Optimización de los sistemas de tecnología de biofloc de Tilapia, parte 1 Abogado de acuicultura global

Responsabilidad


Diseño de ingeniería de Chambo Fisheries, el parque de tanques bioflock de tilapia más grande del mundo

tilapia biofloc
Chambo pesca ocho baterías de tanques de atún rojo de cultivo continuo de múltiples cohortes consecutivas.

La experiencia con la tilapia en la tecnología de biocombustibles (BFT), donde la tasa de alimentación desde el aire es al menos de cuatro a cinco órdenes de magnitud más alta que en los sistemas de BFT para camarones, es limitada. Las áreas particularmente limitadas son los sistemas de conocimiento que se enfocan en la economía de la ingeniería BFT, los sistemas de alimentación de tilapia y la bioenergía, los factores de costo y la economía de esta nueva tecnología en comparación con los sistemas de acuicultura de tilapia convencionales. La bien pensada experiencia adquirida en la pesquería de Chambo en Malawi, África, y descrita aquí, ha ayudado a llenar muchas de estas lagunas de conocimiento.

Chambo Fisheries es posiblemente la granja de tanques BFT de tilapia más grande del mundo y la granja de tanques más grande de África en las afueras de Blantyre, Malawi. La granja inició operaciones en 2013 sobre la base de la producción obligatoria de tilapia en Mozambique (O. mossambicus) y tilapia Shiranus (O. shiranus) restricciones a la importación y cultivo de razas artificiales de tilapia del Nilo (O. niloticus) país.

A pesar del lento crecimiento de genes silvestres O. mossambicus y O. shiranus en comparación con las mejores razas O. niloticus, una serie de factores, incluido el buen sabor sin purificación, las bajas tasas de conversión de alimento (FCR), el potencial de producción durante todo el año (en un estanque con poca energía solar con calefacción adicional) y los factores favorables del mercado en Malawi y a nivel regional, hacen que las pesquerías de chambo estén potencialmente listas para expandir.

La arquitectura del sistema fue iniciada por el autor como SustAqua Fish Farms (Pty) Ltd. un gerente técnico que desarrolló planes agrícolas, cronogramas de producción, sistemas de gestión y llevó a cabo capacitación en la puesta en marcha, el seguimiento y la gestión.

Diseño de fincas integradas verticalmente

Chambo Fisheries opera actividades agrícolas integradas verticalmente, que incluyen una instalación de cuarentena, la expansión de los tanques de incubación, una sala de incubación artificial para los huevos para incubar extraídos de las hembras, un sistema de vivero especial, tanques de limpieza, un molino de alimentos húmedos y una planta de hielo e instalaciones de almacenamiento en frío. que BFT. La figura 1 ilustra el ciclo de vida de la granja. O. shiranus tilapia en las pesquerías de Chambo.

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Figura 1: Ciclo de vida de cultivo de tilapia Shiranus (Oreochromis shiranus) de un módulo BFT de cuatro tanques que produce hasta 400 toneladas de pescado de 218 gramos por año.

La tilapia Shiranus alcanza un peso promedio al por mayor de 218 gramos en 189 días desde la eclosión a 27-29 ° C.Aunque los peces se limpian para mejorar la calidad del sabor, no es necesario en los sistemas de BFT bien administrados porque los peces no tienen un olor desagradable. . El pescado se vende entero en hielo y no se procesa en el lugar.

La granja cuenta con ocho grandes tanques de cultivo redondos (con extremos en R) con una capacidad de crecimiento efectiva de 766.000 litros, capaces de producir hasta 100 toneladas de tilapia por tanque por año o hasta 130 kilogramos por metro cúbico (kg / m3) por año a través de varias cohortes, planes de producción consecutivos y continuos, aunque la densidad promedio es solo de unos 20 kg / m3 (Figura 1). La gestión pesquera de Chambo está dirigiendo actualmente la finalización del hardware del sistema de calefacción a 80 toneladas por tanque de crecimiento por año.

Debido al clima más fresco a 1130 metros sobre el nivel del mar en Blantyre, además de la necesidad de invernaderos, todos los edificios de producción también requerían un flujo solar bajo (SSP) y un sistema de hidrocalentamiento que contenía calor de acero inoxidable debajo de los invernaderos. intercambiadores de calor integrados en el piso del tanque y controlados por bombas intercambiadoras de calor operadas por termostato.

Mayor eficiencia y productividad a través del diseño de ingeniería y la filosofía de gestión de inventario aceptada

El diseño de la granja se adapta para aprovechar la producción secuencial continua, donde cada tanque de cultivo se siembra y se cosecha cada tres semanas. Esta filosofía de gestión de las poblaciones de peces es posible gracias al uso de secciones con cribas (Figura 3), en las que el pescado se transporta por medio de una cinta transportadora a una sección más grande cada tres semanas mediante simples cribas penetrantes y notas especialmente diseñadas.

tilapia con tecnología biofloc
Una vista interna de un tanque de crecimiento de atún rojo de 766 metros cúbicos (capacidad efectiva) en la pesquería Chambo, que muestra las cámaras revisadas que permiten el uso de un plan de producción secuencial continuo.

Este método de gestión aumenta en gran medida la relación producción: capacidad (relación P: C) en el sistema de lotes de alrededor de 2,9 a 5,5-6,2: 1, produciendo alrededor de 4,6-5,8 toneladas de pescado comercializable cada tres semanas, o aproximadamente 17 veces al año y aumenta significativamente la rotación de cultivos O. niloticus para esta ilustración (Tabla 1 y Figura 2).

