Ingineria si managementul tehnologic al sistemelor recirculante din acvacultura

INGINERIA SI MANAGEMENTUL TEHNOLOGIC AL SISTEMELOR RECIRCULANTE DIN ACVACULTURA

Consideratii generale privind acvacultura sistemelor recirculante

Preocuparile actuale privind diversificarea si intensificarea tehnologiilor din acvacultura precum si cele referitoare la conservarea bioresurselor din ecosistemele acvatice naturale impun investitii majore (financiare, umane) pentru realizarea unor complexe sisteme de productie recirculante.

Sistemele recirculante de productie acvatica constituie o alternativa importanta la acvacultura traditionala, de helesteu. Ca urmare a tratarii apei si reutilizarii acesteia, sistemele recirculante necesita o cantitate mult mai mica de apa decat un helesteu pentru a realiza o productie similara. Deoarece sistemele recirculante folosesc, in mod obisnuit, diferite tipuri de bazine (tancuri, silozuri etc.), dens populate, pentru obtinerea produsului de cultura, cerinta privind necesarul de suprafata de teren este, de asemenea, mult mai redusa decat in cazul acvaculturii clasice.

Acvacultura traditionala, practicata in helesteie, necesita cantitati mari de apa. Astfel, inundarea unui helesteu avand suprafata de 1 ha necesita, in medie, cca. 15 mii m³ de apa, in timp ce compensarea pierderilor de apa din bazin, consecinta a evaporatiei si infiltratiei, presupune, de asemenea, un volum echivalent de apa. In aceste conditii, la o productie unitara medie de 3000 kg peste/ha rezulta un consum specific al apei destul de ridicat, anume 10 m³ apa/kg peste. Drept rezultat, in numeroase zone ale Romaniei acvacultura in helestee nu este posibila datorita rezervelor limitate de apa sau absentei unor terenuri adecvate pentru construirea helesteelor.

Fezabilitatea si eficienta activitatii unui sistem recirculant de crestere depind de masura in care este asigurata o optima corelatie intre managementul tehnologic, capacitatea portanta si calitatea apei.

Abordarea unor tehnologii de acvacultura in conditii de mediu controlate prin tratarea si recircularea apei presupune cunoasterea, de catre investitori si acvacultori, a unor potentiale riscuri de natura tehnica sau economica

Avantajele recunoscute ale practicarii acvaculturii in sisteme recirculante constau in:

cerinta redusa pentru resursa de apa;

controlul complet al conditiilor mediale;

controlul riguros al calitatii produsului realizat;

disponibilitatea privind livrarea ritmica, pe tot parcursul anului, in stare proaspata, a produsului realizat.

Multitudinea de configuratii ale sistemelor recirculante folosite in acvacultura industriala sau ca facilitati de cercetare demonstreaza disponibilitatea acestora de a asigura controlului calitatii apei in cazul unor tehnologii de crestere cu un grad foarte ridicat al intensivitatii.

Principial, sistemele recirculante difera intre ele prin configuratia echipamentelor utilizate (hardware-ul sistemului), tehnologiile aplicate si strategiile de management abordate.

Datorita complexitatii elementelor de cerinta tehnologica si a diversitatii constructive si functionale a echipamentelor folosite, nu se poate vorbi de o configuratie standard a sistemelor recirculante intalnite in acvacultura.

Performanta unui sistem recirculant se poate aprecia in baza mai multor criterii, cel mai important dintre acestea fiind capacitatea de productie, a carei marime este conditionata, in principal, de limitarile induse de punctele slabe ale sistemului, respectiv de eficienta operarii componentelor acestuia.

Optimizarea productiei intr-un sistem recirculant presupune satisfacerea simultana a doua deziderate esentiale, anume, mentinerea unei bune calitatii a apei precum si a unui nivel corespunzator al intensitatii hranirii.

Controlul calitatii unei ape cu o incarcare organica foarte ridicata, situatie specifica pentru sistemele recirculante din acvacultura, impune folosirea unui hard adecvat si prudent integrat tehnicilor de management aplicate.

Potentialele beneficii ale acvaculturii practicate in conditii de mediu controlate au determinat o remarcabila concentrare a eforturilor de cercetare in directia aprofundarii principalelor aspecte ce determina performanta unui sistem recirculant, anume:

- configurarea optima a sistemului;

- controlul solidelor organice si sistemele de limpezire a apei;

- controlul oxigenului, dioxidului de carbon si al pH-ului;

- optimizarea indicatorilor biotehnologici ;

controlul bolilor si al efectului de stres.

Cerinte de management la proiectarea componentelor sistemului

Bazine

In practica sistemelor recirculante exista o multitudine de tipuri de bazine ce se diferentiaza intre ele prin forma, material de constructie, tehnologie de executie si mod de circulatie a apei. In toate variantele constructive, bazinele trebuie sa satisfaca doua conditii de baza, anume, indepartarea eficienta a solidelor spre filtru si amestecarea completa a apei in unitatile de crestere.

Capacitatea, respectiv elementele dimensionale ale unui bazin integrat in configuratia unui sistem recirculant se stabilesc astfel incat volumul de apa stocat sa fie compatibil cu debitul unitatii de filtrare, cu timpul de retentie a apei in filtru si cu numarul zilnic de treceri ale apei uzate prin filtru.

In cadrul sistemelor recirculante din acvacultura se folosesc, cel mai frecvent, doua tipuri de unitati de crestere, anume bazinele “raceways” si bazinele circulare. Dinamica circulatiei apei in aceste bazine satisface, in cea mai mare masura, exigentele tehnologiilor de crestere in regim superintensiv in ceea ce priveste calitatea conditiilor mediale.

Managementul proiectarii si operarii sistemelor recirculante se stabileste in functie de particularitatile functionale ale bazinelor. Astfel, bazinele circulare asigura o mai mare capacitate de autocuratare si o mai buna dinamica a amestecarii apei, in timp ce bazinele raceway sunt recunoscute pentru simplitatea procedurilor de sortare si recoltare a pestelui.

Sisteme de filtrare biologica

Amoniacul, principalul si cel mai toxic compus rezidual al azotului dintr-un sistem recirculant, este rezultatul digestiei proteinelor. Concentratia in amoniac a apei dintr-un sistem de crestere este determinata, in principal, de cantitatea de hrana administrata. In absenta dilutiei sau a absorbtiei chimice directe, amoniacul este eliminat din apa prin filtrare biologica, proces ce include doua etape: bacteriile Nitrosomonas oxideaza amoniacul in azotiti dupa care bacteriile Nitrobacter oxideaza azotitii in azotati, compusi chimici mai putin daunatori. Concentratia azotatilor este mentinuta la un nivel admisibil prin inlocuirea periodica a apei din sistemul de cultura cu apa proaspata. Rata inlocuirii (debitul de primenire) este conditionata de rata acumularii azotatilor, determinata, la randul ei, de gradul de intensivitate al productiei.

Filtrele biologice, considerate a fi inima sistemelor recirculante, au un rol vital in asigurarea functionalitatii si performantei acestora.

Cerinta de management esentiala ce trebuie luata in considerare la proiectarea unui filtru biologic consta in asigurarea unei dinamici corespunzatoare de indepartare a amoniacului produs de biomasa de cultura astfel incat concentratia NH₃ sa fie mentinuta in limitele optime impuse de specia de cultura.

Problema principala ce trebuie rezolvata la proiectarea unui filtru biologic consta in stabilirea judicioasa a ariei suprafetei de contact a mediului filtrant astfel incat sa fie asigurat suportul necesar pentru formarea si dezvoltarea unei pelicule biologice adecvata ca marime, la biomasa, respectiv, nivelul concentratiei in amoniac a apei. Functionalitatea, performantele nitrificatoare si longevitatea unui filtru biologic depind, in foarte mare masura, de corectitudinea aprecierii ariei suprafetei de contact necesare astfel incat rata colmatarii mediului filtrant ca urmare a acumularii reziduurilor sau biomasei bacteriene excesiv dezvoltate sa fie cat mai redusa. In acelasi scop, este indicat ca agentii filtranti utilizati sa fie capabili de autocuratare sau sa permita aplicarea unor tehnologii automatizate de evitare a colmatarii.

Managementul filtrelor biologice este deosebit de complex, pe masura complexitatii activitatii metabolice a bacteriilor. De aceea, pe langa preocuparea de a asigura un anumit debit, respectiv o anumita durata de retentie a apei, biofiltrele trebuie sa fie astfel conduse incat sa optimizeze conditiile de mediu atat pentru pestii din sistem cat si pentru populatiile de bacterii din filtru. In multe cazuri, este posibil ca exigentele celor doua componente, anume pestii din sistem si bacteriile din filtru, privind conditiile de mediu sa fie diferite. Astfel, in timp ce temperatura optima pentru cultura salmonidelor este de 10 15 ^oC, pentru bacteriile nitrificatoare din filtru temperatura ce asigura o optima dezvoltare este 25 30 ^oC.

Bacteriile nitrificatoare, dezvoltate sub forma unei pelicule biologice pe suprafata de contact a agentului filtrant sunt, de asemenea, afectate de nivelul concentratiei oxigenului dizolvat, de incarcarea organica, de pH-ul si alcalinitatea apei. Printr-un management adecvat de operare a filtrului biologic, multitudinea parametrilor mentionati trebuie compatibilizata cu cerintele biomasei de cultura. Cunoscute fiind limitele largi de toleranta pentru cele mai multe dintre criteriile de calitate ce determina eficienta biofiltrelor, conditia de compatibilizare este satisfacuta prin adoptarea unor valori medii, de compromis, pentru parametrii mentionati care sa asigure simultan atat un nivel ridicat al nitrificarii cat si conditii mediale corespunzatoare particularitatilor ecofiziologice ale speciei de cultura.

Mentinerea calitatii apei in domeniul de toleranta rezultat din interferenta exigentei populatiei bacteriene cu aceea a biomasei de cultura constituie o problema imperativa in managementul operarii biofiltrelor din cadrul sistemelor recirculante.

