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Volumen 4 Edición 07 Julio 1999. 1

VOLUMEN 4 – EJEMPLAR 07 Julio , 1999

SISTEMAS DE BAJO RECAMBIO DE AGUA

De: Chanratchakool, P. , J.F. Turnbull, S. Funge.-Smith and C. Limsuwan. 1995. Health management in shrimp ponds. Aquatic Animal Health Research Institute, Department of

Fisheries, Ksetsart University Campus, Bangkok, Thailand.

En Tailandia, como respuesta a la disminución de la producción en años anteriores (1995-1997), y la incidencia creciente de enfermedades, principalmente las de tipo viral como el virus de la cabeza amarilla y mancha blanca, muchas camaroneras han adoptado sistemas de bajo recambio de agua. Estos sistemas también han sido útiles en áreas con poco o nada de acceso al agua marina.

En muchos casos la adopción de estos sistemas ha sido motivada por la mala calidad o

deterioro del agua ingresante y es influenciada por una serie de factores que incluían: a) alta densidad de camaroneras en el área; b) contaminación tóxica proveniente de desechos agrícolas, urbanos e industriales; c) floraciones algales tóxicas; d) organismos patogénicos; e) alta carga de sedimentos; f) pobre flujo mareal de la fuente de agua (i.e. en ríos y estuarios); g) baja salinidad especialmente durante la estación de lluvias; h) salinidad alta durante la estación seca. Casi todos estos factores están inter-relacionados y consecuentemente muchas granjas se ven afectadas por mas de uno a la vez

Así mismo en ese país, antes de desarrollar sistemas de bajo recambio o recirculación de

agua, ha sido necesario conducir análisis de costo-beneficio, ya que en muchos casos no ha podido ser rentable para muchos empresarios, debido principalmente a la perdida de área de producción.

TIPOS DE SISTEMAS DE BAJO RECAMBIO DE AGUA

Son conocidos tres tipos:

1) sistema recirculación parcial 2) sistema completamente reciclado 3) sistema estanque cerrado

IMPORTANCIA:

Poseen el potencial de reducir el impacto de la camaronera sobre el ambiente exterior,

reduciendo la descarga normal de los efluentes durante el ciclo de producción.

OBJETIVO DE LOS SISTEMAS DE BAJO RECAMBIO DE AGUA: Minimizar el contacto con agua de pobre calidad del ambiente exterior. Bajo esta situación es

más difícil manejar la calidad del agua y se requiere alto manejo técnico

DESVENTAJA:

El alto costo en infraestructura y movimiento de tierra, ya que las camaroneras con grandes áreas de recirculación podrían emplear sistemas modulares de estanques para tratar independientemente cada uno y reducir el riesgo de transmisión de enfermedades. En determinado momento, las enfermedades se pueden transmitir a toda la camaronera. Si se detecta la enfermedad, aislar el estanque y el agua utilizada o de recambio debe ser tratada completamente.

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PRINCIPIOS GENERALES DE OPERACIÓN DE SISTEMAS DE BAJO RECAMBIO DE AGUA: En estos sistemas el agua de recambio es mínima o solamente usada para mantener el nivel

de agua en el sistema o estanques. Para mantener el agua de buena calidad en los estanques de producción de bajo recambio de agua se requiere una densidad de siembra adecuada, manejo eficiente de los desechos y altas tasas de aireación.

