14 ed Revista Completa

Nitrificação
Em sistemas de recirculação para aquicultura (RAS), a
amônia é removida através do processo de nitrificação,
bactérias nitrificantes, em condições aeróbias, oxidam
a amônia até sua forma menos tóxica, o nitrato. Essa
transformação é realizada, principalmente, por bactérias
dos gêneros Nitrosomonas (que oxidam amônia a nitrito)
e Nitrobacter (que oxidam nitrito a nitrato) (Figura 1).
Figura 1. Reações de oxidação da amônia até nitrato (Fonte:
Delong; Losordo, 2012).
eficiência operacional de um biofiltro depende de fatores
ambientais (Tabela 2) e de engenharia, por exemplo,
acessibilidade da superfície de contato do meio
filtrante, taxa de escoamento superficial (m 3 /(m 2 /dia)),
fluxo de água, presença de bactérias competidoras. Diferentes
tipos de biofiltros e materiais suporte para as
bactérias estão disponíveis no mercado (Figura 2 e 3).
Tabela 2. Parâmetros ambientais recomendados para operação de
um biofiltro (Adaptado de Ebeling, 2006).
SET/OUT 2018
Alguns fatores impactam o processo de nitrificação,
por exemplo: pH, temperatura, alcalinidade
e salinidade, influenciam a ecologia microbiana que
compõe o biofilme. A concentração de amônia, oxigênio
dissolvido e resíduos, afetam o fornecimento de
nutrientes para as bactérias. A competição de nutrientes
e espaço com bactérias heterotróficas, impactam
sobre o crescimento e fornecimento de nutrientes a
comunidade bacteriana desejada (Chen et al., 2006).
De acordo com Ebeling (2006) cerca de 3% da alimentação
diária ofertada aos animais acaba como nitrogênio
amoniacal na água. Dessa forma, 1 kg de ração
ofertada introduziria 30 gramas de amônia no sistema,
e para cada grama de amônia nitrificada temos os resultados
estequimétricos apresentados na Tabela 1.
Tabela 1. Consumo e produção do processo de nitrificação
a cada 1 g de amônia (Adaptado de Ebeling, 2006).
Filtros biológicos
O filtro biológico, conhecido também como biofiltro,
é um componente essencial de um sistema de recirculação
para aquicultura, abrigando a comunidade microbiana
responsável pela nitrificação (Delong; Losordo,
2012). Ao usar um biofiltro deverá ser considerado o fato
de estar conduzindo dois cultivos simultaneamente, o
organismo cultivado e a biomassa bacteriana nitrificante.
Os biofiltros são biorreatores dimensionados com
alta área superficial de contato (AS) que permitem a
fixação e o crescimento das bactérias nitrificantes. A
Tipos de biofiltros
Os biofiltros podem ser divididos em duas principais
categorias: emergentes, como os filtros percoladores e
discos rotativos (Figura 4), e submersos, com material
suporte fixo ou em suspensão (Figuras 5 e 6) (Ebeling,
2006; Fernandes et al., 2017). A maior parte da biofiltração
em sistemas de recirculação tem sido focada
em filtros aeróbios de leito fixo, com material suporte
estático para o crescimento de um biofilme nitrificante.
Nos últimos anos, a indústria da aquicultura vem
optando por biofiltros mais facilmente operados, como
os biofiltros de leito fluidizado/móvel (Moving Bed Biofilter
Reactor, em inglês), carecendo de estudos que comparem
o desempenho dos modelos existentes (Fernandes
et al., 2017).
No mercado, existem diferentes materiais suportes,
ou mídias filtrantes como também são conhecidos,
disponíveis para fixação das bactérias, devendo ser levada
em consideração a área total disponível por metro
cúbico de mídia e a funcionalidade do material nos
manejos. Os mais amplamente utilizados são: materiais
sintéticos de plástico, materiais de natureza porosa, brita,
cascalho, areia, entre outros (Reynolds; Richards,
1995; Sultana et al., 2017). Na Tabela 3 é apresentado
o desempenho de diferentes tipos de materiais suportes
e filtros flutuantes já estudados por pesquisadores.
Salling et al., (2007) indicam que substratos alternativos
como a madeira podem ser utilizados, entretanto,
deve-se ficar atento com o tempo de vida útil
desses materiais, pois podem gerar problemas secundários
e comprometer a qualidade da água do sistema.
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