¡Descarga Eficiencia y sostenibilidad en acuaponía: estudio de interacción peces-plantas - Prof. ... y más Monografías, Ensayos en PDF de Derecho solo en Docsity!
I N G E N I E R Í A B I O Q U Í M I C A
TÍTULO:
. Proyecto de Asignatura: Biofiltros Acuapónico
PRESENTA:
❖ Chávez Muñoz Andrea Guadalupe RS ❖ López Arenas Denisse Scarlet RS ❖ López Castillo Edith Andrea RS ❖ Rodríguez Becerra Oscar Fernando RS ❖ Trejo Huizar Arlet Nallely RS ❖ Vega Linares Naomi Lizbeth RS
ASESOR:
RAUL REYES BAUTISTA Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico Superior de Purísima del Rincón
PURÍSIMA DEL RINCÓN, GTO. 4/11/ Biofiltro Acuapónico Contenido Proyecto de Asignatura: Biofiltros Acuapónico............................................................................. 0 Biofiltro Acuapónico....................................................................................................................... 1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:.......................................................................................... 2 INTRODUCCIÓN:......................................................................................................................... 3 OBJETIVOS:................................................................................................................................. 4 Objetivo General........................................................................................................................ 4 Objetivos específicos................................................................................................................. 4 HIPOTESIS:.................................................................................................................................. 4 Hipótesis General.......................................................................................................................... 4 Hipótesis Específica...................................................................................................................... 4 Justificación Marco Teórico Materiales y Métodos Resultados y Discusión REFERENCIAS............................................................................................................................. 5
INTRODUCCIÓN: La biofiltración en el contexto del cultivo de plantas y peces, conocido como acuaponía, es una técnica innovadora y sostenible que combina la agricultura hidropónica (cultivo de plantas sin tierra) con la acuicultura (cultivo de peces). Este sistema aprovecha las interacciones naturales entre los organismos vivos para crear un ciclo cerrado de nutrientes y agua El- Nakhel et al. (2019) En la acuaponía, los desechos de los peces, ricos en nutrientes como el amonio, se convierten en una valiosa fuente de alimento para las plantas. Un sistema de biofiltración, típicamente en forma de un lecho de grava o medios de cultivo, alberga bacterias beneficiosas que descomponen los compuestos tóxicos del amonio en nitratos, que son utilizados por las plantas como nutrientes. A su vez, las raíces de las plantas purifican el agua, que luego regresa limpia al estanque de peces. Este ciclo simbiótico entre plantas y peces permite un uso eficiente de recursos, como el agua y los nutrientes, al tiempo que minimiza la descarga de contaminantes al medio ambiente. La biofiltración en sistemas de acuaponía es un ejemplo fascinante de cómo la naturaleza puede ser aprovechada para crear sistemas agrícolas más sostenibles y productivos.
OBJETIVOS: Objetivo General Buscar maximizar la eficiencia y la sostenibilidad al crear un sistema simbiótico donde los desechos de una especie se convierten en recursos. Objetivos específicos
- Aprovechar los nutrientes presentes en los desechos de los peces, convirtiéndolos en una fuente valiosa de alimento para las plantas.
- Reducción del consumo de agua
- Mejora de la calidad del agua:
- Minimizar la descarga de desechos al medio ambiente y reducir la necesidad de insumos externos. HIPOTESIS: Hipótesis General Los biofiltros acuapónicos son altamente eficientes en la eliminación de nutrientes, como nitratos y fosfatos, del agua de cultivo, lo que resulta en una mejora significativa en la calidad del agua en comparación con sistemas de acuicultura tradicionales. Hipótesis Específica
- Las plantas que son cultivadas en el sistema acuapónico crecerán más rápido y producirán una mayor biomasa, si son comparadas con las plantas cultivadas en sistemas hidropónicos normales ya que la disponibilidad de nutrientes orgánicos provenientes de los desechos de los peces.
Para entender el funcionamiento y comprender su importancia, se necesitan diferentes puntos:
- Ciclo del nitrógeno: Los peces excretan amoníaco en forma de desechos metabólicos. El amoníaco es tóxico para los peces en concentraciones elevadas y debe ser transformado en compuestos menos tóxicos. El biofiltro acuapónico se encarga de esta conversión. Este proceso tiene dos etapas:
- Nitrificación: En esta etapa, las bacterias nitrificantes convierten el amoníaco (NH3) en nitritos (NO2-) y, despues, en nitratos (NO3-). Las bacterias Nitrosomonas realizan la primera conversión, y las bacterias Nitrobacter completan la segunda etapa.
