Livestock Research for Rural Development 35 (5) 2023 LRRD Search LRRD Misssion Guide for preparation of papers LRRD Newsletter

Citation of this paper

Utilização de esgotos sanitários tratados em lagoas de polimento para criação de alevinos de tilápia do Nilo

A S Freitas, E A T Lanna, R K X Bastos1, F L Dornelas1, M A D Bomfim, F B Ribeiro and I A Sánchez-Ortiz2

Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Zootecnia, Viçosa, Minas Gerais 36570-000, Brasil
ivansaor@hotmail.com
1 Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Engenharia Civil, Viçosa, Minas Gerais 36570-000, Brasil
2 Universidad de Nariño, Departamento de Recursos Hidrobiológicos, Calle 18 Carrera 50, Ciudadela Universitaria Torobajo, Pasto, Nariño 520002, Colombia

Resumo

Foram avaliados os efeitos da densidade de estocagem (DE) e da taxa renovação de água (TRA) sobre o desempenho de alevinos de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) criados em efluente de esgotos sanitários tratados em lagoas de polimento, foram utilizados 1,220 peixes da linhagem tailandesa com peso médio inicial de 0.61 ± 0.1g, tendo como único alimento disponível o plâncton desenvolvido no efluente das lagoas. O experimento foi montado em delineamento em blocos ao acaso com seis repetições por tratamento no esquema fatorial 4x4, sendo quatro TRA (5, 10, 15 e 20%/dia) x quatro DE (10, 20, 30 e 40 alevinos/m3). Semanalmente foram avaliados o desempenho animal e parâmetros físicos químicos da água. Não houve interação significativa entre a TRA e a DE sobre o ganho de peso dos alevinos, mas a elevação da DE o reduziu de forma linear. A integração das lagoas com tanques para criação de tilápia permitiu a remoção adicional de amônia no efluente final e ofereceu condições favoráveis para transformação de alimento natural em proteína animal na fase de alevinagem com economia de ração comercial.

Palavras-chave: esgoto sanitário, densidade de estocagem, piscicultura, proteína animal, reciclagem de nutrientes, reutilização de água


Utilization of sanitary sewage treated in polishing ponds for rearing of Nile tilapia fingerlings

Abstract

The effects of stocking density (SD) and water exchange rate (WER) on the performance of fingerlings of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) reared in effluent of domestic sewage treated in polishing ponds were evaluated, 1,220 fingerlings of Thai strain were used with initial mean weight of 0.61 ± 0.1g having as the only source of food the plankton developed in the ponds. The experiment was arranged in a randomized block design, with six replicates per treatment in a 4x4 factorial scheme consisting of four WER (5, 10, 15 and 20%/day) x four SD (10, 20, 30 and 40 fishes/m3). Weight gain and water quality physical-chemical parameters were evaluated weekly. No significant interaction was found between WER and SD on the weight gain of the fingerlings, but the SD reduced it in a linear pattern. The association of the polishing ponds with tilapia rearing tanks allowed additional ammonia removal on final effluent and offered favorable conditions for transformation of natural food in animal protein at nursery phase with savings on commercial food.

Keywords: domestic sewage, stocking density, fish culture, animal protein, nutrient recycling, water reuse


Introdução

A utilização de esgotos sanitários apresenta diversos atrativos e constitui, além de realidade nos mais variados países, em muitos casos, uma necessidade imposta pela escassez e usos conflitantes de água (Bastos 2003). Nos países em desenvolvimento, particularmente em zonas áridas, as águas residuárias (AR) são muito valiosas para serem descartadas, pois contem um alto teor de nutrientes passíveis de serem reaproveitados em atividades agrícolas e pecuárias (Asano et al 2007).

As experiências mundiais em matéria de utilização de esgotos tratados para a agricultura irrigada e para a criação de peixes têm apresentado resultados convincentes em termos dos benefícios diretos tais como aumento da produtividade ou da produção, economia no uso de fertilizantes comerciais e no uso de água; e indiretos, como a melhoria das condições de vida das populações mais pobres, pelo aumento da produção de alimentos e disponibilidade de empregos, e a redução de danos ambientais (Hespanhol 2002).

Os esgotos sanitários contêm N e P, presentes nas fezes e na urina, nos restos de alimentos e nos detergentes, nutrientes que favorecem o desenvolvimento de algas e de plâncton no meio aquático, que são a base da cadeia alimentar dos peixes. O esgoto bruto pode conter cerca de 30 a 50 mg de N/L e 10 a 20 mg de P/L; as formas nas quais o N estará presente em efluentes tratados (orgânico, amoniacal, nitritos e nitratos) dependerão das técnicas de tratamento empregadas (von Sperling 2005). O tratamento das AR em lagoas de estabilização (LE) principalmente é resultado da sedimentação e de uma complexa simbiose entre bactérias e algas, onde a oxidação da matéria orgânica é alcançada pelas bactérias na presença de oxigênio dissolvido fornecido pela fotossíntese algal e pela re-aeração atmosférica (Beran e Kargi 2005).