Oxigenul, factor esential ce determina randamentul nitrificarii, face obiectul unei riguroase monitorizari pe durata functionarii biofiltrului. O reducere a nivelului oxigenului dizolvat in apa care trece prin biofiltru afecteaza considerabil eficienta nitrificarii. In acest sens, literatura de specialitate recomanda ca oxigenul dizolvat sa nu scada sub 4 mg/l, iar concentratia in DO ce asigura o eficienta satisfacatoare a unui biofiltru este apreciata la cca. 22 mg/l. Din diversitatea biofiltrelor folosite in acvacultura sistemelor recirculante, filtrele trickling si contactorii biologici rotativi (RBC) raspund in cea mai mare masura cerintelor privind managementul oxigenului dizolvat deoarece asigura o optima interfata aer-apa la nivelul suprafetei peliculei bacteriene. Filtrele submersate pot mentine, de asemenea, un nivel adecvat al DO in conditiile asigurarii unei energice aerari, a unui adecvat debit al apei si a unei judicioase alegeri a dimensiunilor si caracteristicilor de granulozitate ale agentului filtrant. In caz contrar, randamentul si fiabilitatea filtrelor submersate sunt nesatisfacatoare datorita vulnerabilitatii acestora la colmatarea cu biomasa bacteriana dezvoltata in exces. Prin colmatarea agentului filtrant se reduc valorile unor importanti parametri functionali, anume: sectiunea prin care circula apa, sarcina hidraulica si, implicit, marimea debitului recirculant respectiv cantitatea de oxigen dizolvat disponibila bacteriilor nitrificatoare.

Managementul substantei organice prezinta, de asemenea, o preocupare speciala pe durata exploatarii unui biofiltru. Principala cerinta de management in aceasta privinta consta in mentinerea incarcarii organice la valori acceptabile si asigurarea unui raport optim intre bacteriile autotrofe si cele heterotrofe. Niveluri mai ridicate de incarcare cu substanta organica, contraindicate, pot rezulta atunci cand in biofiltru vor fi dominante bacteriile heterotrofe in detrimentul celor autotrofe, dorite. Acest aspect face obiectul unei monitorizari riguroase, in special pe durata initierii peliculei biologice intr-un biofiltru nou. In acest caz, un raport necorespunzator intre bacteriile autotrofe si cele heterotrofe determina perioade inacceptabil de indelungate pentru aclimatizarea biofiltrelor. De aceea, managementul nivelului concentratiei de substanta organica intr-un sistem de crestere necesita procedee adecvate de limpezire.

Cerintele de management privind alcalinitatea si pH-ul apei din sistemul de crestere constau in mentinerea acestor parametri in domeniul optim de valori, atat pentru cele doua specii de bacterii nitrificatoare din biofiltru cat si pentru specia de cultura.

Toxicitatea amoniacului si nitritilor

In apa, azotul amoniacal exista sub forma a doua componente aflate in echilibru anume, forma ionizata (NH₄⁺-N) si forma neionizata (NH₃-N); forma neionizata este foarte toxica pentru pesti in timp ce forma ionizata este mai putin daunatoare. Raportul dintre cele doua forme ale azotului amoniacal este determinat, in primul rand, de reactia apei, concentratia formei neionizate, crescand pe masura cresterii pH-ului. De aceea, controlul pH-lui apei dintr-un sistem recirculant reprezinta un obiectiv de management cu importanta cruciala in determinarea nivelului admisibil al concentratiei amoniacului.

In ceea ce priveste nitritii, prezenta acestora in apa, exceptand perioada de aclimatizare, indica faptul ca modul de operare a biofiltrului este necorespunzator sau ca functionarea acestuia este perturbata de prezenta unor substante chimice inhibitoare. Toxicitatea nitritilor este perceputa in mod diferit de diversele specii de pesti. Nitritii, in concentratii mai mari decat cele optime, determina modificari hematologice la pesti cunoscute sub denumirea de methemoglobinemie, afectiune ce consta in inhibarea transportului oxigenului de catre sange, ceea ce determina asfixia pestilor, chiar in conditiile in care concentratia in oxigen dizolvat, aparent, este optima. Toxicitatea nitritilor poate fi redusa sau blocata de prezenta ionilor de clor in apa (Losordo, T.M et al. 1999). Inducerea si mentinerea unei anumite salinitati a apei (1 6 ^o/_oo) va atenua toxicitatea unor concentratii moderate sau mai ridicate de nitriti si, in plus, va asigura o reducere a stresului pentru cele mai multe dintre speciile de pesti.

Aclimatizarea biofiltrelor

Managementul filtrelor biologice incepe cu procesul de aclimatizare, proces ce consta in inocularea sistemului cu bacterii nitrificatoare. Pe durata aclimatizarii este stimulata dezvoltarea populatiei bacteriene pana la atingerea unor niveluri ale biomasei si activitatii metabolice corespunzatoare productiei de amoniac ce urmeaza sa fie eliminata din sistem.

Biofiltrele noi sunt aclimatizate, in mod obisnuit, cu cel putin 4 6 saptamani inainte de introducerea biomasei in sistem pentru a asigura un anumit randament al nitrificarii in momentul punerii acestuia in functiune. Durata aclimatizarii unui biofiltru se poate reduce daca se foloseste o sursa comerciala de bacterii nitrificatoare sau un inocul de bacterii prelevat dintr-un biofiltru operational.

Managementul sistemului variaza pe durata aclimatizarii biofiltrului, incepand cu momentul initierii, pana la formarea peliculei bacteriene pe suprafata de contact a mediului filtrant. In mod obisnuit, pe durata aclimatizarii pestii nu ar trebui sa fie prezenti in sistem deoarece concentratiile de amoniac si nitriti ar putea fi superioare valorilor anticipate.

Initierea sistemului consta in insamantarea mediului filtrant cu bacteriile Nitrosomonas si Nitrobacter si asigurarea suportului nutritiv al acestora, amoniacul si nitritii. Pentru accelerarea procesului de aclimatizare a biofiltrului se adauga in apa amoniac si nitriti pana la obtinerea unor concentratii favorabile dezvoltarii biomasei bacteriene. Nivelul concentratiei suportului nutritiv trebuie sa fie insa moderat, concentratii mai ridicate ale amoniacului putand incetini sau inhiba procesul de aclimatizare.

Urmand curba de aclimatizare a biofiltrului pe durata testarii si adaugand amoniac pana la obtinerea unei concentratii echivalente cu cea preconizata a fi produsa de biomasa de cultura, prin masuratori specifice de determinare a calitatii apei efluentului filtrului, se va stabili momentul cand concentratia in amoniac corespunde exigentei ecofiziologice a speciei de cultura. Acesta este momentul cand in unitatile de crestere ale sistemului recirculant poate fi introdus materialul de populare. Initial, densitatea biomasei, respectiv intensitatea hranirii vor fi mai reduse deoarece nu exista certitudinea ca biofiltrul realizeaza randamentul teoretic al nitrificarii. Dupa o perioada de timp, cand se apreciaza ca biofiltrul asigura nivelurile de nitrificare corespunzatoare, sistemul va fi operat la nivelul capacitatii portante in ceea ce priveste densitatea biomasei si intensitatea hranirii.

O principala cerinta de management a sistemelor recirculante consta in stabilirea debitului de apa al filtrului astfel incat acesta sa poata asigura un numar suficient de treceri ale apei de cultura prin unitatea de filtrare in scopul mentinerii concentratiei amoniacului la nivelul admis. Nivelul admisibil al concentratiei de amoniac difera in functie de specia de cultura si de posibilitatile de control ale pH-ului. Pentru majoritatea speciilor de pesti ce fac obiectul cresterii in sisteme recirculante domeniul de toleranta privind concentratia de amoniac din apa este apreciat la 0,01 0,05 mg/l.

Este cunoscut faptul ca biofiltrele functioneaza mult mai eficient la concentratii mari ale azotului amoniacului total (NH₄⁺-N si NH₃-N). De aceea, se recomanda ca, printr-un management adecvat al pH-ului, sa se asigure niveluri cat mai ridicate ale concentratiei azotului amoniacal total in conditiile mentinerii formei neionizate, toxice, sub nivelul de pericol corespunzator speciei de cultura.

Strategia proiectarii si managementului unui biofiltru necesita integrarea acestuia cu celelalte componente ale sistemului. Astfel, daca biofiltrul este inseriat cu un sistem de limpezire a apei, debitele celor doua componente trebuie sa fie egale pentru a asigura continuitatea scurgerii. De asemenea, este imperativa conditia ca intre capacitatea totala a bazinelor de crestere, marimea biofiltrului si debitul acestuia sa existe o corelatie strict determinata astfel incat timpul de retentie al apei in filtru si numarul zilnic de treceri ale apei prin filtru sa asigure rata preconizata de indepartare a productiei de amoniac. In legatura cu aceasta, practica acvaculturii in sisteme recirculante recomanda trecerea apei de cultura cel putin la fiecare 90 de minute prin biofiltru.

O alta problema importanta privind managementul biofiltrelor se refera la reducerea randamentul nitrificator al acestora pe masura ce bacteriile mor sau sunt inhibate de diferite substante chimice prezente in apa. Acest aspect trebuie avut in vedere inainte de folosirea oricarui antibiotic pentru tratarea unor boli infectioase ce pot afecta pestii.

O principala cerinta de management privind proiectarea si modul de operare a unui biofiltru consta in eliminarea potentialului de colmatare in scopul mentinerii unei capacitati de transport corespunzatoare a apei uzate, incarcata cu amoniac, la nivelul intregii suprafete de contact a mediului filtrant care sustine pelicula bacteriana. Colmatarea biofiltrului este, cel mai des, rezultatul acumularii reziduurilor dintr-o apa inadecvat decantata sau al incapacitatii de autocuratare a biofiltrului.

