Dimensionar correctamente un sistema acuapónico: tanque, biofiltro, bomba y área de cultivo
Por qué el tamaño correcto es crucial
Un sistema de acuaponía es un ciclo biológico. La población de peces determina la cantidad de alimento. Los sólidos y los nutrientes disueltos se crean a partir del alimento. La separación de sólidos y los biofiltros tienen que procesar esta carga mientras las plantas absorben parte de los nutrientes resultantes.
Por lo tanto, el dimensionamiento debería comenzar con el volumen de agua, la población de peces planificada y la cantidad diaria de alimento resultante.
1. Determinar la tanque de peces y la densidad de población.
Para un sistema básico pequeño, una tanque de peces con aproximadamente 1.000 litros es un punto de partida manejable. Los volúmenes de agua más grandes reaccionan más lentamente a los cambios de temperatura, errores de alimentación y fluctuaciones en la calidad del agua que los sistemas muy pequeños.
Para los principiantes, una población de entre 10 y 20 kilogramos de pescado por cada 1.000 litros de agua es un tamaño razonable. El límite superior sólo debe usarse cuando la ventilación, la separación de sólidos, los biofiltros y el monitoreo estén funcionando de manera confiable.
Las piscinas de menos de 500 litros deben llenarse con especial cuidado. Como punto de partida conservador se puede utilizar un máximo de alrededor de un kilogramo de pescado por cada 100 litros de agua.
Una población de peces más grande no crea automáticamente un sistema mejor. Primero, aumenta el requerimiento de oxígeno y la carga en el filtro y el ciclo del agua.
2. Calcula la cantidad diaria de alimento.
El biofiltro no está diseñado únicamente en función del volumen de la piscina. Lo más importante es la cantidad diaria de alimento. La dosis de alimentación adecuada depende del tipo de pez, la temperatura del agua, la edad de los animales y la composición del alimento.
Cantidad diaria de alimento = biomasa de peces × tasa de alimentación
Con 15 kilogramos de pescado y una tasa de alimentación supuesta del 1,5 por ciento, esto resulta en:
15 kg × 0,015 = 0,225 kg o 225 g de alimento por día
Este valor se utiliza para la planificación. La alimentación real debe adaptarse a la especie de pez, la temperatura, el crecimiento y el comportamiento alimentario.
3. Retirar sólidos delante del biofiltro.
Los excrementos de pescado y los restos de comida deben retirarse del chorro de agua lo antes posible. Demasiados sólidos en el biofiltro o en el área de la planta pueden causar depósitos pobres en oxígeno y afectar la calidad del agua, las bacterias y las raíces de las plantas.
Según el diseño son adecuados tanques de sedimentación, filtros de flujo radial, filtros de vórtice o tamices mecánicos. Las sustancias orgánicas más finas pueden mineralizarse entonces de forma controlada.
4. Coloque el biofiltro después de cargarlo.
En el biofiltro, las bacterias nitrificantes convierten primero el amonio o el amoniaco en nitrito y luego en nitrato. Para ello necesitan una superficie suficientemente grande, mucho oxígeno y un flujo constante de agua.
La cantidad de medio filtrante depende de la cantidad diaria de alimento y de su superficie específica. Por lo tanto, la información del fabricante sobre la carga de alimento permitida debe basarse en la alimentación diaria máxima planificada.
Es necesaria una reserva de rendimiento porque la biomasa de los peces y la cantidad de alimento aumentan durante la cría. Un nuevo biofiltro tampoco es inmediatamente biológicamente eficiente. Establecer una población bacteriana estable suele tardar varias semanas.
5. Calcular la bomba y el circuito de agua.
Como punto de partida, el agua de la tanque de peces debe pasar por el tratamiento aproximadamente una vez por hora. Con un volumen de piscina de 1.000 litros, esto equivale a unos 1.000 litros de caudal real por hora.
El factor decisivo es el caudal en el punto de funcionamiento real. Una bomba con un caudal nominal de 2.000 litros por hora normalmente sólo alcanza este valor sin pérdidas importantes de altura y de tubería.
A la hora de seleccionar una bomba se debe tener en cuenta lo siguiente:
- la diferencia de altura hasta la salida más alta,
- Longitud y diámetro de las tuberías,
- codos, válvulas, filtros y derivaciones,
- contaminación durante la operación,
- una reserva de marcha suficiente.
La curva característica de la bomba aún debe entregar al menos el caudal real requerido teniendo en cuenta la diferencia de altura existente.
6. Asegurar la ventilación de forma independiente.
Los peces, las raíces de las plantas y las bacterias filtrantes consumen oxígeno. Por lo tanto, una bomba de aire independiente con salidas de aire en la tanque de peces y, si es necesario, en el biofiltro, es un importante componente de seguridad.
Por lo general, debes aspirar a tener al menos de 4 a 6 miligramos de oxígeno disuelto por litro en la tanque de peces. Las especies de aguas frías como la trucha requieren valores más altos. El agua tibia puede almacenar menos oxígeno.
Si la media es mayor, también se debe implementar una estrategia para fallas de energía o fallas de la bomba.
7. Haga coincidir el área de la planta con la cantidad de alimento.
Muy pocas plantas pueden provocar un aumento de los niveles de nitrato. Sin embargo, una superficie vegetal muy grande en relación con la alimentación puede promover deficiencias de nutrientes.
Tasa de área de alimentación = cantidad diaria de alimentación ÷ área de planta
Con 225 gramos de pienso y cuatro metros cuadrados de superficie vegetal el resultado es:
225 g ÷ 4 m² = unos 56 g de comida por metro cuadrado y día
Este valor de planificación debe comprobarse durante el funcionamiento en función de los valores del agua y del crecimiento de las plantas. Si el nitrato aumenta bruscamente a largo plazo, se pueden plantar más plantas o reducir la carga de alimento.
8. Considere el sumidero y el volumen de agua fluctuante.
En lechos de flujo y reflujo, el pantano debe poder absorber el agua desplazada y retornada. No debe secarse al llenar las camas y no debe desbordarse al regresar.
Además se debe tener en cuenta la evaporación, el consumo de la planta y una reserva de seguridad. El nivel del agua en la tanque de peces debe permanecer lo más estable posible.
Ejemplo de un sistema pequeño
- Tanque de peces: unos 1.000 litros
- Biomasa inicial de peces: aproximadamente de 10 a 15 kilogramos
- Biomasa superior de peces para principiantes: un máximo de unos 20 kilogramos
- Ejemplo de alimentación: aproximadamente 225 gramos diarios
- Caudal de agua real: aproximadamente 1.000 litros por hora
- Área de planta en el ejemplo de cálculo: cuatro metros cuadrados
- ventilación separada
- Separación de sólidos frente al biofiltro.
Estos valores no son normas de construcción rígidas. Las especies de peces, especies de plantas, temperatura, medio filtrante, tipo de sistema y modo de funcionamiento pueden requerir otras dimensiones.
Control durante las operaciones en curso
Incluso un sistema bien planificado debe comprobarse periódicamente. Particularmente importantes son:
- temperatura y valor de pH,
- oxígeno disuelto,
- amonio o amoníaco,
- nitrito y nitrato,
- cantidad diaria de alimento,
- comportamiento alimentario y salud de los peces,
- flujo y contaminación de los filtros,
- Salud de las raíces y crecimiento de las plantas.
El cálculo proporciona el punto de partida. La estabilidad a largo plazo se logra mediante mediciones, documentación y ajuste gradual del sistema.