Asimilación de nutrientes y producción de biomasa, en un biorreactor de membranas sumergidas, acoplado a un sistema acuícola con recirculación

Abstract

The recirculating aquaculture systems (RAS) discharge sludge waste, with organic matter and nutrients content. In this research, we used the sludge waste as a substrate for to fed a lab scale MBR, operated at different organic loading (0.05, 0.1, 0.2, 0.3 and 0.5 gCOD/gVSS·d). Results show, high organic matter (98%) and ammonia nitrogen (99%) removal rates. Low organic nitrogen removal rate in between 20 and 26% were found. The nitrate removal rate was below 50%, ruling out significant nitrification rates. Kinetic biomass coefficients showed, a maximum substrate consumption rate (rs) of 0.2 gCOD/gSSV·d, a maximum specific growth rate (μmax) of 0.1 gVSS/ gVSS·d, and a decay biomass coefficient (kd) of 0.005 gVSS/gVSS·d, which are low values compared to those found in the literature. Regarding the quality of the effluent, it is concluded that treatment allow to get an effluent suitable for reuse in intensive aquaculture and completely recycled systems. Results show that the It is recommend to operate the MBR coupled to a RAS, with an organic loading of around 0.3 gCOD/gVSS·d. Proteins, lipids and ash content in the MBR biomass were determined. The bioflocs concentration of these components, were corelated to the operating conditions of the MBR; and, given its composition, rich in proteins and ashes, but poor in lipids, it is concluded that bioflocs could be used as a complement for balanced fish food, but not to replace it completely.

Los sistemas acuícola con recirculación (RAS) descargan lodos residuales ricos en materia orgánica y nutrimentos. En el presente trabajo se utilizando dichos lodos como sustrato de un MBR, a escala laboratorio, operado con diferentes cargas orgánicas (0.05, 0.1, 0.2, 0.3 y 0.5 gCOD/gVSS•d). Para todas las condiciones operacionales se encontraron tasas de remoción de materia orgánica mayores de 98%, de nitrógeno amoniacal del 99% y, de entre 20 y 26% de nitrógeno orgánico. Las tasa de remoción de nitratos fueron inferiores al 50%, descartando tasas importantes de nitrificación. En la determinación de coeficientes cinéticos de la biomasa, se encontró una tasa máxima de consumo de sustrato (rs) de 0.2 gDQO/gSSV•d, una tasa máxima de crecimiento específico (μmax) de 0.1 gVSS/gVSS•d, y un coeficiente de decaimiento (kd) de 0.005 gVSS/gVSS•d, que son valores bajos respecto a los encontrados en la literatura. Respecto a la calidad del efluente, se concluye que el tratamiento permite lograr un efluente adecuado para su reuso en un sistema acuícola intensivo completamente recirculado y que se recomendaría operar con una carga orgánica del orden de los 0.3 gCOD/gVSS•d, para un BRM acoplado a un RAS. Por otro lado, se determinaron contenidos de proteína, lípidos y cenizas en la biomasa del BRM. La concentración de dichos componentes en los bioflocs, muestra correlación con las condiciones de operación del biorreactor; y, dada su composición rica en proteínas y cenizas pero pobre en lípidos, se concluye que los bioflocs podrían utilizarse como complemento del alimento balanceado para los peces, pero no sustituirlo por completo.