- Desnitrificación: Se implementa una etapa de desnitrificación, en la que las bacterias convierten los nitratos en nitrógeno gaseoso (N2), que se libera en la atmósfera. Esto nos va a ayudar a mantener bajos niveles de nitratos en el agua y prevenir la acumulación.
- Medios de soporte: Se utilizan diferentes medios de soporte para albergar y proporcionar un sustrato a las bacterias nitrificantes. Estos medios pueden ser piedras de lava, grava, perlas de cerámica o material plástico con una gran área de superficie para el crecimiento bacteriano. Esto nos va a proporcionar un entorno propicio para que las bacterias nitrificantes colonizen y realicen su trabajo de conversión del amoníaco.
- Cálculo de la capacidad del biofiltro: Para un funcionamiento eficiente del sistema acuapónico, es importante calcular la capacidad del biofiltro en relación con la carga de peces y las necesidades de las plantas. Esto implica considerar el volumen de agua en el sistema, la tasa de producción de amoníaco de los peces y la tasa de conversión de las bacterias nitrificantes.
- Mantenimiento: Se requiere un mantenimiento regular, que incluye la limpieza de los medios de soporte, la monitorización de los parámetros del agua (como pH, amoníaco, nitritos y nitratos), y la reposición de las bacterias nitrificantes si es necesario. El equilibrio del sistema es muy importante para asegurar un rendimiento óptimo. Los principios del ciclo del nitrógeno y la capacidad de diseño y mantenimiento son fundamentales para el éxito de un sistema acuapónico sostenible. MATERIALES y MÉTODOS En el proyecto que se realizó se comenzó colocando el tanque de peces en la parte inferior y el tanque de cultivo en la parte superior, los cuales se conectaron por medio de tubos y bombas, después se monitorearon y se ajustaron los niveles de pH y amoníaco para que el ciclado del sistema permita que las bacterias beneficiosas se establezcan en el medio de filtración. Posteriormente se alimentaron los peces, cuyos desechos proporcionaron nutrientes para las plantas, después se cultivaron las plantas en el agua permitiendo que las raíces absorbieran los nutrientes y se purificara el agua, continuamos haciendo pruebas de calidad de agua regularmente y ajustamos los niveles de nutriente según como fue necesario, para finalizar se tuvo que limpiar regularmente el sistema, retiramos los desechos y nos aseguramos de que todas las bombas y tubos funcionaran correctamente. Materiales:
- Tanque de agua: Un contenedor resistente al agua para alojar peces u otros organismos acuáticos.
- Tanque de cultivo: Un contenedor para cultivar plantas, como hortalizas, sobre el agua.
- Tubos y bombas: Tubos de PVC, bombas de agua y conectores para distribuir el agua entre los tanques.
- Medios de filtración: Grava, arena, o piedras porosas que sirven como sustrato biológico para el crecimiento de bacterias beneficiosas.
- Plantas: Variedades de plantas acuáticas como lechuga de agua, espinaca de agua o albahaca que absorben nutrientes del agua.
- Peces: Peces como tilapia o trucha que producen desechos ricos en nutrientes.
- Aireadores: Para mantener niveles adecuados de oxígeno disuelto en el agua.
- Kits de prueba: Medidores de pH, amoníaco, nitritos y nitratos para monitorear la calidad del agua. Métodos:
- Configuración del sistema: Coloque el tanque de peces en la parte inferior y el tanque de cultivo en la parte superior, conectados por tubos y bombas.
- Ciclado del sistema: Permita que las bacterias beneficiosas se establezcan en el medio de filtración al monitorear y ajustar los niveles de pH y amoníaco.
- Alimentación de peces: Alimente a los peces, cuyos desechos proporcionarán nutrientes para las plantas.
- Crecimiento de plantas: Cultive las plantas en el agua, permitiendo que las raíces absorban nutrientes y purifiquen el agua.
- Monitoreo y ajuste: Realice pruebas de calidad del agua regularmente y ajuste los niveles de nutrientes según sea necesario.
- Mantenimiento: Limpie regularmente el sistema, retire los desechos y asegúrese de que todas las bombas y tubos funcionen correctamente. RESULTADOS y DISCUSIÓN
