Aqu @teach: La pecera

3 sept. 2020 · Aqu@teach

Los componentes básicos a tener en cuenta son los tanques de peces, la unidad de eliminación de lodos, el biofiltro, el sumidero, los lechos de plantas, las bombas y las tuberías. La función, los materiales necesarios y la ubicación de cada uno de ellos, así como su interacción con otros componentes, deben ser considerados. La interacción entre los componentes, por ejemplo, determinará la cantidad de bombas que se requerirán.

El tanque de peces será el hogar de los peces durante un período de tiempo relativamente largo, por lo que debe elegirse con cuidado. Los materiales, el diseño y el tamaño de la pecera son importantes, y deberían permitir una observación y manipulación relativamente fáciles de los peces, la eliminación de partículas sólidas y una buena circulación del agua (simulación del flujo natural de agua).

Volumen

El volumen de la pecera depende de los siguientes factores: (i) el número de peces que tendrá que albergar, (ii) el volumen del espacio habitable que cada especie de pez requiere, y (iii) el método para mantener una temperatura estable del agua. El diseño de los sistemas acuapónicos se basa en la cantidad de alimento para peces, que está relacionada con la densidad de los peces. El volumen requerido de la pecera se basa en la densidad y la biomasa de los peces. Por ejemplo, si la densidad objetivo es de 10 kg/m³, y se planea cultivar 30 kg de pescado, se necesitará un tanque de peces de 3000 litros. También hay que tener en cuenta que los peces crecerán y, por lo tanto, la densidad y la biomasa de los peces también aumentarán durante el ciclo de producción. Generalmente, los sistemas más grandes son más estables en términos de oscilaciones de temperatura del agua.

Figura 2: La importancia del volumen de los acuarios para las oscilaciones de temperatura del agua: (izquierda) los pequeños acuarios presentan cambios más rápidos en la temperatura del agua; (derecha) en volúmenes de agua más grandes la temperatura será más estable

Forma

Los tanques de peces suelen ser circulares o rectangulares. Además, hay tanques Doble-D o interminables que son un híbrido entre tanques circulares y cuencas largas (Figura 3). En la tabla 2 se resumen algunas ventajas y desventajas generales de los tanques redondos, cuadrados y doble-D. Además de estos, hay que tener en cuenta otros factores, como el tipo de especies de peces que uno quiere criar. Los peces que habitan en el fondo, como la loba, el rodaballo, el lenguado o los peces planos similares, permanecen principalmente en el fondo del tanque y pueden preferir un flujo de agua lento. Además, los peces que habitan en el fondo pueden almacenarse de tal manera que la autolimpieza del tanque se logre realmente mediante movimientos de peces y no mediante el patrón hidráulico de la columna de agua. Por lo tanto, un diseño de tanque cuadrado puede no ser la peor solución para cultivar peces que habitan en el fondo. Otro aspecto del diseño del tanque es la inclinación del fondo del tanque. Aunque tiene muy poco efecto en la capacidad de autolimpieza del sistema, una mayor inclinación puede ayudar a drenar todo el tanque.

Figura 3. Diferentes formas de acuarios: tanque circular (izquierda), tanque rectangular (centro) (pista de rodadura o caudal de enchufe) y (derecha) tanque de doble D o pista de rodadura en D (híbrido de circular y pista de rodadura) (fuente: www.aqua-tech.eu, Bregnballe 2015)

Tabla 3: Ventajas y desventajas de los tanques de peces redondos, cuadrados y de doble D

, sin puntos de presión en las esquinas

Menos material necesario

Conceptualmente simple

Permitir una distribución homogénea del agua y buena calidad del agua

Condiciones de flujo (fuerzas centrífugas) Lavar los sedimentos hacia la salida en el centro del centro de la cuenca hacia la salida (efecto autolimpiante alto)

Bajo Tiempo de residencia de las partículas

Control y regulación de oxígeno Fácil Eficiencia

Tipo de pecera	Ventajas	Desventajas
Estabilidad estructural	circular	de área, baja utilización del espacio Conectores del tanque difíciles de sellar (tubería a través de la pared del tanque) Difícil de segmentar Las tasas de flujo varían dentro del tanque
Cuadrado	Uso eficiente del área y el espacio Conectores de tanque fáciles de sellar Segmentación simple Fácil de manejar los peces	Baja autolimpieza (posibles zonas muertas, gradientes de concentración de oxígeno disuelto y amoníaco emergen) Para evitar baja auto-limpieza alta tasa de flujo necesario Alto tiempo de residencia de las partículas Control medio de oxígeno y regulación Puntos de presión en la estructura Los residuos de alimentación son más altos debido a la mayor dispersión de los peces
Double-D	Uso eficiente del área y el espacio Mezcla de agua parcialmente posible Segmentación simple autolimpieza Medio control y regulación fácil de oxígeno Los peces pueden nadar en círculos	Conceptualmente complejo Gran cantidad de materiales necesarios Más

caro

Altura y relación

El tanque de peces debe estar a tal altura que permita al personal observar y trabajar con los peces. Si se utilizan tanques más profundos, se debe incluir una ventana para observar los peces y/o una pasarela estable para acceder al tanque. La altura del tanque también determina la altura de la columna de agua y la velocidad de flujo de agua al siguiente componente del sistema aquapónico (ver Capítulo 2).

