta unui sistem recirculant se poate aprecia in baza mai multor criterii, cel mai
important dintre acestea fiind capacitatea de productie, a carei marime este conditionata, in
principal, de limitarile induse de punctele slabe ale sistemului, respectiv de eficienta operarii
componentelor acestuia.
Optimizarea productiei intr-un sistem recirculant presupune satisfacerea simultana a douadeziderate esentiale, anume, mentinerea unei bune calitatii a apei precum si a unuinivel corespunzator al intensitatii hranirii.
Controlul calitatii unei ape cu o incarcare organica foarte ridicata, situatie specifica
pentru sistemele recirculante din acvacultura, impune folosirea unui hard adecvat si prudent
integrat tehnicilor de management aplicate.
Potentialele beneficii ale acvaculturii practicate in conditii de mediu controlate au
determinat o remarcabila concentrare a eforturilor de cercetare in directia aprofundarii
principalelor aspecte ce determina performanta unui sistem recirculant, anume:
- configurarea optima a sistemului;
- controlul solidelor organice si sistemele de limpezire a apei;
- controlul oxigenului, dioxidului de carbon si al pH-ului;
- optimizarea indicatorilor biotehnologici ;
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante
- controlul bolilor si al efectului de stres.
Cerinte de management la proiectarea componentelor sistemului
Bazine
In practica sistemelor recirculante exista o multitudine de tipuri de bazine ce sediferentiaza intre ele prin forma, material de constructie, tehnologie de executie si mod de
circulatie a apei. In toate variantele constructive, bazinele trebuie sa satisfaca doua conditii de
baza, anume, indepartarea eficienta a solidelor spre filtru si amestecarea completa a apei in
unitatile de crestere.
Capacitatea, respectiv elementele dimensionale ale unui bazin integrat in configuratia
unui sistem recirculant se stabilesc astfel incat volumul de apa stocat sa fie compatibil cu debitulunitatii de filtrare, cu timpul de retentie a apei in filtru si cu numarul zilnic de treceri ale apei
uzate prin filtru.
In cadrul sistemelor recirculante din acvacultura se folosesc, cel mai frecvent, doua tipuri
de unitati de crestere, anume bazinele raceways si bazinele circulare. Dinamica circulatiei apei
in aceste bazine satisface, in cea mai mare masura, exigentele tehnologiilor de crestere in regimsuperintensiv in ceea ce priveste calitatea conditiilor mediale.
Managementul proiectarii si operarii sistemelor recirculante se stabileste in functie departicularitatile functionale ale bazinelor. Astfel, bazinele circulare asigura o mai mare capacitate
de autocuratare si o mai buna dinamica a amestecarii apei, in timp ce bazinele raceway sunt
recunoscute pentru simplitatea procedurilor de sortare si recoltare a pestelui.
Sisteme de filtrare biologica
Amoniacul, principalul si cel mai toxic compus rezidual al azotului dintr-un sistem
recirculant, este rezultatul digestiei proteinelor. Concentratia in amoniac a apei dintr-un sistem de
crestere este determinata, in principal, de cantitatea de hrana administrata. In absenta dilutiei saua absorbtiei chimice directe, amoniacul este eliminat din apa prin filtrare biologica, proces ce
include doua etape: bacteriileNitrosomonasoxideaza amoniacul in azotiti dupa care
bacteriileNitrobacteroxideaza azotitii in azotati, compusi chimici mai putin daunatori.
Concentratia azotatilor este mentinuta la un nivel admisibil prin inlocuirea periodica a apei din
sistemul de cultura cu apa proaspata. Rata inlocuirii (debitul de primenire) este conditionata derata acumularii azotatilor, determinata, la randul ei, de gradul de intensivitate al productiei.
Filtrele biologice, considerate a fi inima sistemelor recirculante, au un rol vital in
asigurarea functionalitatii si performantei acestora.
Cerinta de management esentiala ce trebuie luata in considerare la proiectarea unui filtru
biologic consta in asigurarea unei dinamici corespunzatoare de indepartare a amoniacului produs
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante
de biomasa de cultura astfel incat concentratia NH3sa fie mentinuta in limitele optime impuse de
specia de cultura.
Problema principala ce trebuie rezolvata la proiectarea unui filtru biologic consta in
stabilirea judicioasa a ariei suprafetei de contact a mediului filtrant astfel incat sa fie asigurat
suportul necesar pentru formarea si dezvoltarea unei pelicule biologice adecvata ca marime, labiomasa, respectiv, nivelul concentratiei in amoniac a apei. Functionalitatea, performantele
nitrificatoare si longevitatea unui filtru biologic depind, in foarte mare masura, de corectitudinea
aprecierii ariei suprafetei de contact necesare astfel incat rata colmatarii mediului filtrant caurmare a acumularii reziduurilor sau biomasei bacteriene excesiv dezvoltate sa fie cat mai
redusa. In acelasi scop, este indicat ca agentii filtranti utilizati sa fie capabili de autocuratare sau
sa permita aplicarea unor tehnologii automatizate de evitare a colmatarii.
Managementul filtrelor biologice este deosebit de complex, pe masura complexitatii
activitatii metabolice a bacteriilor. De aceea, pe langa preocuparea de a asigura un anumit debit,
respectiv o anumita durata de retentie a apei, biofiltrele trebuie sa fie astfel conduse incat sa
optimizeze conditiile de mediu atat pentru pestii din sistem cat si pentru populatiile de bacteriidin filtru. In multe cazuri, este posibil ca exigentele celor doua componente, anume pestii din
sistem si bacteriile din filtru, privind conditiile de mediu sa fie diferite. Astfel, in timp ce
temperatura optima pentru cultura salmonidelor este de 1015oC, pentru bacteriile nitrificatoare
din filtru temperatura ce asigura o optima dezvoltare este 2530oC.
Bacteriile nitrificatoare, dezvoltate sub forma unei pelicule biologice pe suprafata decontact a agentului filtrant sunt, de asemenea, afectate de nivelul concentratiei oxigenului
dizolvat, de incarcarea organica, de pH-ul si alcalinitatea apei. Printr-un management adecvat de
operare a filtrului biologic, multitudinea parametrilor mentionati trebuie compatibilizata cu
cerintele biomasei de cultura. Cunoscute fiind limitele largi de toleranta pentru cele mai multe
dintre criteriile de calitate ce determina eficienta biofiltrelor, conditia de compatibilizare estesatisfacuta prin adoptarea unor valori medii, de compromis, pentru parametrii mentionati care sa
asigure simultan atat un nivel ridicat al nitrificarii cat si conditii mediale corespunzatoareparticularitatilor ecofiziologice ale speciei de cultura.
Mentinerea calitatii apei in domeniul de toleranta rezultat din interferenta exigenteipopulatiei bacteriene cu aceea a biomasei de cultura constituie o problema imperativa in
managementul operarii biofiltrelor din cadrul sistemelor recirculante.
Oxigenul, factor esential ce determina randamentul nitrificarii, face obiectul unei
riguroase monitorizari pe durata functionarii biofiltrului. O reducere a nivelului oxigenului
dizolvat in apa care trece prin biofiltru afecteaza considerabil eficienta nitrificarii. In acest sens,literatura de specialitate recomanda ca oxigenul dizolvat sa nu scada sub 4 mg/l, iar concentratia
in DO ce asigura o eficienta satisfacatoare a unui biofiltru este apreciata la cca. 22 mg/l. Din
diversitatea biofiltrelor folosite in acvacultura sistemelor recirculante, filtrele trickling si
contactorii biologici rotativi (RBC) raspund in cea mai mare masura cerintelor privindmanagementul oxigenului dizolvat deoarece asigura o optima interfata aer-apa la nivelul
suprafetei peliculei bacteriene. Filtrele submersate pot mentine, de asemenea, un nivel adecvat al
DO in conditiile asigurarii unei energice aerari, a unui adecvat debit al apei si a unei judicioase
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante
alegeri a dimensiunilor si caracteristicilor de granulozitate ale agentului filtrant. In caz contrar,
randamentul si fiabilitatea filtrelor submersate sunt nesatisfacatoare datorita vulnerabilitatii
acestora la colmatarea cu biomasa bacteriana dezvoltata in exces. Prin colmatarea agentuluifiltrant se reduc valorile unor importanti parametri functionali, anume: sectiunea prin care circula
apa, sarcina hidraulica si, implicit, marimea debitului recirculant respectiv cantitatea de oxigen
dizolvat disponibila bacteriilor nitrificatoare.
Managementul substantei organice prezinta, de asemenea, o preocupare speciala pe
durata exploatarii unui biofiltru. Principala cerinta de management in aceasta privinta consta inmentinerea incarcarii organice la valori acceptabile si asigurarea unui raport optim intre
bacteriile autotrofe si cele heterotrofe. Niveluri mai ridicate de incarcare cu substanta organica,
contraindicate, pot rezulta atunci cand in biofiltru vor fi dominante bacteriile heterotrofe in
detrimentul celor autotrofe, dorite. Acest aspect face obiectul unei monitorizari riguroase, inspecial pe durata initierii peliculei biologice intr-un biofiltru nou. In acest caz, un raport
necorespunzator intre bacteriile autotrofe si cele heterotrofe determina perioade inacceptabil de
indelungate pentru aclimatizarea biofiltrelor. De aceea, managementul nivelului concentratiei de
substanta organica intr-un sistem de crestere necesita procedee adecvate de limpezire.
Cerintele de management privind alcalinitatea si pH-ul apei din sistemul de crestereconstau in mentinerea acestor parametri in domeniul optim de valori, atat pentru cele doua specii
de bacterii nitrificatoare din biofiltru cat si pentru specia de cultura.