Ciclul natural de viata al populatiilor bacteriene din biofiltru se finalizeaza cu producerea unei insemnate cantitati de reziduuri de biomasa bacteriana ce trebuie, in permanenta, antrenate din mediul filtrant si transportate spre sistemul de limpezire a apei. Pelicula bacteriana este desprinsa si antrenata de pe suprafata de contact a agentului filtrant de forta tangentiala a curentului de apa ce se deplaseaza prin filtru. Marimea fortei tangentiale, respectiv capacitatea de autospalare a unui biofiltru depind, principial, de doi parametri, anume, raportul dintre aria suprafetei de contact si volumul porilor mediului filtrant, respectiv debitul de apa ce tranziteaza filtrul. In particular, valoarea fortei tangentiale este determinata in cazul contactorilor biologici rotativi (RBC) de turatia acestora iar in cazul filtrelor trickling si al reactoarelor cu pat fluidizat de debitul de apa.

O principala cerinta privind managementul proiectarii si operarii biofiltrelor consta in stabilirea judicioasa a sarcinii lor de incarcare, adica a productiei de amoniac ce trebuie indepartata prin nitrificare. In acest sens, trebuie cunoscut faptul ca gradul de incarcare a unui biofiltru este evaluat in functie de intensitatea hranirii si nu de cantitatea de biomasa de cultura sustinuta de sistem. De aceea, operarea unui biofiltru este esential conditionata de managementul hranirii.

Controlul particulelor solide de natura organica

Indepartarea, in mod continuu, a macroparticulelor si solidelor dizolvate in apa reprezinta una dintre cele mai importante probleme ale managementului proiectarii si exploatarii sistemelor recirculante din acvacultura.

Macroparticulele, derivate, in principal, din resturile fecaloide si hrana neconsumata si definite ca solide suspendate si sedimentabile, pot fi clasificate in functie de dimensiunile lor si de capacitatea acestora de sedimentare gravitationala intr-o coloana de apa. Managementul macroparticulelor dintr-un sistem recirculant consta in evacuarea acestora din bazinele de crestere si concentrarea lor in sisteme de limpezire specifice(decantoare), de unde, periodic, sunt indepartate. Dinamica circulatiei apei in bazinele de crestere, forma si particularitatile lor constructive asigura evacuarea automata si continua a macroparticulelor sedimentate. Depozitele solide acumulate in bazinul decantor sunt eliminate, cu o anumita frecventa, inainte de a se produce ruperea macroparticulelor, in caz contrar fragmentele mici rezultate trec in suspensie si sunt mai greu de controlat. Frecventa evacuarii sedimentelor din decantoare este conditionata si de o alta cerinta specifica de management anume, impiedicarea descompunerii bacteriene a substantei organice in interiorul sistemului pentru a se evita consumul de oxigen si incarcarea suplimentara a apei cu reziduuri organice dizolvate.

Solide sedimentabile

Obisnuit, solidele sedimentabile sunt indepartate cu separatoare gravitationale sau site.

Din punct de vedere fizic, un separator gravitational reprezinta o suprafata de repaus ce asigura timpul de retentie necesar sedimentarii solidelor in suspensie. Forma si dimensiunile constructive ale separatoarelor gravitationale se stabilesc in functie de incarcarea apei in suspensii si, foarte important, viteza de sedimentare a acestora (diametrul hidraulic). Solidele concentrate sunt indepartate din separator, pe cat posibil, cat mai des, cel putin o data pe zi. Frecventa ridicata a spalarilor separatoarelor gravitationale impune adoptarea unor solutii si mijloace eficiente de limitare a pierderilor de apa.

Principala cerinta de management privind proiectarea si operarea unui separator gravitational consta in compatibilizarea elementelor dimensionale ale acestuia, in primul rand adancimea, cu gradul de incarcare a apei in macroparticule sedimentabile, respectiv cu timpul necesar de retentie a apei in filtru. Integrarea separatorului in cadrul unui sistem recirculant presupune, de asemenea, corelarea debitului sau de apa cu debitul biofiltrului.

In ceea ce priveste sitele, principala cerinta de management luata in considerare la proiectarea si operarea acestora se refera la aplicarea unor procedee eficiente de spalare automata in scopul evitarii frecventei lor colmatari.

Solide suspendate

Solidele suspendate, suspensiile, sunt alcatuite din particule fine avand diametrul hidraulic foarte redus, nesedimentabile in conditii practice, pe inaltimea coloanei de apa.

Echipamentele specifice pentru indepartarea suspensiilor din apa sunt sitele fine si separatoarele cu spuma.

Oportunitatea retinerii si eliminarii suspensiilor prin filtrarea apei cu ajutorul sitelor fine este conditionata de posibilitatea preintampinarii colmatarii sitelor si de realizarea unor costuri de operare acceptabile in ceea ce priveste consumul de energie electrica si de apa de spalare.

Separatoarele cu spuma sunt echipamentele cele mai indicate pentru indepartarea suspensiilor din apa de cultura a unui sistem recirculant, datorita gradului foarte ridicat de limpezire pe care il realizeaza in conditiile unor cerinte foarte simple privind managementul operarii si costuri destul de reduse.

Solide dizolvate

Intr-un sistem inchis solidele dizolvate se acumuleaza direct proportional cu intensitatea recircularii apei.

Astfel, in cazul sistemelor de crestere la care rata primenirii apei este ridicata, respectiv intensitatea recircularii este scazuta, ritmul acumularii solidelor dizolvate este redus, acestea fiind indepartate din sistem pe masura preschimbarii apei.

Dimpotriva, in sistemele cu un procentaj ridicat al recircularii apei si, implicit, o mai slaba primenire a acesteia, solidele dizolvate, rezultat al metabolismului biomasei de cultura si al furajelor neconsumate, se acumuleaza in timp, afectand starea de sanatate si ritmul de crestere al pestelui si determinand cresterea cerintei de oxigen biologic (BOD).

Rezultat al cresterii concentratiei solidelor dizolvate, transparenta apei se reduce semnificativ iar culoarea acesteia capata nuanta de „ceai”. In aceasta situatie se impune diluarea apei de cultura prin intensificarea debitului de primenire sau tratarea acesteia cu ozon in scopul oxidarii substantei organice, ambele procedee avand drept rezultat reducerea concentratiei solidelor dizolvate la valori admisibile tehnologic.

Niveluri ridicate ale solidelor organice dizolvate pot, de asemenea, stimula cresterea unor microorganisme ce imprima un miros neplacut carnii de peste. Astfel, destul de frecvent, pe suprafetele in contact cu apa ale unui sistem de cultura (inclusiv suprafata interioara a peretilor conductelor) poate fi gasita, sub forma de filamente, bacteria Actynomyces. Principalele cerinte de management privind evitarea sau limitarea dezvoltarii acestei bacterii, in primul rand, si a celorlalte microorganisme, in general, constau in aplicarea unor frecvente spalari ale bazinelor de crestere si instalatiilor aferente precum si efectuarea unui riguros control al nivelului incarcarii cu substanta organica.

Managementul controlului tuturor formelor de macroparticule existente in apa de cultura a unui sistem recirculant este conditionat de configuratia echipamentelor hardware. Astfel, sistemele automate de indepartare a reziduurilor acumulate reduc cerintele privind managementul manual insa aplicarea acestora se face cu discernamant luand in considerare costurile de operare care, in anumite situatii, pot fi prohibitive si nu, in ultimul rand, faptul ca sunt mai putin sigure in exploatare.

Cunoscand impactul extrem de puternic al reziduurilor solide asupra conditiilor mediale, functionalitatii si performantelor unui sistem recirculant, cerintele specifice privind managementul indepartarii lor sunt, adesea, prioritare.

Sisteme de aerare-oxigenare

Cea mai acuta prioritate de management privind operarea cu succes a unui sistem recirculant consta in asigurarea unui nivel adecvat al oxigenului pentru pesti si bacteriile din filtru.

In acest sens, practica sistemelor recirculante recomanda mentinerea concentratiei de oxigen dizolvat (DO) in bazinele de crestere la valori mai mari de 60 % din concentratia de saturatie si, de cel putin 5 mg/l, in cazul sistemelor de cultura cu apa calda.

Trebuie cunoscut, de asemenea, faptul ca eficienta nitrificarii bacteriilor din filtru devine inadecvata la concentratii ale oxigenului dizolvat mai mici de 2 mg/l.

Prin indicatorii de performanta specifici, un sistem de aerare dintr-un sistem recirculant trebuie sa satisfaca, simultan si la nivel optim, atat cerinta privind consumul de oxigen al biomasei de cultura cat si cel al populatiei bacteriene din biofiltru.

Capacitatea proiectata a unui echipament de aerare este direct proportionala nu numai cu consumul maxim de oxigen biologic al pestelui, microorganismelor din apa de cultura si bacteriilor din biofiltru cat si cu nivelul intensitatii hranirii.

Sistemele recirculante necesita o frecventa monitorizare a nivelurilor concentratiei de oxigen dizolvat, indeosebi imediat dupa administrarea hranei.

Pestii mentinuti la concentratii scazute ale oxigenului dizolvat vor manifesta semne de stres ce constau in aglomerarea spre suprafata apei si ventilarea stratului superficial al acesteia. In asemenea situatii se impune imbogatirea apei in oxigen prin procedee energice de aerare sau prin introducerea de O_2.

Sistemele de injectie a O₂ pur permit realizarea unor concentratii ale oxigenului dizolvat in apa mai mari decat concentratiile de saturatie. Este posibil in acest caz ca prin amestecarea intr-un raport strict determinat a unui volum de apa suprasaturata cu cel al apei din bazinul de crestere sa se mentina, in conditii sporite de siguranta, concentratia de oxigen dizolvat la nivelul tehnologic necesar.

