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TÉCNICAS
DE
PRODUCCIÓN
Mega-Flow:
El sistema de aireación de la
acuicultura superintensiva
La concentración del suministro de aire comprimido desde un solo centro de energía asegura una mayor eficiencia debido a los rigurosos estándares de operación
de los motores eléctricos y de los sopladores (blowers), en lugar de utilizar muchos
motores pequeños en cada aireador mecánico. Por ejemplo, la eficiencia típica de un
motor eléctrico de 1 hp es del 74%, mientras que uno de 50 hp tiene una eficiencia
del 92%, lo que es ya un ahorro significativo y directo. Además, la distribución de la
energía en las unidades de cultivo por medios neumáticos (no eléctricos) es mucho
más segura y versátil.
Por: Hadas Israel1 y Noam Mozes2
L
a tendencia de la acuicultura
contemporánea es intentar reducir los costos de operación e
inversión en las áreas de cultivo en la
medida en que se pueda. La aportación
de oxígeno adicional a los sistemas de
cultivo para aumentar las densidades
por medio de oxígeno líquido o de un
generador de oxígeno suele ser costoso
y requiere de un gran gasto de energía.
Otros métodos que dependen de aparatos de aireación mecánica (la rueda de
paletas, agitadores de superficie o aspiradores de aire) tienen un límite para
una máxima biomasa de cultivo.
El concepto Mega-Flow
(patente en trámite)
El sistema Mega-Flow (MF) ha demostrado que supera el límite de biomasa
en un sistema de recirculación en
acuicultura y muestra un desempeño
similar a los sistemas en los que se
utiliza oxígeno puro. El sistema MF
está constituido de varios componentes
tecnológicos cuya finalidad es mantener la mayor biomasa posible con una
inversión accesible y con costos de
operación mínimos.
El corazón de este sistema es un
modelo de alta eficiencia de “airlift”
que produce un flujo de burbujas a un
“Standard Aireation Eficency” (SAE)
(Estándar de eficiencia de aireación) de
2.5 a 5 kilos de oxígeno por kilowatthora de consumo. Este nuevo sistema
suministra una cantidad continua de
oxígeno disuelto, en combinación con
una continua liberación de CO2 y una
continua generación de corriente de
agua en el tanque de cultivo. En cada
tanque de cultivo se puede instalar
una batería de estos nuevos “airlifts”
y generarán un flujo con capacidad
de cientos y de miles de m3/h, por esto
se le ha dado al sistema el nombre de
Mega-Flow.
El tanque de cultivo es entonces
diseñado como un contenedor cerrado
que mantiene un flujo de agua casi
laminar. En este caso el tanque mantiene dos zonas principales: la zona
de cultivo y el la zona creada donde
se coloca el “airlift”. El flujo de agua
aireada que genera el “airlift” pasa de
Consideraciones sobre el diseño
del sistema
El flujo de agua a lo largo del área de
cultivo en los tanques se puede ajustar
a una velocidad adecuada de acuerdo a
la especie en cultivo y al tamaño de los
organismos. Dependiendo de lo ancho
del estanque se puede ajustar el flujo de
salida de los “airlifts”, y dependiendo de la
profundidad se puede ajustar la velocidad
de este flujo.
El tamaño del tanque de cultivo o
“raceway” no tiene ningún efecto en la
cantidad de oxígeno suministrada por los
“airlifts” ni por la cantidad de oxígeno consumida por la biomasa en cultivo.
La parte inferior del sistema está
diseñada para facilitar el transporte de
sólidos del espacio del “airlift” a un colector especial llamado “Water Planer”. Este
dispositivo está diseñado para recolectar
la capa inferior del agua con la concentración más alta de sólidos depositados en
el “raceway”. El agua turbia se bombea o
pasa a través de un filtro para reducir los
excesos de residuos de alimento y heces
fecales antes de regresarla al sistema.