Toxicitatea amoniacului si nitritilor
In apa, azotul amoniacal exista sub forma a doua componente aflate in echilibru anume,forma ionizata (NH4
+-N) si forma neionizata (NH3-N); forma neionizata este foarte toxica pentru
pesti in timp ce forma ionizata este mai putin daunatoare. Raportul dintre cele doua forme ale
azotului amoniacal este determinat, in primul rand, de reactia apei, concentratia formeineionizate, crescand pe masura cresterii pH-ului. De aceea, controlul pH-lui apei dintr-un sistemrecirculant reprezinta un obiectiv de management cu importanta cruciala in determinarea
nivelului admisibil al concentratiei amoniacului.
In ceea ce priveste nitritii, prezenta acestora in apa, exceptand perioada de aclimatizare,
indica faptul ca modul de operare a biofiltrului este necorespunzator sau ca functionarea acestuiaeste perturbata de prezenta unor substante chimice inhibitoare. Toxicitatea nitritilor este
perceputa in mod diferit de diversele specii de pesti. Nitritii, in concentratii mai mari decat cele
optime, determina modificari hematologice la pesti cunoscute sub denumirea
de methemoglobinemie, afectiune ce consta in inhibarea transportului oxigenului de catre sange,
ceea ce determina asfixia pestilor, chiar in conditiile in care concentratia in oxigen dizolvat,aparent, este optima. Toxicitatea nitritilor poate fi redusa sau blocata de prezenta ionilor de clor
in apa (Losordo, T.M et al. 1999). Inducerea si mentinerea unei anumite salinitati a apei
(16o/oo) va atenua toxicitatea unor concentratii moderate sau mai ridicate de nitriti si, in plus,
va asigura o reducere a stresului pentru cele mai multe dintre speciile de pesti.
Aclimatizarea biofiltrelor
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante
Managementul filtrelor biologice incepe cu procesul de aclimatizare, proces ce consta in
inocularea sistemului cu bacterii nitrificatoare. Pe durata aclimatizarii este stimulata dezvoltarea
populatiei bacteriene pana la atingerea unor niveluri ale biomasei si activitatii metabolicecorespunzatoare productiei de amoniac ce urmeaza sa fie eliminata din sistem.
Biofiltrele noi sunt aclimatizate, in mod obisnuit, cu cel putin 46 saptamani inainte deintroducerea biomasei in sistem pentru a asigura un anumit randament al nitrificarii in momentulpunerii acestuia in functiune. Durata aclimatizarii unui biofiltru se poate reduce daca se foloseste
o sursa comerciala de bacterii nitrificatoare sau un inocul de bacterii prelevat dintr-un biofiltru
operational.
Managementul sistemului variaza pe durata aclimatizarii biofiltrului, incepand cumomentul initierii, pana la formarea peliculei bacteriene pe suprafata de contact a mediului
filtrant. In mod obisnuit, pe durata aclimatizarii pestii nu ar trebui sa fie prezenti in sistem
deoarece concentratiile de amoniac si nitriti ar putea fi superioare valorilor anticipate.
Initierea sistemului consta in insamantarea mediului filtrant cubacteriileNitrosomonassiNitrobacter si asigurarea suportului nutritiv al acestora, amoniacul si
nitritii. Pentru accelerarea procesului de aclimatizare a biofiltrului se adauga in apa amoniac sinitriti pana la obtinerea unor concentratii favorabile dezvoltarii biomasei bacteriene. Nivelul
concentratiei suportului nutritiv trebuie sa fie insa moderat, concentratii mai ridicate ale
amoniacului putand incetini sau inhiba procesul de aclimatizare.
Urmand curba de aclimatizare a biofiltrului pe durata testarii si adaugand amoniac pana
la obtinerea unei concentratii echivalente cu cea preconizata a fi produsa de biomasa de cultura,
prin masuratori specifice de determinare a calitatii apei efluentului filtrului, se va stabilimomentul cand concentratia in amoniac corespunde exigentei ecofiziologice a speciei de cultura.
Acesta este momentul cand in unitatile de crestere ale sistemului recirculant poate fi introdusmaterialul de populare. Initial, densitatea biomasei, respectiv intensitatea hranirii vor fi maireduse deoarece nu exista certitudinea ca biofiltrul realizeaza randamentul teoretic al nitrificarii.
Dupa o perioada de timp, cand se apreciaza ca biofiltrul asigura nivelurile de nitrificare
corespunzatoare, sistemul va fi operat la nivelul capacitatii portante in ceea ce priveste densitateabiomasei si intensitatea hranirii.
O principala cerinta de management a sistemelor recirculante consta in stabilireadebitului de apa al filtrului astfel incat acesta sa poata asigura un numar suficient de treceri ale
apei de cultura prin unitatea de filtrare in scopul mentinerii concentratiei amoniacului la nivelul
admis. Nivelul admisibil al concentratiei de amoniac difera in functie de specia de cultura si
de posibilitatile de control ale pH-ului. Pentru majoritatea speciilor de pesti ce fac obiectulcresterii in sisteme recirculante domeniul de toleranta privind concentratia de amoniac din apa
este apreciat la 0,010,05 mg/l.
Este cunoscut faptul ca biofiltrele functioneaza mult mai eficient la concentratii mari ale
azotului amoniacului total (NH4+-N
si NH3-N). De aceea, se recomanda ca, printr-un
management adecvat al pH-ului, sa se asigure niveluri cat mai ridicate ale concentratiei azotului
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante
amoniacal total in conditiile mentinerii formei neionizate, toxice, sub nivelul de pericol
corespunzator speciei de cultura.
Strategia proiectarii si managementului unui biofiltru necesita integrarea acestuia cu
celelalte componente ale sistemului. Astfel, daca biofiltrul este inseriat cu un sistem de limpezire
a apei, debitele celor doua componente trebuie sa fie egale pentru a asigura continuitateascurgerii. De asemenea, este imperativa conditia ca intre capacitatea totala a bazinelor de
crestere, marimea biofiltrului si debitul acestuia sa existe o corelatie strict determinata astfel
incat timpul de retentie al apei in filtru si numarul zilnic de treceri ale apei prin filtru sa asigurerata preconizata de indepartare a productiei de amoniac. In legatura cu aceasta, practica
acvaculturii in sisteme recirculante recomanda trecerea apei de cultura cel putin la fiecare 90 de
minute prin biofiltru.
O alta problema importanta privind managementul biofiltrelor se refera la reducerea
randamentul nitrificator al acestora pe masura ce bacteriile mor sau sunt inhibate de diferite
substante chimice prezente in apa. Acest aspect trebuie avut in vedere inainte de folosirea
oricarui antibiotic pentru tratarea unor boli infectioase ce pot afecta pestii.
O principala cerinta de management privind proiectarea si modul de operare a unuibiofiltru consta in eliminarea potentialului de colmatare in scopul mentinerii unei capacitati de
transport corespunzatoare a apei uzate, incarcata cu amoniac, la nivelul intregii suprafete de
contact a mediului filtrant care sustine pelicula bacteriana. Colmatarea biofiltrului este, cel maides, rezultatul acumularii reziduurilor dintr-o apa inadecvat decantata sau al incapacitatii de
autocuratare a biofiltrului.
Ciclul natural de viata al populatiilor bacteriene din biofiltru se finalizeaza cu producerea
unei insemnate cantitati de reziduuri de biomasa bacteriana ce trebuie, in permanenta, antrenate
din mediul filtrant si transportate spre sistemul de limpezire a apei. Pelicula bacteriana estedesprinsa si antrenata de pe suprafata de contact a agentului filtrant de fortatangentiala a curentului de apa ce se deplaseaza prin filtru. Marimea fortei tangentiale,
respectiv capacitatea de autospalare a unui biofiltru depind, principial, de doi parametri, anume,
raportul dintre aria suprafetei de contact si volumul porilor mediului filtrant, respectiv debitul deapa ce tranziteaza filtrul. In particular, valoarea fortei tangentiale este determinata in cazul
contactorilor biologici rotativi (RBC) de turatia acestora iar in cazul filtrelor trickling si al
reactoarelor cu pat fluidizat de debitul de apa.
O principala cerinta privind managementul proiectarii si operarii biofiltrelor consta in
stabilirea judicioasa a sarcinii lor de incarcare, adica a productiei de amoniac ce trebuie
indepartata prin nitrificare. In acest sens, trebuie cunoscut faptul ca gradul de incarcare a unuibiofiltru este evaluat in functie de intensitatea hranirii si nu de cantitatea de biomasa de cultura
sustinuta de sistem. De aceea, operarea unui biofiltru este esential conditionata de managementul
hranirii.
Controlul particulelor solide de natura organica
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante
Indepartarea, in mod continuu, a macroparticulelor si solidelor dizolvate in apa reprezinta
una dintre cele mai importante probleme ale managementului proiectarii si exploatarii sistemelor
recirculante din acvacultura.
Macroparticulele, derivate, in principal, din resturile fecaloide si hrana neconsumata si
definite ca solide suspendate si sedimentabile, pot fi clasificate in functie de dimensiunile lor side capacitatea acestora de sedimentare gravitationala intr-o coloana de apa. Managementul
macroparticulelor dintr-un sistem recirculant consta in evacuarea acestora din bazinele de
crestere si concentrarea lor in sisteme de limpezire specifice(decantoare), de unde, periodic, suntindepartate. Dinamica circulatiei apei in bazinele de crestere, forma si particularitatile lor
constructive asigura evacuarea automata si continua a macroparticulelor sedimentate. Depozitele
solide acumulate in bazinul decantor sunt eliminate, cu o anumita frecventa, inainte de a se
produce ruperea macroparticulelor, in caz contrar fragmentele mici rezultate trec in suspensie sisunt mai greu de controlat. Frecventa evacuarii sedimentelor din decantoare este conditionata si
de o alta cerinta specifica de management anume, impiedicarea descompunerii bacteriene a
substantei organice in interiorul sistemului pentru a se evita consumul de oxigen si incarcarea
suplimentara a apei cu reziduuri organice dizolvate.
