SRA - "SISTEMA DE RECIRCULAÇÃO DE ÁGUA NA AQUICULTURA"

RECIRCULAÇÃO DE ÁGUA

FILTRO BIOLÓGICO 

Filtro biológico utilizado para reprodução de tilápias

O filtro biológico depende diretamente do nitrificação, processo microbiológico realizado por bactérias autotróficas que oxidam a amônia NH⁺₄ → NO^-₂ → NO^-₃. O íon amônio (NH⁺₄₎ é relativamente  pouco tóxico aos peixes, mas a sua remoção e eliminação da água de criação vai depender da taxa de equilíbrio com a amônia molecular (NH^-₃) que é altamente tóxica. O nitrito (NO^-₂) é um produto intermediário na nitrificação, e é muito tóxico para os peixes formando uma molécula denominada meta hemoglobina que causa a doença do sangue marrom (oxidação da hemoglobina), por isso é muito importante para o sistema de recirculação de água na aquicultura. Enquanto, o nitrato não é essencialmente tóxico e a sua concentração pode ser mais elevada do que as outras substâncias.

MICROBIOLOGIA

Vários gêneros de bactérias são responsáveis pela oxidação de amônia a nitrito, sendo as mais importantes as Nitrossômonas que realizam a transformação de NH⁺₄ → NO^-₂ e as Nitrobactérias que completam a reação e o nitrito se transforma em nitrato.

INFLUENCIA DAS VARIÁVEIS FÍSICAS E QUÍMICAS

- Oxigênio, temperatura, pH, bicarbonato e concentração de amônia molecular.

A interferência do pH na nitrificação é discutível, porque as bactérias se adaptam as condições do pH que são submetidas. O s filtros podem ser operados em pH=5 que é baixo ou pH=10 e se aclimatadas a estas condições, as variações não influenciam no processo (Wheton et al 1991).

O requerimento estequiométrico para a nitrificação de 1,0 miligrama/L de nitrogênio amoniacal se converter a nitrato é de 4,18 a 4,33 miligrama/L de oxigênio e quando a concentração está entre 1,0 e 2,0 miligrama/L limita a nitrificação.

O processo de nitrificação consome bicarbonato e com isso reduz o pH (que também pode diminuir pela produção de hidrogênio iônico (H⁺)). O requerimento de bicarbonato (CaCO₃) é de 4,17 a 7,14 g/L por 1,0 mg/L de amônia. A concentração da alcalinidade total deve ser em torno de 75 mg/L ou 1,5 meq/L para realizar o máximo de nitrificação.

REQUERIMENTOS PARA A NITRIFICAÇÃO DE 1,0 mg DE N-NH⁺₄ → NO^-₃:

OXIGÊNIO: 4,18-4,33 mg/L;

T°C: 30-35 – faixa: -5-42°C pode ocorrer a nitrificação (adaptação ao meio pelas bactérias);

CaCO₃: 4,17-7,14 mg/L;

ALCALINIDADE TOTAL: 75 mg/L.

A amônia não ionizada NH^-₃ é toxica para as bactérias nitrificantes inibindo a ação das Nitrobactérias quando a concentração for 0,1 a 1,0 mg/L e com isso para a nitrificação. Enquanto que as Nitrossômonas são mais tolerantes.

            O ácido nítrico (HNO₂) quando está em equilíbrio com o nitrito em solução aquosa é tóxico para as bactérias nitrificantes em concentrações baixas como 0,22 mg/L, mas como a constante de equilíbrio entre o ácido nítrico e nitrito é alta (10^-3,14) com isto o ácido nítrico não esta presente quando o pH for baixo e ao redor de 5. Portanto a toxicidade ocorre pela inibição da nitrificação e pela quantidade do nitrito no sistema.

            O sistema fechado é altamente instável e requer análise diária de oxigênio, temperatura, nitrito, amônia, alcalinidade total, salinidade e pH.