Técnicas de Produção de Peixe e Renovação de Água

Uso de Bio-filtros na Criação de Peixe (Tilápia) em Tanques

Produções de Tilápia da ordem de 25 a 50 kg/m3 de água ao final de uma safra, 4 – 6 meses, podem ser obtidas em tanques sem troca ou renovação de água com uso de filtros biológicos. Em uma boa condição de crescimento, larvas de peixe com 1 gr são criadas em viveiros berçários até 20 – 40 gr em 5 – 8 semanas e, então, estocadas para crescerem em viveiros.

Em um bom regime de temperatura, os machos apresentam crescimento de até 200 gr em 3 – 4 meses, 400 gr em 5 – 6 meses e 700 gr dentro de 8 a 9 meses. Se o ciclo for maior que 5 – 6 meses, na tentativa de produzir filés, corre-se o risco de fêmeas não revertidas, incluídas não intencionalmente no tanque, desovem.

O principal problema das altas concentrações de peixe em termos de qualidade de água, vem do fornecimento diário de ração (base 1-5% da biomassa) e da consequente produção de dejetos. Quantidade de ração que os peixes conseguem ingerir em condições de boa qualidade de água e temperatura, de acordo com a idade, é aproximadamente a seguinte:

Tipos de Criação de Peixe

Produtos tóxicos aos peixes são a amônia (NH4) e seu instável e altamente venenoso par iônico, o amônio (NH3). Este produto, em pH alcalino, se concentra causando a morte dos peixes rapidamente por envenenamento do sangue. Outro produto formado na decomposição, é o nitrito (NO2), também venenoso, e o gás carbônico (CO2). Este último, em altas concentrações,

diminui a apetência dos peixes, retardando o crescimento. O CO2 também causa redução do pH da água pela formação do acido carbônico (COOH) e promove o desenvolvimento de algas fotossintéticas que o usam como fonte de carbono (nutriente). Estas algas por sua vez, embora não tóxicas, conferem à carne dos peixes gosto desagradável.

Entre os vários fatores que determinam o desenvolvimento da Tilápia e outros peixes tropicais, cita-se a temperatura que, idealmente, deverá estar entre 25 a 27ºC. Aeróbios, os peixes necessitam do oxigênio para seu metabolismo. Sua concentração na água depende da temperatura, altitude e salinidade.

O oxigênio dissolvido (OD) na água pode variar entre 0 e 13 mg/l; águas a 15ºC podem conter até 10 mg de OD e a 30º C, apenas 7,6 mg/l. O oxigênio, 21% do volume da atmosfera, na água, se encontra dissolvido por contato com o ar ou por atividade das plantas fotossintéticas que vivem na água. Peixes tropicais são mais resistentes a baixos níveis de oxigênio do que peixes de águas frias. Níveis de OD abaixo do ideal provocam estresse, redução da alimentação e da conversão alimentar, tornando os peixes mais suscetíveis a doenças. A concentração ideal de OD no tanque é em torno de 5 mg/l, suficiente para as atividades dos peixes, oxidação da matéria orgânica e desenvolvimento dos microrganismos do biofiltro.

Demanda de Oxigênio

O oxigênio dissolvido na água é usado intensamente pelos microrganismos decompositores da matéria orgânica, fazendo concorrência às necessidades dos peixes. O oxigênio se dissolve e se incorpora na água por difusão superficial e por ação dos microrganismos fotossintéticos como as algas. Estas, entretanto, enquanto o liberam para a água durante o dia, à noite o consomem, produzindo dióxido de carbono (CO2) para a água. A difusão superficial do oxigênio, numa situação natural, representa apenas 5% do total de oxigênio, mas, se na superfície houver vento e ondulação, a tensão superficial pode ser quebrada e esta pequena participação pode ser aumentada.

Em lagos naturais observamos presença de O2 (3 a 5 mg/litro) apenas nos primeiros metros, caindo rapidamente para zero abaixo dos 3 metros de profundidade devido à existência da aeração superficial e à produção de O2 via microrganismos fotossintetizantes nesta zona. Os peixes demandam oxigênio dependendo da espécie, da temperatura, da idade e da atividade.

A presença de oxigênio dissolvido na água (OD) é fundamental para o desenvolvimento dos peixes; teores entre 0 e 1 mg/litro são letais, entre 2,5 e 3,5 os peixes sobrevivem sem estresse, e acima de 4,5 mg/litro o aproveitamento da ração é melhor, doenças são raras e a água mais límpida. Na falta de OD na água podem se observar os peixes na superfície procurando respirar.

A amônia é encontrada na água na forma de NH3 (amônio) e de NH4 (amônia), o primeiro é altamente tóxico, ocorrendo no tanque de acordo com o pH e temperatura. As leituras dos testes práticos determinam a concentração das duas formas, amônio e amônia, o que explica a presença de peixes saudáveis em águas com mais de 20 mg/L de amônia em pH ácido. Com pH neutro a concentração de NH3 é relativamente baixa tendendo a aumentar com o pH. Concentrações de amônia total em torno de 6 ppm podem ocasionar alguns problemas aos peixes, principalmente com baixos níveis de OD. O ideal é que a concentração de amônia total fique abaixo de 1,5 a 2 ppm.