a. Aireación. Los aireadores cumplen las funciones de: Proveer oxigeno a los camarones y otros organismos en los estanques, recirculación interna y concentración de desechos en el centro del estanque, mezcla del plancton y favorecen la remoción de amonio gaseoso presente en el agua. Estas mismas funciones son iguales en todos los sistemas de bajo recambio, donde las condiciones son menos estables y por lo tanto de mucha importancia su uso. b. Fuente de agua y salinidad. En estanques con bajo recambio de agua, la evaporación incrementa la salinidad; esto crea estrés, reduce el apetito y retarda el crecimiento. En tales sistemas el ciclo de producción debería iniciarse durante la estación lluviosa cuando la salinidad es baja y la evaporación es reducida. En los sistemas de agua de baja salinidad, es necesario que las post-larvas sean bien aclimatadas a la salinidad requerida antes de ser sembradas. Algunos sistemas usan estanques de pre-cria de salinidad alta para incrementar el tamaño de las post-larvas previo a la siembra en los estanques de engorde. c. pH. El control del pH en estos sistemas es importante debido a su efecto en la toxicidad del amonio y sulfuro de hidrogeno. La acción del fitoplancton y la carencia de agua nueva incrementa el requerimiento de aplicación de cal o dolomita. La alcalinidad baja también puede ser un problema en sistemas de baja salinidad, permitiendo la fluctuación del pH y originando exoesqueleto blando del camarón. También ha habido una tendencia de las camaroneras ha sufrir de niveles altos de pH. Esto podría ser el resultado del sobreuso de cal por largos periodos de tiempo y floraciones excesivas de plancton dentro de los estanques. Los niveles altos de pH pueden incrementar dramáticamente los niveles de toxicidad del amonio y pueden afectar el proceso de muda. La aplicación de cal de pH alto, incluyendo cal hidratada y cal viva debe evitarse en estos sistemas. d. Nutrientes. El amonio, nitrito y fosfatos que normalmente son retirados del estanque con el recambio de agua, se acumulan en los sistemas de bajo recambio. Estos nutrientes son convertidos o retirados y almacenados por el fitoplancton y bacteria. Al morir y sedimentarse estos organismos sobre el fondo del estanque, los nutrientes son liberados otra vez. Tal ciclaje de los nutrientes puede ser reducido mediante la acumulación rápida de desechos en el centro del estanque, donde son retenidos los nutrientes. Algunas camaroneras matan deliberadamente algo de la floración algal para reducir la carga orgánica en la columna de agua.

DESCRIPCION DE LOS SISTEMAS 1. RECIRCULACION PARCIAL:

Se utiliza en áreas donde hay problemas ocasionales con abastecimiento de agua. Las condiciones requeridas para aplicar estos sistemas son:

• riesgo de enfermedad por agua ingresante • alta concentración de sólidos suspendidos en agua ingresante • contaminación de otras granjas • abastecimiento errático del agua debido a poco flujo de mareas • pobre calidad del agua después de precipitación pluvial

Observaciones: El agua de los afluentes se deja sedimentar y se trata antes de mezclar con el agua de reserva. La reserva de agua es bombeada cuando las condiciones son adecuadas o desde un reservorio interno.

El área dedicada a sedimentación, mezcla y reservorio de agua ingresante depende de las

condiciones de la camaronera. Los lineamientos guías como porcentaje de agua es:

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• Área de cultivo: 60-70%; • Afluente de sedimentación: 10%; • Reservorio de mezcla: 5 a 10%; • Reservorio de ingreso: 15 a 20%

2. RECIRCULACION TOTAL Características

• La camaronera es llenada solo al inicio del ciclo y se agrega cantidades pequeñas de agua

durante el ciclo de producción. • El agua se utiliza hasta por dos ciclos de producción. • Se usa en áreas con poco o nada de acceso al agua salina.El área usada para el tratamiento y

reservorio de agua es muy grande: • Area de cultivo: 40-50%; • Afluente de sedimentación: 15%; • Reservorio de mezcla: 20 a 25%; • Reservorio de ingreso: 15 a 20%. Observaciones: • Al inicio del ciclo, el agua es tratada entre periodos de sedimentación (remoción de sólidos y

descomposición de materia orgánica), mínimo de 7 días. Después se agrega hipoclorito de calcio para eliminar peces e invertebrados. También reduce la floración algal.

• Las densidades de siembra varían entre 30-50 cam/m2 y el cultivo en periodos de 110-130 días. • El agua desechada se vuelve a sedimentar y seguidamente usada para recambio. A la cosecha,

el primer metro de la columna de agua es re-introducida al tratamiento y al sistema de almacenamiento. El agua restante es tratada antes de ser descargada.

