Producción de Ulva a partir de un sistema de recirculación acuícola. Condiciones hidrodinámicas y eliminación de nutrientes

Abstract

The use of seaweed has increased notoriously since 1990's. Its main application is its utilization as a biofilter, since it has a great ability to capture nutrients from water, being useful in the treatment of effluents from aquaculture facilities and offering the possibility integrating its culture in recirculated systems. Moreover, they add an additional value to the aquaculture as a by-product, since it has a wide range of uses. The hydrodynamics of different models of tanks was analyzed. Two of them have a system that operates by water flow input, generating a inlet impulse force on a curved surface which keeps in suspension and in a rotational movement. This fact enhances the ability of seaweed to absorb radiation from the surface. The third model operates with an aeration system which injects an air flow from the bottom of the tank generating the same effect. The relationship between the inlet force exerted by the water inlet jet and the rotational speed of the algae biomass were taken into account, and also the relationship between the minimal forces needed to start the seaweed rotation and the amount of biomass. A comparison of the behavior of two species of Ulva, Ulva ohnoi and Ulva fasciata, having different morphologies was performed. Significant differences in the distribution of biomass in the tank were observed. Ulva ohnoi, a free laminar morphology, which was distributed more evenly using more efficiently the available radiation on the surface. Ulva fasciata was cultured for 10 weeks in an aeration tank to determine the evolution of the biomass at different parameters, and thus estimate its possible use in a recirculated system in aquaculture, since it hasn't been used in IMTA system yet.

L'ús de les macroalgues a l'última dècada s'ha incrementat de manera notòria. La seva principal aplicació passa per la utilització d'aquestes com a biofiltres, que han demostrat la seva eficàcia en l'extracció de nutrients de l'aigua, convertint-se en un instrument molt important en el tractament d'efluents d'instal·lacions aqüícoles i amb la possibilitat d'integrar el seu cultiu a sistemes de recirculació. A més, ofereixen un valor afegit a la aqüicultura com a subproducte d'aquesta, ja que presenten un gran ventall d'usos. En el desenvolupament d'aquest projecte es varen analitzar les característiques hidrodinàmiques de tres models de tanc diferents. Dos d'ells, presenten un sistema que funciona mitjançant l'entrada d'un cabal d'aigua que genera una força d'impuls sobre una superfície corba i que permet mantenir en suspensió i en un moviment de rotació les macroalgues en cultiu, de manera que puguin aprofitar la radiació disponible a la superfície. El tercer model, funciona mitjançant un cabal d'aire injectat des de la part inferior del tanc que acaba generant el mateix efecte. Es van tenir en compte, per a la realització de l'anàlisi hidrodinàmic, la relació entre la força d'entrada d'aigua o aire i la velocitat de rotació; y la relació entre les forces mínimes necessàries per iniciar i mantenir en rotació la concentració de biomassa al tanc. Es va realitzar una comparació del comportament de diferents espècies de Ulva, Ulva ohnoi i Ulva fasciata, que presenten diferents morfologies. Es van observar diferencies importants en la distribució de la biomassa en el tanc. Ulva ohnoi, amb una morfologia laminar lliure, sense tal·lus, va ser la que es va distribuir de manera més uniforme, aprofitant així de manera més eficient la radiació disponible a la superfície. També es va realitzar un cultiu d'Ulva fasciata durant 10 setmanes en un tanc d'airejament per a multiplicar la seva biomassa i determinar la seva evolució davant diferents paràmetres de cultiu, podent així estimar la seva viabilitat per una possible utilització a sistemes de recirculació aqüícola, ja que és una alga que no s'ha utilitzat encara en sistemes de IMTA.

El uso de las macroalgas en las últimas décadas se ha acrecentado de una manera más que notoria. Su principal aplicación pasa por la utilización de éstas como biofiltros, que ha demostrado con creces su eficacia en la retirada de nutrientes del agua, siendo de utilidad en el tratamiento de efluentes de instalaciones acuícolas y con la posibilidad de integrar su cultivo en sistemas de recirculación. Pero además, ofrecen un valor añadido a la acuicultura como subproducto de ésta, ya que presentan un amplio abanico de usos. En el desarrollo de este proyecto se analizaron las características hidrodinámicas de tres modelos de tanques diferentes. Dos de ellos presentan un sistema que funciona mediante la entrada de un caudal de agua que genera una fuerza impulso sobre una superficie curva y que permite mantener en suspensión y en un movimiento de rotación las macroalgas en cultivo, de manera que puedan aprovechar la radiación disponible en la superficie. El tercero funciona mediante un caudal de aire inyectado desde la parte inferior del tanque generando el mismo efecto. Se tuvieron en cuenta para el análisis: la relación entre el flujo de entrada de agua o de aire y la velocidad de rotación alcanzada por la biomasa, la relación entre la potencia necesaria para iniciar y mantener en rotación las algas, y la concentración de biomasa. Se realizó una comparación del comportamiento de dos especies de Ulva, Ulva ohnoi y Ulva fasciata, que presentan diferentes morfologías. Se observaron diferencias importantes en la distribución de la biomasa en el tanque, siendo Ulva ohnoi con una morfología laminar libre, sin talo, la que se distribuyó de manera más uniforme, aprovechando de manera más eficiente la radiación disponible en la superficie. También se llevó a cabo un cultivo de Ulva fasciata durante 10 semanas en un tanque de aireación para determinar la evolución de la biomasa a diferentes parámetros de cultivo y estimar así la viabilidad de su posible utilización en sistemas de recirculación acuícola, ya que es un alga que no se ha utilizado todavía en sistemas de IMTA.