Determinación del flujo de agua para la biorremediación en sistemas recirculados acuaculturales utilizando tapetes microbianos construidos

Abstract

The effect of water flow rate was evaluated on the microbial mats efficiency to remove total ammonia nitrogen (TAN, NH4+-N+ NH3-N), nitrite (N-NO2-), nitrate (N-NO3-) and orthophosphate (P-PO4-3) in a pilot recirculation system for the culture of the Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei. Four water flow rates were evaluated during 40 days: 5.2 ± 0.3 (A), 6.6 ± 1.3 (B), 8.4 ± 0.3 (C), and 12.2 ± 0.7 (D) L min-1. The concentrations of TAN and nitrites were significantly lower (P < 0.05) in the higher flow treatments (C and D) and always showed values below 0.6 mg L-1 and 0.7 mg L-1, respectively. The concentrations of nitrate increased in all treatments through the experimental period; however, the concentrations were statistically higher in treatments with higher flow rate (7.1 mg L-1). Orthophosphate removal was not significantly different between treatments (P > 0.05). No differences in the removal of orthophosphate between treatments (P > 0.05) were found, and their concentration in the culture systems reached values of 4.63 ± 0.76 mg L-1. The growth rate of shrimp remained close to the expected value of 0.7 g week-1. This study showed that the water flow rate has a significant effect on the microbial mats capacity for the bioremediation of ammonium and nitrite in recirculating systems. It is recommended to continue with the identification of other variables that could affect the optimal functioning of microbial mats in RAS.

Se evaluó el efecto del flujo de agua sobre la eficiencia de tapetes microbianos para remover nitrógeno amoniacal total (NAT, N-NH4+ + N-NH3), nitritos (N-NO2-), nitratos (N-NO3-) y ortofosfatos (P-PO4-3) en un sistema de recirculación piloto para el cultivo de camarón blanco del Pacífico, Litopenaeus vannamei. Se evaluaron cuatro flujos de agua durante un período de 40 días: 5,2 ± 0,3 (A), 6,6 ± 1,3 (B), 8,4 ± 0,3 (C) y 12,2 ± 0,7 (D) L min-1. Las concentraciones de NAT y nitritos fueron significativamente menores (P < 0,05) en los tratamientos de mayor flujo (C y D) con concentraciones menores a 0,6 mg L-1 y 0,7 mg L-1, respectivamente. Los nitratos aumentaron en todos los tratamientos a lo largo del experimento y sus concentraciones finales fueron estadísticamente mayores en los tratamientos con mayor flujo (7,1 mg L-1). No se encontraron diferencias en la remoción de ortofosfatos entre los tratamientos (P > 0,05), y su concentración en los sistemas de cultivo alcanzó valores de 4,63 ± 0,76 mg L-1. La tasa de crecimiento de los camarones se mantuvo cercana al valor esperado de 0,7 g semana-1. En este trabajo se demostró que el flujo de agua posee un efecto importante en la capacidad de los tapetes microbianos para la biorremediación de amonio y nitritos en sistemas recirculados. Se recomienda continuar con la identificación de otras variables que podrían afectar el óptimo funcionamiento de los tapetes microbianos.