A associação LE – piscicultura é particularmente interessante, pois sistemas de lagoas apresentam grande eficiência na estabilização da matéria orgânica, na remoção de patógenos e de amônia, além de favorecerem o desenvolvimento de plâncton. Segundo Edwards (1992), é recomendável praticar a piscicultura em lagoas de maturação, onde a biomassa de fitoplâncton e a correspondente variação diária do oxigênio dissolvido (OD) são menores do que nos outros tipos de LE. Nas lagoas de maturação (LM), a penetração da luz solar na massa líquida é facilitada e a atividade fotossintética é acentuada; nestas, OD e pH elevados concorrem para intensificar a eficiente inativação de bactérias e vírus pelos raios UV (von Sperling et al 2003).

De acordo com Watanabe et al (2002), uma vantagem fundamental da tilápia para aquicultura é a sua alimentação em um baixo nível trófico. Todos os membros do gênero Oreochromis são onívoros, alimentam-se com algas, plantas aquáticas, pequenos invertebrados, detritos e biofilmes bacterianos assim como de uma ampla variedade de alimentos de origem animal. Tais características fazem da tilápia um peixe relativamente barato de alimentar e apropriado para ser criado em condições extensivas ou semi-intensivas, a partir da produtividade natural do corpo de água com mínimos aportes de alimento ou adubos.

Em condições naturais e em viveiros, o primeiro alimento das pós-larvas de tilápia são o fitoplâncton, os copépodes e os cladóceros (Kubitza 1999). Um dos fatores mais importantes para o sucesso no cultivo de peixes é a utilização do alimento natural, pois mesmo que a alimentação comercial seja determinante para otimizar a produtividade, os peixes só se adaptam a ela após o desenvolvimento completo do trato digestivo.

Diversos estudos têm demonstrado a viabilidade econômica e uma considerável produção de peixes com efluentes de LE; alguns dos mais importantes foram os realizados por Moscoso et al (1992) no Peru, com efluentes de uma lagoa terciaria e por Edwards et al (1981) na Tailândia, com efluentes domésticos tratados por lagoa de alta taxa.

Entretanto, parece existir uma determinada fase de desenvolvimento na qual o alimento natural pode não proporcionar ganhos de peso satisfatório, quando comparados ao cultivo convencional com fornecimento de ração. Em experimentos conduzidos por Pereira (2000), no estágio inicial de crescimento de tilápias cultivadas em efluentes de uma série de LE, o ganho de peso nos tratamentos com efluentes foi comparável ao cultivo com fornecimento de ração; porém, à medida que as tilápias ganhavam biomassa, o ganho de peso dos peixes alimentados com ração foi superior. Na criação de tilápia em efluentes de LM, Bastos et al (2003) utilizaram uma TRA nos tanques de 10% ao dia e verificaram que durante o primeiro estágio de alevinagem, com DE 10 peixes/m3, o tratamento que recebeu efluente de lagoas apresentou ganho de peso superior ao grupo controle, o qual recebeu ração comercial.

Dentre os fatores que podem influenciar na produtividade da piscicultura no tipo de cultivos acima comentados encontram-se a DE dos peixes, que pode estar acima da capacidade de produção do alimento natural para a sua demanda nutricional, e a TRA, que influencia na disponibilidade de alimento (plâncton). O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da DE e da TRA sobre o desempenho de tilápias do Nilo cultivadas em efluente de lagoas de polimento (LP).


Material e métodos

Local da pesquisa e delineamento do experimento

O experimento foi conduzido entre as estações de primavera e outono (dezembro–abril) na Unidade Integrada de Tratamento e Utilização de Esgotos do bairro da Violeira, em Viçosa, Minas Gerais-Brasil. A unidade de tratamento, cuja população de projeto é de 1,500 habitantes, esteve constituída por um reator anaeróbio de manta de lodo de fluxo ascendente ( upflow anaerobic sludge blanket: UASB), com área 8.4 m2 e altura útil de 5.7 m; e um biofiltro aerado submerso, com área 2.9 m 2 e altura útil de 2.0 m, ambos em escala real e pré-fabricados em aço. Na Foto 1A é apresentada das duas unidades de tratamento do esgoto.

O efluente do biofiltro foi tratado por três LP em série e uma quarta em paralelo à terceira, em escala piloto e pré-fabricadas em fibra de vidro (Foto 1B). As LP 1 e 2 operaram com vazão de 3 m3/d e profundidade de coluna de água de 0.9 m, para um tempo de detenção hidráulica (TDH) individual de 4.7 dias; as LP 3 e 4 operaram com vazão de 1.5 m3/d e profundidade de 0.7 m, para um TDH de 7.2 dias.

