Manuale di acquacoltura a ricircolo
Un’introduzione ai nuovi sistemi ecosostenibili e altamente produttivi per l’allevamento ittico a circuito chiuso
An introduction to the new environmentally friendly and highly productive closed fish farming systems
An introduction to the new environmentally friendly and highly productive closed fish farming systems
Jacob Bregnballe
Jacob Bregnballe edizione
Un’introduzione ai nuovi sistemi ecosostenibili e altamente produttivi per l’allevamento ittico a circuito chiuso
Pubblicato da Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura (FAO) e Eurofish International Organisation
Citazione obligatoria: Bregnballe, J. 2022. Manuale di acquacoltura a ricircolo: Un’introduzione ai nuovi sistemi ecosostenibili e altamente produttivi per l’allevamento ittico a circuito chiuso. Roma. FAO ed Eurofish International Organisation. https://doi.org/10.4060/cc2390it
Titolo originale: Bregnballe, J. 2022. A guide to recirculation aquaculture –An introduction to the new environmentally friendly and highly productive closed fish farming systems. Rome. FAO and Eurofish International Organisation. https://doi.org/10.4060/cc2390en
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.ISBN 978-92-5-139444-1 [FAO]
ISBN 978-87-9-926014-0 [EUROFISH]
FAO and Eurofish International Organisation, 2024
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Capitolo 1: Introduzione all’acquacoltura a ricircolo............................................1
Capitolo 2: Il sistema a ricircolo passo passo.......................................................7
Capitolo 3: Le specie ittiche nei sistemi a ricircolo.............................................35
Capitolo 4: Pianificazione e attuazione del progetto..........................................45
Capitolo 5: La gestione di un sistema a ricircolo.................................................55
Capitolo 6: Il trattamento delle acque reflue......................................................77
Capitolo 7: Malattie.............................................................................................87
Capitolo 8: Casi di studio.....................................................................................95 Bibliografia .......................................................................................................107
Le severe restrizioni in materia di protezione ambientale, emanate nei paesi del nord Europa, con lo scopo di contenere e ridurre l’inquinamento causato dagli incubatoi e dagli impianti di acquacoltura su terraferma, hanno indirettamente contribuito a un rapido sviluppo tecnologico, a un incremento degli investimenti e delle risorse per l’innovazione dei sistemi a ricircolo, in diverse parti del mondo. Il sistema a ricircolo garantisce infatti una maggiore produttività dell’acquacoltura, più stabilità, meno malattie e fornisce migliori strumenti per il controllo dei parametri dell’incubatoio che influiscono sulla crescita dei pesci nei sistemi di produzione dell’acquacoltura. Si tratta di un’iniziativa, mirata allo sviluppo, accolta con favore e pienamente in linea con il Codice di condotta della FAO per la Pesca Responsabile. Le presenti linee guida relative all’acquacoltura a ricircolo hanno lo scopo di integrare le attività in materia di acquacoltura ecosostenibile realizzate dall’Ufficio Regionale della FAO per l’Europa e per l’Asia centrale. Attraverso la tecnica del ricircolo dell’acqua, gli incubatoi non devono più necessariamente essere collocati in aree incontaminate vicino ai fiumi. Ora è infatti possibile realizzarli quasi ovunque utilizzando una fonte idrica molto più ridotta e priva di germi. È stato quindi con vero piacere che la FAO ha deciso di sostenere la realizzazione di questo manuale con la speranza che possa essere di ispirazione e di supporto per tutti quegli allevatori ittici intenzionati a dotarsi con frequenza sempre maggiore di sistemi a ricircolo nel prossimo futuro.
Haydar Fersoy
Alto Ufficiale per la Pesca e l’Acquacoltura FAO Ufficio Regionale per l’Europa e l’Asia Centrale
Considerato uno dei settori agroalimentari in più rapida espansione al mondo, l’acquacoltura ha tutte le carte in regola per crescere ulteriormente, nel proprio ruolo, così importante, da assicurare alla popolazione mondiale la fornitura di prodotti ittici e di frutti di mare sani e di alta qualità. Mentre la produzione globale da pesca di cattura è da considerarsi piuttosto stabile nell’ultimo decennio, dopo aver raggiunto i 92 milioni di tonnellate nel 2019, quella acquicola ha fatto registrare 85 milioni di tonnellate, pari a un aumento del 48% rispetto al 2010.
Una maggiore attenzione alla sostenibilità, alle richieste dei consumatori, alla sicurezza alimentare e all’efficacia in termini di costi nella produzione acquicola richiede uno sviluppo costante di nuove tecnologie di produzione. Di norma, la produzione acquicola causa un impatto sull’ambiente, ma grazie ai moderni metodi a ricircolo tale effetto viene notevolmente ridimensionato rispetto ai tradizionali metodi di piscicoltura. I sistemi a ricircolo offrono quindi due vantaggi immediati: efficacia in termini di costi e mitigazione dell’impatto ambientale. Il presente manuale si incentra sulle tecniche finalizzate alla conversione dai metodi tradizionali di allevamento all’acquacoltura a ricircolo e fornisce al piscicoltore consulenza in merito alle criticità da evitare lungo il percorso.
Il manuale nasce dall’esperienza di uno dei massimi esperti in questo settore, Jacob Bregnballe del gruppo AKVA. La speranza è che diventi uno strumento utile per tutti quegli allevatori che stanno seriamente prendendo in considerazione la conversione verso il sistema a ricircolo.
Marco Frederiksen Direttore di Eurofish International Organisation
Presentazione dell’autore Jacob Bregnballe e del gruppo AKVA
Jacob Bregnballe, del gruppo AKVA, si occupa di acquacoltura a ricircolo da più di 40 anni. Gestisce la propria attività di piscicoltura in Danimarca da 25 anni e ha partecipato allo sviluppo di molte tra le innovazioni tecnologiche realizzate per migliorare i sistemi a ricircolo per una vasta gamma di specie di acquacoltura. Ha inoltre lavorato come consulente internazionale in materia di acquacoltura e ha conseguito un master presso l’Università di Copenaghen. Attualmente è Direttore Vendite della divisione Land Based del gruppo AKVA, una delle più grandi società di tecnologia al mondo nel settore dell’acquacoltura, che si occupa di tutti gli aspetti relativi alla produzione acquicola sia a terra che in mare. L’azienda vanta più di 40 anni di esperienza nella progettazione e produzione di gabbie galleggianti, chiatte per mangimi, sistemi di alimentazione, sensori ambientali e software per la piscicoltura. Attraverso la divisione Land Based l’azienda fornisce soluzioni chiavi in mano per progetti di acquacoltura a ricircolo.
Jacob Bregnballe AKVA group Land Based A/S Venusvej 24, 7000 Fredericia Danimarca
jbregnballe@akvagroup.com
www.akvagroup.com
Quando si parla di acquacoltura a ricircolo si parla essenzialmente di una tecnologia finalizzata all’allevamento di pesci, o di altri organismi acquatici, attraverso il riutilizzo dell’ acqua impiegata nella produzione. Tale tecnologia si basa sull’uso di filtri meccanici e biologici, un metodo che, in teoria, può essere utilizzato per qualsiasi specie allevata in acquacoltura come pesci, gamberi, molluschi, e così via. La tecnologia a ricircolo viene tuttavia utilizzata principalmente nella piscicoltura e il presente manuale è rivolto a tutte quelle persone che operano nel settore dell’acquacoltura.
L’utilizzo di sistemi di acquacoltura a ricircolo (SAR) è in rapida crescita in diversi settori della piscicoltura, si tratta in particolare di sistemi impiegati nelle unità di produzione, tra cui vi possono essere enormi impianti in grado di produrre svariate tonnellate di pesce all’anno per il consumo, o piccoli sistemi avanzati utilizzati per il ripopolamento o per la salvaguardia di specie in via di estinzione.
L’intensità del ricircolo può variare a seconda della quantità d’acqua ricircolata o riutilizzata. Oggigiorno molti SAR sono sistemi caratterizzati dall’allevamento intensivo installati all’interno di strutture chiuse e isolate, in grado di consumare solo 300 L di nuova acqua per chilogrammo di pesce prodotto. Tale consumo può essere ulteriormente ridotto a soli 30-40L per kg di pesce prodotto qualora, in collegamento con il circuito SAR, sia stato installato e sia stato applicato
un trattamento di rimozione del fosforo. Tra gli altri sistemi possono essere annoverati i tradizionali allevamenti all’aperto, spesso rigenerati in sistema a ricircolo, che utilizzano circa 3m3 di nuova acqua per chilogrammo di pesce prodotto. Un sistema tradizionale a flusso continuo per l’allevamento di trote, in cui il passaggio dell’acqua avviene solo una volta prima di essere scaricata, utilizzerà in genere circa 30m3 per kg di pesce prodotto, ovvero circa 100 volte di più dell’acqua utilizzata da un tipico SAR.
Un altro modo per esprimere il grado di ricircolo è utilizzando la formula:
(Flusso di ricircolo interno dell’acqua/[flusso di ricircolo interno + nuovo apporto di acqua]) x 100
La formula di cui sopra è stata utilizzata per calcolare il grado di ricircolo a diverse intensità del sistema, anche rispetto ad altri metodi di misurazione del tasso di ricircolo.
Tabella 1.1 Comparazione tra il grado di ricircolo a diverse intensità ed altri metodi utilizzati per esprimere il tasso di ricircolo
Tipo di sistema
di nuova acqua per kg di pesce prodotto
di nuova acqua per ora
di nuova acqua/giorno in relazione al volume dell’impianto
Grado di ricircolo secondo la formula
SAR a basso livello di ricircolo
ad alta intensità
con rimozione di azoto (N) e fosforo (P)
I calcoli sono stati fatti in base a un esempio teorico di un sistema da 500 tonnellate/anno che ricicla l’acqua una volta all’ora con un tasso di conversione dell’alimentazione di 1,0 con un volume d’acqua totale di 4 000 m3 di cui 3 000 m3 corrispondenti al volume della vasca.
Da un punto di vista ambientale, la ridotta quantità di acqua utilizzata per il ricircolo ha un impatto positivo, considerando che in molte regioni sta diventando una risorsa limitata. Inoltre, in questo modo, diventa particolarmente semplice ed economico rimuovere i nutrienti escreti dai pesci, in quanto il volume di acqua scaricata è molto inferiore rispetto a quella di una piscicoltura tradizionale. Di conseguenza l’acquacoltura a ricircolo può essere considerata la forma più ecosostenibile per produrre pesce a un livello commercialmente redditizio. I nutrienti dei pesci d’allevamento possono essere utilizzati come fertilizzanti nei terreni agricoli o per la produzione di biogas.
Talvolta, in relazione alla piscicoltura, viene utilizzato il termine “zero utilizzo di acqua” (zero water usage) o “scarico zero” (zero-discharge), e sebbene sia possibile evitare gli scarichi di fanghi e di acqua, il trattamento delle acque reflue per rimuovere gli ultimi residui è generalmente assai dispendioso. Si consiglia pertanto di richiedere un’autorizzazione allo scarico che consenta di scaricare i nutrienti a un livello tale da rendere il progetto finanziariamente sostenibile e allo stesso tempo riduca al minimo l’impatto sull’ambiente.
Ancor più interessante, tuttavia, è il fatto che l’utilizzo limitato di risorse idriche porti un enorme beneficio alla produzione all’interno di un allevamento ittico. La piscicoltura tradizionale dipende totalmente da condizioni esterne quali la temperatura dell’acqua dei fiumi, la pulizia delle acque, i livelli di ossigenazione, o la presenza di piante infestanti e fogliame alla deriva verso valle, in grado di ostruire le griglie di ingresso, ecc. In un sistema a ricircolo tali fattori esterni
Figura 1.3 Alcuni dei parametri che influiscono sulla crescita e il benessere dei pesci di allevamento
Temperatura
Luce
Flusso idrico
Ossigeno
Salinità
Anidride carbonica
Coefficiente di densità
Tasso di alimentazione
pH
Sostanze organiche
vengono in parte o completamente eliminati, a seconda del grado di ricircolo e della struttura dell’impianto.
Il ricircolo consente al piscicoltore di controllare in modo integrale tutti i parametri relativi alla produzione e, le competenze necessarie per la gestione del sistema stesso, diventano importanti tanto quanto le abilità acquisite nella cura del pesce.
Il controllo di parametri quali la temperatura dell’acqua, i livelli di ossigenazione, o l’illuminazione naturale, forniscono ai pesci condizioni stabili e ottimali, e, da parte loro, meno stress e una migliore crescita. Condizioni stabili di questo tipo si traducono in un modello di crescita costante e prevedibile che consente all’allevatore di prevedere con precisione quando il pesce avrà raggiunto una certa fase o dimensione. Il vantaggio principale di questa caratteristica è che diventa così possibile elaborare un piano di produzione preciso e prevedere il momento esatto in cui il pesce sarà pronto per la commercializzazione. In questo modo si favorisce la gestione complessiva dell’allevamento e si rafforza la capacità di commercializzare il pesce in modo competitivo.
Esistono comunque molti altri vantaggi nell’utilizzo della tecnologia del ricircolo in una piscicoltura, e, nei capitoli successivi, il presente manuale si occuperà proprio di tutti questi aspetti. Tuttavia uno degli aspetti più importanti, e immediatamente degno di menzione, è quello relativo alle malattie. In un sistema a ricircolo l’impatto degli agenti patogeni viene notevolmente ridotto,
Capitolo 1: Introduzione all’acquacoltura a ricircolo
poiché la presenza di malattie invasive provenienti dall’ambiente esterno viene minimizzato dall’uso limitato di acqua. L’acqua per la piscicoltura tradizionale viene prelevata da un fiume, da un lago o dal mare, per cui il rischio che vengano portate all’interno delle malattie aumenta in modo naturale. A causa del limitato utilizzo di acqua in ricircolo, le risorse idriche necessarie vengono spesso prelevate da un pozzo trivellato, da un sistema di drenaggio o da una sorgente dove il rischio di malattie si riduce al minimo. Inoltre, molti SAR trattano l’acqua di alimentazione con luce ultravioletta od ozono per eliminare eventuali microrganismi indesiderati. E in effetti molti sistema a ricircolo non presentano nessun tipo di problema in relazione alle malattie, di conseguenza è possibile ridurre in modo significativo l’utilizzo di farmaci a vantaggio della produzione e dell’ambiente. Per raggiungere questo livello di pratica di allevamento è ovviamente essenziale che il piscicoltore presti particolare attenzione alle uova o agli avannotti che vengono introdotti nell’allevamento. Molte malattie entrano nei sistemi attraverso uova o pesci infestati utilizzati per lo stoccaggio. Il modo migliore per controllare tale trasmissione di malattie, non è introdurre pesci dall’esterno, ma portare solo uova che possono essere completamente sanificate contro la maggior parte delle malattie.
La progettazione di un impianto SAR integrale dovrebbe tener conto del fatto che i pesci hanno esigenze diverse a seconda della fase di vita che attraversano e delle loro dimensioni. È importante che un impianto di questo tipo venga progettato con moduli indipendenti che operano come unità isolate in grado di soddisfare le specifiche esigenze nelle diverse fasi di crescita. La suddivisione dell’impianto in diversi moduli garantisce una corretta dimensione dei pesci
Figura 1.4 Un moderno SAR suddiviso in diversi moduli per fare sì che la progettazione del sistema corrisponda alle specifiche esigenze dei pesci nelle diverse fasi di crescita
in relazione alle corrette dimensioni delle vasche, alla corretta capacità di alimentazione disponibile, la giusta illuminazione, ecc. Avere diversi moduli non solo risponde alle esigenze biologiche del pesce e migliora l’efficienza della gestione dell’impianto, ma aumenta anche la biosicurezza in azienda durante la produzione e previene la diffusione di malattie.
L’acquacoltura richiede conoscenze, buone pratiche di allevamento, persistenza e talvolta nervi d’acciaio. Il passaggio da un allevamento ittico tradizionale all’impianto a ricircolo semplifica molti aspetti, ma, allo stesso tempo, richiede nuove competenze. Per diventare un operatore di successo di questi sistemi di acquacoltura altamente avanzati richiede un livello avanzato di formazione e istruzione per i quali è stato redatto il presente manuale.
In un sistema a ricircolo è necessario trattare l’acqua in modo continuo per rimuovere i prodotti di scarto escreti dai pesci e aggiungere ossigeno, in modo da mantenere i pesci vivi e in buona salute. Un sistema a ricircolo di fatto funziona in modo piuttosto semplice. Dall’uscita delle vasche il flusso idrico passa a un filtro meccanico e successivamente a un filtro biologico; l’acqua viene quindi degassificata e privata dell’anidride carbonica per poi fare ritorno nelle vasche. Questo è il principio di base del ricircolo.
Inoltre è possibile aggiungere diversi altri impianti o strutture, quali l’ossigenazione con ossigeno puro, il trattamento con i raggi ultravioletti (UV) o l’ozono, la regolazione automatica del pH, lo scambio di calore, la denitrificazione, ecc., a seconda delle specifiche esigenze.
I pesci di allevamento devono essere alimentati più volte al giorno. Il mangime consumato e digerito dai pesci viene metabolizzato fornendo energia e nutrimento per la crescita e altri processi fisiologici. L’ossigeno (O2) viene assunto attraverso le branchie per la produzione di energia e per scomporre le
Figura 2.1 Disegno principale di un sistema a ricircolo
Vasca
Filtro meccanico
Filtro biologico
Degassificatore
Trattamento UV Arricchimento di ossigeno
l sistema di base del trattamento delle acque è costituito dalla filtrazione meccanica, dal trattamento biologico e dal degasaggio. Altri impianti o sistemi, come l’arricchimento di ossigeno o il trattamento UV, possono essere aggiunti a seconda delle esigenze.
Figura 2.2 Il consumo di mangime e l’utilizzo di ossigeno portano alla crescita dei pesci e all’escrezione di prodotti di scarto come l’anidride carbonica, l’ammoniaca e le feci
proteine, di conseguenza, come prodotti di scarto, vengono generate anidride carbonica (CO2) e ammoniaca (NH3). La parte non digeribile del mangime viene rilasciata nell’acqua sotto forma di feci, i cosiddetti solidi sospesi (SS) e sostanze organiche disciolte. L’anidride carbonica e l’ammoniaca vengono escrete in acqua attraverso le branchie. Pertanto, mentre i pesci consumano ossigeno e mangime l’acqua, all’interno del sistema, viene contaminata da feci, anidride carbonica e ammoniaca.
In un sistema a ricircolo è consigliato l’uso di mangime secco e nient’altro. L’uso di pesce da allevamento intensivo, sotto qualsiasi forma, deve essere evitato perché provoca una grave contaminazione del sistema e, con buona probabilità, l’insorgere di malattie. I mangimi secchi sono sicuri e hanno il vantaggio di essere stati pensati per soddisfare in modo specifico le esigenze biologiche delle specie ittiche. Vengono forniti in pellet, di diverse dimensioni, e sono adatti a pesci di qualsiasi taglia, inoltre, i loro ingredienti, possono essere combinati per lo sviluppo di speciali alimenti per avannotti, riproduttori, pesci in fase di crescita, ecc.
Un alto tasso di utilizzo del mangime, in un sistema a ricircolo, risulta vantaggioso perché riduce al minimo la quantità di prodotti da escrezione, diminuendo così l’impatto sul sistema di trattamento delle acque. In un sistema gestito in modo professionale tutto il mangime aggiunto viene consumato, riducendo al minimo la quantità di alimenti non consumati. L’indice di conversione del mangime (FCR), misura la quantità di mangime necessario per ogni chilogrammo di pesce prodotto. Nel momento in cui tale rapporto viene migliorato, l’allevatore ottiene una maggiore resa produttiva con un minore impatto sul sistema di filtrazione. Il mangime non consumato è uno spreco di risorse e denaro, e comporta un carico inutile sul sistema di filtrazione. In commercio sono disponibili mangimi particolarmente indicati per l’uso nei sistemi a ricircolo. La composizione di tali
Capitolo 2: Il sistema a ricircolo passo passo
mangimi ha l’obiettivo di massimizzare l’assorbimento di proteine da parte dei pesci, riducendo così al minimo l’escrezione di ammoniaca nell’acqua. Inoltre, se le feci prodotte sono solide piuttosto che solubili, si tratta di un vantaggio poiché la maggior parte dei prodotti di scarto verrà rimossa già nella fase di filtrazione meccanica. Le feci solide riducono anche la quantità di particolato fine sospeso nell’acqua, con il risultato che l’acqua del sistema è più pulita e più limpida.
Tabella 2.1 Ingredienti e contenuto di mangime per trote adatto all’utilizzo in un sistema a ricircolo
Fonte: BioMar.
Vasca
Tabella 2.2 Diversi modelli di vasca implicano proprietà e vantaggi differenti
Proprietà della vasca
Valutazione da 1-5, 5 è il punteggio massimo.
L’ambiente all’interno della vasca di un allevamento ittico deve soddisfare le esigenze dei pesci, sia per quanto riguarda la qualità dell’acqua, sia in funzione del modello della vasca. Scegliere il modello corretto, in relazione alle dimensioni, alla forma, alla profondità dell’acqua, alla capacità autopulente, può avere un impatto considerevole sulle prestazioni delle specie allevate.
Se il pesce dimora sul fondo (rombo, sogliola o altri pleuronettiformi), l’area superficiale della vasca è un aspetto cruciale da considerare, mentre la profondità dell’acqua e la velocità della corrente possono essere ridotte. Le specie pelagiche, come i salmonidi, trarranno vantaggio da volumi d’acqua maggiori e forniranno prestazioni migliori con velocità dell’acqua più elevate.
In una vasca circolare, o quadrangolare, il movimento dell’acqua è circolare e di conseguenza l’intera colonna d’acqua della vasca si muove intorno al centro. Il particolato organico ha un tempo di permanenza relativamente breve, di pochi minuti, a seconda delle dimensioni del serbatoio, grazie a questo andamento del flusso idraulico che produce un effetto autopulente. Un ingresso verticale con regolazione orizzontale rappresenta un modo efficiente per controllare la corrente all’interno di queste vasche.
In un sistema di canalizzazione raceway, l’idraulica non ha alcun effetto positivo sulla rimozione del particolato. D’altra parte, se in una vasca il popolamento di pesci è stato realizzato in modo efficiente, l’effetto autopulente del modello di
Figura 2.3 Esempio di vasche ottagonali in un sistema a ricircolo che consente di risparmiare spazio e di ottenere la buona efficienza idraulica della vasca circolare
Fonte: AKVA group.
vasca dipenderà più dall’attività dei pesci che dal tipo di vasca. L’inclinazione del fondo della vasca influisce poco o nulla sull’effetto autopulente, ma facilita il completo drenaggio una volta che la vasca viene svuotata.
Le vasche circolari occupano più spazio rispetto ai sistemi di canalizzazione raceway, con conseguente aumento delle spese di costruzione di un edificio. Tagliando gli angoli di una vasca quadrata se ne ottiene una ottagonale, che consente di sfruttare meglio lo spazio rispetto a quelle circolari, e al tempo stesso di ottenere gli effetti idraulici positivi di una vasca circolare (vedi Figura 2.3). Va sottolineato che, nella costruzione di vasche di grandi dimensioni, verrà sempre privilegiato il modello di vasca circolare, poiché si tratta della soluzione più robusta e del modo più economico per realizzare sistemi di grandi dimensioni.
Un modello ibrido tra la vasca circolare e un sistema di canalizzazione raceway, chiamato “D-ended”, ovvero sistema di vasche a forma di D rovesciata, (vedi Figura 2.4), combina l’effetto autopulente della vasca circolare con l’utilizzo efficiente dello spazio dei sistemi di canalizzazione raceway. Tuttavia nella pratica questo tipo di vasca viene impiegato raramente presumibilmente perché la progettazione e l’installazione del modello, degli ingressi e delle uscite risulta più complessa.
Figura 2.4 Vasca circolare, D-ended, e sistemi di canalizzazione raceway
Sufficienti livelli di ossigenazione sono importanti per il benessere dei pesci, e di solito, vengono mantenuti alti aumentando il livello di ossigeno in corrispondenza dell’afflusso idrico di ingresso alla vasca.