Solide sedimentabile
Obisnuit, solidele sedimentabile sunt indepartate cu separatoare gravitationale sau site.
Din punct de vedere fizic, un separator gravitational reprezinta o suprafata de repaus ce
asigura timpul de retentie necesar sedimentarii solidelor in suspensie. Forma si dimensiunile
constructive ale separatoarelor gravitationale se stabilesc in functie de incarcarea apei insuspensii si, foarte important, viteza de sedimentare a acestora (diametrul hidraulic). Solidele
concentrate sunt indepartate din separator, pe cat posibil, cat mai des, cel putin o data pe zi.
Frecventa ridicata a spalarilor separatoarelor gravitationale impune adoptarea unor solutii simijloace eficiente de limitare a pierderilor de apa.
Principala cerinta de management privind proiectarea si operarea unui separatorgravitational consta in compatibilizarea elementelor dimensionale ale acestuia, in primul rand
adancimea, cu gradul de incarcare a apei in macroparticule sedimentabile, respectiv cu timpul
necesar de retentie a apei in filtru. Integrarea separatorului in cadrul unui sistem recirculantpresupune, de asemenea, corelarea debitului sau de apa cu debitul biofiltrului.
In ceea ce priveste sitele, principala cerinta de management luata in considerare la
proiectarea si operarea acestora se refera la aplicarea unor procedee eficiente de spalare automata
in scopul evitarii frecventei lor colmatari.
Solide suspendate
Solidele suspendate, suspensiile, sunt alcatuite din particule fine avand diametrulhidraulic foarte redus, nesedimentabile in conditii practice, pe inaltimea coloanei de apa.
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante
Echipamentele specifice pentru indepartarea suspensiilor din apa sunt sitele fine si
separatoarele cu spuma.
Oportunitatea retinerii si eliminarii suspensiilor prin filtrarea apei cu ajutorul sitelor fine
este conditionata de posibilitatea preintampinarii colmatarii sitelor si de realizarea unor costuri
de operare acceptabile in ceea ce priveste consumul de energie electrica si de apa de spalare.
Separatoarele cu spuma sunt echipamentele cele mai indicate pentru indepartarea
suspensiilor din apa de cultura a unui sistem recirculant, datorita gradului foarte ridicat delimpezire pe care il realizeaza in conditiile unor cerinte foarte simple privind managementul
operarii si costuri destul de reduse.
Solide dizolvate
Intr-un sistem inchis solidele dizolvate se acumuleaza direct proportional cu intensitatearecircularii apei.
Astfel, in cazul sistemelor de crestere la care rata primenirii apei este ridicata, respectivintensitatea recircularii este scazuta, ritmul acumularii solidelor dizolvate este redus, acestea
fiind indepartate din sistem pe masura preschimbarii apei.
Dimpotriva, in sistemele cu un procentaj ridicat al recircularii apei si, implicit, o mai
slaba primenire a acesteia, solidele dizolvate, rezultat al metabolismului biomasei de cultura si alfurajelor neconsumate, se acumuleaza in timp, afectand starea de sanatate si ritmul de crestere al
pestelui si determinand cresterea cerintei de oxigen biologic (BOD).
Rezultat al cresterii concentratiei solidelor dizolvate, transparenta apei se reduce
semnificativ iar culoarea acesteia capata nuanta de ceai. In aceasta situatie se impune diluareaapei de cultura prin intensificarea debitului de primenire sau tratarea acesteia cu ozon in scopul
oxidarii substantei organice, ambele procedee avand drept rezultat reducerea concentratieisolidelor dizolvate la valori admisibile tehnologic.
Niveluri ridicate ale solidelor organice dizolvate pot, de asemenea, stimula cresterea unormicroorganisme ce imprima un miros neplacut carnii de peste. Astfel, destul de frecvent, pe
suprafetele in contact cu apa ale unui sistem de cultura (inclusiv suprafata interioara a peretilor
conductelor) poate fi gasita, sub forma de filamente, bacteriaActynomyces. Principalele cerinte demanagement privind evitarea sau limitarea dezvoltarii acestei bacterii, in primul rand, si a
celorlalte microorganisme, in general, constau in aplicarea unor frecvente spalari ale bazinelor de
crestere si instalatiilor aferente precum si efectuarea unui riguros control al nivelului incarcariicu substanta organica.
Managementul controlului tuturor formelor de macroparticule existente in apa de culturaa unui sistem recirculant este conditionat de configuratia echipamentelor hardware. Astfel,
sistemele automate de indepartare a reziduurilor acumulate reduc cerintele privind
managementul manual insa aplicarea acestora se face cu discernamant luand in considerare
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
costurile de operare care, in anumite situatii, pot fi prohibitive si nu, in ultimul rand, faptul ca
sunt mai putin sigure in exploatare.
Cunoscand impactul extrem de puternic al reziduurilor solide asupra conditiilor mediale,
functionalitatii si performantelor unui sistem recirculant, cerintele specifice privind
managementul indepartarii lor sunt, adesea, prioritare.
Sisteme de aerare-oxigenare
Cea mai acuta prioritate de management privind operarea cu succes a unui sistem
recirculant consta in asigurarea unui nivel adecvat al oxigenului pentru pesti si bacteriile dinfiltru.
In acest sens, practica sistemelor recirculante recomanda mentinerea concentratiei deoxigen dizolvat (DO) in bazinele de crestere la valori mai mari de 60 % din concentratia de
saturatie si, de cel putin 5 mg/l, in cazul sistemelor de cultura cu apa calda.
Trebuie cunoscut, de asemenea, faptul ca eficienta nitrificarii bacteriilor din filtru devine
inadecvata la concentratii ale oxigenului dizolvat mai mici de 2 mg/l.
Prin indicatorii de performanta specifici, un sistem de aerare dintr-un sistem recirculant
trebuie sa satisfaca, simultan si la nivel optim, atat cerinta privind consumul de oxigen al
biomasei de cultura cat si cel al populatiei bacteriene din biofiltru.
Capacitatea proiectata a unui echipament de aerare este direct proportionala nu numai cu
consumul maxim de oxigen biologic al pestelui, microorganismelor din apa de cultura sibacteriilor din biofiltru cat si cu nivelul intensitatii hranirii.
Sistemele recirculante necesita o frecventa monitorizare a nivelurilor concentratiei deoxigen dizolvat, indeosebi imediat dupa administrarea hranei.
Pestii mentinuti la concentratii scazute ale oxigenului dizolvat vor manifesta semne de
stres ce constau in aglomerarea spre suprafata apei si ventilarea stratului superficial al acesteia.
In asemenea situatii se impune imbogatirea apei in oxigen prin procedee energice de aerare sauprin introducerea de O2.
Sistemele de injectie a O2pur permit realizarea unor concentratii ale oxigenului dizolvat
in apa mai mari decat concentratiile de saturatie. Este posibil in acest caz ca prin amestecarea
intr-un raport strict determinat a unui volum de apa suprasaturata cu cel al apei din bazinul decrestere sa se mentina, in conditii sporite de siguranta, concentratia de oxigen dizolvat la nivelul
tehnologic necesar.
Eficienta unui sistem de injectie a oxigenului pur este determinata de configuratia
sistemului recirculant, numarul si marimea bazinelor de crestere, eficienta amestecarii si de tipulcontactorului (saturatorului) de oxigen utilizat. Astfel, in cazul bazinelor de crestere de capacitate
mare se recomanda folosirea contactorilor tip tub U cu care se pot realiza rapid niveluri foarte
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
ridicate ale unor concentratii de suprasaturatie. Pentru un sistem recirculant alcatuit dintr-un
numar mare de bazine de capacitate mai redusa, caracterizate printr-o buna amestecare a apei,
nivelurile de suprasaturatie solicitate sunt mai mici si pot fi atinse, in conditii de operare maisimple si, deci, mai economice, cu ajutorul coloanelor cu umplutura.
Costurile sistemelor de monitoring si control automat al echipamentelor de injectie aoxigenului sunt, de cele mai multe ori, prohibitive. De aceea, se recomanda mentinerea, printr-un
riguros monitoring, a concentratiei de oxigen din apa de cultura in domeniul optim si operarea
manuala a sistemelor de injectie a oxigenului atunci cand este necesar.
Este cunoscut faptul ca intensitatea hranirii biomasei dintr-un sistem de crestere
influenteaza cel mai mult cerintele privind operarea sistemelor de aerare. Complexitatea,respectiv costul managementului privind mentinerea concentratiei optime de oxigen in apa de
cultura a unui sistem recirculant pot fi reduse in conditiile aplicarii unui management eficient de
hranire. Astfel, in cazul administrarii hranei in regim continuu se obtine un nivel constant al
concentratiei de oxigen din apa, situatie ce implica cerinte mici privind aerarea suplimentara,
respectiv un numar redus de interventii de ajustare a sistemului de injectare a oxigenului.Dimpotriva, introducerea periodica, intermitenta, a unor insemnate cantitati de hrana in apa de
cultura determina o variabilitate foarte crescuta a concentratiei oxigenului ce impune unmanagement mai complex de operare a echipamentelor de oxigenare.