Foto 1. Reator UASB e biofiltro aerado submerso (A), lagoas de polimento (B)

Os efluentes das lagoas 3 e 4 alimentavam a unidade de piscicultura, constituída por 32 caixas de fibra de vidro, com capacidade de 1,000 L e volume utilizado de 500 L, dotadas de sistemas individuais de abastecimento de água e escoamento de fundo. Para avaliar 4 diferentes TRA, as unidades de cultivo foram divididas em 4 grupos de 8 caixas; a disposição das caixas na unidade experimental de piscicultura encontra-se ilustrada na Figura 1. A renovação do efluente das LP nas caixas era realizada no período da manhã (8 h) utilizando-se uma bomba de água de ¼ CV. O tempo em que a bomba permanecia ligada variou de acordo com o volume a ser renovado em cada caixa; cada grupo de oito caixas, abastecidos um de cada vez, tinha um tempo diferente conforme às TRA praticadas.

Figura 1. Ilustração esquemática das unidades de tratamento do esgoto e da unidade experimental de piscicultura

Foram utilizados 1,220 alevinos revertidos de tilápia ( Oreochromis niloticus), da linhagem tailandesa, com peso inicial de 0.61 ± 0.1g. O experimento foi montado em esquema fatorial com 4 DE (10, 20, 30 e 40 peixes/m3) x 4 TRA (5, 10, 15 e 20%/dia) no delineamento em blocos ao acaso, composto por seis blocos (repetições) por tratamento. Para formação dos blocos foi levado em consideração um período experimental de trinta dias, num total de três, sendo que, para cada período, foram avaliadas duas repetições para cada tratamento.

Monitoramento dos tanques de piscicultura

Foram aferidos semanalmente os parâmetros físico-químicos da água: OD e pH (8 h e 18 h), nitrogênio amoniacal total -NAT-, transparência da água, sólidos suspensos -SS- e clorofila-a. As coletas foram realizadas individualmente em cada caixa, a 35 cm de profundidade às 8 h; a temperatura da água foi aferida diariamente, às 7:30 e 17:30 h.

Monitoramento do sistema de tratamento

O sistema de tratamento de esgoto foi monitorado semanalmente. Para esgoto bruto e os efluentes do reator UASB e do biofiltro eram realizadas amostragens compostas, com coletas em intervalos de duas horas, a partir de 8:00 às 18:00h; no sistema de LP a amostragem era pontual, às 10:00h, utilizando coletor em coluna. Os parâmetros quantificados foram: demanda bioquímica de oxigênio -DBO5-, demanda química de oxigênio -DQO-, SS, NAT, pH e clorofila-a. As análises físico-químicas foram realizadas no Laboratório de Controle de Qualidade da Água da Divisão de Água e Esgoto da UFV, conforme os procedimentos recomendados por APHA, AWWA e WEF (1998).

Nas LP foram analisadas qualitativamente e quantitativamente a população de zooplâncton e fitoplâncton e a concentração de clorofila-a. As coletas de zooplâncton eram realizadas, mensalmente, por meio de arrastos verticais em três pontos distintos aleatórios de cada lagoa, utilizando rede de plâncton de 68µ de abertura de malha, valor que esteve dentro da porosidade recomendada por CETESB (2011) para zooplâncton de água doce. As amostras foram fixadas em formol 5% para posterior identificação em microscópio óptico, no Laboratório de Biologia Animal da UFV. A análise quantitativa foi realizada por meio de sub-amostras em cubetas de acrílico com fundo quadriculado em microscópio estereoscópico, sendo a densidade populacional dos organismos expressas por m³ e calculadas por meio das seguintes relações:

Sendo:

D : Densidade (nº organismos/m3);

X : Numero de organismos contabilizados;

Fc : Fator de concentração;

Vf : Volume filtrado (m3)

Onde:

Va : Volume da amostra (mL);

Vs : Volume da sub-amostra (mL)

Sendo:

r : Raio da rede (m);

d : Profundidade do arrasto (m).

As coletas de fitoplâncton foram realizadas mensalmente com amostragem em coluna, próximo à saída de cada unidade, sendo 100 mL acondicionados em frascos de vidro transparentes. Para a conservação do material fitoplanctônico foi utilizado Lugol; para a correta identificação do fitoplâncton foram feitas também análises prévias do material vivo para observação de movimento, assim como para determinados flagelados que podem ter sua forma e conteúdo distorcidos pela preservação. Dessa forma, parte do material coletado foi mantida sem Lugol para observação in vivo no laboratório.