La maggior parte degli allevamenti dispone di sistemi per la dissoluzione di ossigeno puro nelle acque trattate, per garantire la disponibilità di sufficienti livelli di ossigenazione. Tali sistemi funzionano attraverso una camera, una sorta di cono di ossigenazione, in cui acqua e ossigeno vengono miscelati sotto pressione per raggiungere un’elevata saturazione di ossigeno. Esiste anche la possibilità dell’iniezione diretta di ossigeno puro nella vasca, tramite dei diffusori, ma a fronte di una minore efficienza e di un costo maggiore per l’attrezzatura. L’iniezione diretta di ossigeno nelle vasche viene utilizzata principalmente per i casi di emergenza e spesso è collegata a una valvola magnetica che rilascia l’ossigeno in assenza di energia.
Il controllo e la regolazione dei livelli di ossigenazione nelle vasche circolari, o in strutture analoghe, sono relativamente semplici, perché la colonna d’acqua viene costantemente miscelata, rendendo il contenuto di ossigeno all’interno della vasca praticamente uniforme ovunque. Risulta così abbastanza semplice mantenere i livelli di ossigenazione desiderati all’interno della vasca. Una sonda di ossigeno posizionata vicino all’uscita della vasca permetterà di avere una valida indicazione in merito alla disponibilità di ossigeno. Il tempo impiegato dalla sonda per registrare l’effetto dell’aggiunta di ossigeno in una vasca circolare è relativamente breve. La sonda non deve essere posizionata vicino al punto in cui viene immesso l’ossigeno puro o in cui viene aggiunta l’acqua ricca di ossigeno.
In un sistema di canalizzazione raceway, tuttavia, il contenuto di ossigeno sarà sempre più alto all’ingresso e più basso all’uscita, con ambienti diversi a seconda del modo in cui nuotano i pesci. La sonda per misurare il contenuto di
Capitolo 2: Il sistema a ricircolo passo passo
ossigeno dell’acqua deve essere sempre posizionata nell’area con il contenuto di ossigeno più basso, ovvero vicino all’uscita. Il gradiente di ossigeno lungo la direzione del flusso ne renderà più difficile la regolazione, poiché l’intervallo di tempo che intercorre tra l’aumento o la diminuzione dell’ossigeno all’ingresso e la misurazione all’uscita può essere anche di un’ora. In questa situazione l’ossigeno potrebbe fluttuare continuamente invece di oscillare intorno al livello selezionato. Tramite l’installazione di moderni sistemi di controllo dell’ossigeno che utilizzano algoritmi e costanti di tempo è però possibile scongiurare queste fluttuazioni indesiderate.
Gli scarichi delle vasche devono essere costruiti in modo da rimuovere in maniera ottimale le particelle di scarto e devono essere dotati di griglie a maglie di dimensioni adeguate, che impediscano la fuoriuscita dei pesci e facilitino il passaggio della sporcizia. Inoltre tali scarichi devono consentire la facile rimozione dei pesci morti durante il quotidiano lavoro di routine.
Di norma, tutte le vasche dovrebbero essere dotate di un sensore di ossigeno che consenta di avere informazioni costanti sulla sua disponibilità e generare un allarme nel caso in cui i livelli scendano in modo pericoloso. Nei casi di emergenza, dovrebbe essere possibile immettere ossigeno direttamente nelle vasche utilizzando un diffusore posto sul fondo.
L’acqua viene filtrata attraverso un tamburo rotante dotato di un micro schermo munito di un tessuto filtrante (20-100 micron).
Fonte: CM Aqua.
Il monitoraggio della temperatura dell’acqua avviene solitamente attraverso la sonda di ossigeno, che solitamente è dotata di un sensore di temperatura integrato. A causa dell’elevato tasso di circolazione all’interno del SAR, la temperatura dell’acqua risulta più o meno la stessa in tutte le vasche.
Le vasche possono anche essere dotate di un sensore del livello dell’acqua che indica se, ad esempio, il livello è troppo basso. Sono anche disponibili in versioni particolarmente sofisticate in grado di monitorare i livelli esatti dell’acqua. Tali dispositivi vengono impiegati, in modo particolare, quando i pesci vengono selezionati per la classificazione, la vaccinazione o per essere prelevati, quando il livello dell’acqua deve essere ridotto in modo graduale. Viene selezionato un punto di riferimento, e un sistema di pompe regolerà l’acqua al livello richiesto.
La filtrazione meccanica dell’acqua in uscita dalle vasche, si è dimostrata la soluzione più pratica per la rimozione dei prodotti organici di scarto. Oggigiorno, quasi tutti gli impianti di acquacoltura a ricircolo filtrano l’acqua in un cosiddetto micro schermo, dotato di un tessuto filtrante di dimensioni comprese tra i 20 e i 100 micron. Il filtro a tamburo è di gran lunga il tipo di micro filtro più utilizzato, e la sua struttura garantisce la rimozione del particolato in modo delicato.
Come funziona il filtro a tamburo:
1. L’acqua da filtrare entra nel tamburo.
2. L’acqua viene filtrata attraverso il tessuto filtrante del filtro. La differenza di livello dell’acqua all’interno e all’esterno del tamburo rappresenta la forza motrice della filtrazione.
3. I solidi vengono intrappolati sul tessuto filtrante e sollevati fino all’area di lavaggio a ritroso dalla rotazione del tamburo.
4. L’acqua viene spruzzata dall’esterno del tessuto filtrante dagli ugelli di risciacquo. Il materiale organico scartato viene lavato via dal tessuto e raccolto nella vasca dei fanghi.
5. Il fango scorre fuori dal filtro insieme all’acqua per gravità e fuoriesce dal SAR per un ulteriore trattamento (vedere capitolo 6).
La filtrazione a micro schermo presenta i seguenti vantaggi:
• Riduce il carico organico sul filtro biologico
• Rende l’acqua più limpida poiché il particolato organico viene rimosso
• Migliora le condizioni di nitrificazione del biofiltro perché non viene ostruito
• Determina un effetto stabilizzante sui processi di biofiltrazione
Capitolo 2: Il sistema a ricircolo passo passo
Trattamento biologico
Non tutta la materia organica viene completamente rimossa dal filtro meccanico, le particelle più sottili passano oltre, insieme a composti disciolti, come il fosfato e l’azoto. Il fosfato è una sostanza inerte, che non ha effetti tossici, ma l’azoto, sotto forma di ammoniaca (NH3), è tossico e deve essere trasformato all’interno del filtro biologico per produrre nitrato innocuo. La disgregazione della materia organica e dell’ammoniaca avviene tramite un processo biologico svolto dai batteri presenti nel filtro biologico. I batteri eterotrofi ossidano la materia organica consumando ossigeno e producendo anidride carbonica, ammoniaca e fanghi. I batteri nitrificanti convertono l’ammoniaca in nitrito (NO2 -) e infine in nitrato (NO3-). L’efficienza della biofiltrazione dipende principalmente da:
• La temperatura dell’acqua nel sistema
• Il livello di pH del sistema
Per raggiungere un tasso di nitrificazione accettabile, la temperatura dell’acqua deve essere mantenuta tra i 10 °C e i 35 °C (ottimale intorno ai 30 °C) e i livelli di pH tra 7 e 8. La temperatura dell’acqua nel SAR dipende spesso dalla specie allevata e non viene quindi regolata per raggiungere il tasso di nitrificazione ottimale nel filtro biologico, ma per ottenere livelli ottimali per la crescita dei pesci. La regolazione del pH in relazione all’efficienza del filtro biologico è comunque importante, poiché un livello di pH più basso ne riduce l’efficienza. Il pH dovrebbe quindi essere mantenuto al di sopra di 7 per raggiungere un alto tasso del processo di nitrificazione batterica. D’altro canto, l’aumento del pH comporta un incremento della quantità di ammoniaca (NH3), che aumenterà l’effetto tossico. L’obiettivo è quindi quello di trovare un equilibrio tra queste due direzioni opposte nella regolazione del pH. Un punto di regolazione consigliato è tra un pH 7,0 e un pH 7,5.
Due fattori principali influenzano il pH nel sistema a ricircolo dell’acqua:
• La produzione di CO2 da parte dei pesci e dovuta all’attività biologica del filtro biologico
• L’acido prodotto dal processo di nitrificazione
Risultato della nitrificazione:
NH4 (ammonio) + 1,5 O2 → NO2 (nitrito) + H2O + 2H+ + 2e NO2 (nitrito) + 0,5 O2 → NO3 (nitrato) + e
NH4 + 2 O2 ↔ NO3 + H2O + 2H+
Figura 2.6 L’equilibrio tra ammoniaca (NH3) e ammonio (NH4+) a 20 °C
L’ammoniaca tossica è assente con un pH inferiore a 7, ma aumenta rapidamente con l’aumento del pH.
Figura 2.7 La relazione tra il pH misurato e la quantità di TAN disponibile per la decomposizione nel filtro biologico, basato su una concentrazione di ammoniaca tossica di 0,02 mg/L a 15 °C
[mg/L]
I livelli di TAN (azoto ammoniacale totale) al di sopra della linea sono tossici per i pesci.
Capitolo 2: Il sistema a ricircolo passo passo
La CO2 viene rimossa tramite l’ossigenazione dell’acqua, ossia quando avviene il degasaggio. Un processo che può essere realizzato in diversi modi, come descritto più avanti in questo capitolo.
Il processo di nitrificazione produce acido (H+) e il livello di pH si abbassa. Per stabilizzare il pH, è necessario aggiungere una base. A tal fine è necessario aggiungere all’acqua calcio, idrossido di sodio (NaOH) o un’altra base.
I pesci producono, come prodotto di scarto, una miscela di ammoniaca e ammonio (azoto ammoniacale totale (TAN) = ammonio (NH4+) + ammoniaca (NH3)) nella quale l’ammoniaca costituisce la parte principale dell’escrezione. La quantità di ammoniaca nell’acqua dipende dal livello del pH, come si può vedere nella Figura 2.6, che mostra l’equilibrio tra ammoniaca (NH3) e ammonio (NH4+).
IDi norma l’ammoniaca è tossica per i pesci oltre i 0,02 mg/L. La Fig. 2.7 mostra la concentrazione massima di TAN consentita a diversi livelli di pH, se si desidera garantire un livello di ammoniaca inferiore a 0,02 mg/L. I livelli di pH più bassi limitano i rischi di superamento del limite di tossicità dell’ammoniaca, 0,02 mg/L, in ogni caso si raccomanda ai piscicoltori di raggiungere un livello minimo di pH 7 così da ottenere maggiore efficienza del biofiltro. Purtroppo, la concentrazione totale di TAN consentita si riduce in modo significativo, come da Fig. 2.7. Pertanto, vi sono due opposte direzioni operative del pH che il piscicoltore deve prendere in considerazione quando mette a punto il biofiltro.
Il nitrito (NO2 -) si forma nella fase intermedia del processo di nitrificazione, e risulta tossico per i pesci oltre i 2,0 mg/L. Se i pesci, in un SAR, boccheggiano alla ricerca d’aria, malgrado una buona concentrazione di ossigeno, è possibile che ad essere troppo elevata sia la concentrazione di nitrito. Ad alte concentrazioni, il nitrito viene trasportato attraverso le branchie nel sangue del pesce, dove ostacola l’assorbimento di ossigeno. In questo caso è necessario aggiungere sale all’acqua, intorno allo 0,3 ‰ (ppt), poiché inibisce l’assorbimento del nitrito.
Il nitrato (NO3 -) è il prodotto finale del processo di nitrificazione, e, sebbene ritenuto innocuo, livelli elevati (oltre i 100 mg/L) sembrano avere un impatto negativo, sia sulla crescita che sull’indice di conversione dei mangimi. Se il ricambio d’acqua nel sistema viene mantenuto a un livello inferiore al dovuto, o decisamente basso, il nitrato si accumula fino a raggiungere livelli insostenibili. Un modo per evitare tale accumulo è aumentare il ricambio di nuova acqua, in modo da diluire la concentrazione elevata della sostanza a un livello più basso e privo di inconvenienti.
D’altra parte, però, il concetto di ricircolo si basa sul risparmio idrico che in alcuni casi rappresenta addirittura uno degli obiettivi principali. In tali circostanze l’eccessiva concentrazione di nitrato può essere ridotta dalla denitrificazione. In condizioni normali, un consumo superiore ai 300 litri di nuova acqua per ogni kg di mangime utilizzato nel SAR risulta sufficiente per diluire la concentrazione di
Figura 2.8 A sinistra un esempio di bio-filtri composti da un mezzo a letto mobile e a destra bio-filtri composti da un mezzo a letto fisso
I bio-filtri a letto mobile mostrati possono essere utilizzati anche in strutture a letto fisso.
nitrati. Quindi nel caso in cui si utilizzi una quantità d’acqua inferiore a 300 litri per kg di mangime, è opportuno considerare l’uso della denitrificazione.
Il principale responsabile del processo di denitrificazione è il batterio Pseudomonas. Un processo anaerobico (in assenza di ossigeno) riduce il nitrato in azoto atmosferico. Di fatto tale processo rimuove l’azoto dall’acqua e lo rilascia nell’atmosfera, riducendo in questo modo il carico di azoto presente nell’ambiente idrico circostante. Il processo richiede una fonte biologica (il carbonio), ad esempio l’alcol metilico (il metanolo) che può essere aggiunto a una vasca di denitrificazione. In termini pratici, sono necessari 2,5 kg di metanolo per ogni kg di nitrato denitrificato.
Nella maggior parte dei casi la vasca di denitrificazione è provvista di supporti per il biofiltro, progettati con un tempo di permanenza di 2-4 ore. Il flusso deve essere controllato in modo che la concentrazione di ossigeno in uscita si mantenga a circa 1 mg/L. Se l’ossigeno è completamente esaurito, il processo di denitrificazione risulta meno efficace, e si corre il rischio di un’eccessiva produzione di idrogeno solforato (H2S) contraddistinto dal caratteristico odore di uova marce. L’idrogeno solforato è estremamente tossico per i pesci e la sua presenza all’interno del SAR deve essere attentamente evitata. La produzione di fanghi nella vasca di denitrificazione può essere molto elevata ragion per cui l’unità deve essere lavata e pulita frequentemente.
Generalmente i filtri biologici vengono realizzati utilizzando materiale plastico ad alta densità per metro cubo (m3) di biofiltro. I batteri formeranno una sottile pellicola sul mezzo, occupando così una superficie estremamente ampia (rispetto alle dimensioni
Capitolo 2: Il sistema a ricircolo passo passo
del bio-filtro composto da un mezzo). L’obiettivo di un filtro biologico ben progettato è quello di occupare la superficie più ampia possibile per m3 evitando di riempirlo in modo eccessivo e di intasarlo durante il funzionamento con la materia organica. Nei filtri biologici a letto fisso è quindi importante avere un’alta percentuale di spazio libero per favorire il passaggio dell’acqua e avere un flusso complessivo ottimale che attraversi il biofiltro insieme ad adeguate procedure di risciacquo (back-wash). Tali procedure devono essere eseguite a intervalli sufficienti, una volta alla settimana o una volta al mese, a seconda del carico e del modello di filtro. Per rimuovere la materia organica viene utilizzata l’aria compressa che crea una piccola turbolenza all’interno del filtro. Durante la procedura di lavaggio il filtro biologico viene bypassato mentre l’acqua sporca viene drenata e scaricata prima che venga nuovamente collegato al sistema.
Molti dei filtri biologici, utilizzati oggigiorno nei sistemi a ricircolo, funzionano come unità sommerse (sono sempre sott’acqua). Nel filtro a letto fisso, il mezzo in plastica
Figura 2.9 Biofiltro a letto mobile (in alto) e a letto fisso (in basso)
Punto di ingresso dell’acqua
Punto di ingresso dell’acqua
Punto di uscita dell’acqua
e’ fisso e non si muove. L’acqua scorre attraverso il mezzo in un flusso laminare ed entra in contatto con la pellicola batterica. Nel filtro a letto mobile, il mezzo in plastica si muove nell’acqua, all’interno del filtro biologico, grazie a una corrente creata dal pompaggio di aria. Non esiste una differenza significativa nel tasso di ricambio calcolato per metro quadrato, (m2) (superficie del filtro) tra letto fisso e letto mobile, poiché l’efficienza della pellicola di batteri nei due tipi di filtro, è più o meno la stessa. Nel filtro a letto fisso, tuttavia, il particolato organico fine viene rimosso anche perché queste sostanze aderiscono alla pellicola batterica.
Il filtro a letto fisso, di conseguenza, funge anche da unità di filtrazione meccanica, altrimenti detta filtrazione a microparticelle, e rimuove le sostanze organiche microscopiche lasciando l’acqua molto limpida. Il filtro a letto mobile non produce lo stesso effetto, poiché la costante turbolenza dell’acqua rende impossibile qualsiasi tipo di aderenza. D’altra parte però i filtri a letto mobile sono autopulenti e non necessitano di un risciacquo.
È possibile utilizzare entrambi i tipi di filtro biologico nello stesso sistema, il filtro a letto mobile evita i problemi di risciacquo mentre quello a letto fisso permette di sfruttare l’effetto della rimozione di microparticelle. Esistono quindi diverse soluzioni nella progettazione finale di un sistema a filtri biologici in funzione delle dimensione dell’allevamento ittico, delle specie da allevare, delle dimensioni dei pesci, ecc.
Degasaggio e areazione
Prima che l’acqua torni nelle vasche, è necessario rimuovere i gas accumulati, affinché siano garantite le condizioni ottimali per i pesci. La procedura viene effettuata tramite l’aerazione dell’acqua ricircolata e viene solitamente definita degasaggio. L’acqua all’interno del sistema SAR contiene elevate concentrazioni di anidride carbonica (CO2) provenienti dalla respirazione dei pesci e dall’attività batterica nel filtro biologico. La liberazione di azoto molecolare (N2) a livelli sovrasaturi (oltre il 100 percento) può verificarsi anche a causa dellepressioni diverse durante il processo di ricircolo. L’accumulazione incontrollata dei livelli di anidride carbonica e azoto gassoso produrrà effetti dannosi sul benessere e sulla crescita dei pesci.
Un altro gas che deve essere rimosso dall’acqua è l’idrogeno solforato (H2S). Come accennato in precedenza l’idrogeno solforato può essere prodotto in condizioni anaerobiche. Un particolare rischioso soprattutto nei sistemi di acqua salata che contiene una quantità di solfato molto maggiore rispetto all’acqua dolce. Quando viene generato idrogeno solforato e viene fatto circolare nel sistema si producono delle ripercussioni sui pesci che probabilmente moriranno. Pertanto, nella progettazione di un sistema SAR deve essere evitato l’accumulo di fanghi e prevenuta la formazione di idrogeno solforato.
Il degasaggio si ottiene con una semplice aerazione, insufflando aria nell’acqua e facendo in modo che il contatto turbolento tra le bolle d’aria e l’acqua faccia fuoriuscire
Capitolo 2: Il sistema a ricircolo passo passo
i gas. Questo tipo di aerazione consente di muovere contemporaneamente l’acqua, ad esempio quando viene utilizzato un sistema di aerazione per pozzi (vedere Figura 2.10).
Al posto della semplice aerazione dell’acqua, è possibile ricorrere a un sistema a gocciolamento. Nel filtro a gocciolamento i gas vengono rimossi mediante il contatto fisico tra l’acqua e i materiali plastici impilati in una colonna. L’acqua viene condotta nella parte superiore del filtro attraverso una piastra di distribuzione dotata di fori e poi fatta scendere attraverso i mezzi in plastica per massimizzare la turbolenza e il contatto, il cosiddetto processo di strippaggio.
La tecnica del vuoto applicata al degasaggio può integrare i metodi di degasaggio sopra indicati. Alcune specie ittiche sono meno tolleranti ad alti livelli di CO2 e soprattutto i pesci piccoli o le larve di pesce possono essere molto sensibili alla sovrasaturazione (livelli di saturazione superiori al 100%) dell’azoto. Il degasaggio sottovuoto viene utilizzato per abbassare l’anidride carbonica e l’azoto a livelli inferiori a quelli raggiunti con la semplice aerazione o con il sistema a gocciolamento, per cui la rimozione del gas a un livello inferiore al 100% di saturazione diventa impossibile. L’utilizzo del vuoto consente di portare il gas a livelli inferiori al 100% di saturazione. Di solito viene installato un degasatore sottovuoto per prelevare una piccola parte del flusso principale di un SAR, in modo che l’acqua degassificata sottovuoto venga mescolata al flusso principale, ottenendo così una riduzione complessiva della saturazione del gas.
Figura 2.10 Sistema di pozzi di aerazione che utilizza il principio del sollevamento ad aria
L’aria iniettata sul fondo del pozzo trascina l’acqua attraverso la piscicoltura. Contemporaneamente l’acqua viene aerata e degassificata.
Figura 2.11 Foto e disegno di un filtro a gocciolamento avvolto in un rivestimento di plastica blu che ha lo scopo di eliminare gli schizzi
Il processo di aerazione/degasaggio viene anche chiamato strippaggio della CO2 Fonte: Billund Aquaculture, Denmark.
Figura 2.12 Un degasatore sottovuoto viene utilizzato per rimuovere i gas dall’acqua in modo da raggiungere livelli di saturazione dei gas inferiori rispetto all’utilizzo della tecnologia di degasaggio tradizionale.
Il degasaggio sottovuoto viene utilizzato principalmente per i pesci giovani che sono spesso più sensibili alla sovrasaturazione dei gas.
Il processo di aerazione dell’acqua equivale, da un punto di vista fisico, al processo di degasaggio o di strippaggio, e l’aggiunta di ossigeno all’acqua avviene attraverso un semplice scambio tra gas dell’acqua e gas dell’aria. L’equilibrio dell’ossigeno in acqua è pari al 100% di saturazione. Nel momento in cui l’acqua passa attraverso le vasche, il contenuto di ossigeno si abbassa a causa della respirazione dei pesci, normalmente al 70-80% circa, mentre si riduce ulteriormente all’interno del filtro biologico. L’aerazione di quest’acqua porterà di solito la saturazione di
Figura 2.13 Un cono di ossigeno per la dissoluzione di ossigeno puro ad alta pressione e, in primo piano, un sensore (sonda) per misurare la saturazione di ossigeno dell’acqua
Fonte: Oxyguard International.
ossigeno a circa il 90%; in alcuni sistemi si può raggiungere il 100%. È comunque preferibile avere una saturazione di ossigeno superiore al 100% nell’acqua in ingresso alle vasche, in modo da avere a disposizione sufficiente ossigeno per un ritmo di crescita elevato e stabile dei pesci. Qualora fossero necessari livelli di saturazione superiori al 100%, è necessario un sistema che utilizzi ossigeno puro.
L’ossigeno puro viene spesso trasportato con autocarri e stoccato in un serbatoio direttamente sul posto sotto forma di ossigeno liquido (LOX), ma può anche essere prodotto in allevamento tramite un generatore di ossigeno. Esistono diversi modi per produrre acqua sovrasatura con un contenuto di ossigeno del 200-300%. In genere vengono utilizzati sistemi a cono di ossigeno ad alta pressione o sistemi di ossigeno a bassa pressione, come le piattaforme di ossigeno. Il principio è lo stesso: L’acqua e l’ossigeno puro vengono miscelati sotto pressione e l’ossigeno viene spinto nell’acqua. Nel cono di ossigeno la pressione si ottiene tramite una pompa idraulica in grado di creare un’alta pressione, pari a circa 1,4 bar, nel cono. Tuttavia pompare l’acqua sotto pressione nel cono di ossigeno implica un elevato consumo di elettricità. In una piattaforma di ossigeno la pressione è molto più bassa, di solito fino a circa 0,1 bar, e l’acqua viene semplicemente pompata attraverso il modulo mescolando acqua e ossigeno. La soluzione ad alta pressione utilizza una parte dell’acqua in circolazione all’interno di un circuito separato per l’arricchimento di ossigeno, mentre la soluzione a bassa pressione utilizza tutta l’acqua in circolo nel SAR.