Dioxidul de carbon
Dioxidul de carbon, rezultat al respiratiei pestilor si bacteriilor, se va acumula in apa decultura a unui sistem recirculant in conditiile in care configuratia acestuia nu include
echipamente specifice de degazare. Literatura de specialitate indica faptul ca niveluri ale
concentratiei de dioxid de carbon mai mari de 30 mg/l constituie un important factor de stres,
afectand respiratia pestilor.
Excesul de dioxid de carbon este eliminat din apa prin aerarea energica a acesteia. Cel
mai simplu procedeu de aerare este reprezentat de agitarea suprafetei libere a apei. O alta metodade aerare, frecvent aplicata pentru eliminarea CO2, consta in pomparea apei prin coloane
aeratoare cu umplutura, cunoscute sub denumirea de coloane de degazare. Rezultate foarte bune
se obtin, de asemenea, cu contactorii biologici rotativi (RBC) si cu filtrele trickling, echipamenterecunoscute pentru valoarea ridicata a ariei suprafetei de contact aer-apa.
Concluzionand, se poate aprecia ca cerintele privind managementul dioxidului de carbon
intr-un sistem recirculant sunt satisfacute, cu relativa usurinta, prin aplicarea unor metode
specifice de aerare suplimentara a apei. Complexitatea procedeelor de aerare depinde de nivelulexcesului de dioxid de carbon dizolvat in apa.
Managementul pH-ului
Desi pestii pot tolera variatii relativ mari ale pH-ului apei (69,5), optimizarea sicontrolul dinamicii acestuia reprezinta probleme extrem de importante ale managementuluiproiectarii si operarii sistemelor recirculante.
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
Intr-un sistem recirculant de crestere a pestilor in regim intensiv, nitrificarea amoniacului
si azotitilor din apa de cultura determina reducerea pH-ului. Acest proces este in directa legatura
cu gradul de intensivitate al hranirii. Controlat necorespunzator, pH-ul va continua sa scada,putand inregistra valori inferioare nivelurilor considerate optime atat pentru pesti cat si pentru
bacteriile nitrificatoare.
Principial, nivelul pH-ului, respectiv al alcalinitatii, poate fi controlat prin aplicarea unor
procedee specifice de tamponare a apei.
Deoarece pH-ul apei de cultura determina nivelului toxicitatii formei neionizate a
azotului amoniacal, capacitatea de control asupra acesteia constituie o principala cerinta de
management in aprecierea nivelului tolerantei biomasei de cultura fata de azotul amoniacal total.
In mediile puternic bazice este necesar sa se pastreze niveluri ale azotului amoniacal total
mai scazute decat in cazul celor acide sau neutre pana cand, ca urmare a proceselor nitrificatoaredin biofiltru, pH-ul apei de cultura se reduce corespunzator.
Necontrolat, pH-ul apei dintr-un sistem cu un grad foarte ridicat de recirculare poatescadea foarte mult, determinand reducerea intensitatii proceselor nitrificatoare din biofiltru sau
chiar incetarea completa a activitatii acestuia daca pH-ul scade sub 6.
De aceea, printr-un monitoring si control adecvat, pH-ul va fi ajustat, atunci cand este
necesar, cu solutii tampon alcaline. Reactivii cel mai frecvent utilizati in acest scop sunt:
bicarbonatul de sodiu, bicarbonatul de calciu, hidroxidul de calciu, oxidul de calciu si hidroxidulde sodiu. Majoritatea acestor substante sunt foarte caustice dezvoltand in apa zone cu valori
extrem de ridicate ale pH-ului ce pot leza sau stresa pestii. Inainte de utilizare reactivii sunt
preamestecati, sub aceasta forma fiind introdusi gradual in apa de cultura.
Principala problema privind managementul pH-ului apei dintr-un sistem recirculant
consta in mentinerea alcalinitatii si duritatii acesteia prin aditie de clorura de calciu, daca estenecesar, la valori mai mari de 50 mg/l; in aceste conditii, cerintele de tamponare a apei sunt
scazute si, de asemenea, costurile de operare vor fi mai mici.
Managementul tehnologic
Popularea
Alegerea speciei de cultura cu care se populeaza un sistem recirculant, numarul si
marimea exemplarelor reprezinta cerinte esentiale ale managementului tehnologic.
Certitudinea realizarii indicatorilor biotehnologici preconizati este asigurata in masura incare materialul de populare provine de la o unitate specializata, recunoscuta pentru competenta
sa in domeniul reproducerii si cresterii puietului.
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
Materialul biologic cu care se populeaza un sistem recirculant trebuie sa prezinte o stare
sanitara buna, sa fie liber de boli infectioase sau parazitare si sa manifeste o conditie fiziologica
corespunzatoare.
Transportul si tehnicile de manipulare aplicate in diverse faze tehnologice (pescuit,
sortare, cantarire etc.) trebuie sa minimizeze intr-o cat mai mare masura efectul de stres asupramaterialului de populare.
Pentru a evita introducerea unor agenti patogeni in sistem este obligatorie o perioada decarantina a puietului in bazine special amenajate, izolate fata de sistemul de crestere in ceea ce
priveste traseele de circulatie a apei (alimentare, evacuare, recirculare, primenire etc.).
Pe durata oricarui transfer, in afara sau in interiorul sistemului de crestere, pestele trebuie
sa fie aclimatizat la conditiile noi de mediu. Este preferabil ca materialul de populare sa fie
transportat in apa cu temperatura mai scazuta iar apa de primenire folosita in timpul transportuluisa aiba, de asemenea, o temperatura la fel de scazuta.
Inainte de popularea bazinelor de crestere, temperatura apei din bazinele in care s-a
transportat puietul este majorata, treptat, cu cate un grad la fiecare 2030 minute, pana cand seatinge temperatura optima pentru specia de cultura.
Asigurarea materialului de populare
Aplicarea cu succes, in scop comercial, a tehnologiilor de crestere in sisteme recirculantepresupune obtinerea, in flux continuu, de produse destinate pietei. Aceasta presupune o
disponibilitate, de asemenea, permanenta, in ceea ce priveste asigurarea materialului de populare.
Exista doi principali factori limitativi privind posibilitatea aprovizionarii ritmice cu puietanume, caracterul sezonier al reproducerii si costurile relativ ridicate ocazionate de frecventele
transporturi ale unor cantitati relativ reduse de peste.
In aceste conditii, asigurarea unei permanente si certe disponibilitati privind materialul
necesar pentru popularea periodica a bazinelor de crestere presupune producerea si stocarea unorcantitati semnificative de puiet intr-un compartiment special amenajat, adiacent sistemului.
Pe durata stocarii, se administreaza cantitati reduse de hrana, de intretinere, si seefectueaza frecvente sortari ale materialului piscicol, iar exemplarele mai mari se introduc in
bazinele de crestere, asigurandu-se in acest mod popularea continua a sistemului.
Densitatea de populare
Obisnuit, masura intensivitatii unui sistem de crestere se exprima prin densitatea depopulare, adica cantitatea de biomasa raportata la unitatea de volum.
Densitatea de populare, exprimata in acest mod, nu constituie, totusi, cea mai sugestiva
masura de exprimare a capacitatii de productie a unui sistem de productie inchis.
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
Performanta unui sistem recirculant se apreciaza, in primul rand , in functie de nivelul
intensitatii hranirii ce poate fi sustinut de sistem, nivel exprimat ca procent din biomasa de
cultura.
Timpul necesar cresterii pestelui pana la atingerea marimii comercializabile constituie, de
asemenea, un important criteriu de apreciere al performantei unui sistem recirculant. Reducereatimpului necesar pentru obtinerea unei talii comercializabile a pestelui presupune
administrarea ad libiduma hranei.
In concluzie, capacitatea unui sistem recirculant nu este determinata de volumul de apa
continut, care are rolul de a asigura doar o minima dilutie a reziduurilor produse, sau de
densitatea de populare cu peste, ci de capabilitatea sistemelor de aerare si filtrare de a mentinecalitatea apei in domeniul optim pe durata unei cat mai intense furajari.
Hranirea
Sistemele recirculante din acvacultura impun folosirea unei hrane de inalta calitate cetrebuie sa asigure, in proportie de 100 %, cerintele nutritionale ale pestilor.
In cazul sistemelor inchise performanta tehnologica depinde de o multitudine de factori
intre care masura in care hrana administrata satisface cerintele nutritionale ale speciei de culturaeste foarte importanta.
O cerinta de management principala privind calitatea hranei administrate se refera
la continutul acesteia in deseuri sau particule fine (praf rezultat din operatiunile de manipulare a
furajului) care trebuie sa fie cat mai redus.
Intensitatea hranirii este limitata de productia de metaboliti ai biomasei de cultura cetrebuie eliminata de echipamentele sistemului de conditionare a calitatii apei. De aceea, in
sistemele recirculante din acvacultura, calitatea si cantitatea hranei precum si modul deadministrare a acesteia constituie principale cerinte de management privind operarea
echipamentelor de monitoring si control al calitatii apei.
Cantitatea de hrana introdusa in sistemul de crestere determina nivelul parametrilor si
regimul de functionare al echipamentelor ce alcatuiesc configuratia sistemului de conditionare a
apei.
Nivelul intensitatii introducerii hranei intr-un sistem recirculant rezulta din optimizarea
cerintelor privind realizarea unei productii cat mai mari de biomasa, cu posibilitatea mentinerii,in conditii economice, a parametrilor de calitate ai apei in domeniul optim. Daca nivelul
intensitatii hranirii este excesiv, calitatea apei se deterioreaza iar atunci cand rata furajarii este
prea scazuta, capacitatea de productie a sistemului devine ineficienta.
Calitatea apei de cultura, respectiv posibilitatea mentinerii acesteia in domeniul optim
impus de cerinta tehnologica, influenteaza randamentul conversiei hranei. O apa de calitate
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
necorespunzatoare conduce la valori ridicate, necompetitive, ale coeficientului de conversie a
hranei, ce impun cheltuieli mari de operare a sistemului.