• Este sistema es usado en Tailandia, donde solo hay disponible agua salobre parte del año. 3. SISTEMA CERRADO Características: • Conocido como sistema cerrado o cero recambio de agua • Aplicable a camaroneras de tamaño pequeño (no mayor de 2 Ha), sin área de expansión. • Usado en Tailandia • Involucra llenado de agua, eliminación de predadores y competidores usando hipoclorito de

calcio. • Las Pl son sembradas después del desarrollo algal a densidad no mayor 30 cam/m2 (expectativa

de baja supervivencia) • El ambiente del estanque se deteriora al ir progresando el ciclo (no mayor de 100 días). • En la estación seca la salinidad sube, por lo que el llenado se hace con agua dulce o se tiene

acceso a agua dulce. • La aclimatación ocurre a 5%o de salinidad; la densidad de siembra es a 50 Pl/m2; y el ciclo dura

de 80-90 dias. • La supervivencia es menor del 30%; y el peso de cosecha es menor a 15 gr • Adoptado en Tailandia y es más rentable que cultivo de peces de agua dulce.

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INFRAESTRUCTURA Y REQUERIMIENTOS DE MANEJO EN LOS SISTEMAS DE BAJO RECAMBIO DE AGUA CONSTRUCCIÓN / CONVERSIÓN

Los sistemas de recirculación o sistema cerrado son adoptados como respuesta al deterioro de las condiciones ambientales. Bajo tales condiciones el diseño resultante generalmente es un compromiso entre los requerimientos para recirculación, el diseño existente y la visión de expandirse.

Existen métodos por los cuales puede ser favorecida la sedimentación en sistemas de

recirculación y estos recaen en reducir la velocidad e incrementar el tiempo de retención causando que el agua viaje tan lejos como sea posible con la mínima turbulencia. Los canales deben tener paredes construidas a través de su ancho para incrementar la sedimentación. En los estanques de sedimentación, pueden ser construidas pasadizos o paredes blandas (redes de malla fina o laminas plásticas soportadas por estacas clavadas en el fondo del estanque) para incrementar la distancia que el agua debe recorrer, reduciendo además, la acción de las olas producidas por el viento. Idealmente los estanques de sedimentación deberían ser profundos para evitar la mezcla y resuspensión, pero puede ser muy costoso profundizar los estanques existentes.

Debería ser posible aislar los canales afluentes para permitir su limpieza y tratamiento químico.

Los canales deberían estar diseñados para permitir que el agua proveniente de la cosecha sea dirigida tanto a los sistemas de recirculación o al afluente de tratamiento y sistema de descarga.

MANEJO DE LOS SEDIMENTOS DE DESECHO

En todos los sistemas de cultivo es esencial el manejo efectivo de los desechos para obtener una producción sustentable. En los sistemas de recirculación, los drenes centrales pueden ser usados para remover los desechos acumulados de los estanques. Debería retirársele previamente estos sólidos suspendidos en un estanque de sedimentación, al agua de desecho que contiene niveles altos de sólidos suspendidos, antes de que el agua sea regresada al estanque. En los sistemas cerrados o aquellos que emplean recambio de agua reducidos a través del ciclo de cultivo, los desechos se acumularan en el centro del estanque. Este desecho no debe ser perturbado, o sino contaminara el estanque, reduciendo él oxigeno disponible y liberando substancias tóxicas.

Entre los ciclos de producción, los estanques deben limpiarse completamente para retirar los

desechos y asegurarse que la materia orgánica sea minimizada en el suelo del estanque. Los suelos de los estanques que contienen alto contenido de materia orgánica no son adecuados para sistemas cerrados de estanques debido a su producción de amonio y otras substancias tóxicas. En los estanques con alto contenido orgánico puede ser posible reducir la influencia de los suelos de los estanques recubriéndolos con materiales inertes.

El contenido orgánico de los estanques con suelos altamente permeables (e.g. suelos

arenosos) se incrementará con los ciclos sucesivos, esto mayormente debido a la filtración del agua que transporta materia orgánica hacia dentro del suelo. Otra vez el recubrimiento ayudara a aliviar este problema.

Todos los años, la camaronera debe ser drenada para permitir la remoción completa de

desechos sedimentados del estanque de sedimentación y de los canales. Si los desechos no son removidos completamente ellos contribuirán significativamente a la carga orgánica del sistema; también, el sedimento acumulado reducirá grandemente la profundidad y por lo tanto la eficiencia del área de sedimentación.

MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AGUA

Debido a la acumulación de materia orgánica en los sistemas de recirculación y de estanque cerrado, la calidad del agua debe ser monitoreada regularmente. Idealmente el pH y oxigeno disuelto deben ser medidos dos veces al día y el amonio debe ser medido diariamente. El monitoreo rutinario

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permite que los problemas sean detectados de manera temprana y puedan tomarse pasos de manejo efectivos. Si estas mediciones no sean realizadas regularmente, la calidad del agua puede deteriorase hasta niveles estresantes antes de que el problema sea detectado.