Eficienta unui sistem de injectie a oxigenului pur este determinata de configuratia sistemului recirculant, numarul si marimea bazinelor de crestere, eficienta amestecarii si de tipul contactorului (saturatorului) de oxigen utilizat. Astfel, in cazul bazinelor de crestere de capacitate mare se recomanda folosirea contactorilor tip tub U cu care se pot realiza rapid niveluri foarte ridicate ale unor concentratii de suprasaturatie. Pentru un sistem recirculant alcatuit dintr-un numar mare de bazine de capacitate mai redusa, caracterizate printr-o buna amestecare a apei, nivelurile de suprasaturatie solicitate sunt mai mici si pot fi atinse, in conditii de operare mai simple si, deci, mai economice, cu ajutorul coloanelor cu umplutura.

Costurile sistemelor de monitoring si control automat al echipamentelor de injectie a oxigenului sunt, de cele mai multe ori, prohibitive. De aceea, se recomanda mentinerea, printr-un riguros monitoring, a concentratiei de oxigen din apa de cultura in domeniul optim si operarea manuala a sistemelor de injectie a oxigenului atunci cand este necesar.

Este cunoscut faptul ca intensitatea hranirii biomasei dintr-un sistem de crestere influenteaza cel mai mult cerintele privind operarea sistemelor de aerare. Complexitatea, respectiv costul managementului privind mentinerea concentratiei optime de oxigen in apa de cultura a unui sistem recirculant pot fi reduse in conditiile aplicarii unui management eficient de hranire. Astfel, in cazul administrarii hranei in regim continuu se obtine un nivel constant al concentratiei de oxigen din apa, situatie ce implica cerinte mici privind aerarea suplimentara, respectiv un numar redus de interventii de ajustare a sistemului de injectare a oxigenului. Dimpotriva, introducerea periodica, intermitenta, a unor insemnate cantitati de hrana in apa de cultura determina o variabilitate foarte crescuta a concentratiei oxigenului ce impune un management mai complex de operare a echipamentelor de oxigenare.

Dioxidul de carbon

Dioxidul de carbon, rezultat al respiratiei pestilor si bacteriilor, se va acumula in apa de cultura a unui sistem recirculant in conditiile in care configuratia acestuia nu include echipamente specifice de degazare. Literatura de specialitate indica faptul ca niveluri ale concentratiei de dioxid de carbon mai mari de 30 mg/l constituie un important factor de stres, afectand respiratia pestilor.

Excesul de dioxid de carbon este eliminat din apa prin aerarea energica a acesteia. Cel mai simplu procedeu de aerare este reprezentat de agitarea suprafetei libere a apei. O alta metoda de aerare, frecvent aplicata pentru eliminarea CO₂, consta in pomparea apei prin coloane aeratoare cu umplutura, cunoscute sub denumirea de coloane de degazare. Rezultate foarte bune se obtin, de asemenea, cu contactorii biologici rotativi (RBC) si cu filtrele trickling, echipamente recunoscute pentru valoarea ridicata a ariei suprafetei de contact aer-apa.

Concluzionand, se poate aprecia ca cerintele privind managementul dioxidului de carbon intr-un sistem recirculant sunt satisfacute, cu relativa usurinta, prin aplicarea unor metode specifice de aerare suplimentara a apei. Complexitatea procedeelor de aerare depinde de nivelul excesului de dioxid de carbon dizolvat in apa.

Managementul pH-ului

Desi pestii pot tolera variatii relativ mari ale pH-ului apei (6 9,5), optimizarea si controlul dinamicii acestuia reprezinta probleme extrem de importante ale managementului proiectarii si operarii sistemelor recirculante.

Intr-un sistem recirculant de crestere a pestilor in regim intensiv, nitrificarea amoniacului si azotitilor din apa de cultura determina reducerea pH-ului. Acest proces este in directa legatura cu gradul de intensivitate al hranirii. Controlat necorespunzator, pH-ul va continua sa scada, putand inregistra valori inferioare nivelurilor considerate optime atat pentru pesti cat si pentru bacteriile nitrificatoare.

Principial, nivelul pH-ului, respectiv al alcalinitatii, poate fi controlat prin aplicarea unor procedee specifice de tamponare a apei.

Deoarece pH-ul apei de cultura determina nivelului toxicitatii formei neionizate a azotului amoniacal, capacitatea de control asupra acesteia constituie o principala cerinta de management in aprecierea nivelului tolerantei biomasei de cultura fata de azotul amoniacal total.

In mediile puternic bazice este necesar sa se pastreze niveluri ale azotului amoniacal total mai scazute decat in cazul celor acide sau neutre pana cand, ca urmare a proceselor nitrificatoare din biofiltru, pH-ul apei de cultura se reduce corespunzator.

Necontrolat, pH-ul apei dintr-un sistem cu un grad foarte ridicat de recirculare poate scadea foarte mult, determinand reducerea intensitatii proceselor nitrificatoare din biofiltru sau chiar incetarea completa a activitatii acestuia daca pH-ul scade sub 6.

De aceea, printr-un monitoring si control adecvat, pH-ul va fi ajustat, atunci cand este necesar, cu solutii tampon alcaline. Reactivii cel mai frecvent utilizati in acest scop sunt: bicarbonatul de sodiu, bicarbonatul de calciu, hidroxidul de calciu, oxidul de calciu si hidroxidul de sodiu. Majoritatea acestor substante sunt foarte caustice dezvoltand in apa zone cu valori extrem de ridicate ale pH-ului ce pot leza sau stresa pestii. Inainte de utilizare reactivii sunt preamestecati, sub aceasta forma fiind introdusi gradual in apa de cultura.

Principala problema privind managementul pH-ului apei dintr-un sistem recirculant consta in mentinerea alcalinitatii si duritatii acesteia prin aditie de clorura de calciu, daca este necesar, la valori mai mari de 50 mg/l; in aceste conditii, cerintele de tamponare a apei sunt scazute si, de asemenea, costurile de operare vor fi mai mici.

Managementul tehnologic

Popularea

Alegerea speciei de cultura cu care se populeaza un sistem recirculant, numarul si marimea exemplarelor reprezinta cerinte esentiale ale managementului tehnologic.

Certitudinea realizarii indicatorilor biotehnologici preconizati este asigurata in masura in care materialul de populare provine de la o unitate specializata, recunoscuta pentru competenta sa in domeniul reproducerii si cresterii puietului.

Materialul biologic cu care se populeaza un sistem recirculant trebuie sa prezinte o stare sanitara buna, sa fie liber de boli infectioase sau parazitare si sa manifeste o conditie fiziologica corespunzatoare.

Transportul si tehnicile de manipulare aplicate in diverse faze tehnologice (pescuit, sortare, cantarire etc.) trebuie sa minimizeze intr-o cat mai mare masura efectul de stres asupra materialului de populare.

Pentru a evita introducerea unor agenti patogeni in sistem este obligatorie o perioada de carantina a puietului in bazine special amenajate, izolate fata de sistemul de crestere in ceea ce priveste traseele de circulatie a apei (alimentare, evacuare, recirculare, primenire etc.).

Pe durata oricarui transfer, in afara sau in interiorul sistemului de crestere, pestele trebuie sa fie aclimatizat la conditiile noi de mediu. Este preferabil ca materialul de populare sa fie transportat in apa cu temperatura mai scazuta iar apa de primenire folosita in timpul transportului sa aiba, de asemenea, o temperatura la fel de scazuta.

Inainte de popularea bazinelor de crestere, temperatura apei din bazinele in care s-a transportat puietul este majorata, treptat, cu cate un grad la fiecare 20 30 minute, pana cand se atinge temperatura optima pentru specia de cultura.

Asigurarea materialului de populare

Aplicarea cu succes, in scop comercial, a tehnologiilor de crestere in sisteme recirculante presupune obtinerea, in flux continuu, de produse destinate pietei. Aceasta presupune o disponibilitate, de asemenea, permanenta, in ceea ce priveste asigurarea materialului de populare.

Exista doi principali factori limitativi privind posibilitatea aprovizionarii ritmice cu puiet anume, caracterul sezonier al reproducerii si costurile relativ ridicate ocazionate de frecventele transporturi ale unor cantitati relativ reduse de peste.

In aceste conditii, asigurarea unei permanente si certe disponibilitati privind materialul necesar pentru popularea periodica a bazinelor de crestere presupune producerea si stocarea unor cantitati semnificative de puiet intr-un compartiment special amenajat, adiacent sistemului.

Pe durata stocarii, se administreaza cantitati reduse de hrana, de intretinere, si se efectueaza frecvente sortari ale materialului piscicol, iar exemplarele mai mari se introduc in bazinele de crestere, asigurandu-se in acest mod popularea continua a sistemului.

Densitatea de populare

Obisnuit, masura intensivitatii unui sistem de crestere se exprima prin densitatea de populare, adica cantitatea de biomasa raportata la unitatea de volum.

Densitatea de populare, exprimata in acest mod, nu constituie, totusi, cea mai sugestiva masura de exprimare a capacitatii de productie a unui sistem de productie inchis.

Performanta unui sistem recirculant se apreciaza, in primul rand , in functie de nivelul intensitatii hranirii ce poate fi sustinut de sistem, nivel exprimat ca procent din biomasa de cultura.

Timpul necesar cresterii pestelui pana la atingerea marimii comercializabile constituie, de asemenea, un important criteriu de apreciere al performantei unui sistem recirculant. Reducerea timpului necesar pentru obtinerea unei talii comercializabile a pestelui presupune administrarea ad libidum a hranei.

In concluzie, capacitatea unui sistem recirculant nu este determinata de volumul de apa continut, care are rolul de a asigura doar o minima dilutie a reziduurilor produse, sau de densitatea de populare cu peste, ci de capabilitatea sistemelor de aerare si filtrare de a mentine calitatea apei in domeniul optim pe durata unei cat mai intense furajari.

