Flujo de Nitrógeno en un sistema de recirculación en una operación de maduración de Litopenaeus vannamei en Ecuador

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Estefania Paz Rivas
hace 7 años
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1 Flujo de Nitrógeno en un sistema de recirculación en una operación de maduración de Litopenaeus vannamei en Ecuador Intriago, P., Espinoza, J., Cabrera, J., Sanchez, A and Navarrete, A (2012) Nitrogen Flow in a Recirculating Operation of Litopenaeus vannamei Maturation in Ecuador. J Aquac Res Development (in press).

2 Estacionalidad Agua de mar TANQUES DE MADURACION % recambio diario DESCARGA

3 Estacionalidad

4 Recirculación tradicional Diagrama de recirculation tradicional POZO (AGUA CLARA) BIOFILTRO TANQUES DE MADURACION POZO (AGUA DESCARGA) BOMBA INTERCAMBIADO R DE CALOR FILTRO MECANICO ULTRA VIOLETA

5 Tipos de filtros y sistemas

6 Tipos de filtros y sistemas FLUIDIZED BED BIOFILTER

7 Tipos de filtros y sistemas

8 Tipos de filtros y sistemas FILTRO DE ARENA

9 Tipos de filtros y sistemas PROTEIN SKIMMER

10 Tipos de filtros y sistemas Trickle filter

11 Tipos de filtros y sistemas Primeros diseños

12 Tipos de filtros y sistemas

13 Tipos de sustratos Diferentes substratos

14 Drenajes en sala de maduración Drenaje en Salas

15 Trickle filter de Semacua

16 Diagrama de recirculación de Semacua Diagrama de recirculación en Semacua TANQUES DE MADURACION INTERCAMBIADOR DE CALOR POZO (SUMP) Trickle filter

17 Diagrama de recirculación de Semacua Diagram of semi closed recirculating system used in Semacua.

18 Diagrama de recirculación de Semacua Side view diagram of the semi closed recirculating system used in Semacua.

19 Sump- Recirculación Sump with trickling filters in the semi closed recirculating system used in Semacua.

20 Sump- Recirculación

21 Resultados tradicional vs recirculación NAUPLIOS POR HEMBRA ENE FEB MAR ABRIL MAY JUN JUL AGO SEPT OCT NOV DIC

22 Rediseñando la recirculación 1. Cuanto nitrógeno es retenido en el animal? 2. Cuanto amonio se transforma, nitrificación - denitrificación? 3. Cual es la capacidad de carga (N) del sistema o tasa de conversión volumétrica de TAN y Nitrito?

23 Rediseñando la recirculación La tasa de conversión volumétrica de TAN y (VTR) Nitrito-N (VNR) se determinaron usando la siguientes formulas: VTR (g N/ m 3 ) = (TAN I TAN E ) x Q r / V b VNR (g N/ m 3 ) = (Nitrito- N I Nitrito- N E ) x Q r / V b Donde Q r es el flujo de agua a través del trickle filter (m 3 d -1 ), V b es el volumen total del substrato (m 3 ). TAN I o Nitrito-N I representa la concentración de TAN o Nitrito-N (g N m -3 ) en la entrada, y TAN E o Nitrito-N E representa la concentración de TAN o Nitrito (g N m -3 ) en la salida del filtro.

24 Experimentación 2 Experimentos pasando una semana Durante cada experimento se determinaron durante 3 dias consecutivos a 3 horas (6:45 am; 11:45 am y 4:45 pm) nitrógeno inorgánico (NO 3 -N; NO 2 -N; TAN) como Nitrógeno orgánico disuelto, fosforo inorgánico (PO 4 -P), fosforo orgánico disuelto y DBO tanto en el sump como a la salida de los trickle filters. De cada muestra se realizaron 4 análisis. Adicionalmente parámetros físicos como temperatura, O 2 y ph se midieron rutinariamente. Adicionalmente se determino el contenido de Nitrógeno del alimento como de los animales.

25 Diagrama de recirculación de Semacua Side view diagram of the semi closed recirculating system used in Semacua.

26 Estadísticas de calibraciones y métodos Parameter N Slope SD CV Reagents used from HACH Method TAN ± % 8155 Nitrite-N ± % 8507 Nitrate-N ± % 8192 TKN-N ± % 8075 Orthophosphate-P ± % 8048 TP-P ± % 8190 This table summarizes value and statistics of each calibration curve (intercept was set as blank or zero) for all parameters analyzed. N represents the number of calibration curves carried out.