Concluzionand, managementul proiectarii si operarii unui sistem recirculant presupune
un minim de prioritati, intre care, o importanta deosebita o au cele referitoare la maximizarea
eficientei hranirii, respectiv optimizarea coeficientului de conversie a hranei.
Dimensiunea granulelor
Una din cerintele privind managementul hranirii biomasei de cultura dintr-un sistem
recirculant consta in stabilirea judicioasa a ratiei alimentare.
Ratia alimentara reprezinta cea mai mare cantitate de hrana ce poate fi ingerata cu
usurinta de pesti, intr-o anumita perioada de timp.
Optimizarea unei ratii alimentare presupune, intre altele, reducerea cantitatii de hrana
neconsumata, aspect ce complica managementul operarii sistemului.
Hrana neconsumata se constituie in deseuri care fie se dizolva in apa, fie sunt indepartate
odata cu evacuarea apei uzate din bazine spre sistemul de limpezire.
In conditiile administrarii unor ratii alimentare echilibrate, cantitatea de energie necesara
activitatii metabolice in procesul de digestie este minima.
In ceea ce priveste protocolul de administrare a hranei, acesta trebuie sa asigure o
aprovizionare ritmica, cu granule de diverse dimensiuni corespunzatoare taliei pestelui.
In sistemele recirculante de capacitate mare prevazute, in mod obisnuit, cu echipamentede distribuire automata a hranei si cu un buncar de depozitare centralizata a furajului serecomanda folosirea unor granule a caror marime este corelata cu dimensiunea minima a pestelui
inregistrata in momentul inceperii hranirii.
Granulele flotante, mai costisitoare decat cele obisnuite, permit un management mai
eficient in ceea ce priveste monitoringul si controlul gradului de valorificare a hranei de catre
pesti. In acest caz, acumularea hranei la suprafata apei constituie un util indiciu privinddeteriorarea calitatii apei sau aplicarea unor ratii de hrana calculate eronat.
Frecventa hranirii
Frecventa, respectiv rata administrarii hranei influenteaza drastic functionalitateaintregului sistem de control al calitatii. De asemenea, este cunoscut faptul ca pestii realizeaza o
crestere mai eficienta atunci cand hrana este administrata continuu sau cu o frecventa ridicata.
Distribuirea hranei la intervale mari de timp nu este recomandata deoarece ritmurile de crestere
realizate sunt mai mici.
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
In cadrul sistemelor recirculante se folosesc in mod curent doua tipuri de distribuitoare de
hrana ce satisfac cerinta de management privind frecventa hranirii, anume distribuitoare la
cerere, cunoscute in literatura de specialitate sub denumirea de distribuitoare tip reflex, sidistribuitoare automate.
Distribuitoarele la cerere sunt alcatuite dintr-un buncar pentru depozitarea hraneistrabatut axial de o tija verticala imersata cu partea inferioara in apa de cultura care, atunci cand
este atinsa de pesti, determina caderea granulelor in apa. Deoarece este activat prin reflexul
conditionat de hranire a pestilor, distribuitorul poate fi reglat astfel incat sa elibereze cantitati dehrana la un anumit interval de timp. Avantajul acestui tip de distribuitor consta in faptul ca in
conditiile deteriorarii calitatii apei, cand pestii inceteaza sa se mai hraneasca, se intrerupe
adaosul de hrana, care, neconsumata, ar putea inrautati calitatea apei. Din punct de vedere
operational, acest tip de distribuitor prezinta dezavantajul ca umplerea si reglarea sa periodica invederea mentinerii unui nivel corespunzator al intensitatii hranirii, se efectueaza manual.
Distribuitoarele automate sunt activate periodic cu ajutorul unor relee temporizatoare care
sunt programate pentru a administra la anumite intervale de timp ratiile de hrana tehnologicimpuse. Dezavantajul utilizarii acestor distribuitoare rezulta din faptul ca hrana este administrata
in mod automat, conform programului, chiar si in conditiile in care, datorita unor cauze de naturaecotehnologica sau sanitara, aceasta nu este consumata integral de catre pesti.
Utilizarea oricareia din cele doua metode de administrare a hranei descrise estepreferabila administrarii manuale, regulate, de mai multe ori pe zi. Alegerea metodei, respectiv a
echipamentului de administrare a hranei, este conditionata de capacitatea, respectiv de prioritatile
de management ale sistemului de productie.
O principala cerinta de management privind frecventa administrarii hranei intr-un sistem
recirculant, element esential in programarea distribuitoarelor automate, consta in optimizarea sicontrolul duratei fotoperioadei corespunzator particularitatilor ecofiziologice ale speciei decultura. Astfel, in cazul unor cicluri de iluminare mai lungi, nivelul de administrare a hranei pe
unitatea de timp va fi mai redus. Compatibilizarea frecventei, respectiv intensitatii hranirii cu
durata fotoperioadei asigura un mai eficient control al calitatii apei.
Intensitatea hranirii
Intensitatea (nivelul) hranirii reprezinta raportul procentual dintre cantitatea de hrana
administrata zilnic in sistem si cantitatea de biomasa de cultura existenta in sistem. Intensitatea
hranirii difera in functie de varsta pestilor fiind mai ridicata in primele stadii de dezvoltare si mai
redusa in stadiile finale de crestere. Astfel, in cazul puietului intensitatea hranirii poate fi de 5
8% iar in cazul pestelui ce se apropie de talia comercializabila, nivelul hranirii se reduce la 0,753
%.
Managementul tehnologic impune ca pe durata cresterii sa se evalueze periodic ritmul de
crestere al biomasei de cultura in vederea optimizarii intensitatii hranirii. Calculele de
optimizare se bazeaza pe coeficientii de conversie asumati si pe masa reala a probelor de peste,in momentul prelevarii. Astfel, cantitatea de biomasa introdusa in sistem, la popularea acestuia,
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
este cunoscuta. Mentinand constant, o anumita perioada de timp, nivelul intensitatii hranirii si
cunoscand coeficientul de conversie al hranei se poate evalua la sfarsitul perioadei respective (de
regula o saptamana) cantitatea de biomasa din sistem si, in functie de aceasta, se ajusteazaintensitatea hranirii pentru urmatorul interval de timp.
Prin cantarirea periodica a unor probe de peste din fiecare bazin al sistemului se vadetermina ritmul real de crestere in functie de care se va ajusta intensitatea hranirii.
Comportamentul la hranire
Comportamentul pestelui pe durata hranirii constituie un principal indicator de evaluare avitalitatii si starii generale de sanatate a materialului piscicol. Un raspuns slab la hranire sau
existenta unor cantitati de hrana neconsumate in bazinele de crestere constituie semnale
edificatoare ale deteriorarii calitatii apei, aparitiei unor stari de imbolnavire si stres sau de
aplicare a unor niveluri incorecte ale intensitatii hranirii.
Prioritatea de management in cazul oricarei probleme privind calitatea apei consta insuspendarea hranirii pana cand problema respectiva este remediata.
Mirosuri straine (Off-flavors)
Problema mirosurilor straine, frecvent asociata cu cresterea pestelui in helestee sau in alte
spatii deschise este, de obicei, cauzata de prezenta unor alge albastre-verzi sau a unor bacteriiexistente in mal.
Mirosurile straine pot fi o problema si in cazul sistemelor recirculante, fiind determinate,se pare, de o specie de ciuperci din genulActinomyces. Acest microorganism se caracterizeaza
printr-o afinitate deosebita de a se dezvolta pe suprafetele sistemului de cultura, in special pesuprafata interioara a sistemului de conducte. Ciuperca se dezvolta excesiv in conditiile uneiincarcari organice ridicate a apei de cultura.
Cel mai indicat procedeu de a rezolva aceasta problema consta in spalarea frecventa asuprafetelor de contact din cadrul sistemului de cultura. In acelasi scop, periodic, reteaua de
conducte este curatata prin mijloace specifice, in vederea indepartarii reziduurilor organice.
Principalele cerinte de management privind evitarea aparitiei mirosurilor straine la pestii
dintr-un sistem recirculant constau in folosirea unor procedee adecvate de limpezire a apei,
aplicarea unui management riguros privind nivelul consumului biologic de oxigen (BOD) si
spalarea manuala a suprafetelor sistemului de cultura.
In situatia in care la pestii de talie comercializabila se dezvolta mirosuri straine, acestiavor fi transferati si pastrati o anumita perioada de timp inainte de comercializare in bazine
speciale. Pe durata mentinerii in aceste bazine nu se administreaza furaje. Timpul necesar pentru
indepartarea mirosurilor straine este variabil, de la cateva zile pana la cateva saptamani, infunctie de marimea pestelui, respectiv severitatea fenomenului. Apa de alimentare a bazinelor in
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
care este pastrat pestele in vederea eliminarii mirosurilor straine trebuie sa fie bine filtrata si
aerata, in scopul asigurarii unor conditii igienico-sanitare corespunzatoare.
Controlul imbolnavirilor si stresului
Managementul starii igienico-sanitare a biomasei de cultura dintr-un sistem recirculant
presupune o multitudine de cerinte ce trebuie satisfacute la proiectarea, respectiv pe durataoperarii acestuia. Performanta tehnologica si, implicit, cea economica a unui sistem recirculant
depind, in foarte mare masura, de eficienta monitoringului si controlului starilor de imbolnavire
si al stresului. Principial, cerintele privind managementul starii sanitare a pestilor constau inexcluderea oricarei posibilitati de patrundere a agentilor patogeni in interiorul sistemului de
crestere, obligativitatea aplicarii masurilor profilactice privind bolile infectioase si parazitare,
efectuarea unor tratamente eficiente si energice la aparitia bolilor, respectarea masurilor deigiena in toate fazele procesului tehnologic, in principal la hranire, si mentinerea unor conditii
mediale optime, in mod special cele privind nivelul incarcarii organice si continutul in amoniac
si nitriti.