Hranirea

Sistemele recirculante din acvacultura impun folosirea unei hrane de inalta calitate ce trebuie sa asigure, in proportie de 100 %, cerintele nutritionale ale pestilor.

In cazul sistemelor inchise performanta tehnologica depinde de o multitudine de factori intre care masura in care hrana administrata satisface cerintele nutritionale ale speciei de cultura este foarte importanta.

O cerinta de management principala privind calitatea hranei administrate se refera la continutul acesteia in deseuri sau particule fine (praf rezultat din operatiunile de manipulare a furajului) care trebuie sa fie cat mai redus.

Intensitatea hranirii este limitata de productia de metaboliti ai biomasei de cultura ce trebuie eliminata de echipamentele sistemului de conditionare a calitatii apei. De aceea, in sistemele recirculante din acvacultura, calitatea si cantitatea hranei precum si modul de administrare a acesteia constituie principale cerinte de management privind operarea echipamentelor de monitoring si control al calitatii apei.

Cantitatea de hrana introdusa in sistemul de crestere determina nivelul parametrilor si regimul de functionare al echipamentelor ce alcatuiesc configuratia sistemului de conditionare a apei.

Nivelul intensitatii introducerii hranei intr-un sistem recirculant rezulta din optimizarea cerintelor privind realizarea unei productii cat mai mari de biomasa, cu posibilitatea mentinerii, in conditii economice, a parametrilor de calitate ai apei in domeniul optim. Daca nivelul intensitatii hranirii este excesiv, calitatea apei se deterioreaza iar atunci cand rata furajarii este prea scazuta, capacitatea de productie a sistemului devine ineficienta.

Calitatea apei de cultura, respectiv posibilitatea mentinerii acesteia in domeniul optim impus de cerinta tehnologica, influenteaza randamentul conversiei hranei. O apa de calitate necorespunzatoare conduce la valori ridicate, necompetitive, ale coeficientului de conversie a hranei, ce impun cheltuieli mari de operare a sistemului.

Concluzionand, managementul proiectarii si operarii unui sistem recirculant presupune un minim de prioritati, intre care, o importanta deosebita o au cele referitoare la maximizarea eficientei hranirii, respectiv optimizarea coeficientului de conversie a hranei.

Dimensiunea granulelor

Una din cerintele privind managementul hranirii biomasei de cultura dintr-un sistem recirculant consta in stabilirea judicioasa a ratiei alimentare.

Ratia alimentara reprezinta cea mai mare cantitate de hrana ce poate fi ingerata cu usurinta de pesti, intr-o anumita perioada de timp.

Optimizarea unei ratii alimentare presupune, intre altele, reducerea cantitatii de hrana neconsumata, aspect ce complica managementul operarii sistemului.

Hrana neconsumata se constituie in deseuri care fie se dizolva in apa, fie sunt indepartate odata cu evacuarea apei uzate din bazine spre sistemul de limpezire.

In conditiile administrarii unor ratii alimentare echilibrate, cantitatea de energie necesara activitatii metabolice in procesul de digestie este minima.

In ceea ce priveste protocolul de administrare a hranei, acesta trebuie sa asigure o aprovizionare ritmica, cu granule de diverse dimensiuni corespunzatoare taliei pestelui.

In sistemele recirculante de capacitate mare prevazute, in mod obisnuit, cu echipamente de distribuire automata a hranei si cu un buncar de depozitare centralizata a furajului se recomanda folosirea unor granule a caror marime este corelata cu dimensiunea minima a pestelui inregistrata in momentul inceperii hranirii.

Granulele flotante, mai costisitoare decat cele obisnuite, permit un management mai eficient in ceea ce priveste monitoringul si controlul gradului de valorificare a hranei de catre pesti. In acest caz, acumularea hranei la suprafata apei constituie un util indiciu privind deteriorarea calitatii apei sau aplicarea unor ratii de hrana calculate eronat.

Frecventa hranirii

Frecventa, respectiv rata administrarii hranei influenteaza drastic functionalitatea intregului sistem de control al calitatii. De asemenea, este cunoscut faptul ca pestii realizeaza o crestere mai eficienta atunci cand hrana este administrata continuu sau cu o frecventa ridicata. Distribuirea hranei la intervale mari de timp nu este recomandata deoarece ritmurile de crestere realizate sunt mai mici.

In cadrul sistemelor recirculante se folosesc in mod curent doua tipuri de distribuitoare de hrana ce satisfac cerinta de management privind frecventa hranirii, anume distribuitoare la cerere, cunoscute in literatura de specialitate sub denumirea de distribuitoare tip „reflex”, si distribuitoare automate.

Distribuitoarele la cerere sunt alcatuite dintr-un buncar pentru depozitarea hranei strabatut axial de o tija verticala imersata cu partea inferioara in apa de cultura care, atunci cand este atinsa de pesti, determina caderea granulelor in apa. Deoarece este activat prin reflexul conditionat de hranire a pestilor, distribuitorul poate fi reglat astfel incat sa elibereze cantitati de hrana la un anumit interval de timp. Avantajul acestui tip de distribuitor consta in faptul ca in conditiile deteriorarii calitatii apei, cand pestii inceteaza sa se mai hraneasca, se intrerupe adaosul de hrana, care, neconsumata, ar putea inrautati calitatea apei. Din punct de vedere operational, acest tip de distribuitor prezinta dezavantajul ca umplerea si reglarea sa periodica in vederea mentinerii unui nivel corespunzator al intensitatii hranirii, se efectueaza manual.

Distribuitoarele automate sunt activate periodic cu ajutorul unor relee temporizatoare care sunt programate pentru a administra la anumite intervale de timp ratiile de hrana tehnologic impuse. Dezavantajul utilizarii acestor distribuitoare rezulta din faptul ca hrana este administrata in mod automat, conform programului, chiar si in conditiile in care, datorita unor cauze de natura ecotehnologica sau sanitara, aceasta nu este consumata integral de catre pesti.

Utilizarea oricareia din cele doua metode de administrare a hranei descrise este preferabila administrarii manuale, regulate, de mai multe ori pe zi. Alegerea metodei, respectiv a echipamentului de administrare a hranei, este conditionata de capacitatea, respectiv de prioritatile de management ale sistemului de productie.

O principala cerinta de management privind frecventa administrarii hranei intr-un sistem recirculant, element esential in programarea distribuitoarelor automate, consta in optimizarea si controlul duratei fotoperioadei corespunzator particularitatilor ecofiziologice ale speciei de cultura. Astfel, in cazul unor cicluri de iluminare mai lungi, nivelul de administrare a hranei pe unitatea de timp va fi mai redus. Compatibilizarea frecventei, respectiv intensitatii hranirii cu durata fotoperioadei asigura un mai eficient control al calitatii apei.

Intensitatea hranirii

Intensitatea (nivelul) hranirii reprezinta raportul procentual dintre cantitatea de hrana administrata zilnic in sistem si cantitatea de biomasa de cultura existenta in sistem. Intensitatea hranirii difera in functie de varsta pestilor fiind mai ridicata in primele stadii de dezvoltare si mai redusa in stadiile finale de crestere. Astfel, in cazul puietului intensitatea hranirii poate fi de 5 8 % iar in cazul pestelui ce se apropie de talia comercializabila, nivelul hranirii se reduce la 0,75

Managementul tehnologic impune ca pe durata cresterii sa se evalueze periodic ritmul de crestere al biomasei de cultura in vederea optimizarii intensitatii hranirii. Calculele de optimizare se bazeaza pe coeficientii de conversie asumati si pe masa reala a probelor de peste, in momentul prelevarii. Astfel, cantitatea de biomasa introdusa in sistem, la popularea acestuia, este cunoscuta. Mentinand constant, o anumita perioada de timp, nivelul intensitatii hranirii si cunoscand coeficientul de conversie al hranei se poate evalua la sfarsitul perioadei respective (de regula o saptamana) cantitatea de biomasa din sistem si, in functie de aceasta, se ajusteaza intensitatea hranirii pentru urmatorul interval de timp.

Prin cantarirea periodica a unor probe de peste din fiecare bazin al sistemului se va determina ritmul real de crestere in functie de care se va ajusta intensitatea hranirii.

Comportamentul la hranire

Comportamentul pestelui pe durata hranirii constituie un principal indicator de evaluare a vitalitatii si starii generale de sanatate a materialului piscicol. Un raspuns slab la hranire sau existenta unor cantitati de hrana neconsumate in bazinele de crestere constituie semnale edificatoare ale deteriorarii calitatii apei, aparitiei unor stari de imbolnavire si stres sau de aplicare a unor niveluri incorecte ale intensitatii hranirii.

Prioritatea de management in cazul oricarei probleme privind calitatea apei consta in suspendarea hranirii pana cand problema respectiva este remediata.

Mirosuri straine („Off-flavors”)

Problema mirosurilor straine, frecvent asociata cu cresterea pestelui in helestee sau in alte spatii deschise este, de obicei, cauzata de prezenta unor alge albastre-verzi sau a unor bacterii existente in mal.

Mirosurile straine pot fi o problema si in cazul sistemelor recirculante, fiind determinate, se pare, de o specie de ciuperci din genul Actinomyces. Acest microorganism se caracterizeaza printr-o afinitate deosebita de a se dezvolta pe suprafetele sistemului de cultura, in special pe suprafata interioara a sistemului de conducte. Ciuperca se dezvolta excesiv in conditiile unei incarcari organice ridicate a apei de cultura.

Cel mai indicat procedeu de a rezolva aceasta problema consta in spalarea frecventa a suprafetelor de contact din cadrul sistemului de cultura. In acelasi scop, periodic, reteaua de conducte este curatata prin mijloace specifice, in vederea indepartarii reziduurilor organice.

Principalele cerinte de management privind evitarea aparitiei mirosurilor straine la pestii dintr-un sistem recirculant constau in folosirea unor procedee adecvate de limpezire a apei, aplicarea unui management riguros privind nivelul consumului biologic de oxigen (BOD) si spalarea manuala a suprafetelor sistemului de cultura.