AIREACIÓN

Los aireadores realizan una función similar en sistemas limitados de recambios de agua y sistemas abiertos. Sin embargo, el alto contenido de materia orgánica dentro del sistema requiere uso muy eficiente de los aireadores. Típicamente estos sistemas limitados de recambio de agua emplean una combinación de aireadores flotantes y de brazo largo.

El reservorio también debería airearse para mejorar la función de los organismos los cuales

retiran los nutrientes contenidos en el agua. CONTROL DE pH

En los sistemas que usan agua de baja salinidad, la carencia de tamponamiento puede dar como resultado fluctuaciones diarias amplias de pH. Otra vez, la aplicación de cal tiene que ser controlada mas efectivamente en sistemas limitados de abastecimiento de agua. Las concentraciones bajas de calcio dentro de estos sistemas pueden resultar en una alta incidencia de exoesqueleto blando persistente. FLORACION DE PLANCTON

La acumulación de nutrientes en los sistemas de recirculación total usualmente resulta en floraciones de plancton muy cargada. Tales floraciones cargadas de algas pueden dar como resultado fluctuaciones de pH, acumulación de material orgánico en descomposición y niveles bajos de oxigeno muy temprano por las mañanas o en periodos con bajos niveles de luz solar. Algunos camaroneros han intentado reducir la concentración de plancton mediante la aplicación de hipoclorito de calcio o cloruro de benzalclorium (BKC) a 0.1 a 0.5 ppm en los canales de drenaje.

Existe muerte continua de plancton dentro de los estanques y el plancton muerto debería ser limpiado efectivamente hacia el área central de sedimentación mediante los aireadores. El plancton muerto también produce una gran cantidad de nata altamente orgánica/espuma sobre la superficie del estanque. Esta se colecta a los bordes del estanque y debe ser retirada diariamente.

En estanques cerrados, el control del plancton es logrado apagando los aireadores y agregando una pequeña cantidad de BKC (0.1 a 0.5 ppm) a una esquina del estanque. El BKC al oxidar la materia orgánica se va neutralizando, de tal manera que pequeñas cantidades no afectarán a todo el estanque. Sin embargo, es importante no matar el plancton en el estanque si el pH es alto, ya que el plancton en descomposición puede producir niveles tóxicos de amonio.

Este sistema también puede ser usado para controlar los dinoflagelados. Si los aireadores son apagados por un momento en la tarde, los dinoflagelados tienden a llegar a la superficie y pueden ser llevados por el viento o dirigidos por un aireador hacia el extremo del estanque, donde pueden ser eliminados mediante la aplicación de BKC.

SISTEMAS INTEGRADOS

La integración de otras especies hacia los sistemas de cultivo de camarón ha sido propuesta como un medio de mejorar la calidad de los afluentes de agua. Esto puede ser logrado mediante el filtrado biológico usando especies de peces filtradoras (tilapia, lisa) o moluscos bivalvos (mejillones de labio verde, ostras). También se ha propuesto la remoción de nutrientes mediante algas (Gracilaria spp, Euchema spp.). Desdichadamente, la carga extremadamente alta de sólidos suspendidos, amonio alto y bajo contenido de oxigeno disuelto en el agua de afluentes parece ser inadecuada para la mayoría de las especies marinas.

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Se ha tratado el cultivo de otras especies en el reservorio con éxito variado. Los peces tales como la tilapia y la lisa pueden ser cultivados a baja densidad. Se ha reportado que las tasas de crecimiento de la lisa son pobres en tales sistemas y la tilapia se reproduce rápidamente en los reservorios y puede convertirse en una peste. Su comportamiento de construir nidos también podría perturbar los desechos sedimentados.

Si otras especies van a ser integradas a los sistemas de cultivo de camarón se requiere la

sedimentación efectiva de los efluentes previa a la introducción a los estanques de cultivo. Es muy probable que el equipo de aireación sea necesario debido al bajo oxigeno disuelto durante la noche. El uso de aireadores también puede ayudar a retirar la materia sedimentada que se acumula en la superficie de organismos sedentarios (i.e moluscos bivalvos y algas).

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