O nitrito (NO2-) é resultante do processo de oxidação de bactérias, principalmente as nitrossomonas sobre a amônia; o nitrato (NO3-), por sua vez, se origina num processo semelhante, a partir do nitrito, realizado por bactérias como as nitrobacter. O nitrito pode ser estressante para os peixes na concentração de 0,1 ppm; com uma concentração de 0,5 ppm o sangue pode adquirir uma cor chocolate dando origem a um sintoma conhecido como doença do sangue marrom. Esta mudança de cor no sangue se deve à concentração de ácido nitroso que oxida o íon ferroso da hemoglobina formando a metahemoglobina. Esta forma de hemoglobina não é capaz de transportar o oxigênio, matando os peixes por asfixia.

É por este motivo que, mesmo com uma concentração ideal de oxigênio, corremos o risco de não obter o desenvolvimento esperado dos peixes e de nos depararmos com peixes debilitados ou em alta mortalidade.

O nitrato é o produto final do biofiltro aeróbio, não causa muitos problemas aos peixes, mas deve ser retirado por propiciar o desenvolvimento de algas. A retirada do nitrato, por transformação em gás nitrogênio (N2) se dá no filtro biológico anaeróbio.

A alcalinidade representa a quantidade de carbonato de cálcio (CaCO3) presente na água; águas duras apresentam mais de 40 mg/litro. Águas com menos de 20 mg/litro apresentam baixa atividade no biofiltro. A alcalinidade se relaciona com o pH, gás carbônico e a nitrificação da amônia. As bactérias nitrificantes do bio filtro retiram o carbonato da água para formar o seu esqueleto e o processo de oxidação da amônia fornece energia para o processo. Aumentando o nível de amônia no sistema, se reduz a concentração de carbonato de cálcio e a falta deste elemento compromete o funcionamento do biofiltro. Monitoram-se os níveis de carbonato de cálcio para que fique entre 70 a 120 ppm. Para cada grama de amônia que entra no sistema são necessárias 7 gramas de carbonato de cálcio para sua neutralização.

A presença de CaCO3 também promove um efeito tampão na água, evitando grandes mudanças de pH geradas pela transformação do gás carbônico em ácido carbônico. O gás carbônico ou dióxido de carbono (CO2) é produzido pela respiração e decomposição da matéria orgânica no sistema. As concentrações de gás carbônico acima de 2 ppm acidificam a água pois o produto de transforma em ácido carbônico. O carbonato de cálcio pode evitar a mudança de pH formando uma solução tampão:
CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2

O CO2 é removido pela aeração da água e, em alguns casos, absorvido pelas algas. O pH, medida da concentração de íons hidrogênio na água, determina as condições ácidas ou básicas do sistema. Os valores de pH variam entre 0 e 14, sendo neutro o valor de pH = 7. Valores abaixo de 7 são considerados ácidos e acima, alcalinos ou básicos. Em águas muito ácidas, os peixes apresentam um excesso de produção de muco enquanto que em águas alcalinas o muco é ausente. O valor ideal deve ser mantido entre 7 e 7,5.

Qualidade, monitoramento, procedimentos e faixas de preferência:

Notas:

1. O método de Winkler é relativamente complicado, consumindo muito tempo, mas pode ser apropriado se o sistema de criação dispõe de poucos recursos. Os medidores de oxigênio dissolvidos são rápidos e convenientes , mas custam caro e exigem manutenção e regulagens constantes para funcionarem corretamente. Kits de análises colorimétricos são razoavelmente precisos e satisfatórios para análises de campo, mas às vezes difícil interpretar à noite com luz limitada. Se frequentemente são levadas leituras múltiplas, um medidor polarografico é o método preferido.

2. Sondas íon-específicas requerem instrumentação cara e sofisticada; eles não são práticos em situações comerciais. Uma possível exceção é um computador monitorador para sistema de recirculação intensivo. Uma variedade de equipamentos colorimétricos com preços moderados disponíveis para monitorar amônio e nitrito. É obtida maior precisão com um spectrophotometro. Se peixes forem criados a densidades altas, a amônia deveria ser monitorada através de métodos de analíticos precisos (por exemplo, APHA 1989; Boyd and Tucker 1992).

3. Medidores estão disponíveis com uma gama muito grande de preços. O desempenho depende de calibragem diária e manutenção regular. A calibragem é determinada com padrões conhecidos chamado solução tampão. Testes colorimétrico falta precisão , mas é rápido, econômico, e adequado para análises de campo.

4. Condutividade mede a capacidade da água para conduzir corrente elétrica; é relacionado diretamente à concentração de íons na água. Água destilada tem uma condutividade de 1 uMHOS/cm; águas natural de 20 a 1,500 uMHOS/cm. Os medidores de condutividade estão extensamente disponíveis e relativamente baratos. Refratômetros medem opticamente a salinidade de uma amostra de água; eles são caros e mais precisos em água salgada ou salobra.