Managementul operarii unui sistem recirculant presupune, intre altele, respectarea unui
protocol cuprinzand masurile ce trebuie aplicate pentru minimizarea potentialului de introducerein sistemul de cultura a unor pesti bolnavi sau a unei ape contaminate.
In acest sens, apele de suprafata ce contin, de regula, o diversitate de agenti patogeni suntcontraindicate pentru alimentarea sistemelor recirculante, fiind preferate sursele de adancime,
mai putin contaminate.
O principala cerinta de management privind asigurarea unei stari igienico-sanitarecorespunzatoare a materialului de populare consta in procurarea acestuia de la unitati
recunoscute in ceea ce priveste absenta sau incidenta foarte redusa a bolilor. In acelasi scop,
transportul si operatiunile de manipulare ale materialului biologic se vor efectua cu maxima
atentie iar echipamentele utilizate pe durata acestor secvente tehnologice vor fi dezinfectate. Un aspect foarte important ce trebuie avut in vedere la proiectarea unui sistem recirculant
se refera la faptul ca prin configuratie, respectiv particularitati functionale, acesta trebuie saelimine sau sa limiteze pericolul unor pierderi catastrofice ale produsului de cultura datorita
imbolnavirilor. Astfel, in cazul sistemelor la care unitatile de crestere sunt inseriate, modulspecific de circulatie a apei faciliteaza transmiterea unei potentiale boli aparute intr-un bazin la
toate celelalte bazine ale sistemului. De aceea, se recomanda ca, prin configuratia sa proiectata,
un sistem recirculant sa fie alcatuit dintr-un numar variabil de module, independente in ceea cepriveste traseele de circulatie a apei recirculate, respectiv de primenire. Un asemenea modul,
unitate functionala de baza a sistemului recirculant, este alcatuit dintr-un bazin de crestere siechipamentele necesare pentru monitorizarea si controlul calitatii apei.
Indiferent de masura in care se asigura izolarea unui sistem recirculant, managementul
operarii acestuia trebuie sa-si asume ipoteza existentei unor vectori care, in conditii de stres, pot
declansa imbolnaviri grave ale pestilor.De aceea, este esential ca pe intreaga durata a ciclului de exploatare, de la popularea
sistemului pana la pescuitul de recolta, pestele sa fie mentinut in cele mai bune conditii privind
starea de sanatate.
Astfel, materialul biologic cu care se populeaza sistemul, puietul, trebuie transportat in
apa rece si transferat in bazine de carantina cu o temperatura apropiata a apei. Dupa cateva zile,perioada de timp in care se evalueaza starea de sanatate si se aplica tratamentele profilactice,
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
puietul este introdus in bazinele de crestere unde temperatura apei va fi crescuta gradual pana la
obtinerea valorii tehnologic optime.
Pe durata cresterii, se recomanda ca pestele sa fie protejat fata de lumina excesiva sizgomote, parametrii de calitate apei sa fie mentinuti, pe cat posibil, in domeniul optim, iar
eventualele manipulari sa fie cat mai putin traumatizante. Mai nou, un procedeu foarte eficient si
economic de reducere a stresului consta in aditia de clorura de sodiu in apa de cultura. Astfel, osalinitate a apei de 35 reduce, pe termen scurt, stresul pe durata transportului iar pe termenlung asigura prevenirea imbolnavirilor.
Printr-un monitoring riguros al factorilor mediali si tehnologici ai sistemului recirculant
este posibil sa se anticipeze, in timp util, pericolul declansarii unor boli si sa se aplice
tratamentele profilactice ce se impun. In asemenea conditii se procedeaza la intreruperea hranirii,la intensificarea debitului de primenire si la majorarea salinitatii apei de cultura.
Se apreciaza ca pestele este bolnav sau prezinta o stare fiziologica necorespunzatoare, de
disconfort, in functie de o multitudine de modificari observate in comportamentul sau aspectul
acestuia, cele mai relevante fiind reducerea sau chiar incetarea hranirii, miscarile brusce,deplasarea sub forma de spirala pe inaltimea coloanei de apa, aglomerarea spre suprafata libera a
apei unde manifesta tendinta de a inghiti aerul atmosferic si, nu in ultimul rand, prezenta unorleziuni pe tegument sau inotatoare.Tratarea bolilor la pestii dintr-un sistem recirculant se poate face cu un numar destul de
limitat de antibiotice sau alte substante medicamentoase. Majoritatea antibioticelor si celorlalte
substante chimice folosite curent pentru tratarea bolilor la pestii crescuti in sisteme deschise nupot fi utilizate in cazul sistemelor recirculante deoarece afecteaza populatia bacteriana din
biofiltru, determinand reducerea, iar in situatii mai grave, incetarea proceselor nitrificatoare. De
aceea, in cazul sistemelor inchise este obligatorie testarea prealabila a substantelormedicamentoase in vederea evaluarii impactului acestora asupra bacteriilor din biofiltru.
Prin aplicarea unui tratament corect, ca durata si concentratie a medicamentelor, si in
conditiile intensificarii debitului de primenire a apei in bazinele de crestere si ale izolarii
biofiltrului, este posibil sa se trateze pestele chiar in interiorul sistemului recirculant, fara sa fieafectata populatia bacteriana a biofiltrului. Atunci cand nu pot fi satisfacute, simultan si in
totalitate, aceste conditii, biomasa de cultura este tratata in afara sistemului.
Sisteme de siguranta
Pierderea functionalitatii oricareia din componentele vitale ale unui sistem recirculant aredrept rezultat imediat un puternic si negativ impact asupra pestilor. De aceea, este imperativa
folosirea unui sistem automat de monitoring si control care sa asigure mentinerea, in permanenta,
a parametrilor de calitate a apei in ecartul optim impus de cerinta tehnologica.
Functionalitatea unui sistem recirculant este conditionata, in primul rand, de siguranta in
exploatare a instalatiei electrice, respectiv de capacitatea acesteia de a opera in permanenta toateechipamentele hardware. O eventuala intrerupere a alimentarii cu energie electrica a unui sistemrecirculant in care densitatea biomasei de cultura este ridicata determina, in doar cateva minute,
scaderea concentratiei de oxigen dizolvat pana la valori critice. Ceilalti parametri de calitate a
apei se degradeaza mai incet. O cadere de mai lunga durata a alimentarii cu energie electricaafecteaza toate componentele sistemului si, implicit, calitatea apei de cultura care se deterioreaza
sub toate aspectele: incarcare organica, amoniac, nitriti, pH, alcalinitate, dioxid de carbon,
temperatura etc.
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
De aceea, o cerinta esentiala privind managementul proiectarii unui sistem recirculant
consta in echiparea acestuia cu un sistem de siguranta, in mod obisnuit un generator electric
independent, ce urmeaza sa opereze componentele vitale ale sistemului pe durata intreruperiialimentarii cu energie electrica. Sistemul de siguranta trebuie sa utilizeze un comutator automat
de transfer astfel incat componentele vitale ale echipamentului hardware sa fie operate, in timp
real, odata cu intreruperea alimentarii cu energie electrica. Generatorul electric trebuie mentinutintr-o perfecta stare de functiune, acest aspect fiind verificat prin testari manuale periodice.
Managementul proiectarii si operarii unor sisteme recirculante de capacitate mai mareimpune dotarea acestora cu echipamente complexe pentru monitorizarea automata a principalilor
parametri de calitate a apei (oxigen dizolvat, amoniac, pH) precum si a puterii disponibile a
instalatiei electrice. In ceea ce priveste nivelul oxigenului dizolvat, apreciat ca fiind parametrul
cel mai critic in aprecierea calitatii apei, monitorizarea continua a acestuia in mai multe locurieste foarte costisitoare. De aceea, in multe cazuri, indeosebi la sistemele recirculante de
capacitate mai redusa, monitoringul oxigenului dizolvat se face manual si periodic.
Cerinte suplimentare de proiectare si management
Conservarea energiei
Exista numeroase costuri operationale comune (hrana si materialul de populare) atatacvaculturii sistemelor recirculante cat si celei clasice, practicata in sisteme traditionale,
deschise.
Sistemele recirculante presupun o serie de cheltuieli suplimentare legate de recircularea
apei in conditii de mediu controlate. Dintre acestea, cele mai importante sunt cheltuielile
necesare pentru realizarea unui spatiu protejat, incluzand in aceasta categorie si costurile
echipamentelor hardware, precum si cheltuielile aferente consumului de energie pentrurecircularea si incalzirea apei.
Cerinta de management privind optimizarea consumului de energie electrica trebuie avuta
in vedere atat in faza de proiectare a sistemului cat si, in mod continuu, pe durata operarii
acestuia. Principalele consumuri de energie electrica sunt ocazionate de pomparea, aerarea siincalzirea apei. Aceasta impune ca echipamentele hardware ce asigura efectuarea acestor operatii
sa asigure o eficienta conservare a energiei pe durata exploatarii sistemului.
Costul pomparii unui anumit volum de apa este direct proportional cu inaltimea la care
este ridicata apa pompata. De aceea, la proiectarea echipamentului de pompare trebuie sa se
minimizeze acest parametru si sa se utilizeze cele mai eficiente pompe din acest punct de vedere.Astfel, pompele aer-lift prezinta o inaltime de pompare redusa, fiind extrem de eficiente dinpunct de vedere energetic si au o siguranta foarte mare in exploatare deoarece nu contin organein miscare.