El uso de un sistema de producción secuencial de múltiples cohortes esencialmente aumenta el volumen de producción 2.5 veces y reduce los costos de capacidad de entrada en un 60 por ciento cuando se considera un sistema de producción por lotes, lo que da como resultado una relación P: C efectiva de solo 2.9: 1. La viabilidad se ha mejorado significativamente en más del doble, la producción se basa en la misma inversión en equipo e infraestructura que el sistema de producción por lotes. Esta innovación única de SustAqua Fish Farms (SAFF) fue iniciada por una empresa en el Medio Oriente, primero en dos granjas RAS y una tercera granja RAS en Malawi, y se denomina enfoque de granja de tanque único SAFF.

Kourie, BFT, Tabla 1

Parámetro / indicador Lotes Múltiple Ventajas de varios lotes consecutivos
Capacidad de carga de pescado, toneladas de pescado (para capacidad de carga de alimento) 13,89 16,61 Mayor tasa de alimentación por unidad de biomasa
Número de permisos de cohorte por año, n 2,897 17,4 Limpieza más frecuente
Producción anual, toneladas 40 101 150.1% mayor producción anual
Producción: relación de potencia (relación P: C) 2,897 6.06 109,3% de aumento en la relación P: C
Rendimiento anual, kg / m3 52,5 131,3 150,1% más de rendimiento
Capacidad de entrada por unidad de producción de pescado, kWh / kg 4.24 1,70 60% de ahorro de energía
Disponibilidad de carga de alimento,% de capacidad (promedio / máximo X 100) 42,4 85,2 101,1% de aumento en la utilización de la capacidad

Indicadores de rendimiento de producción: Tanque de crecimiento SAFF de 766 metros cúbicos de tecnología SAFF Biofloc por lotes versus continuo (volumen de crecimiento efectivo) que cría todo el macho O. niloticus (cepa Xibaha).

Figura 2: Los tanques de cultivo de biofloc de la pesquería Chambo que operan en un sistema de producción secuencial continuo (GS = Estaciones de crecimiento 3-8) aumentan la producción en un 150% en comparación con el sistema de producción por lotes.

Todos los aspectos del diseño del tanque del extremo R de BFT tienen como objetivo minimizar los costos de capital y operativos al aprovechar al máximo el excelente entorno hidráulico creado por el diseño del tanque del extremo R integrado de SAFF. Los tanques de crecimiento BFT de terminal R incluyen un separador de láminas incorporado para atrapar y eliminar sólidos. El control de la concentración de flóculos en la columna de agua y el tiempo de retención de heces y materiales orgánicos (materiales muertos) se logra ajustando el tiempo de operación y el caudal de agua a través del separador laminar desde el desagüe del piso de ancho completo del tanque principal. . El agua se extrae a través de un separador laminar, provocando un diferencial principal en el extremo distal del canal central por medio de una bomba de elevación de aire multidiferencial, lo que permite controlar infinitamente la velocidad de bombeo.

Uno de los requisitos previos clave para el éxito de los tanques de cultivo continuo de atún rojo de las pesquerías Chambo es una ingeniería cuidadosa para evitar la acumulación de desechos sólidos en todo el sistema, así como el vaciado eficiente de los sólidos de los tanques dos veces al día.

El ajuste horizontal de la velocidad del agua entre 15 y 30 centímetros por segundo crea un efecto de flujo beneficioso al ajustar la profundidad de las palas de los aireadores del impulsor para ajustar la confianza horizontal para superar la fuerza de fricción de la masa de agua que se mueve en los tanques y las secciones con segmentos segmentados. tamiz. Esto mejora el gradiente de concentración de viaje de transferencia de oxígeno de ventiladores cuidadosamente seleccionados y colocados, que constan de cuatro difusores de piso de ancho completo con un intervalo estratégico a lo largo del eje longitudinal de los tanques y dos aireadores de 10 caballos de fuerza.

Se ha demostrado que el ejercicio moderado forzado induce hipertrofia muscular, mejora la tasa de crecimiento y reduce el gasto energético por acumulación de proteínas. Los peces alimentados aquí, incluso si se describen como tilapia, muestran un cambio en su metabolismo en condiciones de entrenamiento moderado constante para ganar energía para la actividad de natación y acumulación de proteínas principalmente de carbohidratos y lípidos, no de proteínas (mecanismo de supervivencia para evitar la pérdida de proteínas musculares). Esto da como resultado peces capturados con menor contenido de grasa, mientras que se reducen las tasas de conversión alimenticia (FCR), se aumenta el crecimiento, se mejora la textura de la carne (más firme) y se obtienen rendimientos de filete marginalmente más altos (peces más gordos en comparación con su longitud corporal).

Una de las preocupaciones del BFT es el aumento de los requisitos de energía para la mezcla, la aireación y el flujo de agua horizontal durante el transporte de sólidos a los canales de desechos. Independientemente de la filosofía de gestión de inventario, ya sea que la producción provenga de un cultivo por lotes o de un cultivo secuencial de múltiples cohortes, ambos modos de operación requieren una mezcla y un estímulo constantes. La ventaja de producir varias cohortes sucesivas es que, además del aumento de la rotación de cultivos, la eficiencia energética ha mejorado significativamente. La Tabla 1 muestra la demanda de energía de 4.24 kWh / kg de aumento de biomasa en un sistema por lotes, en comparación con solo 1.7 kWh / kg para un sistema de producción secuencial de múltiples cohortes a nivel del mar. Este resultado es bastante comparable al consumo de energía de las unidades en sistemas RAP más eficientes que crían tilapias.

En la segunda parte de este artículo, continuaré discutiendo los beneficios del atún rojo como una alternativa competitiva y sustentable, tecnología de corral de engorda intensiva y de bajo costo para la acuicultura de tilapia.

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