Qualunque sia il metodo di ossigenazione utilizzato, l’intero processo deve essere controllato con il supporto della misurazione dell’ossigeno. Nella maggior parte dei casi, viene collocata nella vasca una sonda di ossigeno in grado di fornire un segnale di feedback al sistema di regolazione dell’ossigenazione per decidere se aumentare o ridurre il volume di ossigeno immesso.
Figura 2.14 Piattaforma di ossigeno per la dissoluzione di ossigeno puro a bassa pressione durante il pompaggio dell’acqua nella piscicoltura. Il sistema in genere aumenta il livello di ossigeno disciolto appena al di sopra del 100 percento a seconda della portata e del modello di allevamento ittico
Fonte: FREA Aquaculture Solutions.
Il trattamento con raggi ultravioletti (UV) funziona tramite l’applicazione di una luce con lunghezze d’onda capaci di danneggiare il DNA degli organismi biologici. Nell’acquacoltura ad essere presi di mira sono i batteri patogeni e gli organismi unicellulari. Questo tipo di trattamento viene impiegato da decenni per scopi medici e non ha alcun impatto sui pesci, poiché viene applicato in acque che si trovano al di fuori dell’area di produzione in un recinto protetto dai raggi UV. Per un’elevata efficienza delle radiazioni UV in un SAR sono necessari alti tassi di trasmissione UV (UVT). Più l’acqua è limpida, maggiore è l’UVT. Per raggiungere un elevato tasso di eliminazione batterica, si raccomanda un tasso di trasmissione UVT pari o superiore al 90%, ciò non toglie che il trattamento UV avrà effetto anche in presenza di UVT inferiori. La filtrazione meccanica, attraverso un filtro a tamburo, seguita da una filtrazione biologica a letto fisso che includa l’effetto della rimozione delle microparticelle, creerà un’acqua sufficientemente limpida (bassa torbidità) che permetterà di ottenere un trattamento UV efficiente.
La dose di UV può essere espressa in diverse unità di misura. Una delle più utilizzate è il millijoule per centimetro quadrato (mJ/cm2).
Per eliminare la maggior parte dei batteri patogeni dei pesci sono necessari fino a 20 mJ/cm2 con un tasso di eliminazione pari al 90%. Per eliminare la Saprolegnia, il micete più comune nei SAR, sono necessari 40 mJ/cm2 se in sospensione nell’acqua come ifa o spore, e 230 mJ/cm2 se allo stadio di fungo. Per eliminare i parassiti come Ichthyophthirius multifiliis, Trichodina o Costia sono necessari livelli pari o superiori a 300 mJ/cm2 .
Per garantire la massima efficienza, l’illuminazione UV utilizzata in acquacoltura, deve funzionare sott’acqua. Le lampade installate fuori dall’acqua avranno un effetto minimo o nullo a causa della riflessione della superficie dell’acqua. È necessario porre la massima attenzione affinché i raggi UV non vengano irradiati direttamente sulle persone.
Figura 2.15 Sistemi di trattamento UV chiusi e aperti
Per l’installazione rispettivamente in sistemi di tubazioni a circuito chiuso e in sistema di canali aperti. Fonte: ULTRAAQUA
L’utilizzo dell’ozono (O3) negli allevamenti ittici è stato criticato perché l’effetto di un sovradosaggio può causare lesioni gravi ai pesci. Negli allevamenti all’interno di edifici, l’ozono può essere dannoso anche per le persone che lavorano nell’area, e che potrebbero inalare una quantità eccessiva di ozono. Pertanto, il corretto dosaggio e il monitoraggio della concentrazione di ozono, nonché una
Figura 2.16 Generatore di ozono
Fonte: Wedeco/Xylem
corretta progettazione e un’adeguata ventilazione, risultano fondamentali per il raggiungimento di un risultato positivo e sicuro.
Il trattamento con ozono si rivela un metodo efficace per distruggere gli organismi indesiderati attraverso la forte ossidazione della materia organica e degli organismi biologici. Grazie alla tecnologia di trattamento con ozono, le microparticelle vengono scomposte in strutture molecolari che si legano nuovamente tra loro e formano particelle più grandi, in una sorta di coagulazione. Le particelle più grandi vengono poi catturate dai sistemi di filtraggio del SAR, invece di attraversarli come particelle microscopiche. Questa tecnologia viene anche definita “water polishing”, in quanto contribuisce a rendere l’acqua più limpida e riduce i solidi sospesi e i batteri che vi aderiscono. È particolarmente indicata per gli incubatoi e nei sistemi di crescita degli avannotti e di piccoli pesci particolarmente sensibili alle microparticelle e ai batteri presenti nell’acqua. Questo tipo di trattamento delle acque sta diventando sempre più popolare anche nei sistemi di allevamento finale.
Il processo di nitrificazione all’interno del filtro biologico produce acido e, con il tempo, il livello di pH si abbassa. Per mantenere un pH stabile nel SAR, è necessario aggiungere una base all’acqua. Nella maggior parte dei SAR, il pH varia tra 6,5 e 7,5, spesso raggiungendo un equilibrio intorno a pH 7,0. Un pH più alto infatti favorisce la nitrificazione nel filtro biologico mentre un pH più basso favorisce la rimozione della CO2 nel degassificatore. Per la regolazione del pH viene utilizzato l’idrossido di sodio (NaOH), altrimenti noto come liscivia o soda caustica. In alternativa è possibile usare l’idrossido di calcio (Ca(OH)2), comunemente noto come calce spenta. Nel caso in cui si decida di utilizzare l’idrossido di calcio è necessario installare una stazione di miscelazione per produrre acqua di calce che può essere aggiunta, attraverso un sistema di dosaggio automatico, regolato da un misuratore di pHo che fornisce un feedback a una pompa dosatrice. Identico principio può essere applicato all’idrossido di sodio, che si presenta in forma liquida in vasche di pallet, è più facile da maneggiare e meno complicato da gestire, poiché non è necessaria una stazione di miscelazione. La calce e la soda caustica sono alcaline e possono ustionare gravemente occhi e cute.
Figura 2.17 Pompa dosatrice per la regolazione del pH mediante dosaggio preimpostato di NaOH. Per una regolazione completamente automatica del livello di pH, la pompa può essere collegata a un sensore di pH.
Di conseguenza è necessario adottare le dovute misure di sicurezza e indossare occhiali e guanti di sicurezza durante la manipolazione di questi e altri acidi e basi.
Alcalinità e durezza
Alcalinità e durezza vengono spesso confuse a causa di alcuni punti in comune che condividono, ad esempio, entrambi i parametri vengono misurati in mg/L di carbonato di calcio (CaCO3) e la concentrazione di alcalinità e durezza in un campione d’acqua può talvolta essere quasi identica. Tuttavia la durezza esprime la somma delle concentrazioni degli ioni metallici presenti nell’acqua, mentre l’alcalinità è un indicatore della capacità tamponante del pH o di neutralizzazione degli acidi.
In alcune zone le acque di reintegro, utilizzate nel SAR, sono estremamente dure (> 300 mg/L), e causano problemi di calcificazione alle valvole, alle tubazioni e agli scambiatori di calore. In altre zone l’acqua è molto dolce (0-75 mg/L) e deve essere “indurita” per poter essere utilizzata nei SAR, perché la bassa alcalinità può interferire con la stabilità del pH, il tasso di nitrificazione e l’efficienza di strippaggio del CO2. L’alcalinità dell’acqua in un SAR dovrebbe oscillare preferibilmente entro i 70 e i 200 mg/L di CaCO3 per consentire all’acquacoltore di avere un controllo sufficiente e sicuro dell’acqua. È possibile incrementare e controllare l’alcalinità aggiungendo calcio al sistema utilizzando, ad esempio,
Figura 2.18 La manipolazione efficace e sicura delle sostanze chimiche per la regolazione del pH e dell’alcalinità è fondamentale per un’efficiente gestione dell’azienda. Si consiglia una procedura per lo smaltimento a prova di polvere di big bag, contenenti sostanze alcaline come la calce spenta, il bicarbonato o la soda caustica.
Fonte: Tekfa A/S.
l’idrogeno carbonato di sodio (NaHCO3), noto come bicarbonato, o l’idrossido di calcio (Ca(OH)2), noto come calce spenta.
Vale la pena ricordare che la nitrificazione nel filtro biologico determina un consumo di alcalinità; di fatto, per ogni grammo di ammoniaca convertita in nitrato, vengono consumati 7g di alcalinità. Al contrario, il processo di denitrificazione produce circa 3,5g di CaCO3 per ogni grammo di nitrato convertito in azoto molecolare (N2).
Anche lo stripping di CO2, nel degassificatore, consuma alcalinità, poiché il carbonio viene continuamente rimosso dal sistema attraverso tale processo.
Per un ambiente idrico stabile è importante mantenere un attento monitoraggio e regolare l’alcalinità. Alcuni gestori di impianti di SAR preferiscono utilizzare idrossido di calcio (Ca(OH)2) per regolare il pH e l’alcalinità, usando la stessa sostanza chimica, mentre altri preferiscono usare l’idrossido di sodio (NaOH) per regolare il pH e aggiungere bicarbonato di sodio (NaHCO3) o, se necessario, idrossido di calcio come complemento.
Regolazione della temperatura dell’acqua
Mantenere una temperatura ottimale dell’acqua nel sistema di acquacoltura è molto importante. Il tasso di crescita dei pesci infatti è direttamente correlato alla temperatura dell’acqua. Impostare il volume dell’acqua di alimentazione utilizzata è un modo abbastanza semplice per regolare quotidianamente la temperatura. Tuttavia oggigiorno sono più popolari i sistemi di riscaldamento e raffreddamento. In un sistema a ricircolo indoor il calore si accumula lentamente, perché l’energia, sotto forma di calore, viene rilasciata dal metabolismo dei pesci e dall’attività batterica del filtro biologico. Inoltre anche il calore prodotto dall’attrito delle pompe e dall’uso di altri impianti elettrici genera calore. In un sistema a ricircolo intensivo, quindi, le temperature troppo elevate dell’acqua rappresentano il più delle volte, un problema rispetto alle temperature troppo basse.
La progettazione e il dimensionamento del sistema di riscaldamento/ raffreddamento dipendono dalle condizioni climatiche locali, in particolar modo dalle temperature minime e massime dell’aria, e dall’umidità.
Vale inoltre la pena approfondire l’eventuale presenza di risorse locali utilizzabili sotto forma di calore residuo, energia geotermica, acqua di mare fredda o falda freatica. L’utilizzo di tali fonti, qualora sia possibile, può consentire un risparmio significativo nel processo di riscaldamento/raffreddamento. Nel caso in cui tali risorse non siano disponibili, sarà necessario utilizzare refrigeratori, pompe di calore o caldaie.
Capitolo 2: Il sistema a ricircolo passo passo
In molti casi, la ricerca di una soluzione per il raffreddamento si conclude con l’installazione di una comune macchina frigorifera aria-acqua, che utilizza energia elettrica per produrre acqua fredda per il SAR. Il refrigeratore porta l’acqua fredda a uno scambiatore di calore collegato al circuito SAR.
Nei climi più freddi può essere necessario riscaldare l’acqua del SAR, soprattutto in quei sistemi che all’inizio contano con una piccola biomassa di pesci che producono poca energia metabolica. Il calore necessario al SAR può essere prodotto utilizzando una caldaia a gasolio o a GPL collegata a uno scambiatore di calore per riscaldare l’acqua di ricircolo. Le pompe di calore sono una soluzione ecosostenibile e alternativa per il riscaldamento, possono utilizzare l’energia necessaria sfruttando una risorsa idrica o l’aria circostante.
Un’altra forma per ridurre i costi per il riscaldamento può essere quello di recuperare energia dall’acqua di scarico del SAR utilizzando uno scambiatore di calore. L’energia viene dirottata verso l’acqua fredda di alimentazione. La procedura implica il passaggio di entrambi i flussi nello scambiatore di calore dove l’acqua calda in uscita riscalderà l’acqua fredda in ingresso senza miscelare i due flussi.
Figura 2.19 Rappresentazione schematica della regolazione della temperatura dell’acqua in un SAR
Acqua in uscita
Scambiatore di calore
Acqua in ingresso Pompa
Acqua in uscita
Refrigeratore / Riscaldatore aria-acqua reversibile
Pompa Pompa
Scambiatore di calore
Pompa
Un refrigeratore/riscaldatore aria-acqua reversibile viene collegato a uno scambiatore di calore che trasferisce il calore, o il raffreddamento, all’acqua di processo SAR. Inoltre, può essere collegato all’acqua in uscita anche uno scambiatore di calore per il riutilizzo e per trasferire il calore o il raffreddamento all’acqua in ingresso.
Per far circolare l’acqua di processo nel sistema si utilizzano diversi tipi di pompe. Il pompaggio richiede normalmente una notevole quantità di energia elettrica. Pertanto, per mantenere al minimo i costi di gestione, è importante che le altezze di sollevamento siano ridotte al minimo e che le pompe siano efficienti e correttamente installate.
Il sollevamento dell’acqua all’interno del sistema dovrebbe avvenire, preferibilmente, una sola volta, in modo che l’acqua scorra per gravità lungo tutto il sistema fino al pozzetto di pompaggio. È consigliabile posizionare le pompe dopo la filtrazione meccanica, per evitare di rompere i detriti solidi provenienti dalle vasche. Il più delle volte le pompe vengono collocate davanti o dopo l’area di filtrazione biologica e degasaggio in modo da creare pressione prima che l’acqua scorra nelle vasche e torni alla filtrazione meccanica, e prima di compiere un ulteriore giro nel sistema.
Il calcolo dell’altezza totale di sollevamento per il pompaggio è dato dalla somma dell’altezza effettiva di sollevamento e dalle perdite di pressione lungo il percorso
Figura 2.20 Pompe di sollevamento tipo KPL per il sollevamento efficiente di grandi quantità d’acqua
Altezze di sollevamento
NB, NBE, NK, NKE
3. Performance range
3 Performance range, KPL
NB, 2-pole
Volume d’acqua sollevato
Le pompe di sollevamento vengono spesso utilizzate per pompare il flusso principale nel sistema a ricircolo. Scegliere la pompa in modo corretto riveste una grande importanza per il contenimento dei costi di esercizio. Il controllo della frequenza è un’opzione che serve per regolare il flusso esatto necessario in base alla produzione ittica. H indica le altezze di sollevamento e Q il volume d’acqua sollevato. Fonte: Grundfos.
Performance range
Capitolo 2: Il sistema a ricircolo passo passo
Figura 2.21 Le pompe centrifughe di tipo NB, per il pompaggio di acquaquando sono necessarie pressioni elevate o elevate altezze di sollevamento
NB, 4-pole
Altezze di sollevamento
NB, NBE, NK, NKE
NB, 6-pole
Esiste un ampio assortimento di pompe centrifughe, che possono quindi essere utilizzate in modo efficiente anche per il pompaggio ad altezze di sollevamento inferiori. Vengono spesso utilizzate nei sistemi a ricircolo per pompare flussi secondari come ad esempio flussi attraverso sistemi UV e per generare alta pressione nei coni di ossigeno. H indica le altezze di sollevamento e Q il volume d’acqua sollevato. Fonte: Grundfos.
delle tubazioni, nei gomiti delle tubazioni, e in altri raccordi. Tale valore viene altresì definito pressione dinamica. Se l’acqua viene pompata attraverso un biofiltro sommerso prima di gocciolare attraverso il degassificatore, si dovrà tenere conto anche della contro pressione del filtro biologico. I dettagli relativi alla meccanica dei fluidi e alle pompe esulano dallo scopo di questa guida.
Al giorno d’oggi, in molti sistemi intensivi a ricircolo, l’altezza totale di sollevamento è di circa 2-3 metri. Pertanto, l’utilizzo di pompe a bassa pressione è considerato il modo
Figura 2.22 Esempio di installazione a secco per una pompa principale dell’acqua Fonte: Lykkegaard.
più efficiente per pompare il flusso principale. Tuttavia il processo di dissoluzione dell’ossigeno puro nell’acqua di processo, richiede spesso pompe centrifughe, in grado di creare l’alta pressione necessaria nel cono di ossigeno. In alcuni sistemi, in cui l’altezza di sollevamento del flusso principale è molto bassa, l’acqua viene spinta senza l’impiego di pompe, e invece viene soffiata aria nei pozzi di aerazione. In questi sistemi il degasaggio e il movimento dell’acqua avvengono tramite un unico processo, che rende possibili altezze di sollevamento più basse. Questo metodo tuttavia non è necessariamente più efficiente di quello di pompare separatamente l’acqua e successivamente degassarla, poiché entrambi i processi vengono spesso progettati e ottimizzati per funzionare egregiamente in modo autonomo.
Monitoraggio, controlli, e allarmi
Un sistema di acquacoltura intensiva richiede un attento monitoraggio e continui controlli della produzione con lo scopo di mantenere in modo costante le condizioni ottimali per i pesci. I guasti tecnici possono facilmente tradursi in perdite consistenti. Pertanto, i sistemi di allarme diventano fondamentali per garantire l’operatività.
In molti allevamenti moderni, un sistema di controllo centralizzato è in grado di monitorare e verificare costantemente i livelli di ossigenazione, la temperatura, il pH, i livelli dell’acqua e le funzioni delle pompe. Quando uno dei parametri esce dai valori di isteresi desiderati, una procedura specifica di avvio/arresto risolverà il problema. Se il problema non viene risolto automaticamente, scatterà un allarme. Nel sistema di controllo centralizzato può essere inoltre integrata l’alimentazione automatica.
Figura 2.23 Una sonda di ossigeno (OxyGuard) viene calibrata in aria prima di essere calata in acqua per la misurazione online del contenuto di ossigeno dell’acqua (a sinistra)
Una tipica postazione di lavoro di un moderno piscicoltore dove la sorveglianza può essere informatizzata con un gran numero di punti di misurazione e controlli di allarme (a destra).
Capitolo 2: Il sistema a ricircolo passo passo
In questo modo è possibile coordinare con precisione le tempistiche relative alla nutrizione con un dosaggio maggiore di ossigeno, poiché il consumo di ossigeno aumenta durante l’alimentazione. Nei sistemi meno sofisticati il monitoraggio e il controllo non sono completamente automatici, e il personale dovrà effettuare diverse regolazioni manuali.
In ogni caso nessun sistema funziona senza la sorveglianza diretta del personale che lavora nell’allevamento. Il sistema di controllo deve quindi essere dotato di un sistema di allarme, che richiami l’attenzione del personale in caso di guasti importanti. Si raccomanda un tempo di risposta inferiore ai 20 minuti, anche nei casi in cui siano stati installati sistemi di back-up automatico.
Sistema di emergenza
La misura precauzionale numero uno è l’utilizzo di ossigeno puro come riserva di emergenza. L’installazione è semplice, e consiste in un serbatoio di stoccaggio per l’ossigeno puro e in un sistema di distribuzione con diffusori installati in tutte le vasche. In caso di guasti nella fornitura di energia elettrica, una valvola magnetica si apre e l’ossigeno pressurizzato fluisce nelle vasche mantenendo in vita i pesci. Il flusso inviato ai diffusori deve essere preventivamente regolato in modo che, in caso di emergenza, l’ossigeno presente nel serbatoio duri abbastanza a lungo da poter rimediare in tempo al guasto.
Come supporto della fornitura elettrica è necessario munirsi di un generatore elettrico a combustibile. È molto importante mettere in funzione le pompe principali il più rapidamente possibile, perché, quando l’acqua non circola nel filtro biologico,
Figura 2.24 Un serbatoio di stoccaggio di ossigeno liquido (LOX) e un gruppo elettrogeno di emergenza alimentato da diesel
l’ammoniaca espulsa dai pesci raggiunge livelli tossici. È quindi importante mettere in funzione il flusso idrico entro un’ora circa.
L’acqua utilizzata per il ricircolo deve essere sterilizzata, prima di essere immessa nel sistema, per evitare l’ingresso e la diffusione di qualsiasi tipo di malattia. Nel momento in cui una malattia viene immessa nel sistema SAR, il processo di ricircolo la diffonde in tutte le vasche, spesso con effetti disastrosi sulla mortalità dei pesci. Nella maggior parte dei casi la malattia può essere trattata, ma molto probabilmente rimarrà ancora presente nel sistema lasciando aperta la possibilità di un’epidemia successiva. L’unico modo per sbarazzarsene completamente è rimuovere tutti i pesci e disinfettare l’intero sistema prima di ripopolarlo.
Per le stesse ragioni, è preferibile utilizzare come acqua di alimentazione quella proveniente da una sorgente o da un pozzo piuttosto che quella proveniente da un fiume, da un lago o dal mare, dove è molto più probabile la presenza di malattie. La maggior parte dell’acqua proveniente dal sottosuolo risulta esente da malattie ed è anche più facile da trattare perché è spesso limpida e può essere efficacemente disinfettata con i raggi ultravioletti (UV). L’acqua proveniente da fiumi laghi o dal mare richiede procedure di pulizia e disinfezione più approfondite, perché è spesso sporca e contiene materiale organico e altre sostanze. L’impiego di una filtrazione meccanica e/o di una filtrazione a sabbia seguita da un trattamento con raggi UV e/o ozono vengono considerati metodi classici per garantire acqua pulita e disinfettata all’interno di un SAR.
Figura 2.25 Esempio di disinfezione dell’acqua di alimentazione per il trattamento prima dell’utilizzo nella SAR
L’acqua viene filtrata attraverso un filtro meccanico sul lato sinistro prima dell’ozonizzazionein una camera al centro. L’acqua passa attraverso due sistemi UV e infine entra nel serbatoio di stoccaggio nero.
Un sistema a ricircolo è costoso da costruire e da gestire. Nel mercato ittico esiste grande concorrenza e per ottenere profitti è necessario che la produzione sia efficiente. Scegliere le specie giuste per la produzione e realizzare un sistema efficiente risulta quindi di estrema importanza. In sostanza l’obiettivo è quello di commercializzare il pesce a un prezzo elevato e allo stesso tempo mantenere i costi di produzione al livello più basso possibile.
Uno dei parametri più importanti per valutare la fattibilità di un allevamento ittico è la temperatura dell’acqua. La ragione risiede nel fatto che i pesci sono animali a sangue freddo. Questo significa che hanno una temperatura corporea pari a quella dell’acqua in cui nuotano. Non regolano la loro temperatura corporea come i maiali, le mucche o altri animali a sangue caldo.
Le varie specie ittiche hanno diverse temperature ottimali durante la crescita. I pesci che vivono in climi temperati, come le trote e i salmoni, presentano tassi di crescita ottimali a circa 15-20 °C, mentre quelli che vivono nelle zone tropicali come la tilapia e il pesce gatto africano, hanno tassi di crescita ottimali a circa
Figura 3.1 Esempio di tasso di crescita del salmone Atlantico a 8° e a 14 °C in funzione delle dimensioni del pesce.
8 ° C
Tasso di crescita (% di peso corporeo / giorno) 14 ° C
30 °C. I pesci hanno anche limiti di temperatura letale massima e minima e il piscicoltore deve assicurarsi di mantenerli entro tali limiti, pena la loro morte.
Il costo per raggiungere e mantenere la temperatura ottimale dell’acqua in un impianto a ricircolo per tutto l’anno è denaro ben speso. Mantenere i pesci in condizioni di allevamento ottimali garantisce un tasso di crescita molto più elevato, rispetto alle condizioni spesso non ottimali presenti in natura. Inoltre è importante osservare che tutti i vantaggi che derivano dall’avere acqua pulita, livelli di ossigenazione sufficienti, ecc., in un sistema a ricircolo, determinano un effetto positivo sul tasso di sopravvivenza, sulla salute dei pesci, ecc., e tutto ciò alla fine si traduce in un prodotto di alta qualità.
La fattibilità di una piscicoltura in un sistema a ricircolo dipende dalle dimensioni dei pesci allevati. A qualsiasi temperatura i pesci più piccoli hanno tassi di crescita più elevati rispetto a quelli più grandi. Ciò significa che aumenteranno maggiormente di peso nello stesso periodo di tempo rispetto ai pesci grandi (vedere Fig. 3.1).
