3.2 Eliminação de Resíduos

A recuperação e a digestão de efluentes de peixes são mais importantes na aquaponia do que na eliminação de resíduos. Uma grande parte dos alimentos para animais é excretada como resíduos sólidos. Nutrientes essenciais para o crescimento das plantas estão presos nesta pasta concentrada e devem ser recuperados para reduzir os custos de produção e limitar a necessidade de suplementação de nutrientes. A recuperação desses nutrientes move a produção aquapônica em direção a um sistema de descarga zero. Os nutrientes podem ser recuperados através da digestão aeróbica ou anaeróbica de sólidos. Pode ser adequada a aplicação directa de nutrientes às terras de cultivo ou às lamas de compostagem.

Mineralization: Aproximadamente 20% do N e 50% do P da ração são utilizados pelos peixes para o seu crescimento (Timmons et al. 2018). O restante do N e P (70% e 30%, respectivamente) é excretado como produto residual pelas brânquias e como resíduos de partículas (10% e 20% para N e P, respectivamente). Os resíduos de partículas também contêm macro e micronutrientes não absorvidos pelos peixes. A recuperação desses nutrientes pode melhorar o crescimento das plantas e limitar a necessidade de nutrientes suplementares.

Mineralização de efluentes de peixe funciona de forma semelhante aos processos que ocorrem no solo. No AP, o efluente de peixe concentrado é descarregado em um tanque de retenção off-line. Os micróbios por via aeróbia (ou anaeróbia) degradam materiais sólidos orgânicos, liberando nutrientes inorgânicos solúveis na água, que estão então disponíveis para uso das plantas (Delaide et al. 2018, Goddek et al. 2018). Somente em uma forma inorgânica são nutrientes disponíveis para as plantas. Em condições aeróbias, a aeração pesada é aplicada a sólidos concentrados (Figura 10). Após 8-10 dias, a aeração é desligada, os sólidos podem se assentar e a água clarificada é liberada no sistema (Pattillo 2017). Sob condições anaeróbias, as bactérias decompõem a matéria orgânica em ambientes com pouco ou nenhum oxigênio. A digestão anaeróbica produz gás metano (CH~4~) que pode ser utilizado como biocombustível (Dana 2010) e digestante concentrado que pode ser aplicado em culturas de estufa (Pickens 2015) ou usado para produção de mudas (Danaher et al. 2009, Pantanella et al. 2011). A digestão anaeróbica de sólidos de peixes é mais complexa de gerenciar do que a digestão aeróbica e pode ser custo-proibitiva devido ao grande volume de digestor necessário (Chen et al. 1997).

Existem informações limitadas sobre a contribuição microbiana ou processos ambientais que sustentam a mineralização aeróbica efetiva de efluentes de peixes; no entanto, estudos sugerem que a recuperação de nutrientes a partir de sólidos de peixes pode ser significativa (Cerozi e Fitzsimmons 2017, Cerozi e Fitzsimmons 2016, Goddek et al. 2018, Rakocy et al. 2016, Tyson et al. 2011, Yogev et al. 2016, Khiari et al. 2019, Graber e Junge 2009). Resultados preliminares dos sistemas de pesquisa de AP no local da Universidade Estadual de Kentucky (KSU) mostram que a mineralização aeróbica do efluente de peixe por 14 dias resultou em um aumento de 143% (7,61 a 18,5 mg/L) no fosfato (PO~4~), um aumento de 47% no nitrato (NO~3 ~ -N; 28,5 a 41,7 mg/L) e ≥ 20% no Ca 20% no Ca 74. 23 mg/L) e K (27,38 a 32,7 mg/L) em comparação com a água do sistema (não publicada). No entanto, mesmo que os nutrientes sejam recuperados do efluente e sejam fornecidos na forma e quantidade corretas, as interações com outros nutrientes e a química da água podem, por vezes, torná-los indisponíveis para as plantas (Bryson and Mills 2014).

Direct application: Os resíduos também podem ser aplicados diretamente como uma emenda do solo, compostados através de métodos tradicionais de tratamento térmico, ou através de vermicomposto (compostagem de vermes). A aplicação direta deve ser usada como fertilizante de baixo grau ou se a pasta for inferior a 1% de sólidos. A compostagem baseada em calor de sólidos de peixes desidratados requer experiência adicional e custo de mão-de-obra, mas pode adicionar um importante fluxo de renda adicional. A vermicompostagem utiliza métodos semelhantes aos da compostagem tradicional, mas não depende do calor para processar resíduos. Os vermes consomem matéria orgânica, fragmentam e arejam o material sólido e podem potencialmente fornecer uma alimentação viva suplementar para peixes (Yeo e Binkowski 2010). O composto pode incluir resíduos vegetais ou outros materiais compostáveis provenientes da produção. Não é incomum que efluentes mineralizados sejam engarrafados e vendidos diretamente para jardineiros domésticos ou pequenas operações de estufa; no entanto, algumas restrições podem ser aplicadas dependendo de suas regulamentações locais.

*Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. Universidade Estadual de Kentucky. Manual de Produção Aquaponics: Um Manual Prático para Produtores. *