Para a quantificação de fitoplâncton, a contagem dos organismos foi realizada em câmara de Sedgwick-Rafter. Optou-se em utilizar a contagem por campos aleatórios ao invés de transectos devido à presença de uma densidade muito elevada de organismos por campo (10 ou mais). O número de organismos/mL foi calculado por meio da equação:

Sendo:

N : Número de organismos/mL;

C : Número de organismos contados;

A : Área da câmara (mm2);

D : Profundidade da câmara (mm);

F : Número de campos contados.

Desempenho zootécnico do sistema de cultivo

Para avaliação do desempenho zootécnico foi medido o peso individual (em gramas) dos animais no inicio e o final do experimento; e foi calculado o ganho de peso, como resultado da diferença entre o peso médio final e o peso médio inicial por tratamento. Além disso, para cada um dos tanques de criação foi registrada a mortalidade acumulada até o final do experimento e foi calculada a percentagem média de mortalidade respectiva para cada tratamento.

Tratamento e análises dos dados

A partir dos dados obtidos foram calculados os valores médios e foram realizadas análises de variância e de regressão, para um nível de significância de 0.05, utilizando o programa SAEG (Sistema para Análises Estatísticas) Versão 9.1, disponibilizado pela Fundação Arthur Bernardes da Universidade Federal de Viçosa -UFV- por meio do site http://arquivo.ufv.br/saeg/.


Resultados e discussão

Sistema de tratamento do esgoto

As unidades que conformaram o sistema de tratamento apresentaram excelente desempenho durante o período experimental, com remoções médias da ordem de 91.1% da DBO, 76.9% da DQO, 70% de SS e 55.6% de NAT. A baixa profundidade da coluna de água das LM propiciou intensa produção de algas, com conseqüente aumento nas concentrações de clorofila-a, e elevação significativa do pH, o que explica a elevada remoção de amônia. Ocorreu ainda uma remoção adicional de 93.9% de NAT do efluente das lagoas para as caixas da unidade de piscicultura (Tabela 1).

Tabela 1. Resultados parâmetros monitorados no sistema de tratamento

DBO
(mg/L)

DQO
(mg/L)

NAT
(mg/L)

SS
(mg/L)

Clorofila
(µg/L)

pH

Esgoto Bruto

282

658

18

234

-

6.7

Reator UASB

39

144

31

54

-

6.7

Biofiltro

31

113

30

53

-

6.9

Lagoa 1

21

97

26

41

191

7.6

Lagoa 2

21

95

20

46

251

7.8

Lagoa 3

24

137

10

57

251

8.4

Lagoa 4

25

152

8

70

368

8.8

Tanques - peixe

-

-

0.49

108

193

9.5

DBO = Demanda bioquímica de oxigênio; DQO = Demanda química de oxigênio; NAT = Nitrogênio amoniacal total; SS = Sólidos suspensos; pH = Potencial hidrogeniônico

A análise quantitativa da população fitoplanctônica nas lagoas reportou como valores médios 187, 185, 185 e 195 organismos/mL respectivamente nas lagoas 1, 2, 3 e 4. Durante o período de caracterização da comunidade fitoplanctônica no sistema de lagoas foram encontrados, no total, 12 gêneros de microalgas: Chlorella, Chlamydomonas, Chroomonas, Coelastrum, Coenochloris, Gleocystis, Euglena, Phacus, Scenedesmus, Selenastrum, Diatoma, e Oscillatoria.

A comunidade fitoplanctônica foi diversa, apresentando um mínimo de 07 táxons e máximo de 09 táxons nas unidades. Microalgas móveis como Chlamidomonas, Euglena e Phacus ocorreram significativamente e decresceram em número ao longo da série de lagoas. Chlorella sp. foi a microalga dominante nas lagoas; esta dominância foi acompanhada pelo aumento do numero de indivíduos deste táxon ao longo da série de LP, como resultado da melhoria na qualidade do efluente tratado. Cavalcanti (2003) monitorando uma LP com profundidade de 0.65 m, dividida em 5 linhas de 10 m de comprimento e 1 m de largura e TDH de 15 dias, encontrou a predominância dos gêneros Euglena (40 a 61.4% das algas), Chlorella e Phacus, e em menores proporções Chlorococcum, Chlamydomonas, Pyrobotrys, além da cianobactéria Oscillatoria.

Organismos pertencentes à divisão Cyanophyta, do Gênero Oscillatoria, foram identificados durante o estudo, sendo encontrados aderidos às bordas das LP ou flutuando junto a escuma que eventualmente era formada na superfície da água; no entanto, as densidades foram muito baixas.

Na análise quantitativa da população zooplanctônica das lagoas foram calculados valores médios 988.66, 526.04, 484.69 e 283.98 organismos/m 3 respectivamente nas lagoas 1, 2, 3 e 4. Foram encontrados cinco gêneros durante as diferentes fases do estudo: Brachionus (Rotifera), Moina e Daphinia (Cladocera) , Mesocyclops e Thermocyclops (Copepoda). Em todas as unidades predominaram os rotíferos e, dentre estes, a espécie Brachionus angularis.