Inoltre, i pesci piccoli sfruttano il mangime meglio di quelli grandi, cioè hanno un indice di conversione del mangime (FCR) più basso, e quindi più efficiente, rispetto ai pesci più grandi (vedi Figura 3.2). Una crescita più rapida e un utilizzo più efficiente del mangime avranno ovviamente un’influenza positiva sui costi di produzione, che diminuiscono quando vengono calcolati per chilogrammo di pesce prodotto. Tuttavia, la produzione di pesci piccoli rappresenta soltanto uno dei passaggi dell’intero processo di produzione, che culmina con il pesce commercializzabile. Ovviamente, non tutti i pesci prodotti in piscicoltura possono essere piccoli e di conseguenza il loro potenziale allevamento è limitato. Ma nella scelta di quale tipo di pesce produrre in sistemi SAR, la priorità dovrà essere principalmente per i pesci piccoli. Investire nella produzione di avannotti o fingerling infatti permette di far rendere al meglio il proprio investimento. Un valido esempio è il settore del salmone, in cui l’allevamento in gabbia dipende dal ripopolamento di salmoni giovani (smolt) in reti galleggianti in mare, per far crescere i pesci fino alle dimensioni di mercato (circa 5 kg). In passato la taglia dei giovani salmoni era di circa 100g al momento del ripopolamento, ma oggi gli smolt vengono spesso prodotti con taglie di 400g o più, in modo da sfruttare completamente il potenziale di crescita del SAR.
Nei sistemi a ricircolo l’allevamento di pesci di grandi dimensioni, chiamato “on-growing”, è in genere più costoso, per kg prodotto, rispetto all’allevamento di pesci piccoli. Sebbene i pesci più grandi consumino meno ossigeno per chilogrammo di crescita, utilizzano una maggior quantità di mangime a causa della loro scarsa capacità di utilizzo. Il mangime rappresenta di gran lunga il costo operativo più elevato in un allevamento ittico. Pertanto è il fattore di costo da monitorare e controllare più attentamente.
Figura 3.2 Un esempio di indice di conversione del mangime (FCR) del salmone atlantico in un SAR in relazione al peso del pesce a 14 °C
Peso del pesce (g) 1,6
Quindi quando i pesci crescono, crescono più lentamente e utilizzano il mangime in modo meno ottimale rispetto ai pesci piccoli e allo stesso tempo occupano una parte molto grande del volume del sistema. Il numero di pesci probabilmente è lo stesso di quando i pesci erano piccoli, ma ora sono molto più grandi e richiedono più spazio in vasca, più ossigeno e più mangime. Una piscicoltura di grandi dimensioni, rispetto a quella caratterizzata da pesci piccoli, ha bisogno di mantenere nel sistema una notevole quantità di biomassa ittica a crescita lenta per un periodo di tempo considerevole prima che siano pronti per la raccolta. Per questa ragione quando si allevano pesci con lo scopo di commercializzarli i costi di investimento e di gestione sono considerevolmente più elevati.
Rispetto ad altri animali d’allevamento, come i suini, i bovini e i polli, la piscicoltura presenta una grande varietà di specie. In confronto, il mercato dei suini, dei bovini o dei polli non è diversificato tanto quanto quello del pesce. I consumatori non chiedono specie diverse di suini, bovini o polli, ma semplicemente tagli o dimensioni diverse. Per quanto riguarda il mercato ittico, la scelta delle specie è ampia e molti consumatori sono abituati a scegliere tra una vasta gamma di pesci diversi, una situazione che, agli occhi di qualsiasi allevatore, rende una gran quantità di specie ittiche diverse, interessanti. Negli ultimi decenni sono state introdotte in acquacoltura un centinaio di specie acquatiche. In questo contesto il tasso di domesticazione delle specie acquatiche è molto più veloce di quello delle piante e di altri animali.
Se si considera il volume di produzione mondiale di pesci d’allevamento, il quadro non è tuttavia favorevole a una produzione simultanea di più specie. Analizzando la Fig. 3.3 si può notare che, tra le specie di pesci, le carpe, la tilapia e altre specie d’acqua dolce rappresentano il 47% dei pesci allevati in acquacoltura. Il
Figura 3.3 Distribution of global farmed seafood production in 2018
Carpe e altri ciprinidi
Molluschi
Crostacei
Pesci d'acqua dolce assor��
Gambere� e gamberi
Tilapie e altri ciclidi
Salmone e trota
Altro
salmone e la trota costituiscono il gruppo successivo più numeroso ma è una categoria composta solo da due specie. Il resto, alla voce “altro”, ammonta a circa dieci specie. È importante, di conseguenza, rendersi conto che, sebbene esista la possibilità di allevare molte specie, sono in realtà poche quelle che si convertono in veri e propri successi commerciali su scala mondiale. Questo non significa che tutte le nuove specie ittiche introdotte in acquacoltura siano dei fallimenti. Bisogna solo rendersi conto che il volume di produzione mondiale di nuove specie ittiche è limitato, e che il successo o l’insuccesso dell’allevamento di tali specie dipendono in larga misura dalle condizioni di mercato.
La produzione di piccole quantità di una specie ittica di pregio, può risultare assai redditizia. Però, siccome il mercato delle specie pregiate è limitato, il prezzo potrebbe improvvisamente scendere nel momento in cui la produzione e, di conseguenza, la disponibilità del prodotto aumentano. Può essere molto redditizio essere il primo e l’unico presente sul mercato con una nuova specie in acquacoltura. D’altra parte però può essere rischioso, perché si tratta di un’attività caratterizzata da un alto grado di incertezza sia nella produzione che nello sviluppo del mercato.
Quando vengono introdotte nuove specie in acquacoltura, bisogna anche ricordare che si tratta di specie selvatiche provenienti dalla natura. Specie che vengono catturate e riprodotte in acquacoltura con lo scopo di verificare se crescono bene e sono adatte alla domesticazione. Ci sono molti fattori
Capitolo 3: Le specie ittiche nei sistemi a ricircolo
che influenzano il successo di un’operazione del genere: il comportamento generale, le prestazioni di crescita, la variazione genetica del tasso di crescita, l’indice di conversione del mangime, il tasso di sopravvivenza, la maturazione precoce e la sensibilità alle malattie. Per questa ragione è molto probabile che le prestazioni dei pesci provenienti da pesca selvatica non corrispondano alle aspettative dell’acquacoltore. Inoltre è possibile che uno stock proveniente da pesca selvatica comporti l’introduzione nel sistema di virus e malattie, che possono comparire anche dopo diversi anni di allevamento, con il risultato di un’esperienza demoralizzante.
Fornire raccomandazioni generali sulle specie da allevare nei sistemi a ricircolo non è un compito facile. Sono molti i fattori che influiscono sul successo di un allevamento ittico. Tra questi ci sono le spese di costruzione locali, il costo e la stabilità della fornitura di energia elettrica, la disponibilità di personale qualificato, ecc. Prima di affrontare qualsiasi tema, però, è necessario porsi due domande importanti: le specie ittiche prese in considerazione possono funzionare bene in un impianto a ricircolo, e in secondo luogo esiste un mercato per questa specie da cui ottenere un prezzo sufficientemente alto e volumi sufficientemente grandi da rendere il progetto veramente redditizio?
Alla prima domanda è possibile rispondere in modo relativamente semplice. Da un punto di vista biologico, qualsiasi tipo di pesce, allevato con successo nell’acquacoltura tradizionale, può essere altrettanto facilmente allevato in un sistema a ricircolo. Come già accennato in precedenza, l’ambiente all’interno dell’allevamento a ricircolo può essere regolato in base alle esigenze delle specie allevate. La tecnologia del ricircolo non costituisce di per sé un ostacolo all’introduzione di nuove specie. I pesci cresceranno altrettanto bene, e spesso anche meglio, in un impianto a ricircolo. Dire se le prestazioni saranno buone da un punto di vista economico è già più complicato, poiché dipende dalle condizioni del mercato, dall’investimento realizzato, dai costi di produzione e dalla capacità della specie di crescere rapidamente. L’allevamento di pesci con tassi di crescita solitamente bassi, come nel caso di specie di acque estremamente fredde , rende difficile ottenere il conseguimento di una produzione annua tale da giustificare l’investimento effettuato nell’impianto.
Le condizioni di mercato favorevoli, per una determinata specie allevata in un sistema a ricircolo, dipendono in larga misura dalla concorrenza di altri produttori. E questo è un discorso che non è limitato ai produttori locali; il commercio ittico è un’attività globale, di conseguenza anche la concorrenza è globale. La trota allevata in Polonia potrebbe dover competere con il pesce gatto del Vietnam o con il salmone degli allevamenti norvegesi, poiché il pesce può essere distribuito in modo relativamente semplice in tutto il mondo a costi relativamente bassi.
Si è sempre raccomandato l’uso di sistemi a ricircolo per produrre pesci costosi, perché un prezzo di vendita elevato permette costi di produzione più elevati. Ma comunque si tende a utilizzare i sistemi a ricircolo anche per la produzione di
specie ittiche meno costose, come le trote porzionate, la tilapia o il pesce gatto africano. Tutto ciò ha spesso a che fare con la scarsità di acqua naturale e con gli aspetti ambientali relativi allo scarico.
Il progetto danese di allevamento di trote a ricircolo è un buon esempio di come la tecnologia a ricircolo sia entrata in un segmento di prezzo relativamente basso come quello delle trote porzionate. Però, per essere competitivi, è necessario che questi sistemi di produzione siano di grandi dimensioni; che operino con volumi da 1 000 tonnellate in su. Nel settore del salmone attualmente esiste un grande interesse per lo sviluppo di enormi allevamenti di salmone a terra, di circa 10 000 tonnellate, come alternativa alla tradizionale tecnologia di allevamento in gabbia. La maggior parte di questi progetti a terra si basa sulla tecnologia SAR, non solo per risparmiare acqua e limitare gli scarichi, ma anche con l’obiettivo di spostare la produzione vicino ai consumatori. I salmoni provenienti da SAR, ubicati nei dintorni delle grandi città, forniranno pesce fresco e risparmieranno all’ambiente le emissioni di CO2 prodotte per il trasporto.
Riuscire a stabilire se l’allevamento di specifiche specie ittiche a ricircolo sia opportuno e conveniente dipende da molti fattori diversi, come la redditività, le questioni ambientali, e l’idoneità biologica. Nelle successive tabelle le specie ittiche sono state raggruppate in diverse categorie a seconda della fattibilità commerciale del loro allevamento, in un sistema a ricircolo.
Va detto che per i pesci piccoli l’uso del ricircolo è sempre consigliato, perché crescono più velocemente e sono quindi particolarmente adatti a un ambiente controllato fino a quando non raggiungono le dimensioni adatte per la fase successiva di crescita.
Le buone performance biologiche e le condizioni di mercato accettabili rendono i pesci di seguito elencati, interessanti per la produzione e la commercializzazione con un sistema di acquacoltura a ricircolo:
Salmerino alpino
(Salvelinus alpinus) 14 °C
Salmone dell’atlantico, smolt
(Salmo salar) 14 °C
Il salmerino alpino o gli incroci con il salmerino di fonte hanno una lunga tradizione di crescita in acquacoltura in acque fredde.
I giovani salmoni si chiamano smolt. Vengono cresciuti in acqua dolce prima di essere trasferiti in acqua salata per la crescita. Sono allevati con ottimi risultati nei sistemi a ricircolo.
Viene venduto in determinati mercati con prezzi da buoni a discreti.
Il loro mercato è generalmente molto buono. La domanda è in costante aumento e anche il mercato dei giovani salmoni più grandi è in crescita.
Anguilla (Anguilla anguilla)
24 °C
Cernia (Epinephelus spp.)
28 °C
Trota iridea (Oncorhynchus mykiss)
16 °C
Spigola / Orata (Dicentrarchus labrax / Sparus aurata)
24 °C
Storioni (Acipenser spp.)
22 °C
Rombo (Scophthalmus maximus)
17 °C
Gambero dalle zampe bianche del Pacifico (Penaeus vannamei) 30 °C
Ricciola del Pacifico (Seriola lalandi) 22 °C
Si tratta di una specie di comprovato successo nei sistemi a ricircolo. Non può riprodursi in cattività. È necessaria la cattura degli avannotti (elver). Si tratta di una specie in via di estinzione per cui l’allevamento non è probabilmente giustificabile da un punto di vista etico.
Non può riprodursi in cattività. È necessaria la cattura degli avannotti (elver). Si tratta di una specie in via di estinzione per cui
Alcuni consumatori ne rifiuteranno l’acquisto a causa dello stato di specie a rischio.
Sold primarily in local markets at good prices in areas where production comes from many small producers.
Facile da allevare. Il sistema a ricircolo in acqua dolce è ampiamente impiegato, dall'allevamento di avannotti fino al pesce di dimensioni commerciabili. Le trote più grandi possono anche essere allevate a ricircolo sia in acqua dolce che salata. La concorrenza è relativamente agguerrita nella maggior parte dei mercati. I prodotti devono essere diversificati.
Pesci adatti all’acquacoltura in acqua salata in un'industria di allevamento in gabbia altamente sviluppata. Le fasi larvali richiedono buone capacità di allevamento. È stato dimostrato che crescono bene nei sistemi a ricircolo.
Gruppo di pesci d'acqua dolce caratterizzato da molte specie relativamente facili da allevare. Sono richieste competenze nelle diverse fasi biologiche. L'allevamento in sistemi a ricircolo è in aumento.
Sono richieste buone competenze nella gestione degli esemplari riproduttori e dell'incubatoio. Cresce molto bene nei sistemi a ricircolo.
Una delle specie di gamberetti tra le più comuni in acquacoltura. La crescita nei sistemi a ricircolo si è dimostrata vincente. Il metodo di produzione e’ in fase di sviluppo.
Le condizioni di mercato sono generalmente difficili, ma è possibile ottenere buoni prezzi per il pesce fresco in alcune aree locali.
Condizioni di mercato per la carne eque. Il business del caviale sembra espandersi nei mercati di fascia alta.
Le condizioni del mercato internazionale sono generalmente difficili. I prezzi del mercato locale possono essere più alti.
I prezzi dei gamberetti sono generalmente buoni e più alti rispetto ai prezzi del pesce.
La ricciola del Pacifico o “kingfish”, è una specie di acqua salata che ha dimostrato di funzionare bene in gabbia e in SAR.
I prezzi di mercato sono buoni. Viene venduto in mercati specifici.
I prezzi bassi di mercato rendono difficile e poco redditizia la produzione dei pesci descritti a continuazione in sistemi di acquacoltura a ricircolo; è importante creare buone iniziative di marketing e vendita:
Pesce gatto africano (Clarias gariepinus)
28 °C
Barramundi (Lates calcarifer)
28 °C
Carpe (Cyprinus carpio)
26 °C
Pangasio (Pangasius bocourti)
28 °C
Pesce persico (Perca fluviatilis)
17 °C
Tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus)
28 °C
Lavarello (Coregonus lavaretus)
15 °C
Si tratta di un pesce d'acqua dolce molto facile da allevare. Robusto e in rapida crescita, si comporta bene nei sistemi a ricircolo. La produzione deve essere molto efficiente in termini di costi.
Altrimenti detto branzino asiatico. Vive sia in acqua dolce che in acqua salata. Richiede conoscenze nell'allevamento larvale. Relativamente semplice nella fase di crescita finale.
Tutte le specie di carpe crescono molto bene nei sistemi di acquacoltura a ricircolo. La sfida principale è quella di riuscire a mantenere i costi di produzione al minimo.
Questa specie di pesce gatto viene coltivato in grandi stagni di terra principalmente in Vietnam. Ha un’impressionante capacità di sopravvivere e crescere in condizioni non ottimali.
Un pesce d'acqua dolce che ha dimostrato di crescere bene in sistemi a ricircolo sebbene non sia ampiamente utilizzato.
Uno dei pesci predominanti in acquacoltura. Robusto e in rapida crescita. I costi di produzione devono essere ridotti al minimo per poter essere competitivi.
Il genere coregone fa riferimento a un gruppo di pesci d'acqua dolce che possono essere allevati in acquacoltura e in sistemi a ricircolo.
Mercato
Prezzi da moderati a bassi. La maggior parte del pesce viene venduto vivo nei mercati locali. È richiesta una notevole attività di marketing.
Viene venduto principalmente nei mercati locali a prezzi equi. Il mercato internazionale dovrebbe crescere con l'aumentare del marketing globale.
Le carpe sono considerate una specie a basso prezzo nella maggior parte dei mercati, ma è possibile ottenere prezzi più alti in alcuni mercati durante le celebrazioni di stagione.
Il prodotto di fascia bassa nel mercato ittico globale non lascia spazio ai costi di produzione.
Mercato limitato con prezzi fluttuanti.
Viene venduto sul mercato mondiale a prezzi da bassi a moderati. È possibile ottenere prezzi più alti a livello locale.
I prezzi sono relativamente bassi per via della forte concorrenza da parte delle specie catturate in ambiente selvatico.
Allevare i pesci descritti di seguito è molto impegnativo su una scala commercialmente valida nell’acquacoltura a ricircolo o nell’acquacoltura in generale. Si tratta di specie difficili da gestire biologicamente o/e che presentano difficili condizioni di mercato:
Specie
Merluzzo nordico (Gadus morhua) 12 °C
Salmone dell’atlantico, Grande (Salmo salar) 14 °C
Tonno rosso (Thunnus thynnus)
24 °C
Cobia (Rachycentron canadum)
28 °C
Sogliola limanda
(Microstomus kitt)
17 °C
Lucioperca (Sander lucioperca)
20 °C
È stato dimostrato che l'allevamento degli avannotti funziona molto bene nei sistemi a ricircolo. La fase di crescita dei merluzzi più grandi necessita di ulteriori sviluppi e, in quanto tale, non è adatto al ricircolo.
I prezzi sono fluttuanti poiché il mercato è fortemente influenzato dalle catture di popolazioni selvatiche.
I salmoni più grandi vengono tradizionalmente allevati in reti galleggianti in mare per raggiungere dimensioni di mercato di 5 kg o più. La crescita in enormi sistemi a terra che utilizzano il ricircolo si sta sviluppando rapidamente. Il mercato globale è dominato dal marketing norvegese. La tendenza va verso prodotti certificati.
L'ingrasso del pesce selvatico è finora l'unica tecnologia di allevamento redditizia. Il controllo del ciclo completo a livello commerciale in acquacoltura è ancora in fase di sviluppo.
Pesce d'acquacoltura di acqua salata abbastanza recente, con carne di buona qualità. Crescita in allevamenti in gabbia. La produzione apparentemente è in crescita, sebbene esistano ancora ostacoli nell'allevamento.
Si tratta di nuove specie non ancora completamente sviluppate in acquacoltura a causa di diversi ostacoli tra cui la genetica, la biologia, l’alimentazione. ecc.
Un pesce d'acqua dolce difficile da allevare. La fase larvale è problematica, quella di crescita apparentemente è un po’ più semplice. Esistono ancora pochi sistemi a ricircolo di successo per la lucioperca.
Nel mercato mondiale del tonno, parecchio agitato, è comunque possibile ottenere prezzi molto alti.
Il mercato non è ben sviluppato e il pesce è sconosciuto nella maggior parte dei mercati.
Prodotto di fascia alta con prezzi stabili e alti.
Prezzi buoni ed equi. La domanda dovrebbe crescere con la diminuzione delle popolazioni selvatiche e l'aumento del consumo.
L’idea della realizzazione di una piscicoltura a ricircolo parte spesso da punti di vista molto diversi su ciò che conta e ciò che suscita interesse. Le persone tendono a concentrarsi su quello che già conoscono o sulle cose che considerano più eccitanti, e tendono a dimenticare altri aspetti del progetto.
Prima di lanciarsi in un progetto, è necessario affrontare cinque questioni principali:
• I prezzi di vendita e mercato del pesce in questione
• La scelta del sito, comprese le autorizzazioni che devono essere rilasciate dalle autorità
• La progettazione del sistema e la tecnologia impiegata per la produzione
• La forza lavoro, compreso un responsabile della gestione che sia affidabile
• Il finanziamento del progetto nella sua totalità, inclusa la gestione dell’azienda. I prezzi di vendita e mercato
La prima cosa da fare è capire se il pesce può essere venduto a prezzi accettabili e in quantità sufficienti. È quindi importante effettuare un’adeguata indagine di mercato prima di intraprendere ulteriori iniziative. I prezzi del pesce sul mercato sono molto diversi da quelli che si ottengono in allevamento. Portare il pesce dall’allevamento fino all’esposizione nei banconi di un supermercato implica un processo lungo che comprende diverse procedure tra cui l’abbattimento, lo svuotamento, l’imballaggio e il trasporto. I costi che ne derivano possono essere significativi, e sono costi che devono essere inclusi nei calcoli complessivi. Il supermercato e gli intermediari ricevono la loro parte di profitto, e la perdita di peso, dovuta all’eviscerazione o svuotamento del pesce rappresenta ovviamente una differenza significativa nel peso finale del pesce pagato.
Selezione del sito e autorizzazioni
La scelta di un buon sito è estremamente importante. Sebbene la tecnologia del ricircolo promette un risparmio di acqua, la necessità di acqua in una piscicoltura
Figura 4.1 Dall’idea iniziale del progetto al prodotto finale
Idea di progetto
Progetto/
è evidente. L’acqua di falda è di gran lunga la fonte idrica migliore e preferibile, per via della sua purezza e della temperatura relativamente fredda. L’acqua prelevata direttamente dai fiumi, dai laghi o dal mare è invece sconsigliata, a meno che non venga trattata accuratamente per evitare il diffondersi di malattie. Nel caso in cui si faccia uso di acqua di mare, è spesso consigliabile costruire sistemi di drenaggi di sabbia o utilizzare l’acqua dei pozzi. La scelta del sito è anche legata, a un gravoso carico di lavoro, nel momento in cui viene richiesta l’approvazione delle autorità locali, regionali o nazionali, per la costruzione di una piscicoltura. Troppo spesso si sottovaluta quanto sia lungo e difficile ottenere i permessi di scarico delle acque da un allevamento ittico. Anche se l’acqua di scarico è stata trattata accuratamente e tutte le particelle sono state rimosse, per le autorità resta sempre motivo di preoccupazione. È consigliabile realizzare un progetto preliminare, in modo da potersi rivolgere alle autorità competenti in tempo utile per ottenere i permessi di costruzione, utilizzo delle acque, scarico, ecc.
Progettazione del sistema e tecnologia impiegata
Molti allevatori tendono a progettare e costruire i sistemi o a sviluppare soluzioni per conto loro, il che, a prima vista, è del tutto comprensibile per la necessità di contenere i costi e incorporare le proprie idee. Storicamente, però, si è visto come molti SAR siano stati sottodimensionati rispetto alle reali esigenze, ad esempio di ossigeno, del flusso d’acqua, e di spazio per l’allevamento di un certo volume di pesci. Trascurare la reale comprensione di quali siano le esigenze biologiche dei pesci, e di conseguenza, equivocarsi sulla corretta realizzazione della portata necessaria per il trattamento dei prodotti di scarto nel processo di un sistema a ricircolo, causa spesso un dimensionamento errato e un sottodimensionamento dei sistemi. Il risultato è quello di progetti che si rivelano infelici, non solo per il proprietario, ma anche per la reputazione dell’intero settore. L’approccio migliore consiste nel rivolgersi a un fornitore di impianti professionale, per discutere insieme le idee di progetto e la tecnologia che si ha in mente e trovare la soluzione ottimale per realizzare insieme l’allevamento. Il piscicoltore dovrebbe
Capitolo 4: Pianificazione e realizzazione del progetto
dedicare il proprio tempo alla gestione e all’ottimizzazione delle operazioni di allevamento, invece di essere fortemente coinvolto nella scelta di soluzioni tecniche dettagliate e in lavori di progettazione. La collaborazione tra l’allevatore e il fornitore di tecnologia è preziosa e importante per il successo dello sviluppo del progetto, ma la divisione delle responsabilità deve essere chiara. Il più delle volte i fornitori di impianti lavorano in modo molto sistematico, sviluppando il progetto a cominciare dalla progettazione di base fino alla costruzione per concludere con l’avvio vero e proprio dell’allevamento. Alcuni fornitori supportano anche la gestione quotidiana dell’azienda e le procedure operative per garantire un corretto passaggio di consegna e un successo a lungo termine.
