Gestión del nivel del agua, BMP reducen el uso de agua, efluentes de estanques

Los autores evalúan el sistema para reducir la liberación masiva de contaminantes potenciales

Las mejores prácticas de gestión que reducen el desborde son eficaces para reducir las emisiones contaminantes.

El tratamiento de efluentes de estanques de estanques para eliminar contaminantes potenciales es un problema de ingeniería complejo. Los estanques roscados se operan continuamente durante muchos años sin drenaje y solo se vacían después de fuertes lluvias o cuando los estanques se drenan para su renovación. Aunque los efluentes generalmente se diluyen en nutrientes y materia orgánica, su calidad varía mucho con el tiempo y entre los estanques individuales.

Por lo tanto, los sistemas de tratamiento de efluentes de estanques permanecerían varios días más en los días no utilizados. La carga hidráulica anual promedio en los sistemas de tratamiento sería baja, pero el volumen podría ser alto a corto plazo si ocurren emisiones. Por tanto, los sistemas deben diseñarse para el tratamiento rápido de grandes volúmenes de efluentes diluidos.

Debido a las dificultades para diseñar procedimientos rentables al final de la tubería, la mejor manera de gestionar el efluente de los estanques de bagres es implementar un sistema de gestión ambiental que consista en las mejores prácticas de gestión (BMP) que mejoren la calidad del agua antes de la descarga o reduzcan el volumen del efluente.

Estudio: BMP de gestión de aguas residuales

En un estudio de tres años de estanques de arcilla de 2,4 hectáreas en el noroeste de Mississippi, EE. UU., Los autores evaluaron un sistema de gestión ambiental para reducir la liberación masiva de contaminantes potenciales de los estanques de los canales. Los estanques se hicieron funcionar con un sistema de horneado de pescado de lotes múltiples y no se drenaron entre capturas.

Las emisiones masivas, producto de la concentración y el volumen, suelen ser más importantes para determinar el impacto ambiental de los efluentes que la concentración por sí sola. Por lo tanto, los autores eligieron prácticas que abordaron ambos factores que influyen en el control de masas.

Se utilizaron tres prácticas para reducir la concentración de contaminantes potenciales: limitar la cantidad diaria de alimento a 110 kilogramos por hectárea por día, usar alimento reducido en proteínas (28 por ciento) y mantener una densidad máxima de peces de 18.500 peces por hectárea. Se aplicó una cuarta práctica para reducir el volumen de aguas residuales: la gestión del nivel de agua mediante el «llenado de gotas».

Cuando se conduce el agua de goteo, el agua a bombear se agrega al estanque solo después de la evaporación e infiltración, lo que hace que el agua esté por debajo de un cierto nivel por debajo de la altura del dispositivo de desbordamiento del estanque. En este punto, se agrega agua del pozo, pero solo hasta otro nivel predeterminado, muy por debajo del desbordamiento del estanque. Con este enfoque, la mayor parte de la precipitación se captura y no se pierde como un desbordamiento.

Las emisiones de contaminantes y la producción de peces de los tres estanques de BMP se compararon cada dos semanas con las de los tres estanques llenos hasta la parte superior del tubo ascendente y se manejaron sin limitar la tasa de alimentación diaria. Los últimos estanques utilizaron un contenido de proteína del 32% y un esquema de siembra en el que se agregaron 24,700 peces por hectárea cada primavera.

Producción de pescado

La captura anual promedio fue BMP en estanques a 6,425 kilogramos por hectárea y en otros estanques a 6,250 kilogramos por hectárea. La similitud en la producción bruta entre los tratamientos fue sorprendente, ya que las densidades de población y las tasas máximas de alimentación fueron más altas en los estanques sin BMP. Aparentemente, incluso los estanques donde se utilizaron BMP trabajaron cerca de la capacidad máxima de producción de los estanques de arcilla en las condiciones del estudio.

Calidad, volumen de aguas residuales

La concentración de nitrógeno total, fósforo total, demanda bioquímica de oxígeno de cinco días y sólidos suspendidos totales en el efluente de los estanques de BMP fue solo ligeramente más baja que la de otros estanques. Por lo tanto, las prácticas de manejo de alimentos y peces aplicadas para reducir la concentración de contaminantes potenciales tuvieron poco efecto sobre las emisiones masivas.

La gestión del agua por goteo fue muy eficaz para reducir las emisiones. En promedio, 50 cm de agua fluían de los estanques de BMP cada año. Aproximadamente el doble de la cantidad de los otros estanques de prueba (Figura 1). Los desbordes anuales y estacionales variaron mucho según las condiciones meteorológicas. Por ejemplo, el desbordamiento de los estanques de BMP en 2001, especialmente en el año húmedo, fue de 74 cm, pero en 2003, un año relativamente seco, solo de 30 cm.

Figura 1: Efluente de desbordamiento de verano (mayo-octubre), invierno (noviembre-abril) y anual (promedio de tres años) de los estanques de estudio.

El impacto de la gestión del nivel del agua en el desbordamiento de los estanques fue mayor en verano, ya que las condiciones climáticas de verano (altas tasas de evaporación y precipitaciones breves y ocasionales) fueron tales que los estanques llenos de estanques por lo general tenían suficiente espacio para capturar casi toda la precipitación. Las precipitaciones invernales son más altas y más frecuentes en el noroeste de Mississippi, y los estanques permanecieron cerca del nivel de desbordamiento durante mucho tiempo. Como tal, gran parte de la precipitación invernal desapareció debido a que ambos estanques tuvieron que desbordarse.

Emisiones de contaminantes

En comparación con los estanques manejados convencionalmente, la liberación masiva de nitrógeno total, fósforo, sólidos suspendidos y la demanda bioquímica de oxígeno de cinco días de los estanques de BMP se redujo en más del 60 por ciento. Casi toda la disminución en el flujo másico se debió a la disminución en el volumen de aguas residuales resultante de la gestión del nivel de agua de los estanques de BMP.

Como en el caso del desbordamiento, el caudal másico disminuyó más en los meses de verano. En comparación con los estanques sin BMP, las emisiones totales de fósforo de los estanques de BMP disminuyeron en más del 90 por ciento en los meses de verano y solo en un 40 por ciento en los meses de invierno (Figura 2).

Figura 2: Emisiones masivas anuales de verano, invierno y promedio de fósforo total de los estanques de estudio.

Uso de agua subterránea

La práctica de llenar las gotas se desarrolló originalmente como un medio para ahorrar agua, por lo que no es sorprendente que la necesidad de bombear agua en los estanques de BMP fuera mucho menor. En promedio, se agregaron 18 cm de agua subterránea a los estanques de BMP cada año y 45 cm a otros estanques (Figura 3).

Figura 3: Uso anual de agua subterránea en estanques de estudio.

El uso del agua varió mucho de un año a otro. En 2001, numerosos paraguas de verano eliminaron la necesidad de estanques de BMP para el agua bombeada, mientras que se agregaron 41 cm de agua subterránea a los estanques que no son de BMP. El año 2003 fue mucho más seco. Se añadió un promedio de 25 cm de agua subterránea a los estanques de BMP y 55 cm a los estanques restantes.

(Nota del editor: este artículo se publicó originalmente en la edición de junio de 2006 de ).

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