In situatia in care la pestii de talie comercializabila se dezvolta mirosuri straine, acestia vor fi transferati si pastrati o anumita perioada de timp inainte de comercializare in bazine speciale. Pe durata mentinerii in aceste bazine nu se administreaza furaje. Timpul necesar pentru indepartarea mirosurilor straine este variabil, de la cateva zile pana la cateva saptamani, in functie de marimea pestelui, respectiv severitatea fenomenului. Apa de alimentare a bazinelor in care este pastrat pestele in vederea eliminarii mirosurilor straine trebuie sa fie bine filtrata si aerata, in scopul asigurarii unor conditii igienico-sanitare corespunzatoare.

Controlul imbolnavirilor si stresului

Managementul starii igienico-sanitare a biomasei de cultura dintr-un sistem recirculant presupune o multitudine de cerinte ce trebuie satisfacute la proiectarea, respectiv pe durata operarii acestuia. Performanta tehnologica si, implicit, cea economica a unui sistem recirculant depind, in foarte mare masura, de eficienta monitoringului si controlului starilor de imbolnavire si al stresului. Principial, cerintele privind managementul starii sanitare a pestilor constau in excluderea oricarei posibilitati de patrundere a agentilor patogeni in interiorul sistemului de crestere, obligativitatea aplicarii masurilor profilactice privind bolile infectioase si parazitare, efectuarea unor tratamente eficiente si energice la aparitia bolilor, respectarea masurilor de igiena in toate fazele procesului tehnologic, in principal la hranire, si mentinerea unor conditii mediale optime, in mod special cele privind nivelul incarcarii organice si continutul in amoniac si nitriti.

Managementul operarii unui sistem recirculant presupune, intre altele, respectarea unui protocol cuprinzand masurile ce trebuie aplicate pentru minimizarea potentialului de introducere in sistemul de cultura a unor pesti bolnavi sau a unei ape contaminate.

In acest sens, apele de suprafata ce contin, de regula, o diversitate de agenti patogeni sunt contraindicate pentru alimentarea sistemelor recirculante, fiind preferate sursele de adancime, mai putin contaminate.

O principala cerinta de management privind asigurarea unei stari igienico-sanitare corespunzatoare a materialului de populare consta in procurarea acestuia de la unitati recunoscute in ceea ce priveste absenta sau incidenta foarte redusa a bolilor. In acelasi scop, transportul si operatiunile de manipulare ale materialului biologic se vor efectua cu maxima atentie iar echipamentele utilizate pe durata acestor secvente tehnologice vor fi dezinfectate.

Un aspect foarte important ce trebuie avut in vedere la proiectarea unui sistem recirculant se refera la faptul ca prin configuratie, respectiv particularitati functionale, acesta trebuie sa elimine sau sa limiteze pericolul unor pierderi catastrofice ale produsului de cultura datorita imbolnavirilor. Astfel, in cazul sistemelor la care unitatile de crestere sunt inseriate, modul specific de circulatie a apei faciliteaza transmiterea unei potentiale boli aparute intr-un bazin la toate celelalte bazine ale sistemului. De aceea, se recomanda ca, prin configuratia sa proiectata, un sistem recirculant sa fie alcatuit dintr-un numar variabil de module, independente in ceea ce priveste traseele de circulatie a apei recirculate, respectiv de primenire. Un asemenea modul, unitate functionala de baza a sistemului recirculant, este alcatuit dintr-un bazin de crestere si echipamentele necesare pentru monitorizarea si controlul calitatii apei.

Indiferent de masura in care se asigura izolarea unui sistem recirculant, managementul operarii acestuia trebuie sa-si asume ipoteza existentei unor vectori care, in conditii de stres, pot declansa imbolnaviri grave ale pestilor.

De aceea, este esential ca pe intreaga durata a ciclului de exploatare, de la popularea sistemului pana la pescuitul de recolta, pestele sa fie mentinut in cele mai bune conditii privind starea de sanatate.

Astfel, materialul biologic cu care se populeaza sistemul, puietul, trebuie transportat in apa rece si transferat in bazine de carantina cu o temperatura apropiata a apei. Dupa cateva zile, perioada de timp in care se evalueaza starea de sanatate si se aplica tratamentele profilactice, puietul este introdus in bazinele de crestere unde temperatura apei va fi crescuta gradual pana la obtinerea valorii tehnologic optime.

Pe durata cresterii, se recomanda ca pestele sa fie protejat fata de lumina excesiva si zgomote, parametrii de calitate apei sa fie mentinuti, pe cat posibil, in domeniul optim, iar eventualele manipulari sa fie cat mai putin traumatizante. Mai nou, un procedeu foarte eficient si economic de reducere a stresului consta in aditia de clorura de sodiu in apa de cultura. Astfel, o salinitate a apei de 3 5 ‰ reduce, pe termen scurt, stresul pe durata transportului iar pe termen lung asigura prevenirea imbolnavirilor.

Printr-un monitoring riguros al factorilor mediali si tehnologici ai sistemului recirculant este posibil sa se anticipeze, in timp util, pericolul declansarii unor boli si sa se aplice tratamentele profilactice ce se impun. In asemenea conditii se procedeaza la intreruperea hranirii, la intensificarea debitului de primenire si la majorarea salinitatii apei de cultura.

Se apreciaza ca pestele este bolnav sau prezinta o stare fiziologica necorespunzatoare, de disconfort, in functie de o multitudine de modificari observate in comportamentul sau aspectul acestuia, cele mai relevante fiind reducerea sau chiar incetarea hranirii, miscarile brusce, deplasarea sub forma de spirala pe inaltimea coloanei de apa, aglomerarea spre suprafata libera a apei unde manifesta tendinta de a inghiti aerul atmosferic si, nu in ultimul rand, prezenta unor leziuni pe tegument sau inotatoare.

Tratarea bolilor la pestii dintr-un sistem recirculant se poate face cu un numar destul de limitat de antibiotice sau alte substante medicamentoase. Majoritatea antibioticelor si celorlalte substante chimice folosite curent pentru tratarea bolilor la pestii crescuti in sisteme deschise nu pot fi utilizate in cazul sistemelor recirculante deoarece afecteaza populatia bacteriana din biofiltru, determinand reducerea, iar in situatii mai grave, incetarea proceselor nitrificatoare. De aceea, in cazul sistemelor inchise este obligatorie testarea prealabila a substantelor medicamentoase in vederea evaluarii impactului acestora asupra bacteriilor din biofiltru.

Prin aplicarea unui tratament corect, ca durata si concentratie a medicamentelor, si in conditiile intensificarii debitului de primenire a apei in bazinele de crestere si ale izolarii biofiltrului, este posibil sa se trateze pestele chiar in interiorul sistemului recirculant, fara sa fie afectata populatia bacteriana a biofiltrului. Atunci cand nu pot fi satisfacute, simultan si in totalitate, aceste conditii, biomasa de cultura este tratata in afara sistemului.

Sisteme de siguranta

Pierderea functionalitatii oricareia din componentele vitale ale unui sistem recirculant are drept rezultat imediat un puternic si negativ impact asupra pestilor. De aceea, este imperativa folosirea unui sistem automat de monitoring si control care sa asigure mentinerea, in permanenta, a parametrilor de calitate a apei in ecartul optim impus de cerinta tehnologica.

Functionalitatea unui sistem recirculant este conditionata, in primul rand, de siguranta in exploatare a instalatiei electrice, respectiv de capacitatea acesteia de a opera in permanenta toate echipamentele hardware. O eventuala intrerupere a alimentarii cu energie electrica a unui sistem recirculant in care densitatea biomasei de cultura este ridicata determina, in doar cateva minute, scaderea concentratiei de oxigen dizolvat pana la valori critice. Ceilalti parametri de calitate a apei se degradeaza mai incet. O cadere de mai lunga durata a alimentarii cu energie electrica afecteaza toate componentele sistemului si, implicit, calitatea apei de cultura care se deterioreaza sub toate aspectele: incarcare organica, amoniac, nitriti, pH, alcalinitate, dioxid de carbon, temperatura etc.

De aceea, o cerinta esentiala privind managementul proiectarii unui sistem recirculant consta in echiparea acestuia cu un sistem de siguranta, in mod obisnuit un generator electric independent, ce urmeaza sa opereze componentele vitale ale sistemului pe durata intreruperii alimentarii cu energie electrica. Sistemul de siguranta trebuie sa utilizeze un comutator automat de transfer astfel incat componentele vitale ale echipamentului hardware sa fie operate, in timp real, odata cu intreruperea alimentarii cu energie electrica. Generatorul electric trebuie mentinut intr-o perfecta stare de functiune, acest aspect fiind verificat prin testari manuale periodice.

Managementul proiectarii si operarii unor sisteme recirculante de capacitate mai mare impune dotarea acestora cu echipamente complexe pentru monitorizarea automata a principalilor parametri de calitate a apei (oxigen dizolvat, amoniac, pH) precum si a puterii disponibile a instalatiei electrice. In ceea ce priveste nivelul oxigenului dizolvat, apreciat ca fiind parametrul cel mai critic in aprecierea calitatii apei, monitorizarea continua a acestuia in mai multe locuri este foarte costisitoare. De aceea, in multe cazuri, indeosebi la sistemele recirculante de capacitate mai redusa, monitoringul oxigenului dizolvat se face manual si periodic.

Cerinte suplimentare de proiectare si management

Conservarea energiei

Exista numeroase costuri operationale comune (hrana si materialul de populare) atat acvaculturii sistemelor recirculante cat si celei clasice, practicata in sisteme traditionale, deschise.

Sistemele recirculante presupun o serie de cheltuieli suplimentare legate de recircularea apei in conditii de mediu controlate. Dintre acestea, cele mai importante sunt cheltuielile necesare pentru realizarea unui spatiu protejat, incluzand in aceasta categorie si costurile echipamentelor hardware, precum si cheltuielile aferente consumului de energie pentru recircularea si incalzirea apei.