A reduzida vazão afluente às LP e o consequente aumento do TDH permitiram o desenvolvimento de microcrustáceos cujo ciclo de vida é mais longo, ocasionando o surgimento de indivíduos zooplanctônicos (Cladocera e Copepoda). A população média de rotíferos para todas as lagoas foi reduzida, provavelmente pela competição interespecífica com cladóceros e copépodas, visivelmente mais ágeis durante a natação e busca de recursos.

O zooplâncton é um importante componente na dinâmica de um ambiente aquático; alguns gêneros e espécies são predadores de bactérias e outros consomem fitoplâncton. Com base no zooplâncton produzido em LE, autores como Guerrin (1988) e Kibria et al (1997) analisaram a composição bioquímica do plâncton coletado e ressaltaram o grande valor nutricional do alimento vivo, principalmente em termos de proteínas e aminoácidos, para as primeiras fases de vida de diversas espécies de peixes. Nos sistemas de tratamento de esgoto por meio de séries de LE, as últimas unidades geralmente apresentam densidades maiores de rotíferos e cladóceros que nas unidades iniciais (Nandini 1999).

Monitoramento dos tanques de piscicultura

As temperaturas mínima e máxima registradas durante o experimento foram respectivamente de 21.0 ± 0.90 e 33.0 ± 2.60°C; o valor médio calculado foi de 26.0 ± 1.60°C. A maior parte do tempo, a variável manteve-se dentro dos valores ótimos recomendados por El-Sayed (2006) para tilápias, que é de 25 a 30°C.

Não houve interação significativa entre a DE e a TRA sobre a concentração de OD, nem efeito significativo de tais fatores na concentração do OD. As médias marginais das concentrações para as DE 10, 20, 30 e 40 alevinos/m 3 foram de 15.78, 16.18, 17.12 e 17.13 mg/L respectivamente; e para as TRA 5, 10, 15 e 20% por dia, as respectivas médias marginais foram de 16.26, 16.91, 16.93 e 16.11 mg/L.

Segundo Boyd (1998), a presença natural do OD nos tanques para aquicultura é devido à transferência de oxigênio do ar para água até que a pressão do gás no líquido seja igual à da atmosfera; à fotossíntese das plantas aquáticas, cuja produção de oxigênio nos horários de alta intensidade solar é tão rápida que a concentração do gás ultrapassa o nível de saturação e à renovação de água. As altas concentrações médias de OD registradas foram resultado dos elevados teores de oxigênio durante o pico de intensidade luminosa e da medição do gás a aproximadamente 25 cm da superfície, profundidade onde se concentra uma intensa atividade fotossintética.

Os resultados não evidenciaram efeito interativo entre a variação na DE e na TRA, bem como efeito da densidade sobre o pH, cujas médias marginais para as DE 10, 20, 30 e 40 alevinos/m3 foram respectivamente de 9.48, 9.45, 9.58, e 9.40 unidades de pH. Entretanto, a elevação da TRA provocou uma redução do pH segundo uma função linear (p< 0.01), para as TRA de 5, 10, 15 e 20% por dia, as respectivas médias marginais foram de 9.63, 9.59, 9.38, e 9.30 unidades de pH.

Tal vez, para TRA menores, a baixa coluna de água, a luminosidade recebida pelos tanques, e a presença de nutrientes tenham favorecido o crescimento da biomassa fitoplanctônica e os processos fotossintéticos, durante os quais segundo Vinatea (1997) pode aumentar o pH devido à liberação de íons hidroxila (OH-) resultantes da hidrólise do bicarbonato, realizado pelas células vegetais para a obtenção de CO2.

Não foi observado efeito interativo entre a DE e a TRA, bem como efeito da densidade de estocagem (p>0.05) para a concentração de amônia na água. As médias marginais das concentrações de NAT para as DE 10, 20, 30 e 40 alevinos/m3 foram respectivamente de 0.56, 0.51, 0.43, e 0.45 mg/L. A elevação da TRA aumentou a concentração de amônia na água (p < 0.01) de forma linear segundo a expressão Y= 0.296703 + 0.0152455x. Para as TRA de 5, 10, 15 e 20% por dia, as respectivas médias marginais foram de 0.38, 0.43, 0.55, e 0.59 mg/L.

Para os valores de pH registrados (sempre acima de 9), estima-se que entre 38% e 67% da amônia apresentou-se na forma não ionizada, com maior toxicidade para os peixes. Entretanto, as concentrações de amônia em todos os tratamentos estiveram abaixo de 2.0 mg/L, considerado o limite tóxico para exposição das tilápias em curtos períodos de tempo (Popma e Masser 1999). Os resultados indicaram que do efluente da lagoa para os tanques, ocorreu uma redução adicional do NAT acima dos 90%, evidenciando a boa eficiência de remoção de amônia alcançada pelo sistema integrado lagoas + tanques de piscicultura, em concordância com o reportado por Bastos et al (2003). Todavia, deve-se destacar o ambiente extremamente favorável à volatilização da amônia nas caixas/viveiros de peixes devido à reduzida lâmina d’água.