Forza lavoro
Trovare personale qualificato risulta fondamentale per garantire una gestione professionale dell’azienda trecentosessantacinque giorni all’anno, compresi i fine settimana e le notti. È estremamente importante trovare un responsabile operativo che si occupi della gestione della piscicoltura, che si impegni a fondo nel lavoro e che voglia avere successo tanto quanto gli azionisti. I pesci sono creature viventi e necessitano di una gestione rigorosa per crescere in un ambiente sano e corretto. Gli errori o una cattiva gestione avranno immediatamente un impatto significativo sulla produzione e sul benessere dei pesci. Man mano che il settore dell’acquacoltura cresce e diventa via via sempre più professionale, appare evidente la necessità di avere dipendenti ben istruiti. La formazione e l’istruzione stanno diventando una parte sempre più importante dell’acquacoltura moderna.
Spesso si sottovaluta la necessità di finanziare l’intero progetto. I costi di capitale sono molto elevati quando si realizza e si avvia un nuovo allevamento ittico, soprattutto quando si tratta di tecnologia di sistemi SAR. Gli investitori sembrano inoltre dimenticare che perché i pesci crescano, fino a una dimensione considerata commercializzabile, c’è bisogno di tempo e pazienza. Il tempo che intercorre tra l’inizio della costruzione dell’allevamento e il primo recupero dell’investimento attraverso la vendita del pesce, va da due a quattro anni, a seconda delle dimensioni del progetto, dalla sua ubicazione e dalle dimensioni del mercato delle specie in questione. Per avviare il prima possibile il flusso finanziario, si consiglia di popolare il sistema con un numero maggiore di pesci, nella fase iniziale, e di vendere gli esemplari in eccesso a una taglia più piccola durante il primo anno, fino a quando la logistica di produzione non avrà raggiunto i volumi e le taglie giornaliere previste. Un’altra questione importante è quella di includere tutti i costi nella stima del fabbisogno totale degli investimenti e del capitale di esercizio, nonché avere a disposizione un fondo di riserva per malfunzionamenti inattesi o per gli imprevisti. In un sistema a ricircolo, la tecnologia e il funzionamento biologico sono interdipendenti. Ciò significa che se una delle soluzioni tecnologiche non è stata installata o è sottodimensionata o non funziona, il principio del ricircolo ne risentirà pesantemente. In ultima
analisi, ciò si ripercuoterà sul benessere e sulle prestazioni di crescita dei pesci, con una qualità scadente e una produzione inferiore a quella prevista. In altre parole, non è possibile vivere di rendita se si vuole avere successo in un progetto di acquacoltura.
Per avere una visione sistematica dell’intero progetto è necessario elaborare un piano di sviluppo aziendale. Non è compito di questo manuale entrare nel dettaglio di come realizzarlo o di come condurre un’indagine di mercato. Informazioni dettagliate su questi argomenti devono essere ricercate altrove. Ciononostante, di seguito vengono messi a disposizione una bozza di piano aziendale e alcuni esempi di budget e calcoli finanziari per guidare il lettore nella creazione di un progetto di allevamento ittico.
Figura 4.2 Gli elementi principali di un piano di sviluppo aziendale (modificato da Palo Alto Software Ltd.)
1. Sintesi esecutiva:
Obiettivo, missione, punti chiave per il successo
2. Sintesi dell’azienda:
Proprietà dell’azienda, soci
3. Produzione:
Analisi dei prodotti
4. Riassunto dell’analisi di mercato:
Come avviene la segmentazione nel mercato?
Quale sarà il mercato di riferimento?
Di cosa ha bisogno il mercato?
Concorrenza?
5. Sintesi della strategia e di esecuzione
Vantaggio competitivo Strategia di vendita Previsione di vendita
6. Riassunto di gestione
Piano del personale e organizzazione aziendale
7. Piano finanziario
Assunzioni importanti
Analisi del punto di pareggio
Stima dei profitti e delle perdite
Flusso di cassa e stato patrimoniale
Capitolo 4: Pianificazione e realizzazione del progetto
Per un’introduzione relativa all’avvio di un’attività e per esempi di piani aziendali si consiglia di consultare i materiali disponibili online con una semplice ricerca o attraverso risorse come: www.bplans.com
Per riassumere i budget richiesti da un piano di sviluppo aziendale, questi includono:
• Budget di investimento (CAPEX)
(Spese in conto capitale, costi complessivi del capitale)
• Budget dei costi operativi (OPEX) (Spesa operativa, gestione dell’azienda)
• Bilancio di cassa (Liquidità, l’attività è avviata e funzionante)
È consigliabile rivolgersi a un commercialista professionista per redigere un bilancio accurato che tenga conto di tutte le spese. Un bilancio ben documentato e in ordine è necessario anche per convincere gli investitori, per ottenere un prestito bancario e per rivolgersi agli istituti di finanziamento.
Pianificazione della produzione
È importante anche pianificare in modo dettagliato la produzione biologica dei pesci e incorporare in modo scrupoloso il piano nei bilanci. Il piano di produzione rappresenta uno strumento fondamentale per calcolare quante tonnellate di
Figura 4.3 Curva di crescita prevista per il salmone Atlantico allevato in SAR a 14 °C
(gr)
La curva si basa sui dati delle tabelle di alimentazione ed è adattata in base all’esperienza degli allevatori di salmone in SAR.
pesce saranno pronte per la raccolta in un determinato momento. Nella maggior parte dei casil’allevatore si rifornisce di diversi lotti di uova o di piccoli pesci, in modo da garantire una produzione costante di pesce commerciabile durante tutto l’anno. I pesci devono essere classificati in base alla taglia, man mano che crescono, fino alla taglia finale. Il piano di produzione si basa sull’andamento di crescita del pesce in questione e può essere descritto come una curva di crescita.
Il piano di produzione deve essere rivisto durante il percorso, poiché il più delle volte i pesci d’allevamento si comportano meglio, o peggio, nella pratica, rispetto a quanto pianificato. L’elaborazione di un piano di produzione consiste essenzialmente nel calcolare la crescita dello stock ittico, di solito da un mese all’altro. Ciononostante, l’esperienza pratica e le conversazioni che si possono avere con altri allevatori devono sempre essere prese in considerazione al momento della finalizzazione del piano.
Sono disponibili diversi programmi software per il calcolo e la pianificazione della produzione. Tutti si basano sul calcolo degli interessi utilizzando il tasso di crescita percentuale al giorno del pesce. Il tasso di crescita dipende dalla specie, dalla taglia del pesce e dalla temperatura dell’acqua. Le diverse specie di pesci hanno temperature di allevamento ottimali diverse a seconda del loro habitat naturale, e i pesci più piccoli hanno tassi di crescita più elevati rispetto a quelli più grandi.
Tabella 4.1 Un esempio di porzione di alimenti raccomandata per storioni di diverse dimensioni, espressa in percentuale del peso del pesce a diverse temperature dell’acqua
L’alimentazione dovrebbe essere adattata in base alla strategia di produzione e alle condizioni di allevamento, così come la scelta del tipo di mangime. La quantità di alimenti consumati in relazione alla dose raccomandata darà il miglior FCR possibile permettendo in questo modo di risparmiare sui costi di alimentazione e portando a una diminuzione delle escrezioni. Portando il tasso di alimentazione a un livello superiore il tasso di crescita migliorerà a scapito di un FCR più elevato. .
Fonte: BioMar.
Capitolo 4: Pianificazione e realizzazione del progetto
Il consumo di mangime e l’indice di conversione del mangime (FCR), sono ovviamente parte integrante di questi calcoli. Un modo per affrontare il piano di produzione è quello di ottenere la tabella di alimentazione per il pesce in questione. Di solito sono disponibili presso i produttori di mangimi e tengono conto delle specie ittiche, della taglia del pesce e della temperatura dell’acqua (vedi Figura 4.3).
Dividendo il tasso di alimentazione per l’FCR si otterrà il tasso di crescita del pesce. L’aumento di peso da un giorno all’altro può essere determinato in seguito utilizzando il calcolo dell’interesse espresso da:
K n = K0(1+r)n
dove “n” indica il numero dei giorni, “K0” rappresenta il peso del pesce al giorno 0, “Kn” è il peso del pesce a “n”th giorni, e “r” è il tasso di crescita. Un pesce di 100 g che cresce all’1,2% al giorno in 28 giorni peserà:
K28 gioni = K100 g (1+0,012)28 gioni = 100 (1,012)28 = 139,7 g
Qualunque sia la dimensione o la quantità di pesci, questa equazione può essere utilizzata per calcolare la crescita dello stock ittico, realizzare un preciso piano di produzione, e capire quando è il momento di classificare e suddividere i pesci in più vasche. Inoltre è importante ricordare, al momento dell’elaborazione di un piano di produzione, di sottrarre le perdite nella popolazione. È consigliabile effettuare il calcolo su base mensile, e utilizzare un fattore di mortalità di circa l’1% al mese, a seconda dell’esperienza. Il mese non dovrebbe essere calcolato come 30 giorni completi, poiché nel corso di un mese ci possono essere dei giorni in cui i pesci non vengono alimentati a causa di procedure gestionali, per questo motivo, nell’esempio precedente, sono stati utilizzati 28 giorni.
Costi e investimenti
I costi di investimento dipendono fortemente dalla costruzione dell’impianto a ricircolo, che, a sua volta, dipende dal paese e dalle condizioni locali dell’area di costruzione. Nella Tabella 4.2 è riportato un esempio di bilancio di investimento con cifre stimate in percentuale. L’acquisto del terreno non è incluso.
I costi dipendono anche dal fatto che il sistema di allevamento si occupi o meno di tutti gli stadi del pesce o solo della fase di crescita, e se il sistema deve essere installato all’interno di un edificio o meno. Tali decisioni possono dipendere da diversi fattori quali il clima, le specie ittiche, lo scopo della produzione, ecc. È evidente che quanto più alto è il tasso di ricircolo, tanto maggiore è la necessità di installare il sistema all’interno di un edificio.
Per allevamenti completi indoor basati su sistemi SAR, in cui siano presenti tutte le strutture come l’incubatoio, il sistema per l’allevamento degli avannotti, i sistemi di crescita dotati di sistemi di alimentazione, i sistemi di selezione e classificazione, di trattamento dell’acqua di alimentazione e delle acque reflue, ecc, il costo totale dell’investimento (CAPEX), tutto compreso, si aggira tra i 12 e i 20 euro (o più) per kg prodotto all’anno. Maggiore è la taglia del pesce allevato, più alto è il costo dell’investimento, in quanto un allevamento di pesci più grandi richiede un sistema e uno spazio in vasca maggiori per produrre lo stesso tonnellaggio rispetto ai pesci più piccoli. Per questa ragione i sistemi per la produzione di pesci di grandi dimensioni, come i salmoni di 4-5 kg destinati al mercato, hanno un costo elevato intorno ai 20 euro per kg prodotto all’anno comprensivo di tutti i componenti del sistema. Al contrario, un progetto SAR
Tabella 4.2 Un esempio di bilancio di investimento per un sistema completo di acquacoltura a ricircolo interno con dati stimati in percentuale. I costi di distribuzione variano in base al tipo di sistema, alle specie ittiche, e all’ubicazione
Bilancio di spesa per gli investimenti
Opere civili: sviluppo del territorio, edifici, opere e costruzioni in calcestruzzo, tubazioni principali, impianti elettrici, passerelle
Quota dei costi di investimento
46 %
SAR: Progettazione e attrezzature, trasporto e installazione 33 %
Vasche inclusi ingressi e uscite 12 %
Sistemi di alimentazione e illuminazione 2 %
Riscaldamento, raffreddamento, ventilazione 3 %
Movimentazione del pesce, incluso tubazioni 3 %
Attrezzature operative 1 %
Figura 4.4 Un esempio di distribuzione dei costi per una singola unità di produzione SAR, per trote porzionate (2 000 tonnellate/anno) che preleva avannotti e li fa crescere fino a 300-500 g
Mangime (non pigmentato)
Deprezzamento
Salario
Ingresso pesce (avanno�) Energia
Amministrazione e vendite
Ossigeno
Manutenzione e assicurazione
Prodo� chimici
Il costo totale di produzione per chilogrammo di pesce vivo prodotto è di poco superiore a 2 euro al kg.
completo, per la produzione di trote porzionate, sarà meno costoso, perché l’efficienza produttiva per m3 di vasca sarà molto maggiore grazie all’elevato tasso di crescita dei pesci più piccoli.
Per i moduli di piscicoltura all’aperto, che producono pesci di piccole dimensioni per il mercato, all’interno di sistemi a ricircolo meno avanzati, utilizzati solo per la crescita finale, ad esempio, di tilapia, pesce gatto o trota, saranno necessari investimenti più ridotti. I costi di investimento per questi semplici moduli per la crescita in sistemi SAR, esclusi i costi per gli edifici, il trattamento dell’acqua di alimentazione, ecc., progettati esclusivamente per far crescere i pesci dallo stadio di avannotti alle dimensioni di porzione commercializzabile, è stimato circa 6 euro per kg prodotto all’anno, se pensati per 1 000 tonnellate o più.
Nel momento in cui si intraprende un progetto di piscicoltura moderna, deve essere presa in considerazione l’economia di scala. Quando si fanno i bilanci, ci si rende conto che costruire un allevamento più grande significa ridurre i costi di investimento e i costi operativi per kg di pesce prodotto, rispetto alla creazione e allo sviluppo di un allevamento più piccolo. Di norma i progetti SAR per pesci di taglia commercializzabile si aggirano tra le 500 e le 10 000 tonnellate di produzi-
one annua. I progetti più piccoli tendono a riguardare pesci più pregiati come il lucioperca o il rombo, mentre i progetti più grandi interessano pesci di prezzo inferiore come la tilapia e il pesce gatto. L’eccezione alla regola è rappresentata dai grandi impianti di salmonicoltura a ricircolo a terra, perché si tratta di progetti enormi anche se il prezzo di mercato è relativamente buono. Tutto ciò ha anche a che fare con il fatto che queste salmonicolture a ricircolo, producono pesci di grandi dimensioni a crescita lenta rispetto a pesci più piccoli e a crescita più rapida, come il pesce gatto o la tilapia.
Per quanto riguarda l’investimento da fare per il terreno, l’ingombro di un impianto a ricircolo dipende anche dalle specie ittiche e dall’intensità della produzione. Di norma un impianto di acquacoltura a ricircolo occupa circa 1 000 m2 per 100 tonnellate di pesce. Maggiore è la produzione totale, minore è l’area necessaria per 100 tonnellate prodotte, perché le vasche sono più grandi e possono essere costruite più in profondità. Per questa ragione un grande allevamento ittico di 1 000 tonnellate di pesce richiederà appena 7 000 m2 circa. Spesso è necessario un terreno più ampio per i lavori circostanti, come quelli relativi all’acqua di alimentazione, il trattamento degli scarichi delle acque, il carico dei pesci, le vie di accesso ecc.
Nell’esempio della Figura 4.4 è interessante notare il consumo di energia, pari al 7% dei costi. L’attenzione al consumo di energia elettrica è sempre importante, anche se non si tratta di un costo predominante. E in effetti il costo dell’elettricità di molti tipi di SAR non è molto superiore a quello di molte aziende agricole tradizionali in cui si utilizzano ruote a pale, pompe di risalita, coni di ossigeno e altri impianti che utilizzano una quantità di energia piuttosto consistente.
Come si può osservare nella Figura 4.4, il costo del mangime è di gran lunga quello principale, il che significa, tra le altre cose, che una buona gestione è il fattore più importante. Migliorare il FCR significa avere un impatto positivo significativo sull’efficienza della produzione. I pesci ingrasseranno di più per ogni kg di mangime utilizzato e il carico sui filtri meccanici e biologici dell’impianto SAR sarà minore.
Nell’appendice è presente una lista di controllo relativa agli aspetti biologici e tecnici che possono influenzare la realizzazione di un sistema a ricircolo. Tale lista è particolarmente adatta per identificare i dettagli e i possibili ostacoli al momento della realizzazione del progetto.
Il passaggio dall’acquacoltura tradizionale a quella a ricircolo cambia in modo significativo la routine quotidiana e le competenze necessarie per la gestione dell’allevamento ittico. Il piscicoltore è diventato un gestore sia di pesci che di acqua. Il compito di gestire l’acqua e di mantenerne la qualità è diventato altrettanto importante, se non di più, di quello di prendersi cura dei pesci. Il tradizionale schema di lavoro quotidiano in un allevamento tradizionale a flusso continuo si è trasformato nella messa a punto di una macchina che funziona costantemente 24 ore al giorno. La sorveglianza automatica dell’intero sistema garantisce al piscicoltore l’accesso alle informazioni sull’allevamento ittico in qualsiasi momento, con un sistema di allarme che, in caso di emergenza, avvisa.
Figura 5.1 La qualità e il flusso dell’acqua nei filtri e nelle vasche devono essere tenuti sotto controllo con frequenza
Per esempio lo schema di aerazione del filtro biologico a letto fisso mostrato in primo piano deve essere mantenuto stabile e uniforme.
Pratiche e procedure
Di seguito vengono elencate le pratiche quotidiane e le procedure operative più importanti. Nella pratica dovranno essere tenuti in considerazione molti altri dettagli, ma lo schema generale dovrebbe essere chiaro. È fondamentale fare una lista con tutte le pratiche quotidiane, e altre liste per le verifiche da realizzare a intervalli regolari ma più lunghi.
Una volta al giorno o una volta alla settimana:
• Esaminare visivamente il comportamento dei pesci.
• Esaminare visivamente la qualità dell’acqua (trasparenza/torbidità).
• Controllare l’idrodinamica (flusso) all’interno delle vasche.
• Verificare la corretta distribuzione del mangime dalle macchine di alimentazione.
• Rimuovere e registrare gli esemplari morti.
• Lavare e scaricare l’uscita delle vasche se dotate di tubi di livello.
• Pulire la membrana delle sonde di ossigeno.
• Registrare l’effettiva concentrazione di ossigeno nelle vasche.
• Verificare il livello dell’acqua nei pozzetti di pompaggio.
• Controllare gli ugelli a spruzzo sui filtri meccanici.
• Registrare la temperatura.
• Effettuare test di ammoniaca, nitrito, nitrato, pH.
• Registrare il volume di acqua nuova utilizzata.
• Controllare la pressione nei coni di ossigeno.
• Controllare il NaOH o la calce per la regolazione del pH.
• Verificare il funzionamento del dosaggio di ozono e/o dei raggi ultravioletti UV.
• Registrare la quantità (kWh) di elettricità consumata.
• Leggere le informazioni lasciate dai colleghi sulla bacheca.
• Assicurarsi che il sistema di allarme sia attivo prima di lasciare l’azienda.
Con frequenza settimanale o mensile:
• Pulire i filtri biologici secondo quanto indicato dal manuale e in base alle proprie osservazioni.
• Controllare i pozzetti di scarico, ecc. per verificare la presenza di sporcizia (può essere utile una telecamera).
• Scaricare l’acqua di condensa dal compressore.
• Verificare il livello dell’acqua e controllare la funzione di allarme nella vasca di accumulo.
• Controllare la quantità di O2 rimanente nella vasca dell’ossigeno.
• Calibrare il pH-metro.
• Calibrare gli alimentatori.
• Calibrare le sonde di O2 nelle vasche e nel sistema.
• Controllare gli allarmi: eseguire test di allarme.
• Verificare che l’ossigeno di emergenza funzioni in tutte le vasche.
• Controllare tutte le pompe e i motori per eventuali danni o anomalie.
• Controllare i generatori e effettuare una prova di avvio.
• Verificare che i ventilatori per i filtri a gocciolamento siano in funzione.
• Ingrassare i cuscinetti dei filtri meccanici.
• Risciacquare gli ugelli dei filtri meccanici.
• Ricercare acqua stagnante nel sistema e adottare le dovute precauzioni.
• Controllare i pozzetti di filtraggio: non devono esserci fanghi.
Ogni 6−12 mesi:
• Pulire lo sterilizzatore UV, cambiare le lampade una volta all’anno.
Figura 5.2 Generatore di ossigeno. Il controllo e la manutenzione di impianti speciali devono essere attentamente curate. Questo viene spesso garantito da un contratto di servizio con un’azienda specializzata.
• Cambiare l’olio, i filtri dell’olio e il filtro dell’aria del compressore.
• Controllare se le torri di raffreddamento sono pulite all’interno.
• Controllare se il degassificatore è sporco e, se necessario, pulirlo.
• Pulire accuratamente il biofiltro, se necessario.
• Effettuare la manutenzione delle sonde di ossigeno.
• Sostituire gli ugelli dei filtri meccanici.
• Sostituire le piastre filtranti dei filtri meccanici.
La gestione del sistema a ricircolo richiede continue regolazioni e adeguamenti che permettano di ottenere l’ambiente ideale per i pesci allevati. Per ogni parametro preso in considerazione esistono determinati margini che vengono ritenuti biologicamente accettabili. Durante il ciclo di produzione, le sezioni dell’allevamento dovrebbero essere, se possibile, chiuse e riavviate per permettere l’inserimento di un nuovo lotto di pesci. I cambiamenti nella produzione incidono sul sistema nel suo complesso, ma è in particolare il filtro biologico a essere sensibile al disseccamento o ad altre alterazioni. Nella Figura
Figura 5.3 Fluttuazioni nella concentrazione di diversi composti dell’azoto durante l’avvio e la maturazione di un filtro biologico
Rischio di tossicità
5.3 è possibile osservare l’effetto sulla concentrazione dei composti dell’azoto in uscita da un biofiltro appena avviato. Le fluttuazioni si verificano anche per molti altri parametri, i più importanti dei quali sono illustrati nella Figura 5.4. In alcuni casi i parametri possono aumentare fino a raggiungere livelli sfavorevoli o addirittura tossici per i pesci. Tuttavia è impossibile fornire dati precisi su tali livelli, poiché la tossicità dipende da diversi fattori, come le specie ittiche, la temperatura e il pH. La maggior parte delle volte i pesci si adattano alle condizioni ambientali del sistema e tollerano livelli più elevati di alcuni parametri, come l’anidride carbonica, il nitrato e/o il nitrito. La cosa più importante è evitare cambiamenti improvvisi dei parametri fisici e chimici dell’acqua.
Tabella 5.1 Livelli preferibili e sfavorevoli per diversi parametri fisici e chimici di qualità dell’acqua in un sistema a ricircolo di acqua dolce
COD (Domanda Chimica di Ossigeno)
BOD (Domanda
Capitolo 5: La gestione di un sistema a ricircolo
Biochimica di Ossigeno) BOD mg/L 5−20 > 20
Torbidità NTU 1−3 > 4
Idrogeno solforato H2S μg < 5 (influenza del pH) > 5
Calcio Ca++ mg/L 5−50 Sconosciuto
In un ambiente con acqua salata alcuni dei livelli indicati si modificano. Questo elenco vuole essere una panoramica generale a scopo di orientamento. Alcune specie hanno bisogno di acqua più pulita di altre. Gli avannotti e i pesci piccoli richiedono sempre acqua più pulita rispetto ai pesci più grandi.
La tossicità del picco di nitrito può essere eliminata aggiungendo sale al sistema. Una concentrazione di sale nell’acqua di appena 0,3 o/oo (ppt) è sufficiente per inibire la tossicità del nitrito. I livelli suggeriti per diversi parametri fisici e chimici relativi alla qualità dell’acqua in un sistema a ricircolo sono mostrati nella Tabella 5.1.
Manutenzione del filtro biologico
Il filtro biologico deve funzionare sempre in modo ottimale in modo da poter garantire una qualità dell’acqua elevata e stabile all’interno del sistema. Di seguito viene presentato un esempio di procedure da seguire per la manutenzione di un filtro biologico.
La manutenzione del filtro biologico include:
• Lavare la piastra superiore ogni due settimane per evitare che si sviluppino batteri e alghe e che eventualmente ostruiscano i fori della piastra superiore perforata.
• Spazzolare e pulire i diffusori a microbolle nella tubatura dell’acqua di processo dall’ultima camera del filtro biologico fino al filtro a microparticelle ogni due settimane.