27 Parámetros diarios en maduración Temp. o C ph O2 mg L -1 Sump 28.3 ± ± ± 0.0 Inlet TF 28.3 ± ± ± 0.3 Outlet TF 28.1 ± ± ± 0.3 Average daily values recorded of temperature o C, ph and oxygen (mg L -1 and % of saturation) in the sump, inlet and outlet of the trickling filter (TF).

28 Análisis químicos Fresh feed Broodstock % N % water % N % water ±0.12 ±0.31 ±0.10 ±0.26 Nitrogen and water content of the frozen feed and Broodstock (± one standard deviation). Average values are the result of 4 replicates, ± one standard deviation.

29 Balance diario A TAN Nitrito-N Nitrato-N PO4-P NOD NT PT DBO Trickling filters promed desv st Sump promed desv st B TAN Nitrito-N Nitrato-N PO4-P NOD NT PT DBO Trickling filters promed desv st Sump promed desv st Dissolved inorganic and organic nutrients and BOD recorded in Experiment A and B. All data expressed as mg L -1 or mg L -1 d -1 in BOD. Average values are the result of 4 replicates, ± one standard deviation.

30 Nitrificación TAN and Nitrite-N readings in the sump (S) and after passing the trickling filter (TF) of the Experiment A. The experiments were carried out during 3 consecutive days at 3 hours, 6:45, 11:45 and 16:45, and with a week difference. Average values are the result of 4 replicates, ± one standard deviation.

31 Denitrificación? 4,000 3,500 3,000 2,500 mg N L -1 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 0:00:00 12:00:00 24:00:00 36:00:00 48:00:00 60:00:00 72:00:00 hour nitrate-n TF nitrate-n S Nitrate-N readings in the sump (S) and after passing the trickling filter (TF) of the Experiments A. The experiments were carried out during 3 consecutive days at 3 hours, 6:45, 11:45 and 16:45, and with a week difference. Average values are the result of 4 replicates, ± one standard deviation.

32 Nitrificación TAN and Nitrite-N readings in the sump (S) and after passing the trickling filter (TF) of the Experiment B. The experiments were carried out during 3 consecutive days at 3 hours, 6:45, 11:45 and 16:45, and with a week difference. Average values are the result of 4 replicates, ± one standard deviation.

33 Denitrificación? 4,500 4,000 3,500 3,000 mg N L -1 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 0:00:00 12:00:00 24:00:00 36:00:00 48:00:00 60:00:00 72:00:00 hour nitrate-n TF nitrate-n S Nitrate-N readings in the sump (S) and after passing the trickling filter (TF) of the Experiments B. The experiments were carried out during 3 consecutive days at 3 hours, 6:45, 11:45 and 16:45, and with a week difference. Average values are the result of 4 replicates, ± one standard deviation.

34 Balance diario Feed utilization Nitrogen (g) % of N Feed Input (FI) Waste a Daily Weight Gain (DWG) *La tasa volumétrica de conversión de TAN y Nitrito-N se calculo en 28.6 g N m -3 y 19.9 g N m -3 respectivamente. Daily mass balance of dietary feed dry matter (DM) and Nitrogen (N), where: a waste is defined as the uneaten feed and all excretory compounds (feces and urine).

35 Conclusiones 1. Solo el 9% del nitrógeno que se adiciona en el sistema como alimento fresco es incorporado en el animal % del nitrógeno es o desperdiciado como alimento no usado o eliminado por el animal como excreción. 3. Cerca del 10% del nitrógeno total, presente como TAN o nitrito proveniente de la descomposición es nitrificado. 12% del nitrógeno que se ingresa como alimento es excretado como TAN % del nitrógeno en el sistema están presentes como Nitrato-N y NOD. 5.Un porcentaje desconocido del nitrato en el sistema es perdido muy probablemente mediante denitrificación.

36 Denitrificación Schramm et al Structure and function of a nitrifying biofilm as determined by in situ hybridization and the use of microelectrodes. App. Environm. Microbiol. 62: Vol. 62.

37 Limitación de Carbono Relationship between BOD and organic carbon. Open circles are actual measured values. In order to determine the concentration of O2 needed to oxidize 1 mg of carbon, closed circles representing zeroed control were included. Each point represents the average of 4 replicates ± one standard deviation.

38 Gracias!

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