Alegerea tipului de biofiltru prezinta o importanta insemnata in optimizarea si
minimizarea consumului de energie electrica. Astfel, modul specific de operare a biofiltrelor
trickling impune instalarea acestora la o anumita inaltime deasupra nivelului apei din bazinele de
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
crestere, situatie in care inaltimea de pompare, respectiv, consumul de energie electrica sunt
inacceptabil de ridicate. Dimpotriva, contactorii biologici rotativi (RBC), ce necesita sarcini
hidraulice reduse, realizeaza consumuri mici de energie, motiv pentru care sunt utilizati intr-omai mare masura decat filtrele trickling.
Aerarea si oxigenarea apei in sisteme recirculante implica, in mod obisnuit, consumurimari de energie pentru a asigura niveluri adecvate si sigure ale concentratiei oxigenului dizolvat.
Exista, in practica sistemelor recirculante o diversitate de contactori ce asigura capabilitatile
specifice necesare pentru asigurarea in conditii eficiente a nivelului necesar de DO. Fiecareechipament disponibil de a fi inclus in configuratia unui sistem recirculant trebuie evaluat in
functie de eficienta operarii in stransa legatura cu nivelul consumului energetic.
Costul incalzirii sau racirii apei constituie, de asemenea, o cerinta de management
importanta privind proiectarea si operarea sistemelor recirculante.
Un principal avantaj pe care il prezinta sistemele recirculante consta in posibilitatea
cresterii pestelui pe tot parcursul anului si in zonele cu climat temperat, caracterizate printr-opronuntata variabilitate a regimului termic.
De asemenea, sistemele recirculante asigura conditii mediale optime, corespunzator
particularitatilor ecofiziologice ale speciei de cultura, indiferent de regimul termic al arealului incare sunt amplasate. Astfel, cresterea speciilor de pesti de apa rece impune luarea in considerarea costurilor necesare pentru mentinerea unei temperaturi scazute in spatiile tehnologice prin
conditionarea aerului in timpul lunilor de vara. Cultura speciilor de pesti de apa calda necesita,
exceptand situatiile cand sistemul recirculant poate utiliza apa geotermala sau apa reziduala de lacentralele electrice, incalzirea ambientului tehnologic.
O cerinta de management importanta ce trebuie satisfacuta pentru a asigura un gradridicat de conservare a energiei intr-un sistem recirculant consta in stabilirea judicioasa a
raportului dintre intensitatea recircularii apei (debitul recirculant) si rata de inlocuire a acesteia
(debitul de primenire). Intensitatea recircularii apei este determinata, in primul rand, de dinamicaproductiei de amoniac a biomasei de cultura iar rata primenirii este impusa de conditia mentinerii
in domeniul optim al concentratiei azotatilor din apa de cultura. Intensitatea recircularii,
respectiv primenirii apei, influenteaza bilantul energetic al unui sistem de crestere. Astfel, intimp ce recircularea apei are drept rezultat mentinerea energiei in sistem, inlocuirea (primenirea)
apei constituie o principala cale de pierdere a energiei din sistem. De aceea, criteriul conservarii
energiei intr-un sistem recirculant impune un grad cat mai ridicat de recirculare a apei si o rata,
pe cat posibil, cat mai scazuta a primenirii acesteia. In acest sens, este edificator exemplul in care
doua sisteme de crestere, similare in ceea ce priveste capacitatea, respectiv diferenta dintretemperatura apei de primenire si a celei de cultura, diferite, insa, in ceea ce priveste gradul
recirculare, realizeaza niveluri discrepante ale consumului de energie electrica in vederea
incalzirii apei. Astfel, un sistem la care gradul de recirculare zilnica a apei este de 97 % iar cel deprimenire este de 3 %, consuma de cca. patru ori mai putina energie decat un sistem in care apa
de cultura este recirculata intr-o mai mica masura (90 %) iar primenirea acesteia este mai intensa
(10 %).
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
In conditiile in care energia consumata pentru cresterea temperaturii apei de primenire
pana la nivelurile de operare impuse se adauga energiei necesare pentru mentinerea acestor
niveluri, precum si consumului ocazionat de pomparea, respectiv aerarea apei, este posibil cacheltuiala aferenta consumului total de energie la nivelul sistemului sa devina prohibitiva.
Reducerea costurilor aferente consumului de energie electrica necesara operariisistemului la niveluri acceptabile impune satisfacerea urmatoarelor cerinte tehnologice:
maximizarea gradului de recirculare a apei, asigurarea unei eficiente izolari termice a
ambientului tehnologic pentru mentinerea unor temperaturi ridicate in bazinele de crestere siutilizarea unor surse alternative neconventionale de incalzire a apei.
Eficienta managementului operational
Cu toate ca se dispune de o mare varietate de echipamente hardware care sa asigure un
control adecvat al calitatii apei in sistemele recirculante din acvacultura la niveluri controlate alecosturilor energetice, exista, insa, o multitudine de aspecte aditionale privind managementul
proiectarii si operarii, anume:
- gradul de recirculare a apei trebuie mentinut peste 90 % (exceptand situatiile in care
sunt disponibile resurse neconventionale de apa calda, precum si cazurile in care exista
posibilitatea controlului reziduurilor aferente unor volume mari de apa ale efluentului);
- printr-un monitoring si control adecvat, concentratia amoniacului, a oxigenului dizolvat
si a deseurilor solide trebuie mentinute la niveluri optime privind siguranta in exploatare,costurile si eficienta operarii;
- incarcarea sistemului (intensitatea hranirii) trebuie mentinuta la valori care sa sustina
nivelurile proiectate ale capacitatii de productie in conditiile functionarii componentelorsistemului in regim stabil;
- prin configuratie si management tehnologic, sistemul trebuie sa asigure capabilitatea
necesara producerii in flux continuu a pestelui de talie comercializabila.
Mentinerea capacitatii de incarcare
Nivelurile ridicate ale intensivitatii acvaculturii practicate in sistemele recirculante impun
costuri mai ridicate comparativ cu cele realizate in cazul acvaculturii traditionale cum ar fi, de
exemplu, cresterea in helestee. In cazul sistemelor inchise, densitatile foarte ridicate ale biomasei
de cultura determina costuri initiale de investitie si cheltuieli de operare, de asemenea, mari.Fiecare din componentele hardware prevazute pentru asigurarea controlului calitatii apei sunt
costisitoare in ceea ce priveste proiectarea, constructia si implementarea acestora in cadrul
sistemului. Cheltuielile operationale sunt ridicate, spatiul necesar pentru asigurarea unor conditiicontrolate de mediu este, de asemenea, costisitor, iar tehnologiile cu un inalt grad de specializare
aplicate in cadrul sistemului implica personal cu calificare adecvata. Toate aceste argumente
impun ca sistemul sa functioneze in permanenta la nivelul optim al capacitatii de productie.
Acest deziderat poate fi satisfacut in mai multe moduri, conditionat de configuratia sistemului,
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
respectiv de managementul tehnologic preconizat. Intre acestea, literatura de specialitate
consacra urmatoarele patru variante de management ce asigura mentinerea incarcarii sistemului
la valori apropiate de capacitatea portanta a acestuia:
- utilizarea unor bazine de cultura, prevazute cu sistem individual sau centralizat de
control al calitatii apei, astfel proiectate incat sa poata mentine mai multe clase de marime alematerialului biologic de populare; pe masura recoltarii clasei de marime ce atinge talia
comercializabila, sistemul este populat cu puiet, asigurandu-se in acest mod o permanenta si
constanta incarcare a sistemului, la nivelul capacitatii optime;
- utilizarea mai multor bazine de crestere satelit, prevazute cu un sistem centralizat de
control al calitatii apei, astfel proiectate incat fiecare bazin din configuratia sistemului sa poatamentine o anumita clasa de marime a materialului biologic; se asigura in acest mod un
management operational flexibil, in sensul ca marimea biomasei de cultura a sistemului,
respectiv nivelul furajarii, precum si cerintele ulterioare privind controlul calitatii apei la nivelul
intregului sistem, nu sunt semnificativ diminuate in urma recoltarii totale sau partiale a pestelui
dintr-o singura unitate de crestere;
- utilizarea unor bazine de crestere de capacitati diferite, corespunzatoare diverselor clasede marime inregistrate de materialul piscicol pe durata ciclului de crestere, echipate cu sistem
centralizat sau individual de control al calitatii apei; in acest caz managementul tehnologic
consta in transferul unei anumite clase de marime, atunci cand s-a atins limita maxima acapacitatii bazinului, intr-o alta unitate de crestere, de capacitate mai mare, care sa asigure
controlul optim al calitatii apei in conditiile unei rate mai ridicate de administrare a hranei la
nivelul biomasei de cultura;
- utilizarea mai multor bazine complementare, echipate cu sisteme individuale de control
al calitatii apei, care se bazeaza pe manipularea densitatilor materialului piscicol, astfel incat sase mentina aceeasi incarcare initiala in fiecare bazin; aceasta varianta presupune populareainitiala a bazinelor cu o cantitate mai mare de puiet, urmand ca dupa o anumita perioada de timp,
cand marimea biomasei, respectiv nivelul administrarii hranei, ating capacitatea maxima a
sistemului in ceea ce priveste controlul calitatii apei, o parte din populatia bazinului se transferaintr-o alta unitate de crestere, mentinandu-se, in acest mod, constanta incarcarea fiecarui bazin.
