Título
Tratamiento de efluentes de una planta piloto de producción hiper intensiva de tilapia nilótica con dos cepas de microalgas
Effluent treatment of hyper intensive pilot production plant of nile tilapia with two strains of microalgae
Autor
Julio Enrique Ramos Chávez
Colaborador
Manuel Alberto Segovia Quintero (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
El constante crecimiento de la industria acuícola y la disminución del recurso hídrico, han conducido al avance de nuevas técnicas de producción enfocadas a la optimización del uso del agua. En este sentido, los sistemas de recirculación acuícola (SRA) se desarrollaron para optimizar el uso de este recurso, con un recambio diario = 10% del volumen total del agua. Estos sistemas son una herramienta en la producción de especies de valor comercial como la tilapia nilótica (Oreochromys niloticus). La alta demanda en el mercado y las características específicas de la especie permiten cultivar en densidades de hasta 120 kg/m3 en SRA. Sin embargo, el uso de SRA para producción hiper intensiva se caracteriza por la generación de altas concentraciones de nutrientes en sus efluentes, como el nitrógeno amoniacal total (NAT), nitritos (NO2), nitratos (NO3) y fosfatos (PO4). Por lo anterior, el objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de remoción de nutrientes (NAT, NO2, NO3 y PO4) y la producción de biomasa de las microalgas Chlorella vulgaris y Scenedesmus obliquus en sistemas de cultivos estáticos y semicontinuos utilizando efluentes crudos generados en un SRA. Las cepas de microalgas S. obliquus (SCO1) y C. vulgaris (CLV2) fueron obtenidas de la colección del cepario del Departamento de Acuicultura del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada,(CICESE). La fracción disuelta de los efluentes obtenida de los SRA se colocó en garrafones de plástico con una capacidad de 19 litros. La capacidad de remoción de nutrientes de las microalgas en sistemas estáticos se evaluó usando 3 diferentes tratamientos (sintético, clorado y no clorado), se realizaron 3 bioensayos para cada especie en condiciones no controladas de luz y temperatura por un periodo 7 días. En los sistemas semicontinuos la capacidad de remoción de nutrientes de las 2 especies de microalgas, se evaluó en un volumen total de 17 litros en condiciones controladas de luz (7,500 ± 400 Lux) y temperatura (20 ± 0.6 °C) durante 17 días, utilizando un control y 1 tratamiento de efluente no clorado por cada especie de microalga. En los sistemas estáticos la capacidad de crecimiento de C. vulgaris (< 4 X 106 cél/ml) fue menor que la de S. obliquus (> 4 X 106 cél/ml). La dinámica de absorción de nutrientes fue diferente en cada uno de los bioensayos, debido a la naturaleza cambiante del efluente. Cuando se registraron concentraciones de NAT en el efluente, el consumo se llevó a cabo en 24 h en las 2 especies. Los NO2 registraron un aumento en concentración en los 3 tratamientos con las 2 especies. La remoción de NO3 fue < 50% en los 3 tratamientos con las 2 especies. Por otro lado, el consumo de PO4 fue > 60% con S. obliquus en los 3 tratamientos, mientras que con C. vulgaris fue > 98 % solo en el efluente sintético. En los sistemas semicontinuos S. obliquus resistió las condiciones de estrés ocasionadas por las diluciones, mientras que C. vulgaris solo permaneció durante 11 días. La capacidad de remoción al día 17 para S. obliquus fue del 100% de NAT, 97.2 % de NO2, 35.8% de NO3 y 20.4% de PO4. La remoción con C. vulgaris al día 11 fue de 100% de NAT, 18.7% para NO2, 0% de NO3 y 48.6% de PO4
The steady growth of the aquaculture industry and the decline of water resources have led to the development of new production techniques aimed to optime the water resource. Recirculating aquaculture systems (RAS) were developed to optimize the use of this resource operating with daily exchanges = 10% of the total water volume. RAS are currently used in the production of commercially valuable species such as Nile tilapia (Oreochromys niloticus). One of the most important characteristics of the RAS is the ability to grow fish in small spaces at high densities (up to 120 kg/m3). However, RAS are characterized by the production of high concentration of nutrients in the effluent, as: total ammonia nitrogen (TAN), nitrite (NO2), nitrate (NO3) and phosphate (PO4). Therefore, the aim of this study was to evaluate the removal nutrient capability (NAT, NO2, NO3 and PO4) and biomass production of two species of microalgae: Chlorella vulgaris and Scenedesmus obliquus in two different culture techniques, batch and semicontinuous using RAS effluents. Microalgaes S. obliquus (SCO1) and C. vulgaris (CLV2) were obtained from the collection of the Department of Aquaculture microalgae collection. The RAS effluents were placed in plastic container (19 l). In the first experiment, the microalgae removal nutrient capacity was evaluated in batch culture systems using 3 different treatments: treatment 1: synthetic effluent, treatment 2: chlorinated effluent and treatment 3: non-chlorinated effluent. Three bioassays for each species were carried out in outdoor conditions for 7 days. In the second experiment one bioassay was designed to evaluate the nutrient removal capability of both microalgae species in a semicontinuous culture system under controlled light (7,500 ± 400 lux) and temperature conditions (20 ± 0.6 ° C) for 17 days period. Three treatments were evaluated in this experiment: treatment 1 control, treatment 2 non-chlorinated effluent with SCO1, and treatment 3 non-chlorinated effluent with CLV2. In the batch culture systems C. vulgaris (<4 X 106 cells / ml) cell density was lower than S. obliquus (> 4 X 106 cells / ml). Nutrient uptake was different in each of the bioassays in experiment due to the changing nature of the effluent. NAT was removed in 24 h by both microalgae species. The NO2 concentration increase with time recorded in the 3 treatments in all bioassay for species. The NO3 removal was <50 % in the 3 treatments in all bioassays for both species. The PO4 removal was> 60% for S. obliquus in the 3 treatments, and C. vulgaris was >98% only in the synthetic effluent. When S. obliquus was cultured in semicontinous systems was able to grow for the duration of the bioassay (17 days), meanwhile C. vulgaris only remained viable for 11 days in the same culture conditions. The nutrient removal capacity at day 17 for S. obliquus was NAT 100%, 97.2% of NO2, NO3 35.8% and 20.4% of PO4. The nutrient removal with C. vulgaris at 11 days was NAT 100%, 18.7 % of NO2, NO3 0 % and 48.6% of PO4
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2014
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Ramos Chávez, J. E. 2014. Tratamiento de efluentes de una planta piloto de producción hiper intensiva de tilapia nilótica con dos cepas de microalgas. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.114 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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