Evaluación y modelación de un tren de tratamiento de agua residual acuícola con recirculación y del cultivo de trucha arco iris alimentado por cosecha pluvial

Abstract

La acuicultura en el Estado de México se ha desarrollado en un marco de presiones ambientales y legales, la competencia por el recurso agua ha impactado negativamente las actividades como el cultivo de la trucha. Las presiones sociales y gubernamentales cada vez son mayores, a tal grado que las concesiones de uso de agua son más difíciles de obtener y el trámite es más estricto que en décadas pasadas. Para encontrar alternativas de solución bajo este esquema, existen dos propuestas con las que se ha trabajado en esta investigación; la primera es la cosecha de agua de lluvia como fuente abastecedora de agua para el cultivo de trucha arco iris y la segunda es el uso de sistemas de recirculación acuícola para tratar y reutilizar el agua, teniendo como finalidad concebir y construir las instalaciones piloto para desarrollar un cultivo trutícola en un sistema de recirculación acuícola alimentado con agua pluvial con el objeto de representar matemáticamente el comportamiento de los diferentes procesos involucrados en el del tren de tratamiento de agua residual acoplado al sistema de producción trucha y a los procesos biológicos consecuencia del cultivo de organismos acuáticos. La investigación se llevó a cabo con un experimento de 150 días en un sistema de recirculación acuícola integrado por un estanque circular y un tren de tratamiento compuesto de un sedimentador, un filtro biológico (percolador) y un filtro de arena descendente. En el sistema se sembraron organismos de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) con una biomasa inicial de 41,51 kg, una densidad de 6,61 kg/m3 hasta llegar a 180,42 kg con una densidad de 28,73 kg/m3 ; crecimiento de los peces de 4,23 g/d; con un caudal de 2,1 L/s; un recambio de agua limpia de lluvia de 2,21 %. Se evaluó la eficiencia de remoción de contaminantes en el tren de tratamiento, de manera general se obtuvo un 44.54 %, 23.15 %, 78.99 %, 29.36 % para SST, DQO, N-NH3 y N-NO2- respectivamente; una generación de N-NO3 - en el sistema de 4.23 %. Las tasas de remoción generales del tren de tratamiento fueron de los parámetros 96,08 g N-NH3/d (66,23 %), 8,87 g NNO2 - /d (19,56 %), 286,31 g SST/d (43,38 %), 1 404,63 g DQO/d (38,79 %). La modelación matemática de los procesos limitantes ocurridos en el SRA se realizó de manera regresiva, los modelos dinámicos no se pudieron implementar debido a que las concentraciones de los contaminantes son bajas, la media matemática, la desviación estándar y el error en la determinación de las mismas son del mismo orden (por ejemplo, en la entrada al biofiltro la concentración de N-NH3 es de 0,80 ± 0,012 mg/L a la salida se tiene 0,66 ± 0,012 mg/L), siendo estos valores inadecuados para los modelos.