Figura 4: Acuarios colocados (izquierda) sobre el suelo (foto: U.Strniša), y (derecha) a nivel del suelo (fuente: www.humblebynature.com/about-us/projects-at-humble- by-nature/aquaponics-solar-greenhouse)

Si está utilizando un tanque circular, debe asegurarse de que el diámetro/altura del agua siga una cierta relación. La relación máxima debe ser de 6:1. Si los tanques son más anchos, la eliminación de sólidos y la distribución uniforme del agua de la entrada se verán obstaculizadas. Reducir la relación por debajo de 3:1 creará un vórtice en el drenaje central, y el oxígeno no se distribuirá uniformemente en el tanque. Las proporciones inferiores a 3:1 deben incluir un drenaje lateral (doble drenaje) para evitar la acumulación de un vórtice.

Materiales

Existen diferencias en cuanto a los costos de inversión, estabilidad del tanque e instalación, pero lo más importante es asegurarse de que los materiales sean seguros tanto para los peces como para las plantas. Esto significa que los materiales galvanizados deben evitarse, debido a la toxicidad del zinc. El tipo incorrecto de plástico también puede ser dañino para los peces. Los plásticos termosoldables (los llamados termoplastos como PE, PP o PVC) son la mejor opción, aunque tienden a ser más caros. La elección del plástico debe tener en cuenta las siguientes consideraciones:

Resistencia a los rayos UV (PE negro es resistente a los rayos UV)
Porosidad (el PP es más poroso que el PE y por lo tanto permite que las biofilms crezcan)
Estabilidad térmica (PVC se vuelve frágil por debajo de 0°C)

Debido a su resistencia a las condiciones climáticas adversas, el PE es el material a elegir para instalaciones de larga duración en invernaderos o exteriores.

Figura 5: Diferentes materiales de acuario: (arriba a la izquierda) polietileno (foto: U.Strniša), hormigón (arriba a la derecha) (foto: U.Strniša), (abajo a la izquierda) tanques de acero cubiertos con revestimiento de plástico (foto: ZHAW), y (abajo a la derecha) tanques de PVC

Cubierta del tanque

Los peces sanos son criaturas animadas y pueden saltar del tanque. Por lo tanto, deben cubrirse todas las cisternas a fin de evitar pérdidas accidentales y lesiones a los peces. Las cubiertas también evitan que los objetos extraños caigan en el tanque (Figura 6a). Las cubiertas del tanque reducen las pérdidas de agua debido a la evaporación y proporcionan sombreado, lo que reduce el sobrecalentamiento, previene el crecimiento de algas y mejora así el bienestar de los peces. Además, la mayoría de los peces prefieren estar a la sombra en lugar de a la luz solar directa (Figura 6b).

Figura 6: (izquierda) Una pecera cubierta con redes para evitar pérdidas accidentales; (derecha) Un tanque y balsas plantadas evitan el crecimiento de algas y proporcionan sombra (todas las fotos: U.Strniša)

Flujo de agua

Entrada y salida

Idealmente el agua debe fluir hacia el tanque en un ángulo desde arriba para enriquecer el agua con oxígeno y generar un flujo circular en el tanque (Figura 7a). Si el agua está sobresaturada (saturación de oxígeno > 100%, causada por las unidades de oxigenación como un oxigenador de cabeza baja o cono de oxígeno), entonces el agua debe entrar en el tanque de peces debajo de la superficie a través de una tubería perforada (flauta) que crea un flujo de agua circular. La primera perforación debe estar justo por encima de la superficie del agua y la sección transversal total de todas las perforaciones en la tubería de entrada debe ser igual a la sección transversal de la tubería. Las perforaciones también deben ser más pequeñas que el tamaño de los peces que se mantienen en el sistema.

Figura 7: Ejemplos de entrada y salida de agua: (izquierda) la entrada de agua se encuentra sobre el tanque en ángulo; (derecha) la salida de agua está en el centro de la parte inferior del tanque fotos: U.Strniša)

La salida de agua del tanque debe permitir la eliminación de partículas sólidas, evitando al mismo tiempo la pérdida de peces; por lo tanto, normalmente se coloca en el centro del fondo de la cisterna (Tabla 4). El dimensionamiento correcto del sistema y los flujos de agua evita la obstrucción y el desbordamiento. Cada tanque de peces debe construirse como un elemento hidráulico separado, ya que la comunicación hidráulica entre los tanques de peces terminará en la pérdida total de todos los peces si una tubería o un tanque tiene fugas. Por lo tanto, cada tanque necesita una opción para el desbordamiento (Tabla 4). En ZHAW, trabajamos con fuentes externas o desbordamientos externos, de modo que las estructuras dentro de la pecera no interfieran con los procedimientos de manejo de peces.

Cuadro 4: Opciones de salida de agua (Fuente: Timmons & Ebeling 2007)

Tipo	(+) Ventajas/(-) Desventajas	Sección
tubo vertical interno	(+) Control del nivel del agua (+) Sin deposición de sedimentos en la tubería (-) Perturba la compensación de los peces
Tubería externa	(+) Control del nivel del agua (+) Tanque libre de instalaciones (-) Los sólidos pueden asentarse en el segmento de tubería

*Copyright © Socios del Proyecto Aqu @teach. Aqu @teach es una asociación estratégica Erasmus+ en educación superior (2017-2020) dirigida por la Universidad de Greenwich, en colaboración con la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich (Suiza), la Universidad Técnica de Madrid (España), la Universidad de Liubliana y el Centro Biotécnico Naklo (Eslovenia) . *