5. Estes parâmetros deverão ser avaliados quando escolhemos a fonte de água.

Tratamento da Água – Teoria dos Biofiltros

A matéria Orgânica

A matéria orgânica em excesso na água, por dejetos, restos de comida, secreções dos peixes, folhas, etc., é constituída por proteínas, carboidratos, gorduras, óleos, uréia e fenóis. As proteínas, por decomposição, produzem nitrogênio, hidrogênio e oxigênio, podem conter fósforo, enxofre e ferro. O enxofre é responsável pelo aparecimento do gás sulfídrico (H2S), venenoso e de mau odor. Os carboidratos, gorduras e óleos contêm carbono, hidrogênio e oxigênio e são prontamente atacadas pelos microrganismos apodrecedores (bactérias, fungos, etc.). Os carboidratos estão presentes nos açúcares, amido, celulose, etc. e a ação bacteriana produz ácidos orgânicos que geram aumento da acidez na água (redução de pH).

Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)

No tratamento de água, a DBO é um dos parâmetros mais importantes por ser indicativo da quantidade de oxigênio necessário, dissolvido na água, que permita aos microrganismos decomporem estes materiais. A DBO mede a quantidade de matéria orgânica oxidável por ação de bactérias e, por tabela, o grau de poluição de uma água. É um índice de concentração de matéria orgânica por unidade de volume de água.

A decomposição da matéria orgânica ocorre em 2 estágios: primeiro, a matéria orgânica composta de carbono é oxidada pelas bactérias gerando CO2 e H2O, na segunda parte do processo se dá o ataque dos compostos nitrogenados gerando amônia (NH4), que é oxidada a nitrito (NO2) e, depois, a nitrato (NO3). O nitrato é prontamente assimilável pelas plantas como fertilizante e não apresenta maiores problemas à vida aquática.

Entre os microrganismos benéficos que fazem a decomposição da matéria orgânica temos as algas, as bactérias aeróbias, as anaeróbias e as facultativas.

As bactérias aeróbias precisam do oxigênio atmosférico para se desenvolver, as anaeróbias retiram o oxigênio da matéria orgânica e de produtos químicos, não precisam do ar atmosférico e, as facultativas, podem retirar e usar o oxigênio, para seu desenvolvimento, tanto do oxigênio atmosférico como de compostos orgânicos, quando de sua ausência.

Decomposição aeróbica de matéria orgânica:

A decomposição da ureia, componente da matéria orgânica, é rapidamente hidrolisada no início da decomposição transformando-se em amônia. Depois, com a presença de oxigênio atmosférico dissolvido na água, começa a segunda fase da decomposição, a chamada nitrificação ou oxidação biológica que transformará amônia em nitrito e nitrito em nitrato.

Demanda de Oxigênio e Sistemas SNatural de Oxigenação

A SNatural produz aeradores para tanques e lagos de várias potências e projetos.

(1) P15- difusor tipo plano/prato com 15 cm de diâmetro e vazão de até 50 litros de ar/minuto – auto afundante; (2) difusor tipo plano/prato com 20 cm de diâmetro e vazão de até 100 litros de ar/minuto – auto afundante; (3) profundidade de colocação do difusor para melhor oxigenação.

Cálculo da demanda do Oxigênio/Ar para o sistema

Exemplo: tanque de 2 x 2 x 1,5 m de profundidade (6 m3) com 80 kg de peixe por m3 ou 250 kg no tanque (500 peixes de 500 gr).

1) Demanda pelos microrganismos apodrecedores: Incorporação de matéria orgânica seca/dia: 5 kg de ração (1% da biomassa). DBO no tanque/dia = 140 mg de O2/litro ou 800 gr de O2/tanque/dia (6 m3) = 8 litros de ar/minuto.
2) Demanda dos peixes: 500kg de peixe x 150 mg O2/kg peso vivo/hora /60 minutos = 1,25 gr de O2/minuto ou = 5 litros de ar/minuto;

Demanda total = 8 + 5 = 13 litros de ar/minuto

Sistema SNatural

Sequência do tratamento de água intensificado:
Filtração e retirada da fase sólida das fezes e restos da ração;
Decomposição acelerada da matéria orgânica solúvel por incremento do filtro biológico com tempo de contato múltiplo;
Dois filtros de alto contato: filtro aeróbio e anaeróbio em processo sequencial.

O sistema permite:

Manutenção da qualidade da água sem algas verdes;
Conjugar hidropônia com piscicultura, aproveitando as perdas de ração e produção de fezes de peixe como adubo para plantas. No sistema se produzem hortaliças e verduras como

agrião, alface, temperos diversos, rúcula, tomates, etc… A produção de plantas sobre a água rica em nitrato é duas vezes mais rápida que no solo;
Economia de 57% se o peixe produzido for usado para consumo próprio.

Uso, Tanques e Sistema de Aeração