Cerinta de management privind optimizarea consumului de energie electrica trebuie avuta in vedere atat in faza de proiectare a sistemului cat si, in mod continuu, pe durata operarii acestuia. Principalele consumuri de energie electrica sunt ocazionate de pomparea, aerarea si incalzirea apei. Aceasta impune ca echipamentele hardware ce asigura efectuarea acestor operatii sa asigure o eficienta conservare a energiei pe durata exploatarii sistemului.

Costul pomparii unui anumit volum de apa este direct proportional cu inaltimea la care este ridicata apa pompata. De aceea, la proiectarea echipamentului de pompare trebuie sa se minimizeze acest parametru si sa se utilizeze cele mai eficiente pompe din acest punct de vedere. Astfel, pompele aer-lift prezinta o inaltime de pompare redusa, fiind extrem de eficiente din punct de vedere energetic si au o siguranta foarte mare in exploatare deoarece nu contin organe in miscare.

Alegerea tipului de biofiltru prezinta o importanta insemnata in optimizarea si minimizarea consumului de energie electrica. Astfel, modul specific de operare a biofiltrelor trickling impune instalarea acestora la o anumita inaltime deasupra nivelului apei din bazinele de crestere, situatie in care inaltimea de pompare, respectiv, consumul de energie electrica sunt inacceptabil de ridicate. Dimpotriva, contactorii biologici rotativi (RBC), ce necesita sarcini hidraulice reduse, realizeaza consumuri mici de energie, motiv pentru care sunt utilizati intr-o mai mare masura decat filtrele trickling.

Aerarea si oxigenarea apei in sisteme recirculante implica, in mod obisnuit, consumuri mari de energie pentru a asigura niveluri adecvate si sigure ale concentratiei oxigenului dizolvat. Exista, in practica sistemelor recirculante o diversitate de contactori ce asigura capabilitatile specifice necesare pentru asigurarea in conditii eficiente a nivelului necesar de DO. Fiecare echipament disponibil de a fi inclus in configuratia unui sistem recirculant trebuie evaluat in functie de eficienta operarii in stransa legatura cu nivelul consumului energetic.

Costul incalzirii sau racirii apei constituie, de asemenea, o cerinta de management importanta privind proiectarea si operarea sistemelor recirculante.

Un principal avantaj pe care il prezinta sistemele recirculante consta in posibilitatea cresterii pestelui pe tot parcursul anului si in zonele cu climat temperat, caracterizate printr-o pronuntata variabilitate a regimului termic.

De asemenea, sistemele recirculante asigura conditii mediale optime, corespunzator particularitatilor ecofiziologice ale speciei de cultura, indiferent de regimul termic al arealului in care sunt amplasate. Astfel, cresterea speciilor de pesti de apa rece impune luarea in considerare a costurilor necesare pentru mentinerea unei temperaturi scazute in spatiile tehnologice prin conditionarea aerului in timpul lunilor de vara. Cultura speciilor de pesti de apa calda necesita, exceptand situatiile cand sistemul recirculant poate utiliza apa geotermala sau apa reziduala de la centralele electrice, incalzirea ambientului tehnologic.

O cerinta de management importanta ce trebuie satisfacuta pentru a asigura un grad ridicat de conservare a energiei intr-un sistem recirculant consta in stabilirea judicioasa a raportului dintre intensitatea recircularii apei (debitul recirculant) si rata de inlocuire a acesteia (debitul de primenire). Intensitatea recircularii apei este determinata, in primul rand, de dinamica productiei de amoniac a biomasei de cultura iar rata primenirii este impusa de conditia mentinerii in domeniul optim al concentratiei azotatilor din apa de cultura. Intensitatea recircularii, respectiv primenirii apei, influenteaza bilantul energetic al unui sistem de crestere. Astfel, in timp ce recircularea apei are drept rezultat mentinerea energiei in sistem, inlocuirea (primenirea) apei constituie o principala cale de pierdere a energiei din sistem. De aceea, criteriul conservarii energiei intr-un sistem recirculant impune un grad cat mai ridicat de recirculare a apei si o rata, pe cat posibil, cat mai scazuta a primenirii acesteia. In acest sens, este edificator exemplul in care doua sisteme de crestere, similare in ceea ce priveste capacitatea, respectiv diferenta dintre temperatura apei de primenire si a celei de cultura, diferite, insa, in ceea ce priveste gradul recirculare, realizeaza niveluri discrepante ale consumului de energie electrica in vederea incalzirii apei. Astfel, un sistem la care gradul de recirculare zilnica a apei este de 97 % iar cel de primenire este de 3 %, consuma de cca. patru ori mai putina energie decat un sistem in care apa de cultura este recirculata intr-o mai mica masura (90 %) iar primenirea acesteia este mai intensa (10 %).

In conditiile in care energia consumata pentru cresterea temperaturii apei de primenire pana la nivelurile de operare impuse se adauga energiei necesare pentru mentinerea acestor niveluri, precum si consumului ocazionat de pomparea, respectiv aerarea apei, este posibil ca cheltuiala aferenta consumului total de energie la nivelul sistemului sa devina prohibitiva.

Reducerea costurilor aferente consumului de energie electrica necesara operarii sistemului la niveluri acceptabile impune satisfacerea urmatoarelor cerinte tehnologice: maximizarea gradului de recirculare a apei, asigurarea unei eficiente izolari termice a ambientului tehnologic pentru mentinerea unor temperaturi ridicate in bazinele de crestere si utilizarea unor surse alternative neconventionale de incalzire a apei.

Eficienta managementului operational

Cu toate ca se dispune de o mare varietate de echipamente hardware care sa asigure un control adecvat al calitatii apei in sistemele recirculante din acvacultura la niveluri controlate ale costurilor energetice, exista, insa, o multitudine de aspecte aditionale privind managementul proiectarii si operarii, anume:

- gradul de recirculare a apei trebuie mentinut peste 90 % (exceptand situatiile in care sunt disponibile resurse neconventionale de apa calda, precum si cazurile in care exista posibilitatea controlului reziduurilor aferente unor volume mari de apa ale efluentului);

- printr-un monitoring si control adecvat, concentratia amoniacului, a oxigenului dizolvat si a deseurilor solide trebuie mentinute la niveluri optime privind siguranta in exploatare, costurile si eficienta operarii;

- incarcarea sistemului (intensitatea hranirii) trebuie mentinuta la valori care sa sustina nivelurile proiectate ale capacitatii de productie in conditiile functionarii componentelor sistemului in regim stabil;

- prin configuratie si management tehnologic, sistemul trebuie sa asigure capabilitatea necesara producerii in flux continuu a pestelui de talie comercializabila.

Mentinerea capacitatii de incarcare

Nivelurile ridicate ale intensivitatii acvaculturii practicate in sistemele recirculante impun costuri mai ridicate comparativ cu cele realizate in cazul acvaculturii traditionale cum ar fi, de exemplu, cresterea in helestee. In cazul sistemelor inchise, densitatile foarte ridicate ale biomasei de cultura determina costuri initiale de investitie si cheltuieli de operare, de asemenea, mari. Fiecare din componentele hardware prevazute pentru asigurarea controlului calitatii apei sunt costisitoare in ceea ce priveste proiectarea, constructia si implementarea acestora in cadrul sistemului. Cheltuielile operationale sunt ridicate, spatiul necesar pentru asigurarea unor conditii controlate de mediu este, de asemenea, costisitor, iar tehnologiile cu un inalt grad de specializare aplicate in cadrul sistemului implica personal cu calificare adecvata. Toate aceste argumente impun ca sistemul sa functioneze in permanenta la nivelul optim al capacitatii de productie. Acest deziderat poate fi satisfacut in mai multe moduri, conditionat de configuratia sistemului, respectiv de managementul tehnologic preconizat. Intre acestea, literatura de specialitate consacra urmatoarele patru variante de management ce asigura mentinerea incarcarii sistemului la valori apropiate de capacitatea portanta a acestuia:

- utilizarea unor bazine de cultura, prevazute cu sistem individual sau centralizat de control al calitatii apei, astfel proiectate incat sa poata mentine mai multe clase de marime ale materialului biologic de populare; pe masura recoltarii clasei de marime ce atinge talia comercializabila, sistemul este populat cu puiet, asigurandu-se in acest mod o permanenta si constanta incarcare a sistemului, la nivelul capacitatii optime;

- utilizarea mai multor bazine de crestere „satelit”, prevazute cu un sistem centralizat de control al calitatii apei, astfel proiectate incat fiecare bazin din configuratia sistemului sa poata mentine o anumita clasa de marime a materialului biologic; se asigura in acest mod un management operational flexibil, in sensul ca marimea biomasei de cultura a sistemului, respectiv nivelul furajarii, precum si cerintele ulterioare privind controlul calitatii apei la nivelul intregului sistem, nu sunt semnificativ diminuate in urma recoltarii totale sau partiale a pestelui dintr-o singura unitate de crestere;

- utilizarea unor bazine de crestere de capacitati diferite, corespunzatoare diverselor clase de marime inregistrate de materialul piscicol pe durata ciclului de crestere, echipate cu sistem centralizat sau individual de control al calitatii apei; in acest caz managementul tehnologic consta in transferul unei anumite clase de marime, atunci cand s-a atins limita maxima a capacitatii bazinului, intr-o alta unitate de crestere, de capacitate mai mare, care sa asigure controlul optim al calitatii apei in conditiile unei rate mai ridicate de administrare a hranei la nivelul biomasei de cultura;

- utilizarea mai multor bazine complementare, echipate cu sisteme individuale de control al calitatii apei, care se bazeaza pe manipularea densitatilor materialului piscicol, astfel incat sa se mentina aceeasi incarcare initiala in fiecare bazin; aceasta varianta presupune popularea initiala a bazinelor cu o cantitate mai mare de puiet, urmand ca dupa o anumita perioada de timp, cand marimea biomasei, respectiv nivelul administrarii hranei, ating capacitatea maxima a sistemului in ceea ce priveste controlul calitatii apei, o parte din populatia bazinului se transfera intr-o alta unitate de crestere, mentinandu-se, in acest mod, constanta incarcarea fiecarui bazin.