Utilizand una din variantele de management amintite se asigura o eficienta utilizare a
sistemului de control al calitatii apei. Alegerea uneia din aceste variante este conditionata de o
multitudine de considerente, astfel:
- utilizarea unor bazine multiple, cu capabilitati de control individual al calitatii apei,asigura un nivel mai ridicat de izolare a bazinelor; in aceste conditii orice problema privind
calitatea apei, starea sanitara, managementul operational sau echipamentele hardware, pot fiizolate la o singura unitate de crestere a sistemului;
- tipul, respectiv gradul de complexitate al componentelor hardware este, de cele maimulte ori, conditionat de ordinul de marime al capacitatii sistemului recirculant; astfel, in cazul
sistemelor mari ce necesita unitati centralizate de filtrare se aplica cu succes tehnologiile
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
cunoscute de tratare a apelor reziduale orasenesti, spre deosebire de sistemele recirculante mai
mici unde sunt necesare echipamente hardware specializate, de capacitate mai redusa si cu un
consum de energie, de asemenea, mai mic;
- configuratia echipamentului hardware de control al calitatii apei trebuie sa raspunda
cerintelor specifice de management privind mentinerea continua a incarcarii sistemului la niveloptim. Astfel, este cunoscut faptul ca bazinele circulare asigura un control optim al deseurilor
solide, insa nu satisfac cerintele de management privind cresterea in acelasi bazin a mai multor
clase de marime a pestilor. De asemenea, sistemele de injectare a oxigenului folosind tuburi informa de U presupun amestecarea apei puternic suprasaturate in bazine de capacitate foarte mare
ce asigura alimentarea centralizata a tuturor unitatilor de crestere din cadrul sistemului, situatie
care, practic, reduce posibilitatea izolarii unor eventuale probleme privind deprecierea apei sau
aparitia unor stari de imbolnavire;
- mentinerea in cadrul aceleasi unitati de crestere a unei biomase de cultura, alcatuita din
clase diferite de marime, necesita fie compartimentarea bazinului (dificil de realizat in cazul
bazinelor circulare) fie amestecul claselor de marime (conditie imposibil de satisfacut in cazulspeciilor ce manifesta fenomenul de canibalism). Un astfel de amestec exacerbeaza variabilitatea
in interiorul claselor de marime ajungandu-se, la un moment dat, urmare a relatiilorconcurentiale la hranire, ca un procent insemnat din populatia piscicola sa-si diminueze ritmul de
crestere;
- mentinerea unei calitati corespunzatoare a apei impune un management adecvat al
populatiei bacteriene din biofiltre, precum si al biomasei de cultura. Acest deziderat se realizeaza
mai eficient cu biofiltre special construite pentru incarcari moderate ale unitatilor de crestere
decat cu biofiltre comerciale de capacitate mare intalnite in practica tratarii apelor uzateorasenesti;
- la alegerea variantei de management care sa asigure, in conditii optime, incarcareapermanenta a sistemului la nivelul capacitatii portante trebuie sa se tina cont de faptul ca
eficienta economica a unui sistem recirculant este determinata, in mare masura, de nivelul
cheltuielilor necesare pentru realizarea investitiei (amenajari, constructii, instalatii, echipamente).De aceea, in multe situatii, nu este posibil sa se finanteze configuratiile de sistem recirculant ce
necesita volume mari, costisitoare, de lucrari de terasamente. Din acest punct de vedere sunt
restrictive variantele de management tehnologic ce prevad aerarea apei cu contactori de tip tub Usau limpezirea acesteia cu sisteme de filtrare centralizate, de mari dimensiuni; contactorii de tip
U presupun lucrari complexe de terasamente in vederea asigurarii submergentei necesare, iar
sistemele de filtrare necesita bazine de sedimentare de dimensiuni apreciabile care realizeaza
decantarea solidelor grosiere.
Luand in considerare aceste aspecte, se desprinde concluzia ca marimea sistemului de
productie este esentiala in definitivarea configuratiei sistemului in ceea ce priveste facilitatiletehnologice si echipamentul hardware pentru monitoringul si controlul calitatii apei, precum si la
alegerea celei mai eficiente metode de mentinere a incarcarii continue a unitatilor de crestere la
un nivel optim.
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
Mentinerea productiei in flux continuu
Viabilitatea economica a sistemelor recirculante din acvacultura este dependenta, deseori,de existenta unei piete adecvate care sa asigure desfacerea pestelui ajuns la talia
comercializabila.
Un important avantaj pe care il confera cresterea pestilor in sisteme recirculante consta in
disponibilitatea continua si la niveluri constante a produsului destinat pietii. Aceasta presupune
mentinerea unei incarcari continue a sistemului si popularea periodica a acestuia cu puiet avanddiferite clase de marime, pe masura recoltarii pestelui de talie comercializabila.
Pentru a asigura o livrare ritmica a pestelui de talie comercializabila este necesar, in
majoritatea cazurilor, sa se asigure stocarea acestuia pentru perioade scurte de timp, dupa
pescuit, in bazine depozit, corespunzator dimensionate. Pe durata pastrarii pestelui in aceste
bazine nu se administreaza hrana, motiv pentru care sistemele de aerare si filtrare folosite pentruconditionarea calitatii apei sunt relativ simple. Obisnuit, mentinerea unei calitati corespunzatoare
a apei in bazinele-depozit presupune racirea acesteia si limpezirea cu filtre cu nisip, de inaltapresiune. In cazul unor densitati foarte ridicate de populare se recomanda utilizarea zeolitilor
pentru indepartarea amoniacului rezultat din deseurile metabolice
Concluzii
Sistemele recirculante din acvacultura asigura o multitudine de avantaje ce pot fisintetizate in posibilitatea obtinerii unor productii de peste in conditii de mediu controlate, pe tot
parcursul anului, prin eliminarea restrictiilor legate de resursa de apa (sub aspect cantitativ si
calitativ) si de regimul climatic. In multe cazuri, aplicarea acestor sisteme de crestere in
acvacultura este limitata de costul ridicat al facilitatilor tehnologice si echipamentelor pentru
controlul calitatii apei, pe masura complexitatii acestora. Comparativ cu sistemele traditionale decrestere din acvacultura, sistemele recirculante presupun un management operational continuu si
complex si, deci, costisitor.
Valoarea ridicata a costurilor initiale si a celor de operare impun ca echipamentele ce
asigura controlul calitatii apei in cadrul sistemului sa functioneze continuu si la nivelulparametrilor proiectati.
Criteriul cel mai elocvent de apreciere a capacitatii operationale a oricarui sistemrecirculant consta in valoarea medie a nivelului intensitatii hranirii pe care sistemul il poate
mentine in regim stabil.
Satisfacerea acestui criteriu reprezinta dezideratul principal avut in vedere la proiectarea
parametrilor functionali ai echipamentelor de aerare si filtrare.
Orice fluctuatie semnificativa a nivelului intensitatii hranirii fata de valoarea medie
optima are drept rezultat reducerea eficientei operationale si, prin aceasta, diminuarea
capabilitatii sistemului de a functiona la un nivel performant, acceptabil din punct de vedereeconomic.
-
5/19/2018 Ingineria Si Managementul Tehnologic Al Sistemelor Recirculante Din Acvacu...
http:///reader/full/ingineria-si-managementul-tehnologic-al-sistemelor-recirculante-
Atingerea, respectiv mentinerea unor niveluri cat mai eficiente de operare ale unui sistem
presupun un control adecvat al calitatii apei folosind tehnologii si echipamente hardware
integrate, un management riguros al administrarii hranei si aplicarea unor tehnici performante deconservare a energiei.
Bibliografie selectiva
Chen, S., Timmons, M.B., Aneshansley D.J., Bisogni, J.J. 1993. Suspended solidscharacteristics from recirculating aquacultural systems and design implications.
Aquaculture 112:143-155.
Cristea V., Ceapa, C., Rauta, M., Stefanescu V. 1998. Oportunitatea si conditiile introducerii
sistemelor superintensive in acvacultura Romaniei. Proceedings of Aquarom. 98
Simposium, Galati, Romania, May 18-22: 196-200.
Losordo, T.M., Masser M.P., Rakocy J., 1999.Recirculating aquaculture tank productionsystems. A review of component options.SRAC Publication No. 453.
Losordo, T.M., Masser M.P., Rakocy J., 1998.Recirculating aquaculture tank productionsystems. An overview of critical considerations.SRAC Publication No. 451.
Losordo, T.M., Westers H. 1994. System carriyng capacity and flow estimation.In Timmons,M.B., Losordo, T.M. (Eds.), Aquaculture Water Systems: Engineering Design and
Management. Elsevier, New York: 9-60
Singh, S., Ebeling, J., Wheaton, F. 1999. Water quality trials in four recirculating aquacultural
system configurations.Aquacultural engineering 20 (2): 75-84
Summerfelt, S.T., Vinci, B.J., Piedrahita, R.H. 2000. Oxygenation and carbon dioxide control in
water reuse systems.Aquacultural engineering 22 (1-2): 87-108
Suresh, A.V., Lin, C.K. 1992.Effect of stocking density on water quality and production of redtilapia in a recirculated water system. Aquacultural engineering 11 (1): 1-22
Thoman, E.S., Ingall, E.D., Davis D.A., Arnold C.R. 2001. A nitrogen budget for a closed,
recirculating mariculture system. Aquacultural engineering 24 (3): 195-211
Timmons M., Thomas M. Losordo, 1994.Aquaculture Water Reuse Systems: Engineering designand management. Developments in Aquaculture and Fisheries Science, Elsevier, Vol. 27.
346 p.
Timmons, M.B., Summerfelt S.T., Vinci, B.J. 1998.Review of circular tank technology and
management. Aquacultural engineering 18 (1):51-69
Wong, K.B., Piedrahita, R.H. 2000. Settling velocity characterization of aquacultural solids.Aquacultural engineering 21 (4): 233-246
top related