Piscicultura em Sistema de Recirculação de Água (SRA)

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22/03/2014
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Piscicultura em Sistema de 
Recirculação de Água (SRA)
Prof. Galileu Crovatto Veras
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE ESTUDOS COSTEIROS
FACULDADE DE ENGENHARIA DE PESCA
Onde são mais utilizados
� Laboratórios de pesquisa
� Cultivo e manutenção de peixes ornamentais
� Larvicultura de algumas espécies
� Aquários públicos
Onde são mais utilizados Onde são mais utilizados
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Onde são mais utilizados Utilização em Escala Comercial
� Empreendimentos com peixes ornamentais
� Reprodução de tilápia
� Década de 90: Recria e Engorda de tilápia
� Larvicultura de camarão
Razões do Insucesso do SR
� Alto $ de implantação e operacional
� Desconhecimento dos princípios básicos 
� Falta de capacitação dos operadores
� Operação com componentes inadequados
� Incorreto dimensionamento
Razões do Insucesso do SR
� Ausência de componentes importantes
� Uso de rações de baixa qualidade
� Criação de espécies de baixo valor comercial
� Inadequado manejo sanitário e boas práticas de manejo
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Componentes Básicos do SR
� Tanques de cultivo
� Formatos
Componentes Básicos do SR
� Tanques de cultivo
Entrada de 
água
Dreno central
Dreno de 
superfície
Decantador 
ou cone
4 Tubo de drenagem
Componentes Básicos do SR
� Decantadores e filtros mecânicos
� Decantador ou cone: 
• Partículas > 100 micra ou 0,1mm
� Filtro mecânico: 
• Partículas entre 40 e 100 micra
• Telas finas
• Filtros fechados (areia, cascalho – filtros de piscina)
� Fracionador de espuma: 
• Partículas < 40 micra
Componentes Básicos do SR
� Decantadores e filtros mecânicos
• 5- Decantador ou cone: partículas > 100 micra ou 0,1mm
• 6- Filtro mecânico: partículas entre 40 e 100 micra
• 7- Fracionador de espuma: partículas < 40 micra
Filtro 
mecânico
Fracionador 
de espuma
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Componentes Básicos do SR
� Biofiltros
� Sistema de aeração/oxigenação
� Sistemas de bomba e tubulações de drenagem e retorno
Componentes Básicos do SR
� Unidade de Quarentena
Tipos de SR
� Sistema com uma única linha de tratamento de água
Tipos de SR
� Sistema com uma única linha de tratamento de água
� Desvantagens
• Risco de disseminação de doenças
• Tratamento do sistema todo é mais oneroso e menos eficiente
• Produtos utilizados podem prejudicar o biofiltro
• Não é possível realizar vazios sanitários
• Interferência em todo sistema quando há necessidade de reparo
� Vantagem
• Menor custo de implantação
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Tipos de SR
� Sistema com todos os tanques isolados
� Desvantagens
• Mais oneroso (investimento, operação e manutenção)
� Vantagem
• Maior segurança quanto ao controle sanitário
• Fácil intervenção para manutenção
Tipos de SR
� Sistema com todos os tanques isolados
Tipos de SR
� Sistema com baterias de tratamento de água independente
Pontos Fundamentais para o 
Funcionamento do SR
� Manutenção do Bem Estar dos Peixes
� Aporte de Resíduos Sólidos
� Processo de Nitrificação
� Restauração do Oxigênio e Eliminação do Gás Carbônico
� Condução do Fluxo de Água
� Segurança
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Pontos Fundamentais para o 
Funcionamento do SR
� Manutenção do Bem Estar dos Peixes
• Alimentação com ração de alta qualidade
• Manutenção da qualidade da água
• Manejo correto para a espécie
Pontos Fundamentais para o 
Funcionamento do SR
� Aporte de Resíduos Sólidos
� Sólidos: fezes e sobras de ração
� 20 a 30% da ração ofertada
� O volume de sólidos depende: 
• Qualidade da ração; 
• Manejo alimentar adotado; 
• Qualidade da água
Pontos Fundamentais para o 
Funcionamento do SR
� Aporte de Resíduos Sólidos (3 Grupos)
� Sólidos Decantáveis
• > 100 micra: 50% dos sólidos totais
• Facilmente concentrados no dreno central
• Retirados pelos decantadores ou cones
� Sólidos em Suspensão
• 40 a 100 micra: 25% dos sólidos totais
• Saem dos tanques suspensos na coluna d’ água
• Removidos pelos filtros mecânicos (telas, areia)
� Sólidos Finos ou Dissolvidos
• < 40 micra (maioria < 20 micra): 25% dos sólidos totais
• Removido apenas pelo fracionador de espuma
Pontos Fundamentais para o 
Funcionamento do SR
� Aporte de Resíduos Sólidos (3 Grupos)
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Pontos Fundamentais para o 
Funcionamento do SR
� Processo de Nitrificação
� Remoção dos compostos nitrogenados
• Nitrossomonas: oxidam amônia à nitrito
• Nitrobacter: oxidam nitrito à nitrato
� Consumo de Oxigênio
• 4,6g de oxigênio � 1g de amônia oxidada à nitrato
� Produtos resultantes
• Gás carbônico
• Íons H+
Pontos Fundamentais para o 
Funcionamento do SR
� Processo de Nitrificação
� Planejamento do Biofiltro
• Dimensionamento para suportar a taxa de alimentação
• Nitrificação > Produção de amônia
• Remoção da NH3: 1m
2 área de contato � 0,2 a 0,6g de NH3 
� Área de contato dos Substratos
• 1m3 de areia fina* � 5.000m2 de superfície de contato
• 1m3 de areia grossa* � 3.000m2 de superfície de contato
• 1m3 de bioballs (3mm) � 1.700m2 de superfície de contato
� SR implantados em pisciculturas existentes
• Tanques escavados como biofiltro
• Microrganismos: decomposição dos resíduos sólidos
• Bactérias nitrificadoras, algas e macrófitas: remoção da NH3 e nutrientes
Pontos Fundamentais para o 
Funcionamento do SR
� Restauração do Oxigênio e Eliminação do CO2
� Consumo de Oxigênio pelo SR
• 1kg de ração � consome 400g de oxigênio do sistema
• 250g � cosumo direto pelos peixes
• 150g � consumo indireto pelas bactérias do biofiltro
� Reposição do Oxigênio
• Diretamente no biofiltro e/ou logo após
• Sopradores e difusores, bombas d’ água, aeradores de pá
• Cilindros de oxigênio (emergência)
Pontos Fundamentais para o 
Funcionamento do SR
� Condução do Fluxo de Água
• Parte por gravidade e outra por bombeamento
• Dimensionamento correto da bomba
� Segurança
• Sistema de backup confiável
• Geradores
• Linha de distribuição de gás oxigênio
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Pontos Fundamentais para o 
Funcionamento do SR
Dimensionamento do SR
� Exemplo de dimensionamento de diversos tanques 
compartilhando um único sistema de tratamento. SR deverá 
suportar uma taxa de alimentação de 100kg/dia.