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la zona del “airlift” a la zona de cultivo, y al disolverse en esta zona eleva el
nivel de oxígeno disuelto. El objetivo
es mantener una concentración mínima
de oxígeno de por lo menos 80 a 70%
de saturación en el tanque, para que el
ritmo de crecimiento de los organismos
en cultivo se mantenga a niveles óptimos. La cantidad de oxígeno que se
suministra al agua del tanque por medio
de estos “airlift” es de 1 a 3 ppm, cada
vez que el agua pasa por el “airlift”, y
la liberación de CO2 es de 10 a 20 ppm.
Estos valores son más altos que los que
se generan utilizando aireadores mecánicos, con la ventaja de que además
se mantiene un adecuado intercambio
gaseoso utilizando los mismos aparatos, situación que con los aireadores
mecánicos no se logra.
Configuración del sistema
Low-Head
Todo el diseño de este proceso de
generación de aire combina un proceso “Low-Head” de Recirculación de
Agua (RAS Low-Head por sus siglas
en inglés) y el “Mega Flow” en un solo
sistema impulsado por aire.
El sistema tiene dos procesos
“Low-Head” conectados uno con
otro:
I) El proceso “Low-Head” principal es el que hace circular el agua en
el espacio destinado al cultivo de los
peces, es decir, el “raceway” propiamente dicho. Aquí se bombea a través
de “airlifts” varias veces por hora para
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mezclar el oxígeno y liberar el CO2.
Esto crea un patrón de flujo de agua
masivo que le da al sistema el nombre
de “Mega-Flow”. Un beneficio adicional al flujo masivo en el “raceway” de
cultivo es la expulsión de los sólidos
hacia una cámara recolectora, lo que
elimina la acumulación de desperdicios
y alimento sin consumir.
II) El proceso secundario es ejecutado por pequeños “airlifts” que recirculan el agua a través de un filtro de sólidos no presurizado de sobre flujo y un
biofiltro de cama movible “Macaroni”
(nitrificación).
Uso seguro y eficiente de la energía
La concentración del suministro de aire
comprimido desde un solo centro de
energía asegura una mayor eficiencia
debido a los rigurosos estándares de
operación de los motores eléctricos y
de los sopladores (blowers), en lugar de
utilizar muchos motores pequeños en
cada aireador mecánico. Por ejemplo,
la eficiencia típica de un motor eléctrico de 1 hp es del 74%, mientras que
uno de 50 hp tiene una eficiencia del
92%, lo que es ya un ahorro significativo y directo. Además, la distribución
de la energía en las unidades de cultivo
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por medios neumáticos (no eléctricos)
es mucho más segura y versátil.
De hecho, un sistema a gran escala
puede tener dos motores (uno de respaldo) que proporcionarán toda la energía
para la aireación, liberación del CO2 y
la circulación del agua (para la eliminación de los sólidos y la nitrificación).
Ya que el centro del suministro de
energía está localizado fuera del recinto
de cultivo, no hay necesidad para un
gran equipo eléctrico en un ambiente
húmedo cercano al agua. No existen
partes del equipo que sean de ensamble
en el agua; por lo tanto, el sistema es
sencillo de manejar y de mantener. Estas
características aumentan la seguridad
del sistema y alargan su ciclo de vida.
1
Arch, Aquaculture System Designer, Kora (1980) Ltd.
P.O.B.38, Zofit 44925, Israel.
Tel: +972-9-7603487; FAX: +972-9-7604768
E-mail: [email protected]
2
Head Aquaculture Engineering Dept., Israel Oceanographic
& Limnological Research Ltd., National Center for
Mariculture, P.O.B. 1212 Eilat 8812, Israel
E-mail: [email protected]
Artículo publicado con anterioridad en las memorias de la
versión número 5 de Las Conferencias Internacionales de
Recirculación de Agua, celebradas en Roanote, Virginia en Julio
del 2004.
Para mayores informes de Mega-Flow (patente en trámite),
contactar a Noam Mozes: [email protected]
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