• Programma di monitoraggio e pulizia regolare
I seguenti parametri devono essere tenuti regolarmente sotto controllo:
• Verificare la distribuzione delle bolle d’aria nelle camere del filtro biologico. Con il passare del tempo il filtro biologico accumula materia or-
Figura 5.4 Nel disegno un filtro biologico prefabbricato realizzato in polietilene (PE).
Filtro biologico/Camera di microfiltrazione
Punto di ingresso dell’acqua
Piastra superiore
Scatola di uscita/tubazione
Collettore di aerazione
Aerazione e aria di pulizia
Scarico dei fanghi
Normalmente i filtri biologici in PE vengono posizionati sopra il livello del suolo e dotati di una valvola di scarico dei fanghi per permettere un facile risciacquo e pulizia. L’acqua di sedimentazione viene convogliata al sistema di trattamento delle acque reflue al di fuori del sistema a ricircolo dell’acquacoltura. Nell’immagine a destra si possono apprezzare le dimensioni di un grande filtro biologico in PE. Fonte: AKVA group.
ganica, che influisce sulla distribuzione delle bolle d’aria e ne aumenta le dimensioni.
• Verificare l’altezza tra il livello della superficie dell’acqua nel filtro biologico e il bordo superiore della parete del cilindro in PE per identificare eventuali variazioni di flusso attraverso il biofiltro e il filtro a microparticelle.
• Misurare regolarmente i parametri di qualità dell’acqua più importanti per il filtro biologico.
• Monitorare attentamente il volume residuo di base o acido utilizzato per il dosaggio.
Figura 5.5 Il modello di flusso nel filtro biologico multi camera in PE va da sinistra a destra e a monte di ogni camera
La maggior parte del materiale organico viene rimosso dai batteri eterotrofi nella prima camera. Il conseguente basso carico organico nelle ultime camere assicura una sottile pellicola organica nitrificante per la conversione dell’ammoniaca in nitrato. L’ultima camera è chiamata filtro a microparticelle ed è progettata per la rimozione di particelle molto fini che non sono state rimosse dal filtro meccanico. Questo tipo di filtro può essere realizzato anche in cemento.
Pulizia e lavaggio per la rimozione dei fanghi nel filtro biologico
Al di sotto del filtro biologico possono accumularsi una miscela di materiale inorganico, pellicole organiche dislocate e altre sostanze organiche difficilmente decomponibili dai microrganismi. Questo materiale deve essere rimosso dal sistema di rimozione dei fanghi collocato nelle camere.
Per la rimozione dei fanghi seguire il protocollo descritto di seguito:
• Bypassare il filtro biologico in PE da pulire.
• Aprire la valvola di scarico per alcuni secondi (circa 10 sec.).
• Se è installata una pompa per fanghi: Pompare il fango dal biofiltro in PE e controllare che la presenza di una colorazione marrone nell’acqua.
• Proseguire la procedura per tutti i filtri biologici e i filtri a microparticelle (e spegnere la pompa per i fanghi al termine). Assicurarsi che non vi sia sifonamento dalle camere del filtro biologico attraverso la pompa dei fanghi. Seesiste la possibilità di perdite d’acqua chiudere tutte le valvole di scarico.
Pulire il filtro biologico con aria
Si consiglia di applicare due volte alla settimana un protocollo di pulizia semplice. Attraverso questa procedura i filtri biologici in PE vengono puliti con aria.
Per la pulizia semplice del biofiltro seguire il seguente protocollo :
• Non modificare il flusso verso il filtro biologico.
• Aprire le valvole di pulizia ad aria sul primo filtro in PE.
• Verificare che la ventola per la pulizia sia pronta all’uso. Accendere la ventola.
• Convogliare tutta l’aria verso il filtro biologico n°1 per 10-15 minuti. Il flusso continuo dell’acqua di processo trasporta i materiali organici disciolti nella camera successiva.
• Convogliare tutta l’aria verso il filtro biologico successivo per 10-15 minuti. Continuare la procedura fino all’ultimo biofiltro. Escludere il filtro a microparticelle.
• Tutto il materiale organico disciolto si fa strada verso il filtro a microparticelle.
Pulizia del filtro a microparticelle
La regolarità della pulizia del filtro a microparticelle dipende dal carico del sistema. In base a linee guida generali, si raccomanda di pulire il filtro a microparticelle tutte le settimane.
Per una pulizia semplice del filtro a microparticelle, seguire il seguente protocollo:
• Interrompere il flusso continuo nei filtri in PE
• Ridurre il livello dell’acqua a 100 mm al di sotto della piastra superiore del filtro a microparticelle utilizzando la valvola di scarico dei fanghi (utilizzare la pompa per fanghi, se disponibile).
• Chiudere le valvole di pulizia dell’aria delle camere del biofiltro in PE. Aprire la valvola di pulizia dell’aria della camera del filtro a microparticelle.
Capitolo 5: La gestione di un sistema a ricircolo
• Verificare con il tecnico che la ventola per la pulizia sia pronta all’uso. Accendere la ventola.
• Convogliare tutta l’aria verso il filtro a microparticelle per 30 minuti. Il volume d’aria fa salire il livello dell’acqua verso le scatole di uscita. L’acqua sporca non deve fuoriuscire oltre la scatola di uscita.
• Una volta conclusa la pulizia, scaricare l’intero volume del filtro a microparticelle utilizzando il protocollo descritto per la rimozione dei fanghi.
Pulizia profonda del filtro biologico
Nel caso in cui la differenza di pressione tra le camere del filtro biologico e/o del filtro a microparticelle aumenti e non sia possibile ristabilire la normale differenza di pressione tramite la pulizia ordinaria, è necessaria una procedura di pulizia profonda del filtro biologico. Effettuare misurazioni regolari in ogni camera del biofiltro, tra il livello superiore dell’acqua e il bordo superiore del cilindro in PE per identificare i problemi di flusso tra il biofiltro e il filtro a microparticelle.
Prima di completare un risciacquo profondo, spegnere l’aerazione nella camera indicata per due ore prima di completare la pulizia. Durante questo lasso di tempo, la camera agirà come un filtro a microparticelle, raccogliendo i rifiuti extra che verranno scaricati durante il processo di pulizia. Come indicazione generale, si raccomanda di effettuare una pulizia profonda di tutte le aree del filtro biologico una volta al mese.
Per la pulizia profonda dei filtri del filtro biologico seguire il seguente protocollo:
• Interrompere il flusso continuo nei filtri in PE
• Applicare una forte aerazione per 30 minuti nel filtro o nei filtri da pulire. Quindi svuotare completamente il filtro o i filtri in questione utilizzando il protocollo descritto per la rimozione dei fanghi.
Pulizia con idrossido di sodio (NaOH)
Nel caso in cui venga individuato un blocco grave nel sistema del filtro biologico, completare la pulizia con idrossido di sodio. Per blocco grave si può intendere problemi continui di differenza di pressione tra le camere, segnali di aerazione non uniforme nella parte superiore della camera e/o prestazioni ridotte del filtro biologico.
Per la pulizia del filtro con idrossido di sodio seguire il seguente protocollo:
• Svuotare la sezione del filtro
• Riempire con acqua dolce e una soluzione di idrossido di sodio (NaOH, regolata a pH 12)
• Lasciare agire per un’ora con aerazione e poi svuotare nuovamente il filtro seguendo il protocollo descritto per la rimozione dei fanghi.
Questo trattamento dovrebbe essere necessario solo se il filtro biologico non è stato sottoposto a regolare manutenzione. Ci vorranno diversi giorni (20-40) prima che la camera pulita con idrossido di sodio torni a funzionare a pieno regime.
Risoluzione dei problemi del filtro biologico:
Tabella 5.2 Elenco dei problemi con le ragioni e le possibili soluzioni
Problema
Aumento della torbidità
Troppa aerazione Ridurre l'aerazione
Riduzione della portata al filtro biologico
Aumento dei livelli di TAN (azoto ammoniacale totale)
Aumento dei livelli di nitrito e TAN
Troppa aerazione, le prestazioni di nitrificazione sono ridotte a causa del danneggiamento della pellicola organica
Carico organico troppo elevato
Aprire la valvola tra il degassificatore e il biofiltro, aumentare il flusso
Ridurre l'aerazione
Diminuzione dei livelli di nitrato
Produzione di idrogeno solforato (H2S) (odore di uova marce quando si pulisce)
Verificare che l'alimentazione non superi le specifiche di sistema. Controllare il funzionamento del filtro meccanico.
Attività anaerobica Aumentare l’aerazione, pulire il filtro biologico
Attività anaerobica Aumentare l’aerazione, pulire il filtro biologico
Aumento dell'alcalinità Attività anaerobica Aumentare l’aerazione, pulire il filtro biologico
Capitolo 5: La gestione di un sistema a ricircolo
Riduzione del flusso al filtro biologico
Valvole di alimentazione parzialmente chiuse
Blocco del biofiltro, pulizia insufficiente del filtro biologico
Aprire la valvola tra il degassificatore e il biofiltro, aumentare il flusso
Pulire il biofiltro in base alla pianificazione prevista e alle specifiche esigenze produttive
Aerazione ridotta o assente Avaria della ventola Controllare la ventola, il filtro dell’aria di aspirazione, i fusibili e l’alimentazione
Avvertenze
L’acqua sottoposta ad aerazione ha una densità inferiore a quella dell’acqua normale. Nuotare diventa impossibile!
L’operatore può camminare sulle piastre superiori del filtro biologico solo dopo aver indossato un’imbracatura di sicurezza! È necessario indossare calzature adatte, e prestare attenzione alla superficie estremamente scivolosa!
Seguire attentamente le istruzioni in materia di sicurezza relativamente all’uso delle attrezzature, dei prodotti chimici, dei macchinari, e quant’altro! Controllo dell’ossigeno
L’ossigeno disciolto (OD) è uno dei parametri più importanti in acquacoltura, ed è fondamentale comprendere la relazione tra percentuale di saturazione e mg/L. Quando l’acqua è satura d’aria, ha una saturazione di OD del 100%. In un sistema di acquacoltura il corretto monitoraggio dei livelli di ossigeno è fondamentale per il suo funzionamento generale.
Il contenuto di ossigeno in milligrammi di ossigeno per litro d’acqua dipende dalla temperatura, dalla salinità e dalla pressione barometrica. A una pressione barometrica di 1 013 mbar, la saturazione al 100% dell’acqua dolce equivale a 12,8 mg/L a 5°C, ma solo 7,5 mg/L a 30°C. Ciò significa che nelle acque fredde è disponibile molto più ossigeno per il consumo dei pesci rispetto che in quelle calde. Di conseguenza l’acquacoltura in acque calde richiede un monitoraggio e un controllo dell’ossigeno ancora più intensi rispetto all’allevamento in acque fredde. In acqua salata la saturazione è più bassa che in acqua dolce.
Figura 5.6 Concentrazione in mg/L al 100% di saturazione dell’ossigeno disciolto (OD) in acqua dolce e salata
Acqua dolce
Acqua salata
Temperatura (°C)
La concentrazione è maggiore in acqua fredda che in acqua calda.
Tabella 5.3 Ossigeno disciolto in acqua dolce in mg/L al 100% di saturazione di ossigeno
Nella Tabella 5.4 sottostante, è possibile osservare l’effetto della salinità sul contenuto di ossigeno nella colonna evidenziata.
Esiste altresì una differenza in relazione nella disponibilità di ossigeno disciolto in acqua dolce rispetto all’acqua salata. In acqua dolce la disponibilità di ossigeno è maggiore rispetto all’acqua salata (vedere le Tabelle 5.3 e 5.4).
Tabella 5.4 Ossigeno disciolto in acqua salata in mg/L al 100% di saturazione di ossigeno
Le moderne apparecchiature sono dotate di appositi sensori per misurare la temperatura e la pressione barometrica, in modo da fornire sempre valori
corretti. Una volta misurato l’ossigeno in acqua salata, è sufficiente prendere nota del livello di salinità nel menu del misuratore di ossigeno che si regolerà automaticamente di conseguenza.
Ciò significa, ad esempio, che la calibrazione di un misuratore di
Capitolo 5: La gestione di un sistema a ricircolo ossigeno portatile è piuttosto semplice.
Figura 5.7 Nell’immagine un pratico misuratore di ossigeno Polaris per la misurazione del contenuto di ossigeno dell’acqua in mg/L e di saturazione in %
Fonte: Oxyguard International.
Misurazioni accurate richiedono una calibrazione accurata, che a sua volta necessita di condizioni di stabilità.
Istruzione e formazione
La gestione di un allevamento ittico è importante quanto l’installazione della tecnologia corretta. Senza un personale adeguatamente istruito e formato, l’efficienza dell’allevamento non potrà mai essere adeguata. L’allevamento ittico in generale richiede un’ampia gamma di competenze, che vanno dalla gestione dei riproduttori e degli incubatoi, allo svezzamento e all’allevamento delle larve di pesce, degli avannotti, alla produzione dei pesciolini fingerling fino alla fase di crescita dei pesci di taglia commercializzabile.
La formazione e l’istruzione possono essere conseguite in molti modi, attraverso corsi pratici o alla frequentazione di quelli accademici presso le università. La giusta combinazione di teoria e pratica è il modo migliore per ottenere una comprensione a tutto tondo di come gestire un sistema di acquacoltura a ricircolo.
Di seguito viene riportato un elenco delle aree che dovrebbero essere prese in considerazione quando si elabora un programma di formazione:
Fondamenti di chimica delle acque
Comprendere i parametri chimici e fisici di base delle acque e importanti per il funzionamento di un allevamento ittico, quali l’ammonio, l’ammoniaca, il nitrito, il nitrato, il pH, l’alcalinità, il fosforo, il ferro, l’ossigeno, l’anidride carbonica e la salinità
Tecnologia e gestione del sistema in generale
Comprendere i diversi modelli di sistema, i flussi d’acqua primari e secondari. Pianificazione della produzione, dei regimi alimentari, indice di conversione del mangime, le relazioni del tasso di crescita specifico, registrazione e calcolo della taglia dei pesci, del loro numero e della biomassa. Conoscenza degli impianti di emergenza e delle procedure di emergenza.
Materiali di consumo
Comprendere la composizione del mangime per pesci, il calcolo e distribuzione dell’alimentazione, i livelli e fonti di consumo dell’acqua, i consumi di elettricità e ossigeno, la regolazione del pH con idrossido di sodio e calce.
Lettura e calibrazione dei parametri
Comprendere le letture dei sensori di ossigeno, dell’anidride carbonica, del pH, della temperatura, della salinità, della pressione, ecc. Essere in grado di testare e calcolare i livelli di ammoniaca, il nitrito, nitrato, di TAN, e comprendere il funzionamento del ciclo dell’azoto. Eseguire la calibrazione dei dispositivi per la
Capitolo 5: La gestione di un sistema a ricircolo
misurazione di ossigeno, il pH, della temperatura, dell’anidride carbonica della salinità, del flusso idrico, etc. Impostare PLC e PC per allarmi, livelli di emergenza ecc.
Macchinari e impianti tecnici
Comprendere i meccanismi di funzionamento e la manutenzione necessaria per il sistema, per esempio relativamente al filtro meccanico, al sistema di filtri biologici, compresi quelli a letto fisso e a letto mobile, ai degassificatori, ai filtri a gocciolamento e ai filtri di denitrificazione. Acquisire conoscenza operative dei sistemi UV, delle pompe, dei compressori, del controllo della temperatura, del riscaldamento, del raffreddamento, della ventilazione, dei sistemi di iniezione di ossigeno, dei sistemi di ossigeno di emergenza, del generatore di ossigeno e dei sistemi di backup per l’ossigeno, dei sistemi di regolazione del pH, dei sistemi di convertitori di frequenza delle pompe, dei sistemi di generatori elettrici, dei sistemi PLC e PC, e dei sistemi di alimentazione automatica.
Conoscenze operative
Conoscenza pratica del lavoro all’interno di un allevamento ittico, tra cui la gestione dei riproduttori, delle uova, delle larve di pesce, degli avannotti, dei pesci appena nati e di quelli più grandi pronti per la commercializzazione. Esperienza pratica nella manipolazione dei pesci, nella classificazione, vaccinazione, conteggio e pesatura, nella gestione della mortalità, nella pianificazione della produzione e altre attività quotidiane riguardanti specificamente la piscicoltura. Comprendere l’importanza delle precauzioni in materia di biosicurezza, igiene, benessere dei pesci, malattie dei pesci e del relativo corretto trattamento.
Supporto gestionale
Quando si avvia un sistema a ricircolo, le cose da fare sono molte e può essere difficile stabilire quali siano le priorità e concentrarsi sui punti giusti. L’avvio e il funzionamento del sistema a livello ottimale e a piena produzione sono spesso estremamente impegnativi.
Usufruire della supervisione o del supporto nella gestione della produzione giornaliera da parte di un piscicoltore professionista ed esperto può essere un modo per superare la fase iniziale ed evitare una cattiva gestione. Inoltre l’istruzione e la formazione continua in loco del personale dell’allevamento possono essere parte del supporto.
L’acquacoltore dovrebbe creare un team composto da personale qualificato che permetta di gestire l’allevamento 24 ore al giorno e 7 giorni alla settimana. Il più delle volte i membri del team lavoreranno a turni per garantire la sorveglianza
notturna e il lavoro nei fine settimana e nei giorni festivi.
Il personale del team dovrebbe essere composto principalmente da:
• un direttore, responsabile della gestione pratica quotidiana della piscicoltura.
• Degli assistenti che fanno riferimento al direttore e che sono, responsabili del lavoro pratico negli impianti, con particolare attenzione all’allevamento dei pesci.
• Uno o più tecnici responsabili della manutenzione e della riparazione delle installazioni tecniche.
• Dovrà inoltre essere assunto saltuariamente altro personale per diversi lavori correlati.
È importante assicurarsi che il team abbia effettivamente il tempo di seguire una formazione in loco per ottimizzare le proprie competenze. Spesso la formazione viene trascurata perché il lavoro quotidiano ha una priorità maggiore e sembra che non ci sia tempo per imparare. Tuttavia, non è esattamente il modo corretto per costruire una nuova attività. Le possibilità di aumentare le conoscenze e di lavorare in modo più efficiente e professionale dovrebbero avere la massima priorità.
È necessario predisporre un programma di assistenza e manutenzione per il sistema a ricircolo, e garantire in questo modo che tutte le parti siano sempre funzionanti. All’inizio del capitolo sono state elencate le pratiche e le procedure di routine ed è importante prestare attenzione a come risolvere eventuali malfunzionamenti. È raccomandabile stipulare contratti di assistenza con i fornitori delle diverse apparecchiature per avere a disposizione un servizio di assistenza professionale a intervalli regolari.
È inoltre importante affidarsi a un servizio che garantisca una consegna efficiente delle parti di ricambio oltre che programmi di assistenza. In azienda, per uso immediato, deve essere conservato un pacchetto completo di pezzi di ricambio per gli impianti più importanti, oltre che macchinari di riserva come pompe dell’acqua e ventilatori.
L’alimentazione dei pesci
L’alimentazione è una delle attività più importanti in qualsiasi allevamento ittico, poiché il mangime è di gran lunga il costo più elevato nella produzione ittica, una magistrale ‘alimentazione di conseguenza è di fondamentale importanza per avere successo. Nei sistemi SAR l’alimentazione richiede un’attenzione maggiore rispetto ad altri sistemi di acquacoltura. La ragione è da ricercare nel
Capitolo 5: La gestione di un sistema a ricircolo
Figura 5.8 Il bozzetto di un sistema di alimentazione automatica
Mangime in pellet, di diverse dimensioni, viene immagazzinate in silos (in alto a destra) e distribuito attraverso un sistema di tubi di trasporto, per il riempimento di tramogge collocate a lato del serbatoio. Dalla tramoggia, il mangime di una data dimensione, viene distribuito uniformemente attraverso la vasca da una coclea. Un software controlla gli intervalli delle dosi di mangime e la loro quantità totale giornaliera.
Figura 5.9 Un esempio di sistema di alimentazione automatica
Fonte: FREA Aquaculture Solutions.
fatto che il mangime disperso e/o scarsiindici di conversione hanno un effetto diretto sulla capacità effettiva del filtro biologico. Il mangime non consumato o mal digerito aumenta il carico sul biofiltro e il piscicoltore si ritrova a dover affrontare una capacità produttiva inferiore. Tassi di conversione insufficienti o mangimi non digeriti aumentano, in diverse parti del sistema, anche la quantità di sporcizia prodotta e quindi il rischio di sedimentazione indesiderata.
La maggior parte del sistema di alimentazione negli allevamenti SAR avviene, oggigiorno, in modo automatico tramite distributori di mangimi spesso costituiti da tramogge posizionate nelle vasche e riempite quotidianamente a mano oppure da un sistema di riempimento automatico. Una buona distribuzione del mangime su tutta la superficie dell’acqua migliora le prestazioni di alimentazione e garantisce che tutti i pesci abbiano un facile accesso al cibo durante il giorno. Il tradizionale alimentatore a pendolo, attivato dai pesci che colpiscono un pendolo appeso alla tramoggia sistemata in acqua, è una soluzione semplice e affidabile, ma, in questo caso, tende a favorire i pesci più forti. I sistemi di alimentazione completamente automatizzati distribuiscono il mangime tramite una ruota girevole o mediante aria pressurizzata, e alcuni sistemi hanno in dotazione una coclea che attraversa l’intera vasca e garantisce una distribuzione più efficiente. Sono stati sviluppati mangimi speciali per la tecnologia a ricircolo, sia per quanto riguarda la composizione nutrizionale sia per quanto riguarda la struttura
Figura 5.10 Nell’immagine, sotto, una pompa a vuoto aspira i pesci da una vasca verso il selezionatore sovrastante
I pesci vengono classificati in diverse categorie in base alle dimensioni prima di essere contati utilizzando la luce infrarossa e infine riportati nelle vasche per gravità. Fonte: IRAS A/S.
Capitolo 5: La gestione di un sistema a ricircolo
fisica del pellet. Evitare la formazione di polvere o la rottura dei pellet durante la distribuzione del mangime è fondamentale. La polvere infatti significa semplicemente perdita di mangime, mentre i pellet rotti sono inutilizzabili o poco efficienti. Occorre quindi prestare attenzione e progettare e installare un sistema di alimentazione affidabile.
Movimentazione e manipolazione del pesce
I pesci d’allevamento vengono manipolati e spostati da una vasca all’altra diverse volte durante il periodo di produzione, dallo stadio di avannotti fino al prodotto finito. Per creare un allevamento ittico efficiente è necessario utilizzare al meglio le vasche e i loro volumi. Ciò significa che i pesci, man mano che crescono, dovranno essere spostati in nuove vasche, spesso più grandi, in modo da avere più spazio per la fase di crescita. Quando i pesci vengono spostati, vengono spesso classificati in diverse categorie di grandezza per gestirne in modo pratico il flusso fino al momento della raccolta. Tale classificazione serve anche a prevenire le aggressioni e, se le dimensioni dei pesci sono uniformi, gli stock crescono meglio. Durante la manipolazione i pesci devono essere contati in modo da tenere traccia della quantità presente in ogni vasca e della loro biomassa. Il sistema di conteggio è automatico e avviene tramite un contatore montato sul selezionatore o posizionato all’estremità della tubatura di trasporto prima che i pesci entrino nella vasca. La maggior parte dei contatori funziona con una luce a raggi infrarossi che rileva il passaggio dei pesci. Per calcolare la biomassa dei pesci in una vasca, il loro numero deve essere moltiplicato per il peso medio. Di conseguenza per calcolare il peso medio dei pesci è necessario prelevarne un campione. I pesci più piccoli possono essere contati direttamente in un contenitore con acqua e pesati per calcolarne il peso medio, mentre i campioni di pesci più grandi richiedono altri metodi, ad esempio contando un campione di pesci in una rete più grande introdotta in acqua, sollevata e pesata.
Mortality handling
In una piscicoltura è sempre presente un certo indice di mortalità. Anche in un ambiente SAR organizzato alla perfezione, ci saranno sempre esemplari morti che dovranno essere rimossi dalle vasche. Per mantenere la struttura pulita e igienica, è fondamentale raccoglierli ogni giorno. I pesci morti lasciati in acqua creano un ambiente non gradito con presenza di batteri e funghi che aumentano il rischio di infezione dei pesci sani. In un sistema SAR ben gestito la mortalità non deve rappresentare un problema, ma se si sviluppa un’infezione o si verifica un incidente, la quantità di esemplari morti può diventare significativa e devono essere cercate in anticipo le soluzioni giuste e trovati i metodi e le modalità per il loro smaltimento.