Não houve interação significativa entre a DE e a TRA; verificou-se também efeito não significativo de tais fatores sobre a concentração de clorofila- a e a transparência da água. Os valores das concentrações médias de clorofila e da transparência calculadas para cada um dos níveis dos fatores estão registrados na Tabela 2.

Tabela 2. Valores médios para clorofila-a, transparência da água e sólidos suspensos em função da DE e da TRA

Variáveis da qualidade da água

TRA (%)

5

10

15

20

Concentração de clorofila-a (µg/L)

204.48

213.08

159.65

194.86

Transparência da água (cm)

23

24

23

23

Sólidos suspensos (mg/L)

105.63

103.96

121.22

101.73


Variáveis da qualidade da água


DE (alevinos/m3)

10

20

30

40

Concentração de clorofila-a (µg/L)

200.92

169.23

191.00

210.92

Transparência da água (cm)

23

24

23

23

Sólidos suspensos (mg/L)

97.99

106.43

114.91

113.21

TRA = taxa renovação de água; DE = densidade de estocagem

A transparência da água, medida por disco de Secchi, e a concentração de clorofila-a medem o grau de fertilização em que se encontra um ambiente aquático. Transparências menores que 20 cm indicam que a adubação dos tanques de piscicultura deve ser suspensa, indicando um provável excesso de plâncton (Proença e Bittencourt 1994), o que pode levar a uma baixa concentração de OD no período noturno e chegar a níveis letais para os peixes.

O esperado era que com uma maior DE dos alevinos, maior seria a capacidade de filtração na caixa; ou seja, os peixes ao consumirem o alimento natural contribuiriam para aumentar a transparência e diminuir a concentração de clorofila-a, porém mesmo a maior DE testada não alterou significativamente estes parâmetros.

Não foi verificado efeito interativo entre a DE e a TRA, nem efeito significativo da taxa de renovação de água no teor de SS; entretanto, a elevação da DE aumentou (p<0.05) de forma linear os teores de SS segundo a expressão Y= 94.5977 + 0.108304x, situação que poderia ser explicada pela tendência natural da tilápia de procurar invertebrados bentônicos e detritos carregados de bactérias como fonte de alimento (Popma e Masser 1999), o que teria produzido a ressuspensão dos sólidos do fundo das caixas.

Desempenho Zootécnico

Os resultados da mortalidade média acumulada registrada nos tratamentos até o final do experimento estão apresentados a seguir na Tabela 3.

Tabela 3. Mortalidade média de alevinos (%) observada em função da DE e da TRA

DE
(alevinos/m3)

TRA (%/dia)

Média

5

10

15

20

10

0

27

7

0

8

20

16

25

7

2

12

30

12

30

3

4

13

40

17

28

7

3

13

Média

11

27

6

2

DE = densidade de estocagem; TRA = taxa renovação de água

Para a mortalidade observada na taxa de renovação 10% não se encontrou uma explicação plausível, de ordem biológica ou em efeitos relacionados ao tratamento. Como a baixa transparência da água não permitia a visualização dos peixes, a mortalidade só foi detectada ao final do experimento com o esvaziamento total das caixas.

Na Tabela 4 estão apresentados os valores médios do ganho de peso calculado para cada um dos tratamentos avaliados na pesquisa. Não foi observado efeito interativo entre a variação da TRA e da DE, bem como efeito da taxa de renovação de água sobre o ganho de peso. Contudo, a elevação da DE reduziu (p < 0.01) de forma linear o ganho de peso dos alevinos de acordo com a expressão Y= 8.915 – 0.177x.

Tabela 4. Ganho de peso médio (g) dos alevinos em função da DE e da TRA

DE
(alevinos/m3)

TRA (%/dia)

Média

5

10

15

20

10

7.52

8.00

7.34

7.93

7.7

20

5.24

4.92

4.79

3.95

4.7

30

2.58

4.14

3.06

2.88

3.2

40

2.29

2.65

2.20

2.02

2.3

Média

4.4

4.9

4.3

4.2

DE = densidade de estocagem; TRA = taxa renovação de água

O menor ganho de peso associado à maior DE, que foi de 0.077 g/d, pode estar relacionado com a disponibilidade de alimento (plâncton), isto é, quanto maior foi a DE dos peixes, menor foi a quantidade de alimento disponível para cada alevino. A tendência para registrar ganhos de peso mais altos, no cultivo de tilápias em efluentes tratados, com baixas DE também foi reportada por Edwards et al (1981), Moscoso et al (1992), e por Pereira (2004).