Utilizand una din variantele de management amintite se asigura o eficienta utilizare a sistemului de control al calitatii apei. Alegerea uneia din aceste variante este conditionata de o multitudine de considerente, astfel:

- utilizarea unor bazine multiple, cu capabilitati de control individual al calitatii apei, asigura un nivel mai ridicat de izolare a bazinelor; in aceste conditii orice problema privind calitatea apei, starea sanitara, managementul operational sau echipamentele hardware, pot fi izolate la o singura unitate de crestere a sistemului;

- tipul, respectiv gradul de complexitate al componentelor hardware este, de cele mai multe ori, conditionat de ordinul de marime al capacitatii sistemului recirculant; astfel, in cazul sistemelor mari ce necesita unitati centralizate de filtrare se aplica cu succes tehnologiile cunoscute de tratare a apelor reziduale orasenesti, spre deosebire de sistemele recirculante mai mici unde sunt necesare echipamente hardware specializate, de capacitate mai redusa si cu un consum de energie, de asemenea, mai mic;

- configuratia echipamentului hardware de control al calitatii apei trebuie sa raspunda cerintelor specifice de management privind mentinerea continua a incarcarii sistemului la nivel optim. Astfel, este cunoscut faptul ca bazinele circulare asigura un control optim al deseurilor solide, insa nu satisfac cerintele de management privind cresterea in acelasi bazin a mai multor clase de marime a pestilor. De asemenea, sistemele de injectare a oxigenului folosind tuburi in forma de U presupun amestecarea apei puternic suprasaturate in bazine de capacitate foarte mare ce asigura alimentarea centralizata a tuturor unitatilor de crestere din cadrul sistemului, situatie care, practic, reduce posibilitatea izolarii unor eventuale probleme privind deprecierea apei sau aparitia unor stari de imbolnavire;

- mentinerea in cadrul aceleasi unitati de crestere a unei biomase de cultura, alcatuita din clase diferite de marime, necesita fie compartimentarea bazinului (dificil de realizat in cazul bazinelor circulare) fie amestecul claselor de marime (conditie imposibil de satisfacut in cazul speciilor ce manifesta fenomenul de canibalism). Un astfel de amestec exacerbeaza variabilitatea in interiorul claselor de marime ajungandu-se, la un moment dat, urmare a relatiilor concurentiale la hranire, ca un procent insemnat din populatia piscicola sa-si diminueze ritmul de crestere;

- mentinerea unei calitati corespunzatoare a apei impune un management adecvat al populatiei bacteriene din biofiltre, precum si al biomasei de cultura. Acest deziderat se realizeaza mai eficient cu biofiltre special construite pentru incarcari moderate ale unitatilor de crestere decat cu biofiltre comerciale de capacitate mare intalnite in practica tratarii apelor uzate orasenesti;

- la alegerea variantei de management care sa asigure, in conditii optime, incarcarea permanenta a sistemului la nivelul capacitatii portante trebuie sa se tina cont de faptul ca eficienta economica a unui sistem recirculant este determinata, in mare masura, de nivelul cheltuielilor necesare pentru realizarea investitiei (amenajari, constructii, instalatii, echipamente). De aceea, in multe situatii, nu este posibil sa se finanteze configuratiile de sistem recirculant ce necesita volume mari, costisitoare, de lucrari de terasamente. Din acest punct de vedere sunt restrictive variantele de management tehnologic ce prevad aerarea apei cu contactori de tip tub U sau limpezirea acesteia cu sisteme de filtrare centralizate, de mari dimensiuni; contactorii de tip U presupun lucrari complexe de terasamente in vederea asigurarii submergentei necesare, iar sistemele de filtrare necesita bazine de sedimentare de dimensiuni apreciabile care realizeaza decantarea solidelor grosiere.

Luand in considerare aceste aspecte, se desprinde concluzia ca marimea sistemului de productie este esentiala in definitivarea configuratiei sistemului in ceea ce priveste facilitatile tehnologice si echipamentul hardware pentru monitoringul si controlul calitatii apei, precum si la alegerea celei mai eficiente metode de mentinere a incarcarii continue a unitatilor de crestere la un nivel optim.

Mentinerea productiei in flux continuu

Viabilitatea economica a sistemelor recirculante din acvacultura este dependenta, deseori, de existenta unei piete adecvate care sa asigure desfacerea pestelui ajuns la talia comercializabila.

Un important avantaj pe care il confera cresterea pestilor in sisteme recirculante consta in disponibilitatea continua si la niveluri constante a produsului destinat pietii. Aceasta presupune mentinerea unei incarcari continue a sistemului si popularea periodica a acestuia cu puiet avand diferite clase de marime, pe masura recoltarii pestelui de talie comercializabila.

Pentru a asigura o livrare ritmica a pestelui de talie comercializabila este necesar, in majoritatea cazurilor, sa se asigure stocarea acestuia pentru perioade scurte de timp, dupa pescuit, in bazine – depozit, corespunzator dimensionate. Pe durata pastrarii pestelui in aceste bazine nu se administreaza hrana, motiv pentru care sistemele de aerare si filtrare folosite pentru conditionarea calitatii apei sunt relativ simple. Obisnuit, mentinerea unei calitati corespunzatoare a apei in bazinele-depozit presupune racirea acesteia si limpezirea cu filtre cu nisip, de inalta presiune. In cazul unor densitati foarte ridicate de populare se recomanda utilizarea zeolitilor pentru indepartarea amoniacului rezultat din deseurile metabolice

Concluzii

Sistemele recirculante din acvacultura asigura o multitudine de avantaje ce pot fi sintetizate in posibilitatea obtinerii unor productii de peste in conditii de mediu controlate, pe tot parcursul anului, prin eliminarea restrictiilor legate de resursa de apa (sub aspect cantitativ si calitativ) si de regimul climatic. In multe cazuri, aplicarea acestor sisteme de crestere in acvacultura este limitata de costul ridicat al facilitatilor tehnologice si echipamentelor pentru controlul calitatii apei, pe masura complexitatii acestora. Comparativ cu sistemele traditionale de crestere din acvacultura, sistemele recirculante presupun un management operational continuu si complex si, deci, costisitor.

Valoarea ridicata a costurilor initiale si a celor de operare impun ca echipamentele ce asigura controlul calitatii apei in cadrul sistemului sa functioneze continuu si la nivelul parametrilor proiectati.

Criteriul cel mai elocvent de apreciere a capacitatii operationale a oricarui sistem recirculant consta in valoarea medie a nivelului intensitatii hranirii pe care sistemul il poate mentine in regim stabil.

Satisfacerea acestui criteriu reprezinta dezideratul principal avut in vedere la proiectarea parametrilor functionali ai echipamentelor de aerare si filtrare.

Orice fluctuatie semnificativa a nivelului intensitatii hranirii fata de valoarea medie optima are drept rezultat reducerea eficientei operationale si, prin aceasta, diminuarea capabilitatii sistemului de a functiona la un nivel performant, acceptabil din punct de vedere economic.

Atingerea, respectiv mentinerea unor niveluri cat mai eficiente de operare ale unui sistem presupun un control adecvat al calitatii apei folosind tehnologii si echipamente hardware integrate, un management riguros al administrarii hranei si aplicarea unor tehnici performante de conservare a energiei.

Bibliografie selectiva

Chen, S., Timmons, M.B., Aneshansley D.J., Bisogni, J.J. 1993. Suspended solids characteristics from recirculating aquacultural systems and design implications. Aquaculture 112:143-155.

Cristea V., Ceapa, C., Rauta, M., Stefanescu V. 1998. Oportunitatea si conditiile introducerii sistemelor superintensive in acvacultura Romaniei. Proceedings of “Aquarom. ‘98” Simposium, Galati, Romania, May 18-22: 196-200.

Losordo, T.M., Masser M.P., Rakocy J., 199 . Recirculating aquaculture tank production systems. A review of component options SRAC Publication No. 453.

Losordo, T.M., Masser M.P., Rakocy J., 1998. Recirculating aquaculture tank production systems. An overview of critical considerations. SRAC Publication No. 451.

Losordo, T.M., Westers H. 1994. System carriyng capacity and flow estimation. In Timmons, M.B., Losordo, T.M. (Eds.), Aquaculture Water Systems: Engineering Design and Management. Elsevier, New York: 9-60

Singh, S., Ebeling, J., Wheaton, F. 1999. Water quality trials in four recirculating aquacultural system configurations. Aquacultural engineering 20 (2): 75-84

Summerfelt, S.T., Vinci, B.J., Piedrahita, R.H. 2000. Oxygenation and carbon dioxide control in water reuse systems. Aquacultural engineering 22 (1-2): 87-108

Suresh, A.V., Lin, C.K. 1992. Effect of stocking density on water quality and production of red tilapia in a recirculated water system. Aquacultural engineering 11 (1): 1-22

Thoman, E.S., Ingall, E.D., Davis D.A., Arnold C.R. 2001. A nitrogen budget for a closed, recirculating mariculture system. Aquacultural engineering 24 (3): 195-211

Timmons M., Thomas M. Losordo, 1994. Aquaculture Water Reuse Systems: Engineering design and management. Developments in Aquaculture and Fisheries Science, Elsevier, Vol. 27. 346 p.

Timmons, M.B., Summerfelt S.T., Vinci, B.J. 1998. Review of circular tank technology and management. Aquacultural engineering 18 (1):51-69

Wong, K.B., Piedrahita, R.H. 2000. Settling velocity characterization of aquacultural solids. Aquacultural engineering 21 (4): 233-246