L’allevamento di avannotti viene solitamente associato a un numero maggiore di esemplari morti rispetto all’allevamento di pesci grandi. Quando le uova si schiudono e gli avannotti iniziano a nuotare e ad alimentarsi, diventano molto suscettibili alle infezioni e spesso è necessario pulire e rimuovere gli esemplari morti due volte al giorno per mantenere alti gli standard igienici. Gli avannotti morti vengono rimossi con una rete, a mano, o tramite aspirazione con un sifone manuale o ancora attraverso un apposito tubo di scarico installato in modo permanente nella vasca.
La rimozione dei pesci morti dalle vasche diventa sempre più difficile man mano che i pesci crescono e con vasche di dimensioni importanti, con diametri di 20 m o più e profondità di 6 m o maggiori. Invece di raccoglierli con l’ausilio di una rete, è stato inventato un sistema per prelevare gli esemplari morti attraverso un foro o un tubo al centro della vasca. Alcuni sistemi utilizzano l’aria per creare momentaneamente una corrente più veloce, mentre altri sfruttano la semplice gravitazione per risucchiare i pesci.
Figura 5.11 Sistema di rimozione della mortalità attraverso la tubatura di scarico dal centro del fondo del serbatoio alla scatola di uscita sul lato della vasca
La scatola è dotata di uno schermo che trattiene gli esemplari morti per lo smaltimento. Il tubo di scarico mostrato può essere regolato verso il basso per raggiungere la migliore prevalenza di aspirazione possibile.
Quando i pesci crescono, diventano generalmente più resistenti alle infezioni, ma i pesci morti fanno comunque parte della gestione di un allevamento ittico. Man mano che i pesci crescono, gli esemplari morti diventano un costo maggiore a causa delle dimensioni maggiori. Perdere un pesce di 2 kg implica ovviamente un costo più elevato che perdere un avannotto di 2 g. Qualunque sia il costo, alto o basso, la regola di base dell’allevamento ittico è: Non perdete i vostri pesci. Avete investito tutto in questi pesci vivi che nuotano nel vostro allevamento: Mangime, ossigeno, manodopera, energia elettrica, tassi di interesse, ecc. Di conseguenza evitare che i pesci muoiano diventa di fondamentale importanza nella gestione di un allevamento ittico.
In passato, gli esemplari morti venivano inceneriti o smaltiti in discarica, oppure potevano essere in parte riutilizzati come nutrienti per la produzione di farina di pesce o come ingredienti di alimenti per animali domestici. Tuttavia, per via delle normative e di altre questioni si è reso necessario guardare in altre direzioni, per esempio la digestione anaerobica, nota anche come produzione di biogas. A seconda dell’ubicazione dell’allevamento ittico, i resti dei pesci morti saranno semplicemente raccolti dall’azienda o, in alternativa, dovranno essere sminuzzati e lavorati prima di poter essere raccolti.
In un allevamento ittico, in un sistema a ricircolo in cui l’acqua viene costantemente riutilizzata, gli scarti di produzione non scompaiono. La sporcizia e le escrezioni dei pesci devono comunque finire da qualche parte. Per pulire le acque reflue è necessario creare un impianto di trattamento delle acque reflue (WWT).
Figura 6.1 Escrezioni di azoto (N) e fosforo (P) provenienti dai pesci d’allevamento. Notare la grande quantità di N escreta in forma disciolta
Mangime
Contenuto per 100 kg di mangime (45% proteina, 1,1% fosforo)
N: 7,2 kg
P: 1,0 kg
Crescita
Calcolata sull’indice di conversione del mangime (FCR) 1,1
Peso: 91 kg
N nel pesce: 2,7 kg
P nel pesce: 0,45 kg
Prodotti di scarto
In particolato
N: 0,60 kg
P: 0,37 kg
Disciolto
N: 3,90 kg
P: 0,18 kg
Fonte: Biomar e the Environmental Protection Agency, Danimarca.
All’interno del SAR la materia fecale proveniente dalle vasche deve confluire immediatamente verso il filtro meccanico senza essere frantumata durante il tragitto. Più le feci sono intatte e solide, più alto è il livello di solidi e altri composti che verranno rimossi, e minore sarà lo scarico dal SAR. Nella tabella 6.1 viene mostrata la stima di rimozione di azoto, fosforo e solidi sospesi (materia organica) in un filtro meccanico da 50 micron.
Tabella 6.1 Rimozione di azoto (N), fosforo (P) e solidi sospesi (SS) dai filtri meccanici con maglie di diverse dimensioni e differenti forme di vasca
P
SS
Fonte: Fisheries Research Station of Baden-Württemberg, Germania.
Maggiore è il tasso di ricircolo, meno acqua nuova verrà utilizzata, e meno acqua di scarico dovrà essere trattata. In alcuni casi, l’acqua non viene restituita (del tutto) all’ambiente circostante. Tuttavia questo tipo di piscicoltura a “impatto zero” è costoso da costruire e i costi di gestione per il trattamento dei rifiuti possono essere significativi. Inoltre la gestione quotidiana dei rifiuti richiede un notevole livello di attenzione per poter ottenere un funzionamento efficiente. L’acquacoltore deve trovare un accordo con le autorità preposte per ottenere un’autorizzazione per lo scarico che privilegi la tutela dell’ambiente ma che gli permetta, allo stesso tempo, di avere un’attività di acquacoltura economicamente redditizia.
I processi biologici all’interno del SAR riducono fino a un certo punto la quantità di composti organici, grazie all’attività batterica e alla degradazione biologica all’interno del sistema. Tuttavia si presenterà comunque la necessità di gestire un carico significativo di fanghi organici provenienti dal SAR.
La maggior parte dei SAR dispone di un’eccedenza di acqua di processo per bilanciare l’acqua di alimentazione in ingresso e quella in uscita dal sistema. Si tratta della stessa acqua in cui nuotano i pesci, con proprietà inquinanti limitate, posto che la quantità di acqua scaricata dallo sfioratore dell’acqua di processo non sia troppa e la portata annuale aumenti. Più intenso è il tasso di ricircolo, meno acqua verrà scaricata attraverso lo sfioratore. Nel Parametro
Figura 6.2 Uno schema dei flussi da e verso un sistema di acquacoltura a ricircolo
di alimentazione
Fanghi del filtro biologico
Fanghi del filtro meccanico
Sistema di acquacoltura a ricircolo (SAR)
Sfioratore (Acqua di processo)
Tra�amento delle acque reflue(WWT)
di scarto
Fanghi per agricoltura o per la produzione di biogas
caso in cui venga richiesto dalle autorità, l’acqua dello sfioratore può essere convogliata al WWT prima dello scarico.
Le acque reflue che escono dal processo a ricircolo provengono in genere dal filtro meccanico, dove le feci e altre sostanze organiche vengono “ripulite” nell’uscita dei fanghi del filtro. Anche la pulizia e il lavaggio dei filtri biologici si aggiungono al volume totale delle acque reflue del ciclo a ricircolo.
Il trattamento delle acque reflue che escono dal SAR può essere realizzato in diversi modi. Non di rado prima del WWT viene installata una vasca di accumulo chiamato anche sistema di trattamento dei fanghi, dove i fanghi vengono separati dalle acque di scarico. I fanghi vengono inviati a un impianto di accumulo per la sedimentazione o per un’ulteriore disidratazione meccanica prima di essere sparsi sul terreno, in genere come fertilizzanti e per il miglioramento del suolo nelle aziende agricole, oppure possono essere impiegati per la produzione di biogas per generare calore o elettricità. La disidratazione meccanica rende i fanghi più facili da gestire e ne minimizza il volume, consentendo di ridurre i costi di smaltimento o le tasse regolamentari.
Le acque reflue ripulite attraverso il trattamento dei fanghi presentano, solitamente, un’elevata concentrazione di azoto, mentre il fosforo può essere rimosso quasi completamente durante il processo. Queste acque di scarico
Figura 6.3 I percorsi dei fanghi e delle acque all’interno e all’esterno di un sistema a ricircolo
Sistema di acquacoltura a ricircolo
Acqua di scarto
Acqua Fango
Tra�amento delle acque (WWT):
Filtro a nastro per la flocculazione
GeoTube
Fango concentrato
Maggiore è il tasso di ricircolo, minore è la quantità di acqua lasciata uscire dal sistema (linea tratteggiata), e minore è la quantità di acque reflue da trattare.
Fonte: Hydrotech.
Figura 6.4 Filtro a nastro Hydrotech utilizzato per il trattamento secondario dell’acqua per essiccare i fanghi
vengono chiamate acque di scarto, e, nella maggior parte dei casi, vengono scaricate nell’ambiente circostante, nei fiumi, nel mare, ecc. insieme all’acqua in eccedenza del SAR. Il contenuto di sostanze nutritive nelle acque di scarto e nell’acqua in eccedenza, può essere eliminato convogliandolo in una laguna, in una zona radicale, o utilizzando un sistema di infiltrazione, dove il fosforo e i composti azotati residui possono essere ulteriormente ridotti.
Capitolo 6: Il trattamento delle acque reflue
Figura 6.5 L’acqua di scarto di un allevamento di trote a ricircolo (sullo sfondo) scorre in una laguna per essere ulteriormente trattata e ripulita prima di essere scaricata nel fiume
laguna
realizzata utilizzando i vecchi stagni dell’ex allevamento a flusso continuo. Fonte: Lisbeth Plesner, Danish Aquaculture.
In alternativa, le acque di scarto e, in parte, anche i fanghi, possono essere utilizzati come fertilizzanti nei sistemi acquaponici. Si tratta di sistemi in cui gli scarti dei pesci vengono utilizzati per la coltivazione di ortaggi, piante o erbe, e si trovano normalmente all’interno di serre. In altri sistemi acquaponici l’allevamento ittico e la serra sono unità separate.
In questo modo danno vita a una combinazione di orticoltura e acquacoltura in cui è possibile regolare il flusso dei nutrienti verso la serra.
Figura 6.6 Il progetto EcoFutura ha esplorato la possibilità di coltivare pomodori in combinazione con l’allevamento della tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus)
Fonte: Priva (Paesi Bassi).
È interessante notare che i pesci espellono gli scarti in modo diverso da altri animali come i maiali o le mucche. L’azoto infatti, viene espulso principalmente sotto forma di urina attraverso le branchie, mentre una parte minore viene escreta con le feci dall’ano. Il fosforo viene espulso esclusivamente attraverso la materia fecale. La frazione principale dell’azoto resta quindi completamente disciolta nell’acqua e non può essere rimossa nel filtro meccanico. La rimozione delle materie fecali nel filtro meccanico catturerà una parte minore dell’azoto fissato nelle feci, e in misura maggiore il fosforo. L’azoto disciolto rimasto nell’acqua verrà convertito, all’interno del filtro biologico, principalmente in nitrato. In questa forma, l’azoto viene facilmente assorbito dalle piante e può essere utilizzato come fertilizzante o rimosso nelle lagune dalle piante o nei sistemi della zona radicale.
La rimozione del nitrato rappresenta una sfida significativa nel trattamento delle acque reflue ed è diventata sempre più importante in quanto il quadro normativo per le acque di scarico sta diventando sempre più rigido. Questa è la ragione per cui si è creato un crescente interesse per un’efficiente rimozione del nitrato e per lo sviluppo di tecnologie volte a un concetto di allevamento ittico a impatto zero.
La rimozione del nitrato può essere effettuata sia all’interno del circuito del sistema SAR sia all’esterno durante il processo di WWT. I metodi possono essere combinati in modo da ottenere un processo complessivamente più efficiente. Entrambe le
Figura 6.7 La tecnologia del bioreattore a cippato di legno utilizzata per la rimozione del nitrato nelle acque di scarico da un sistema di acquacoltura a ricircolo per trote all’aperto
Il filtro nell’immagine contiene 6.000 m3 di cippato per la pulizia di 100 L/sec di acque di scarto. Il cippato funge da fonte di carbonio per i batteri denitrificanti che trasformano il nitrato in azoto libero in un ambiente anaerobico.
Fonte: Mathis von Ahnen, DTU Aqua.
Capitolo 6: Il trattamento delle acque reflue
procedure di rimozione si basano sulla tecnologia di denitrificazione anaerobica che utilizza una fonte di carbonio come il metanolo.
Tuttavia la denitrificazione all’interno del SAR si concentra principalmente sulla riduzione dell’utilizzo di nuova acqua, mentre la denitrificazione nel sistema WWT si concentra sulla rimozione del nitrato prima dello scarico. Il risultato di questa combinazione è che il volume d’acqua scaricato dal SAR è minore e quindi più facile da gestire nel WWT. Inoltre, la denitrificazione all’interno del SAR aumenta il tasso complessivo di rimozione del nitrato.
La denitrificazione nel sistema di acquacoltura a ricircolo (SAR) viene spesso definita “zero-water usage”, anche se l’utilizzo di nuova acqua non è esattamente nullo. Il processo è comunque in grado di ridurre la necessità di nuova acqua di un fattore 10 rispetto alla normale tecnologia SAR intensiva. In termini pratici ciò significa una riduzione da circa 300 L per kg di mangime utilizzato, a circa 30-40 L.
Nei tradizionali sistemi di acquacoltura a ricircolo, la nuova acqua viene utilizzata per diluire il livello di nitrato nell’acqua di processo a un livello che consenta ai pesci di crescere e prosperare. La riduzione del livello di nitrato senza diluizione richiede un ciclo di denitrificazione in cui il nitrato viene convertito in azoto libero (N2) e rilasciato nell’aria. Purtroppo, la riduzione del consumo di acqua aumenta il rischio di accumulo, nel sistema, di composti quali il fosforo e i metalli disciolti. Di conseguenza dovrebbe far parte del ciclo una fase di rimozione del fosforo che utilizzi la precipitazione chimica per rimuovere i composti ionici (vedi Figura 6.8)
Figura 6.8 Un circuito di denitrificazione in un SAR che convoglia l’acqua di sedimentazione dei fanghi dal filtro meccanico attraverso un sistema di decantazione prima di entrare in una camera di denitrificazione
Il processo deve essere seguito da una fase di precipitazione prima di essere riutilizzato nel sistema di acquacoltura a ricircolo (SAR) per evitare l’accumulo di fosforo e metalli disciolti. Si tratta di una tecnologia che riduce significativamente il consumo di acqua.
Tabella
Produzione di trote, 500 tonnellate
Tipo di allevamento e di trattamento
Consumo di acqua nuova per kg di pesce prodotto all'anno
Flusso continuo con stagno di sedimentazione
SAR con trattamento dei fanghi e lagunaggio.
SAR intensivo con trattamento dei fanghi e denitrificazione del trattamento delle acque reflue
SAR a impatto zero con rimozione di N e P e denitrificazione del trattamento delle acque reflue.
Consumo di acqua nuova per metro cubo all'ora
Consumo di acqua nuova al giorno rispetto al volume d'acqua totale dell'impianto
Scarico di azoto, kg all’anno
I calcoli si basano su un esempio teorico di un sistema da 500 tonnellate/anno con un volume d’acqua totale di 4 000 m3, dove 3 000 m3 rappresenta il volume della vasca. Non è il grado di ricircolo in sé che riduce lo scarico di azoto, ma l’applicazione della tecnologia di trattamento delle acque. Minore è il consumo di acqua nel SAR minore sarà l’acqua da trattare nel WWT.
Combinare un sistema di acquacoltura intensiva, a ricircolo o tradizionale, con sistemi di acquacoltura estensiva, come, ad esempio, il tradizionale allevamento di carpe, può essere un modo semplice per gestire gli scarti biologici. I nutrienti, provenienti dal sistema intensivo, vengono utilizzati come fertilizzanti nelle acque stagnanti estensive, in cui l’acqua in eccesso dell’allevamento intensivo confluisce nell’area dello stagno delle carpe. Le acque per l’allevamento estensivo possono essere riutilizzate come acqua di processo nell’allevamento intensivo. Le alghe e le piante acquatiche che crescono e si sviluppano nelle acque stagnanti dell’allevamento intensivo, vengono consumate dalle carpe erbivore, che a loro volta verranno raccolte e utilizzate per il consumo. Attraverso il sistema intensivo si ottengono condizioni di allevamento efficienti e l’impatto ambientale viene tenuto in considerazione congiuntamente all’area dello stagno, dell’allevamento estensivo.
In questo tipo di sistema di acquacoltura riciclata un imprenditore innovativo ha a disposizione diverse opportunità. Questo esempio di combinazione di diversi
Capitolo 6: Il trattamento delle acque reflue
sistemi di acquacoltura può inoltre essere ulteriormente sviluppato in attività ricreative, in cui la pesca sportiva alla carpa o la pesca alla trota possono infatti rientrare in un sistema di attrazione turistica più ampia che comprende alberghi, ristoranti di pesce e altre strutture.
Figura 6.9 Sistemi di piscicoltura intensiva-estensiva combinate in Ungheria
Il numero di opportunità appare illimitato.
Fonte: Laszlo Varadi, Research Institute for Fisheries, Aquaculture and Irrigation (HAKI), Szarvas, Ungheria.
Esistono molti esempi di sistemi di acquacoltura a ricircolo che sono esenti da malattie o infezioni, è infatti possibile isolare completamente una piscicoltura a ricircolo da agenti patogeni indesiderati. Ciò che conta è assicurarsi che le uova o i pesci immessi nell’impianto siano assolutamente esenti da malattie, preferibilmente provenienti da una varietà certificata esente da malattie. Verificare che l’acqua utilizzata sia salubre o sterilizzata prima che venga immessa nel sistema; è di gran lunga preferibile utilizzare acqua proveniente da una trivellazione, da un pozzo, o da una fonte simile piuttosto che utilizzare acqua proveniente direttamente dal mare, da un fiume o da un lago. Inoltre è importante assicurarsi che, chiunque frequenti l’azienda, non porti con sé malattie, sia che si tratti di visitatori che del personale. In particolare, le persone che lavorano a contatto con i pesci in altre strutture o impianti (se entrano nell’allevamento poco dopo) devono essere accuratamente disinfettate/decontaminate per prevenire la potenziale diffusione di malattie nella struttura.
Quando possibile, è opportuno effettuare una sanificazione completa dell’impianto. Sia nel caso di nuovi impianti, che si preparano alla prima messa in funzione, sia nel caso di impianti esistenti appena svuotati e pronti per un nuovo ciclo di produzione. Va ricordato che, nel caso in cui una malattia sia presente
Figura 7.1 Sanificazione con soluzione disinfettante per prevenire la diffusione di malattie
in una vasca di un sistema a ricircolo, si diffonderà quasi sicuramente a tutte le altre vasche, nonostante l’utilizzo di raggi UV e ozono nell’impianto. Ecco perché le misure di prevenzione sono così importanti.
Nei sistemi a ricircolo che utilizzano uova di pesci provenienti dalla pesca selvatica, ad esempio per il ripopolamento di uno stock, non è possibile ottenere uova di varietà certificate prive di malattie. In questi casi esisterà sempre il rischio di introdurre malattie che vivono all’interno delle uova, come, per esempio, l’IPN (necrosi pancreatica infettiva), la BKD (malattia batterica renale) ed eventualmente l’herpes virus, che non possono essere eliminate con la disinfezione delle uova. Un esempio di schema di prevenzione viene mostrato nella Tabella 7.1.
Un buon modo per prevenire ed evitare la contaminazione da agenti patogeni all’interno del sistema è quello di separare fisicamente le diverse fasi di produzione. Gli incubatoi dovrebbero quindi funzionare come sistemi chiusi, isolati, esattamente come l’unità riservata agli avannotti e l’unità di crescita. Se nella piscicoltura sono presenti dei riproduttori, anche questi dovrebbero essere isolati in un’unità a sé stante. In questo modo, diventa più semplice, nella pratica, l’eliminazione di una malattia.
Cose da ricordare
Fonte pulita di acqua nuova
Sanificazione del sistema
Disinfettare attrezzature e superfici
Igienizzare le uova
Personale
Visitatori
Come si fa?
Meglio utilizzare una falda acquifera. Disinfettare con i raggi UV. In alcuni casi, utilizzare la filtrazione a sabbia e l’ozono.
Riempire il sistema con acqua e portare il pH a 11-12 utilizzando idrossido di sodio (NaOH). Circa 1 kg per m3 di acqua, a seconda della capacità di accumulo. Prima dello smaltimento neutralizzare con acido cloridrico (HCl).
Introdurre o spruzzare un disinfettante, ad esempio il Virkon S, seguendo attentamente le istruzioni. Attenzione, il sale può inibirne l’effetto.
Immergere il lotto di uova in una soluzione di 3 dl di iodio all'1% per 50 litri d'acqua per 10 minuti. Sostituire la soluzione ogni 50 kg di uova disinfettate.
Cambiarsi gli indumenti e le calzature quando si entra nella struttura. Lavare o disinfettare le mani.
Cambiare le calzature o disinfettarle. Lavare o disinfettare le mani. Applicare la politica del "vietato toccare", per i visitatori all'interno della struttura. Procedura speciale per le persone provenienti da altri allevamenti, compreso il veterinario.
Figura 7.2 Dissezione di una trota iridea affetta dal disturbo della vescica natatoria gonfia. Un sintomo probabilmente dovuto alla sovrasaturazione dei gas nell’acqua
Alcuni allevamenti vengono realizzati secondo il principio “all in all out”, ovvero ogni unità viene completamente svuotata e disinfettata prima di introdurre nuove uova o nuovi pesci. Per le uova e i pesci più piccoli, che vengono cresciuti per un periodo di tempo più breve prima di essere spostati, si tratta certamente di una buona gestione Che, nella pratica,dovrebbe essere sempre preferita. Anche per i pesci più grandi si tratta di una buona pratica, tuttavia questo tipo di gestione rischia di diventare inefficace con una certa facilità. Togliere tutti i pesci da un’unità dedicata alla crescita, prima di procedere al ripopolamento dello stock, è complicato da un punto di vista logistico quando si ha a che fare con grandi volumi di pesci. Può rivelarsi tutt’altro che economico a causa dell’utilizzo inefficiente e inefficace della capacità del sistema.
Occuparsi delle malattie dei pesci in un sistema a ricircolo è diverso che farlo in un allevamento tradizionale. In un allevamento tradizionale l’acqua viene utilizzata una sola volta prima di uscire definitivamente dalla piscicoltura. In un sistema a ricircolo, l’uso di filtri biologici e il riciclo continuo dell’acqua richiedono un approccio diverso. Immettere dei farmaci in un allevamento di pesci implica delle conseguenze sull’intero sistema, dai pesci al filtro biologico. È necessario prestare molta attenzione quando si effettua un trattamento, soprattutto perché è veramente difficile fornire l’esatta prescrizione rispetto alla dose necessaria per curare una malattia in un sistema a ricircolo, dato che l’effetto del farmaco dipende da molti parametri diversi, tra cui la durezza dell’acqua, il contenuto di materia organica, la temperatura dell’acqua e la portata. L’unica strada da percorrere è quindi fare molta esperienza pratica. Da un trattamento all’altro bisogna aumentare con attenzione le concentrazioni per evitare
di danneggiare i pesci e/o il filtro biologico. Ricordate sempre il termine “meglio prevenire che curare”. In caso di insorgenza di una malattia, bisogna affidarsi a un veterinario locale o a un patologo ittico che devono prescrivere il farmaco adatto e spiegare come usarlo. Inoltre è necessario leggere attentamente le istruzioni di sicurezza, poiché alcuni farmaci possono provocare gravi danni alle persone se usati in modo improprio.
