Tecnología de la acuicultura en circulación, Parte 1 Defensor mundial de la acuicultura

Antes del almacenamiento, desarrolle bacterias nitrificantes en el biofiltro.

Las células bacterianas nitrificantes crecen en todas las superficies del medio de filtrado biológico, así como en las superficies húmedas del sistema de cultivo.

La filtración biológica es uno de los procesos más necesarios en la sección de filtración de un sistema de recirculación de acuicultura (RAS). El biofiltro es el lugar donde pueden vivir las bacterias nitrificantes y es el sitio principal de nitrificación biológica en el RAS.

Las bacterias nitrificantes utilizan residuos de nitrógeno disuelto excretados por organismos acuáticos cultivados. Todos los organismos cultivados, vertebrados o invertebrados, peces o crustáceos, generan desechos durante la alimentación. Los peces emiten amoníaco, principalmente por sus extremos, que se disuelve en el agua en la que viven. Este residuo es tóxico para los peces y es un factor de estrés ambiental que causa pérdida de apetito, pérdida de la tasa de crecimiento y el potencial de muerte en altas concentraciones.

Bacterias nitrificantes

Afortunadamente, las bacterias naturales pueden oxidar el amoníaco, usarlo para el crecimiento y convertirlo en nitrógeno nitrito. Es un proceso aeróbico que consume oxígeno disuelto en agua.

Las bacterias que convierten el amoníaco en nitrito pertenecen colectivamente a la familia Nitrosomonas. Al igual que el amoníaco, el nitrito producido por estas bacterias es tóxico para los organismos acuáticos y debe oxidarse aún más a una forma de nitrógeno menos tóxica. Esto se logra con bacterias de la familia de las nitrobacterias naturales. Estas bacterias metabolizan y oxidan el nitrito y lo convierten en nitrato. El oxígeno también se consume en la producción de nitrato. El nitrato, el producto final de la conversión de amoníaco y nitrito, es relativamente no tóxico al nivel de 50-200 mg / l que normalmente se encuentra en RAS.

Para una discusión excelente y detallada de las bacterias nitrificantes y el proceso de nitrificación, ver Daniel Hagopian y John Riley, publicado en octubre de 1998 en Aquaculture Techniques.

Conceptos básicos del biofiltro

El medio de filtrado biológico está hecho de un material no corrosivo, como plástico, fibra de vidrio, cerámica, arcilla o roca, que tiene una gran cantidad de células bacterianas nitrificantes en la superficie que pueden colonizar. Para hacer que los biofiltros sean más compactos, generalmente se elige un material con una unidad de área grande. Esta unidad de medida se conoce comúnmente como superficie media especial (SSA).

En pocas palabras: cuanta más superficie esté disponible, más células bacterianas se pueden cultivar y mayor es la capacidad de nitrificación, lo que significa una mayor tasa de alimentación al sistema. Aunque los medios de biofiltro con un SSA más alto son más compactos, tenga en cuenta que algunos biofiltros con un SSA más alto pueden obstruirse con bacterias. Por lo tanto, debe haber un equilibrio entre un alto SSA y un biofiltro confiable con propiedades de autolimpieza.

Las células bacterianas nitrificantes crecen en todas las superficies del medio de filtrado biológico, así como en todas las superficies húmedas del sistema, como el interior de los tubos y las paredes del tanque. La nitrificación atribuida a bacterias distintas de las del biofiltro se denomina a menudo nitrificación pasiva, que puede representar hasta el 10 por ciento de la nitrificación total del RAS. Las bacterias siguen un ciclo continuo de crecimiento y multiplicación, maduración y muerte, así como la eliminación y sustitución del medio por nuevas células.

Inicio de biofiltros

Iniciar un biofiltro significa controlar y controlar la siembra de células bacterianas nitrificantes en un medio de filtrado biológico. El biofiltro se inicia agregando bacterias al sistema, lo que se puede hacer de varias maneras. Las bacterias nitrificantes pueden introducirse con agua o medios de biofiltro que ya estén en el sistema activo, sedimentos de estanques o una pequeña cantidad de animales «iniciadores». Estos animales tienen que sobrevivir a concentraciones elevadas de amoníaco y nitrito, mientras que las células bacterianas se multiplican y colonizan el entorno del biofiltro. Además, un producto bacteriano comercial puede proporcionar un comienzo adecuado.

Cualquiera que sea el método que se utilice para agregar bacterias al sistema, siempre existe el riesgo de introducir patógenos. La elección del método debe evaluarse como parte del plan general de gestión y bioseguridad de la instalación.

Los proveedores ofrecen muchas mezclas de bacterias nitrificantes cultivadas para uso marino y de agua dulce. Están disponibles como polvos secos o suspensiones líquidas concentradas. Pueden llegar como un cultivo refrigerado con los químicos inorgánicos necesarios para su dieta inicial cuando ingresan.

Aunque no es esencial, estas preparaciones bacterianas pueden reducir el tiempo necesario para crear un biofiltro. Siga las recomendaciones de los fabricantes al utilizar estos productos. Algunos operadores afirman, y los científicos han experimentado, que los cultivos bacterianos son esenciales para iniciar biofiltros en condiciones de cultivo marino o salobre con una salinidad superior a 15 ppt.

Inicio fresco

Una estrategia para iniciar un biofiltro, a veces llamado método de arranque en frío, consiste en almacenar el producto cultivado que pretende comercializar sin activar el biofiltro. Esta es una práctica arriesgada y los operadores deben estar preparados para lidiar con aumentos rápidos en las concentraciones de amoníaco y nitrito a través del intercambio de agua. La alimentación debe reducirse o detenerse hasta que se complete la activación del biofiltro.

La ventaja del método de arranque en frío es el uso de bacterias que ingresaron al sistema con los primeros animales, ya que las bacterias debían estar bien adaptadas a las condiciones de origen de estos animales. Sin embargo, esta activación pasiva del biofiltro puede ser un proceso lento y estresante para los animales y el operador del sistema.

Un método más preferido es desarrollar bacterias nitrificantes en un biofiltro antes del almacenamiento. La siembra inicial y el cultivo de bacterias nitrificantes reducen el estrés en el ganado recién sembrado, acorta el ciclo de crecimiento con una mayor tasa de alimentación desde el primer día de siembra y crea una mejor calidad del agua que mejora la salud, la tasa de crecimiento y la supervivencia.

Nota. Este artículo se basa en la hoja informativa de los autores sobre Cómo iniciar un biofiltro publicada por el Departamento de Agricultura del Sur del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (Publicación SRAC 4502, 2012).

(Nota del editor: este artículo se publicó originalmente en la edición de enero / febrero de 2015 de ).

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