O maior ganho de peso médio, cujo valor foi de 0.24 g/d, esteve associado à menor DE. O resultado foi maior aos relatados por Sousa (2007), de 0.04 e de 0.10 g/d para tilápias com pesos médios iniciais respectivos de 1.89 e 26.6 g, cultivados em efluente de LM; também superaram o valor reportado por Meadows (1983), de 0.21 g/d na criação de tilápia em gaiolas dentro de lagoas facultativas secundárias numa densidade de 37 peixes/m3.

O máximo ganho de peso foi menor ao relatado por Monteiro (2011), de 0.47 e 0.65 g/d respectivamente na criação de tilápia, em tanques de fibra de vidro de 3.8 m3, recebendo efluente de LM sem e com aeração air-lift; também foi menor ao ganho de peso reportado por Mota et al (2009), de até 1.75 g/d em tilápias criadas em tanques de concreto de 50 m3 recebendo efluente de LM em batelada; da mesma maneira, foi menor ao ganho de peso registrado por Sánchez-Ortiz et al (2022), de até 0.84 g/d na criação de tilápia GIFT em tanques plásticos recebendo efluente de lagoa de alta taxa tratando por sua vez efluente de tanque séptico.

Com relação à renovação de água, a TRA de 20% ao dia pode não ter fornecido quantidade suficiente de alimento para proporcionar ganhos de peso superiores à menor TRA testada.

A grande disponibilidade de plâncton no efluente de LP seria, em tese, capaz de promover o crescimento inicial das larvas, fazendo com que essas cheguem até a fase de alevinos mais preparados fisiologicamente para receber as rações comerciais. Além disso, a disponibilidade de plâncton é a custo zero, ou seja, sem a necessidade de gasto com adubos. Assim sendo, o atrativo econômico da utilização de esgotos tratados na criação de alevinos é evidente.

A produtividade ficou abaixo da encontrada no cultivo tradicional com o uso de rações, mas, os resultados obtidos indicam que se pode alcançar economia de insumos e rentabilidade consideráveis, com transformação de alimento natural “gratuito” em proteína animal.

Os resultados demonstraram ainda que sistemas de LP podem produzir efluentes com qualidade adequada à prática de piscicultura e que as unidades de cultivo podem contribuir para um polimento adicional dos efluentes.


Conclusões


Referências

APHA, AWWA and WEF 1998 Standard methods for the examination of water and wastewater. APHA, Washington, DC, 20th ed.

Asano T, Burton F L, Leverenz H L, Tsuchihashi R and Tchobanoglous G 2007 Water reuse: issues, technologies, and applications. New York, Metcalf & Eddy/AECOM - McGraw-Hill. 1570 pp.

Bastos R K X 2003 Utilização de esgotos tratados em fertirrigação, hidroponia e piscicultura . ABES, RiMa, Rio de Janeiro-Brasil. 267 pp.

Bastos R K X, Freitas A S, Salaro A L, Lanna E A T e Bevilacqua P D 2003 Avaliação da produção de tilápia do Nilo com efluente de lagoa de estabilização. Anais do 22° Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Joinvile, Santa Catarina, Brasil. ABES.

Beran B and Kargi F 2005 A dynamic mathematical model for wastewater stabilization ponds. Ecological Modelling; 181: 39–57.

Boyd C E 1998 Pond water aeration systems. Aquacultural Engineering; 18: 9-40.

Cavalcanti P F F 2003 Integrated application of the UASB reactor and ponds for domestic sewage treatment in tropical regions, Ph. D. Thesis. Wageningen University, Wageningen - The Netherlands. 139 pp.

CETESB: Companhia Ambiental do Estado de São Paulo 2011 Guia nacional de coleta e preservação de amostras: água, sedimento, comunidades aquáticas e efluentes líquidos. CETESB, São Paulo-Brasil. 326 pp.

Edwards P 1992 Reuse of human wastes in aquaculture, a technical review. The World Bank, UNDP-World Bank Water and Sanitation Program, Washington, U.S.A. 350 pp.

Edwards P, Sinchumpasak O A and Tabucanon M 1981 The harvest of microalgae from the effluent of a sewage fed high rate stabilization pond by tilapia nilotica Part 2: Studies of the fish ponds. Aquaculture; 23: 107-147.

El-Sayed A-F M 2006 tilapia culture. CABI Publishing, Wallingford Oxfordshire UK. 277 p.