� 1kg de ração:
• Consumo de 400g de oxigênio � 40kg de oxigênio (100kg)
• 300g de sólidos totais � 30 kg de sólidos totais (100kg)
• 30g de amônia no sistema � 3kg de amônia (100kg)
� Remoção dos sólidos totais: 30kg/dia
• 15 kg decantáveis
• 7,5 kg suspensão 
22,5kg removidos pelo 
filtro mecânico
Dimensionamento do SR
� Exemplo de dimensionamento de diversos tanques 
compartilhando um único sistema de tratamento. SR deverá 
suportar uma taxa de alimentação de 100kg/dia.
� Dimensionamento do Biofiltro
• Capacidade de remoção: 0,3g/amônia/m2/dia
• Superfície de contato da Brita: 420m2/m3
0,3g amônia--------------1m2
3000g----------------- X
X = 10.000m2 de superfície
420m2--------------1m3
10.000m2------------- X
X = 24m3 de brita
Dimensionamento do SR
� Exemplo de dimensionamento de diversos tanques 
compartilhando um único sistema de tratamento. SR deverá 
suportar uma taxa de alimentação de 100kg/dia.
� Dimensionamento do Sistema de Aeração
• Difusor de 1HP: 0,3kg de oxigênio/hora � 7,2kg/24 horas
1HP--------------7,2kg de oxigênio/dia
X----------------- 40kg de oxigênio/dia
X = 5,5HP
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Dimensionamento do SR
� Exemplo de dimensionamento de diversos tanques 
compartilhando um único sistema de tratamento. SR deverá 
suportar uma taxa de alimentação de 100kg/dia.
� Estimativa da biomassa instantânea
• Alimentação de 3% da biomassa
3kg de ração--------------100kg de peixe
100Kg de ração---------- XX = 3.300 kg de peixes
Dimensionamento do SR
� Exemplo de dimensionamento de diversos tanques 
compartilhando um único sistema de tratamento. SR deverá 
suportar uma taxa de alimentação de 100kg/dia.
� Estimativa do volume do sistema para uma densidade de 20kg/m3
� Estimativa da produção de peixe em 1 ano (CA = 1,5)
20kg de peixe----------------------1m3 de água
3.300Kg de peixe------------------X
X = 170m3 de água
1,5 kg de ração-------------------------------1kg de peixe
100Kg de ração/dia x 365 dias----------- X
X = 24.000 kg de peixe/ ano
Dimensionamento do SR
� Exemplo de dimensionamento de diversos tanques 
compartilhando um único sistema de tratamento. SR deverá 
suportar uma taxa de alimentação de 100kg/dia.
� Estimativa da vazão do sistema para que não falte oxigênio
� Considerar água de chegada com 6g/m3 e saída 3g/m3
1kg de peixe--------------0,2g de oxigênio/hora
20Kg de peixe-------------X
X = 4g de oxigênio/m3 de água/hora
6 g de O2/m3 /hora - 4g de O2/ m3/ hora = 2 g de O2/ m3/hora
(3g/m3/hora) / (2g/m3/hora) = 1,5 troca por hora
Vazão do sistema = 170m3 (volume do sistema) x 1,5 = 255 m3/ hora
Aeração pode ser reduzida se aplicada aeração diretamente nos tanques
Dimensionamento do SR
� Exemplo de dimensionamento de diversos tanques 
compartilhando um único sistema de tratamento. SR deverá 
suportar uma taxa de alimentação de 100kg/dia.
� Estimativa do tempo para acionamento do backup (3 g/m3)
� Considerar água de chegada com 6g/m3 e saída 3g/m3
1kg de peixe--------------0,2g de oxigênio/hora
20Kg de peixe-------------X
X = 4g de oxigênio/m3 de água/hora
4 g de oxigênio/m3 ------------------- 1 hora
3g de oxigênio/m3 -------------------- X
X = 0,75 horas ou 45 minutos