Guerrin F 1988 Valorisation du zooplancton produit en étangs de lagunage comme base pour l'alimentation de larves et juvéniles de cyprinidés. Bulletin francaise pêche et piscicultur; 311: 113–125. Retrieved January 02, 2023, from: https://www.kmae-journal.org/articles/kmae/pdf/1988/04/kmae198831102.pdf

Hespanhol I 2002 Potencial de reúso de água no Brasil. Agricultura, indústria, municípios, recarga de aquíferos. Revista Brasileira de Recursos Hídricos; 7: 75-95. Retrieved March 18, 2021, from: https://www.abrhidro.org.br/SGCv3/publicacao.php?PUB=1&ID=101&SUMARIO=1602

Kibria G, Nugegoda D, Faitclough R, Lam P and Bradly A 1997 Zooplâncton: Its biochemistry and significance in aquaculture. NAGA, WorldFish Center Newsletter; 20: 8-14. Retrieved February 01, 2022, from: https://aquadocs.org/bitstream/handle/1834/25882/na_2249.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Kubitza F 1999 Nutrição e Alimentação de Tilápias - Parte 2 - Final. Panorama da Aqüicultura; 53: 41-49. Retrieved April 19, 2022, from: https://panoramadaaquicultura.com.br/nutricao-e-alimentacao-de-tilapias/

Meadows B S 1983 Fish production in waste stabilization ponds. Proceedings of the 9th WEDC International Conference “Sanitation and water for development in Africa”, Harare, Zimbabwe, 12-15 April 1983, (Editors: A Cotton and J Pickford). pp. 39-42.

Monteiro C A B 2011 Avaliação da piscicultura em esgoto doméstico tratado: aspectos zootécnicos, ambientais e de qualidade do pescado produzido, Tese Doutorado em Engenharia Civil. Universidade Federal do Ceará UFC, Fortaleza, Ceará, Brasil. 142 pp.

Moscoso J, Nava H y Flórez A 1992 Reúso en acuicultura de las aguas residuales tratadas en las lagunas de estabilización de San Juan, Sección III: Acuicultura. Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente -CEPIS-, Lima, Perú. 72 pp.

Mota S, Santos E S e Santos A B 2009 Water and fish quality during the reuse in aquaculture of sewage treated in stabilization ponds: experience of Ceará State, Brazil. Proceedings of the 8th IWA Specialist Group Conference on Waste Stabilization Ponds. April 26-30, 2009. IWA.

Nandini S 1999 Variations in physico-chemical parameters and plankton community structure in a series of sewage stabilization ponds. Revista Biología Tropical; 47 (Suppl. 1); 149–156. Retrieved December 23, 2021, from: https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/article/view/26168

Pereira C M 2000 Avaliação do uso de peixes planctófagos como auxiliares do tratamento de efluentes, Dissertação Mestrado em Aquicultura, Departamento de Aquicultura. Florianópolis, Santa Catarina, Brasil, Universidade Federal de Santa Catarina. 173 pp.

Pereira C M 2004 Avaliação do potencial do efluente de lagoas de estabilização para utilização na piscicultura, Tese Doutorado em Engenharia de Produção, Departamento de Engenharia de Produção. Florianópolis, Santa Catarina, Brasil, Universidade Federal de Santa Catarina. 173 pp.

Popma T e Masser M 1999 Tilapia Life History and Biology. Southern Regional Aquaculture Center, SRAC Publication No. 283, Stoneville, Mississippi, USA. 4 pp.

Proença C E M e Bittencourt P R L 1994 Manual de Piscicultura Tropical. IBAMA, Brasilia, Brasil. 196 pp.

Sánchez-Ortiz I A, Bastos R K X, Lanna E A T and Sales M A B 2022 The weight gain and survival of genetically improved farmed tilapia reared in septic tank-high rate algal pond effluent. AACL Bioflux; 15 (6): 2861-2869. Retrieved January 15, 2023, from: http://www.bioflux.com.ro/docs/2022.2861-2869.pdf

Sousa M P 2007 Organismos planctônicos de sistemas de lagoas de tratamento de esgotos sanitários como alimento natural na criação de tilápia do Nilo, Dissertação Mestrado em Zootecnia. Viçosa, Minas Gerais, Brasil, Universidade Federal de Viçosa. 65 pp.

Vinatea A L 1997 Princípios químicos da qualidade da água em aqüicultura: uma revisão para peixes e camarões. Editora da UFSC, Florianópolis, Brasil. 166 pp.

von Sperling M, Jordão E P, Kato M T, Além Sobrinho P, Bastos R K X e Pivelli R P 2003 Lagoas de estabilização. In: FRANCI R G (Coordenador). Desinfecção de efluentes sanitários. RiMa Artes e Texto, São Carlos, São Paulo, Brasil: 277-336.

von Sperling M 2005 Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brasil, 3ª ed. 452 pp.

Watanabe W O, Losordo T M, Fitzsimmons K and Hanley F 2002 Tilapia Production Systems in the Americas: Technological Advances, Trends, and Challenges. Reviews in Fisheries Science; 10 (3-4): 465-498.