Il trattamento contro le infestazioni di ectoparassiti, che si trovano all’esterno del pesce, sulla pelle e nelle branchie, può essere effettuato aggiungendo sostanze chimiche all’acqua. Eventuali infezioni fungine dovranno essere trattate come le infestazioni da ectoparassiti. Un modo efficace per eliminare la maggior parte dei parassiti, compresa la malattia batterica delle branchie, nei sistemi d’acqua dolce, è utilizzare del normale sale comune (NaCl). Se la cura con il sale non funziona, dovrebbe essere sufficiente l’uso di formaldeide (HCHO) o di perossido di idrogeno (H2O2) per curare eventuali infezioni parassitarie residue. Anche il bagno dei pesci in una soluzione di praziquantel e flubendazolo si è dimostrato molto efficace contro gli ectoparassiti.
La filtrazione meccanica inoltre, risulta essere abbastanza efficace contro la diffusione degli ectoparassiti. L’utilizzo di un panno filtrante di 70 micron rimuove alcuni stadi di Gyrodactylus, mentre un panno filtrante da 40 micron può rimuovere le uova della maggior parte dei parassiti.
Il modo più sicuro di effettuare un trattamento disinfestante è quello di immergere i pesci a bagno con una soluzione di prodotto chimico. In realtà nella pratica si tratta di un metodo non praticabile, poiché il volume di pesci da maneggiare è spesso troppo elevato. Di fatto i pesci vengono tenuti nella vasca mentre l’acqua di alimentazione
È consigliabile igienizzare le uova di pesce prima di introdurle nel sistema a ricircolo per prevenire le malattie. Fonte: . Fonte: Torben Nielsen, AquaSearch Ova.
viene interrotta, e l’ossigenazione o l’aerazione viene effettuata mediante diffusori. A questo punto viene aggiunta alla vasca una soluzione di sostanze chimiche e i pesci vengono lasciati nuotare nella miscela per un determinato periodo di tempo. Successivamente viene riattivata l’acqua di alimentazione e la miscela si diluisce lentamente attraverso il ricambio dell’acqua nella vasca. L’acqua che esce dalla vasca viene diluita dal resto del sistema a ricircolo, in modo che la concentrazione destinata al filtro biologico sia significativamente inferiore a quella nella vasca trattata. In questo modo, è possibile ottenere una concentrazione relativamente alta di sostanze chimiche in una singola vasca con lo scopo di eliminare il parassita, ma anche di limitare il possibile effetto negativo della sostanza chimica sul filtro biologico. Sia i pesci che i filtri biologici sono in grado di adattarsi a un trattamento effettuato con sale, formaldeide e perossido di idrogeno aumentando lentamente le concentrazioni da un trattamento all’altro. Quando una vasca piena di pesci
è stata trattata, l’acqua può inoltre essere pompata fuori dal sistema in un compartimento separato appositamente utilizzato per la degradazione, invece di essere ricircolata nel sistema.
L’uso della tecnica a immersione per le uova è un altro modo semplice per trattare milioni di esemplari in poco tempo, ad esempio per la sanificazione delle uova di trota con lo iodio (Tabella 7.1). Si tratta di un metodo che può essere utilizzato anche per il trattamento di uova infettate da funghi (Saprolegnia), semplicemente immergendo le uova in una soluzione di sale (7‰) per 20 minuti.
Figura 7.4 Il sale può essere impiegato nella profilassi per la prevenzione di alcune malattie in un SAR o può essere utilizzato per il trattamento quando si è verificata un’infezione
Inoltre può anche essere usato per prevenire un improvviso effetto tossico da nitrito se il filtro biologico non è completamente maturo (vedi capitolo 5). Molti SAR utilizzano un dosaggio automatico del sale nel flusso principale per regolare la salinità del sistema.
Negli incubatoi da cui gli avannotti vengono rimossi non appena pronti per essere alimentati, l’efficienza del filtro biologico è meno importante, poiché il livello di ammoniaca escreto da uova e avannotti è molto basso. Il trattamento risulta quindi più facile da eseguire, perché ci si deve concentrare solo sulla sopravvivenza delle uova e dei pesci. Inoltre vale la pena osservare che il volume totale dell’acqua in un incubatoio è relativamente ridotto ed è possibile effettuare rapidamente un ricambio completo dell’acqua con acqua nuova. Di conseguenza negli incubatoi è possibile effettuare un trattamento di sanificazione in sicurezza in una volta sola.
La depurazione di un sistema completo negli impianti a ricircolo più grandi è un’operazione più delicata. La regola fondamentale è quella di mantenere basse le concentrazioni durante il trattamento e di effettuarlo in un lasso di tempo più lungo. Ciò richiede attenzione ed esperienza. La concentrazione, tra un trattamento ed un altro, deve essere aumentata lentamente, con alcuni giorni di interruzione del trattamento per monitorare attentamente gli effetti sulla mortalità dei pesci, sul comportamento e sulla qualità dell’acqua. In genere sia i pesci che il filtro biologico si adattano, quindi la concentrazione può essere aumentata senza effetti negativi e le probabilità di uccidere il parassita aumentano. Il sale è eccellente per periodi di trattamento più lunghi, ma è anche stata utilizzata con successo la formaldeide per intervalli di 4-6 ore. Il filtro biologico si adatta senza troppi problemi alla formaldeide e digerisce la sostanza come avviene con qualsiasi altro carbonio proveniente dai composti organici del sistema.
Come sottolineato in precedenza, non è possibile fornire concentrazioni esatte e raccomandazioni precise sull’uso di sostanze chimiche in un sistema a ricircolo. Sono molti gli elementi che devono essere presi in considerazione: le specie ittiche presenti, le dimensioni dei pesci, la temperatura dell’acqua, la durezza dell’acqua, la quantità di sostanze organiche, il tasso di cambio dell’acqua, l’adattamento, la salinità, ecc. Le indicazioni riportate di seguito sono quindi molto approssimative.
Cloruro di sodio (NaCl): Il sale è relativamente sicuro da usare, anche in acqua dolce, nel trattamento contro l’Ich (Ichthyophthirius multifilis, la malattia dei puntini bianchi) e il fungo comune della Saprolegnia. L’Ich nella fase pelagica può essere eliminato al 10 ‰ mentre nuovi studi suggeriscono che per l’eliminazione degli stadi, che vivono sul fondo, può arrivare fino al 15 ‰. I pesci contengono circa 8 ‰ di sale nei loro liquidi corporei, e la maggior parte dei pesci d’acqua dolce è in grado di tollerare una salinità dell’acqua più o meno corrispondente a tale livello per diverse settimane. Negli incubatoi una concentrazione di 3-5 ‰ previene le infezioni da funghi. È importante sottolineare come un aumento della concentrazione salina all’interno di un SAR può portare la saturazione del gas a un livello sfavorevole, e, per esempio, la tendenza del sistema alla sopra saturazione di azoto può diventare improvvisamente un problema.
Formaldeide (HCHO): Basse concentrazioni di formaldeide (15 mg/L) per lunghi periodi di tempo (4-6 ore) hanno dato buoni risultati nel trattamento di Ichthyobodo
necator (Costia necatrix), Trichodina sp., Gyrodactylus sp., dei ciliati sessili, e Ich. La formalina viene degradata in modo relativamente veloce nel filtro biologico, a circa 8 mg/h/m2 di superficie del biofiltro a 15°C. Tuttavia, la formaldeide può ridurre i tassi di conversione dell’azoto batterico all’interno del filtro biologico.
Perossido di idrogeno (H2O2): Non viene impiegato con frequenza, ma diversi esperimenti hanno mostrato risultati promettenti come sostituto della formaldeide a concentrazioni comprese tra 8-15 mg/L per 4-6 ore. Durante il trattamento le prestazioni del filtro biologico possono essere inibite e così nelle 24 ore successive, ma la sua efficienza normale verrà ristabilita entro pochi giorni.
L’impiego di altri prodotti chimici come il solfato di rame o la clorammina-T non è invece raccomandato. Vengono ritenuti molto efficaci per la sanificazione, ad esempio nel caso di malattie batteriche delle branchie. Tuttavia, è molto probabile che il filtro biologico ne risenta. Di conseguenza, l’intero sistema a ricircolo e il processo di produzione potrebbero esserne danneggiati.
Nel caso di infezioni batteriche, come la foruncolosi, la vibriosi o la malattia batterica renale, l’unico modo di curare i pesci è quello di utilizzare gli antibiotici. In alcuni casi, i pesci possono essere infettati da parassiti che vivono al loro interno; anche in questo caso il modo per eliminarli è attraverso l’uso di antibiotici.
Gli antibiotici vengono mescolati al mangime e somministrati ai pesci più volte al giorno, ad esempio per 7 o 10 giorni. La concentrazione di antibiotici deve
Figura 7.5 La vaccinazione degli esemplari giovani viene comunemente usata quando il pesce lascia la SAR per prevenire le malattie quando i pesci vengono allevati in gabbie galleggianti in mare o in sistemi a flusso continuo
La vaccinazione avviene tramite iniezione manuale come mostrato qui, può anche essere realizzata automaticamente con un’apparecchiatura per la vaccinazione.
essere sufficiente a eliminare i batteri, e la concentrazione di farmaco prescritta e la durata del trattamento devono essere seguite in modo scrupoloso, anche se i pesci, durante il periodo di cure, smettono di morire.
Se il trattamento viene interrotto prima del periodo prescritto, esiste un alto rischio che l’infezione ricominci.
Il trattamento con antibiotici in un sistema a ricircolo avrà un effetto contenuto sui batteri del filtro biologico. In realtà la concentrazione di antibiotici nell’acqua, rispetto a quella presente all’interno dei pesci trattati con mangimi medicati, è relativamente bassa così come l’effetto sui pesci. In ogni caso, è necessario monitorare attentamente i parametri di qualità dell’acqua per individuare eventuali cambiamenti, perché potrebbero indicare un effetto sul filtro biologico. Potrebbe essere necessario regolare il tasso di alimentazione, utilizzare maggiori quantità di acqua nuova o modificare il flusso dell’acqua nel sistema.
Gli antibiotici che possono essere impiegati sono diversi: la sulfadiazina, per esempio, il trimetoprim o l’acido oxolinico, secondo prescrizione del veterinario locale.
Non esiste una cura contro la necrosi pancreatica infettiva, la VHS (setticemia emorragica virale) o qualsiasi altro virus. In realtà una delle caratteristiche dei virus, è quella di avere una temperatura di funzionamento ottimale ed è possibile mitigarne l’effetto aumentando la temperatura dell’acqua, come nel caso dell’IPN che è uno dei virus meno patogeni. Per i virus altamente patogeni come la VHS, la perdita di pesci può essere ridotta abbassando il tasso di alimentazione. In realtà gestire una piscicoltura infetta da virus non è una soluzione appropriata, bisogna piuttosto svuotare l’intero allevamento, disinfettare accuratamente il sistema e ricominciare da capo.
L’azienda AquaPri produce lucioperca in un moderno SAR da 400-500 tonnellate, di prodotto di alta qualità, all’anno, destinato al mercato europeo. Questo pesce d’acqua dolce è rinomato per la sua carne bianca e per il suo sapore delicato. Tradizionalmente, è presente nel menù di molti ristoranti di pesce e ora viene utilizzato anche nei ristoranti di sushi grazie al suo un gusto molto particolare e delicato. In realtà l’allevamento di questo esemplare è riservato a poche aziende in possesso delle competenze necessarie per gestire le fasi larvali più sensibili e lo svezzamento dei giovani pesci prima di avviare il successivo processo di crescita. Non molti hanno avuto il coraggio di investire in questo tipo di attività, ma AquaPri, un’azienda danese a conduzione familiare, grazie alle notevoli conoscenze di piscicoltura acquisite ormai da generazioni, ha dimostrato che l’allevamento di lucioperca in SAR è possibile.
Figura 8.1 Il sistema di acquacoltura a ricircolo per il lucioperca (o sandra) costruito da AquaPri nel 2016 produce 600 tonnellate all’anno
Fonte: AquaPri A/S.
La ricciola oceanica
La ricciola oceanica (Seriola lalandi) nota anche semplicemente come Ricciola o Hiramasa, è una specie ittica d’acqua salata di prima qualità che è stata introdotta nei SAR circa 20 anni fa.
In quell’epoca la ricciola era già nota come specie d’acquacoltura allevata in gabbie galleggianti in mare, e ben presto ci si rese conto che si adattava bene ai SAR, dimostrando un buon livello di produttività. In realtà la produzione commerciale si è sviluppata in modo abbastanza lento.
La situazione è però cambiata quando The Kingfish Company ha avviato la produzione presso il proprio impianto Kingfish Zeeland nei Paesi Bassi. L’azienda è oggi leader nell’allevamento SAR sostenibile su larga scala, e attualmente vanta una capacità di produzione annuale di 1 500 tonnellate di ricciola oceanica di alta qualità e un volume di raccolta e commercializzazione pari a oltre 900 tonnellate solo nel 2021. L’espansione è in corso, e la capacità dello stabilimento olandese raggiungerà le 3 500 tonnellate entro la fine del 2022. Negli Stati Uniti d’America, il processo di pianificazione per l’impianto da 8 500 tonnellate di capacità dell’azienda sta procedendo come previsto.
Figura 8.2 Le operazioni di Kingfish Zeeland sono certificate e approvate in quanto sostenibili ed ecosostenibili con sicurezza alimentare e garanzia di qualità dall’Aquaculture Stewardship Council (ASC), dal Best Aquaculture Practices (BAP) e dal British Retail Consortium (BRC)
Kingfish Zeeland ha ricevuto il Seafood Excellence Award 2019 e viene indicata come scelta ecosostenibile dalla Good Fish Foundation. Fonte: Kingfish Zeeland.
Capitolo 8: Casi di studio
La produzione di giovani salmoni in Norvegia
L’efficienza del settore dell’allevamento di salmone è in costante miglioramento grazie all’accelerazione dei tempi di produzione e una riduzione al minimo dei rischi, ad esempio, facendo crescere i giovani salmoni a dimensioni maggiori del normale prima di rilasciarli nelle gabbie galleggianti in mare. In questo modo la permanenza e il rischio di infezioni in mare aperto diminuiscono notevolmente.
L’azienda Tytlandsvik AQUA di Hjelmeland, in Norvegia, ha investito in modo significativo in sistemi di acquacoltura a ricircolo per la produzione di giovani salmoni di taglia extra large. Nell’allevamento il peso degli esemplari si aggirava solitamente intorno ai 100 g, prima del loro trasferimento in mare nelle reti galleggianti, ora però stanno diventando sempre più popolari i giovani esemplari
Figura 8.3 Una foto panoramica dei primi due SAR costruiti a Tytlandsvik in Norvegia per la produzione di grandi smolt di 800-1 000 g prima che i pesci vengano rilasciati nelle gabbie galleggianti in mare per la crescita finale in cui possono raggiungere fino a 5-6 kg di peso
Fonte: Tytlandsvik AQUA.
Manuale di acquacoltura a ricircolo
di 200-400 g (post smolt). Tytlandsvik AQUA ha voluto compiere un ulteriore passo avanti e sta allevando giovani esemplari di salmone di 800-1.000 g approfittando ancora di più degli elevati tassi di crescita in un ambiente SAR.
Oltretutto l’azienda ha migliorato la logistica complessiva del pesce, utilizzando al meglio la capacità produttiva delle gabbie. I tassi di mortalità si sono rivelati estremamente bassi, pari a circa lo 0,5% del tempo necessario per far crescere i pesci da 100 g a 800-1 000 g. Attualmente l’azienda gestisce tre sistemi di acquacoltura a ricircolo di questo tipo, ciascuno con una capacità di circa 6 500 kg di mangime al giorno, con un aumento giornaliero della biomassa pari a 8 000 kg con un indice di conversione del mangime di circa 0,8.
Il volume di produzione di ogni singolo SAR è pari a 8 000 m3 suddiviso in quattro vasche di 2 000 m3 ciascuno. Un quarto modulo sarà presto aggiunto, per una capacità totale di 26 000 tonnellate di mangime e un volume di produzione di 32 000 m3 all’interno del sito. La produzione di giovani salmoni sarà quindi di circa 8 000 tonnellate all’anno.
Il consumo energetico è attualmente di circa 4-5 kWh per ogni kg di pesce prodotto e si prevede che scenderà a 3 kWh una volta raggiunta la piena capacità dell’allevamento.
Un allevamento di gamberetti in un SAR
FPer decenni i gamberetti sono stati allevati all’aperto in grandi sistemi idrici o in stagni, sovente con un discreto successo grazie soprattutto alla tecnologia a basso costo e alle buone rese nelle raccolte. Purtroppo, gli allevamenti di gamberetti sono famosi anche per via di un settore instabile, con molti rischi
Figura 8.4 SwissShrimp AG ha installato e gestito con successo questo allevamento di gamberetti indoor fin dal 2018
I gamberetti vengono allevati fino a raggiungere dimensioni comprese tra 10 g e 50 g per essere poi venduti a 80-150 euro al kg. Fonte: SwissShrimp AG.
Capitolo 8: Casi di studio
come le inondazioni, la contaminazione, l’insorgere di epidemie, ecc. I metodi di produzione sono stati spesso criticati e la crescente consapevolezza dei consumatori ha costretto i produttori di gamberetti a ripensare le modalità di produzione. Ecco allora che l’allevamento di gamberetti in impianti al coperto, con tecnologia di acquacoltura a ricircolo, ha rilanciato con entusiasmo il settore. I gamberi prodotti in un SAR sono esenti da malattie e crescono estremamente bene in condizioni ottimali e pulite, offrendo un prodotto eccellente per il mercato di fascia alta. La richiesta di gamberetti prodotti in modo sostenibile è in crescita e si prevede che i prezzi rimarranno elevati.
Allevamenti modello di trote in Danimarca
La Danimarca è senza dubbio un paese all’avanguardia nell’allevamento ecosostenibile di trote. Le severe normative ambientali hanno costretto gli allevatori di trote a introdurre nuove tecnologie per ridurre al minimo gli scarichi. Il ricircolo è stato introdotto sviluppando i cosiddetti allevamenti modello con lo scopo di aumentare la produzione e ridurre l’impatto ambientale. Invece di utilizzare enormi quantità di acqua del fiume, viene pompata nell’allevamento e fatta ricircolare una quantità limitata di acqua di falda proveniente dagli strati superiori. L’effetto è significativo; una temperatura dell’acqua più costante durante tutto l’anno, insieme a un funzionamento moderno e più facilmente gestibile, si traduce in tassi di crescita più elevati e in una maggiore efficienza, con una riduzione dei costi di produzione, ammortamento dell’investimento incluso. Gli effetti positivi sull’ambiente vengono descritti nel capitolo 6.
Figura 8.5 Un’azienda modello danese
Fonte: Kaare Michelsen, Danish Aquaculture.
Un sistema di acquacoltura a ricircolo indoor e a basso costo
Le piscicolture modello danesi di solito sono allevamenti all’aperto e quindi in qualche misura a rischio per via dei cambiamenti climatici, delle malattie e dei predatori. Mettere in pratica un progetto di un sistema di acquacoltura a ricircolo indoor, implica, di solito, un aumento dei costi e l’attenzione è spesso rivolta all’allevamento di specie di alto valore, che non è nell’interesse degli allevatori che producono pesci di valore inferiore. Per questo motivo sono nate opportunità legate a soluzioni tecniche più semplici, più economiche da costruire e con minori costi di gestione.
Un esempio di questo tipo di SAR è stato creato in Danimarca dall’azienda FREA Solutions che si occupa della produzione di esemplari di trota iridea, in parte avannotti e fingerling per l’allevamento e in parte trote da 300-400 g per la lavorazione. La tecnologia viene ridotta all’osso e consiste in pompe a elica a bassa prevalenza per il flusso d’acqua principale, ventilatori a bassa pressione per il degasaggio e ventilatori per i filtri biologici a letto mobile. L’ossigeno puro viene disciolto utilizzando un sistema passivo basato sulla gravità (vedere la piattaforma per l’ossigeno descritta nel Capitolo 2) e la rimozione del particolato basato sulla sedimentazione e sulla filtrazione a letto fisso. Oltre a un investimento relativamente basso, il consumo energetico viene documentato come inferiore a 2 kWh per kg di pesce prodotto.
Figura 8.6 La piscicoltura FREA Solutions produce 25 milioni di esemplari di trota iridea all’anno che vengono commercializzate in taglie da 4 g a 400 g per la crescita o la lavorazione
L’acqua nuova utilizzata nell’impianto, detta anche acqua di reintegro, viene pompata da drenaggi nel terreno sabbioso sottostante e l’acqua di scarto viene rilasciata per infiltrazione nella stessa zona. L’allevamento non è direttamente collegato ai fiumi. Fonte: FREA Solutions.
Ricircolo e ripopolamento
Fiumi, laghi e riserve naturali pulite sono diventati un importante obiettivo ambientale per molti paesi. Conservare la natura attraverso il ripristino degli habitat naturali e il ripopolamento di specie o ceppi ittici in pericolo è una delle tante iniziative che sempre più spesso vengono intraprese.
La trota di mare è molto popolare per la pesca sportiva ed è presente in molti fiumi in Danimarca, dove quasi ogni corso d’acqua ha la propria varietà di trota. La mappatura genetica effettuata dagli scienziati ha permesso di distinguere i diversi ceppi. Quando la trota di mare diventa adulta, migra dal mare al fiume d’origine dove va a depositare le uova. A Fionia, un’isola della Danimarca, dove i fiumi sono stati oggetto di un importante progetto di salvaguardia, i ceppi selvatici rimasti sono stati salvati grazie a un programma di ripopolamento dello stock, che prevede l’acquacoltura a ricircolo. I pesci adulti vengono catturati con l’ausilio della pesca elettrica e le uova vengono rimosse e cresciute in un impianto a ricircolo. Circa un anno dopo la progenie viene ripopolata nello stesso fiume in cui erano stati catturati i genitori.
In questo modo sono diverse le varietà che sono state salvate e, a tempo debito, si spera che la trota di mare sia in grado di sopravvivere all’interno di questo habitat, per proprio conto.
L’aspetto più importante è che questo programma ha portato a un incremento significativo delle possibilità da parte dei pescatori che si trovano sulle coste della Danimarca, di pescare le trote di mare. Il turismo ittico è quindi diventato un interessante fonte di guadagno per le imprese locali come gli alberghi, i campeggi, i ristoranti, ecc. Tutto sommato, si tratta di una situazione vantaggiosa per tutti; sia per la natura che per gli interessi commerciali locali.
Figura 8.7 Le trote di mare adulte che hanno risalito il fiume per la deposizione delle uova vengono catturate con l’elettropesca e trasportate in un impianto a ricircolo dove le uova vengono fecondate. Un anno dopo gli esemplari giovani vengono ripopolati nello stesso fiume in cui sono stati catturati i genitori.
Fonte: Linda Bollerup, FGU Fyns Laksefisk, Danimarca
L’acquaponica
Coltivare piante e allevare pesci insieme è un’attività antica le cui origini risalgono a migliaia di anni fa nell’antica Cina. Le piante crescono utilizzando le sostanze nutritive escrete dai pesci, e sia i pesci che le piante possono essere utilizzati per il consumo. Nell’acquacoltura moderna, la combinazione tra l’allevamento di pesci in un sistema a ricircolo e la coltivazione di piante da serra in colture idroponiche, utilizzando l’acqua come nutriente senza terra, prende il nome di “acquaponica”. Questa tecnologia è stata commercializzata con successo in paesi come gli Stati Uniti d’America, ma non è ancora economicamente conveniente nelle regioni più fredde, come quelle del nord Europa.
Figura 8.8 Studi di ricerca sull’acquaponica presso l’Institute of Global Food and Farming vicino a Copenaghen, Danimarca
Il sistema viene ricreato in una serra esistente e comprende vasche per l’allevamento del pesce e banchi di insalata insieme a un sistema a ricircolo dell’acqua con due circuiti d’acqua indipendenti. Uno dei circuiti passa attraverso un sistema di filtrazione dell’acqua e può essere indirizzato ai tavoli delle piante o di nuovo alle vasche. L’altro anello fornisce acqua direttamente ai tavoli delle piante per la coltivazione di lattuga o erbe aromatiche come salvia, basilico e timo. Fonte: Paul Rye Kledal, Institute for Global Food and Farming.
Gli allevamenti di salmone a terra
Le dimensioni degli allevamenti ittici sono in costante crescita, in quanto la produzione mondiale di acquacoltura è in aumento. Oggigiorno, un allevamento medio in gabbie nel mare della Norvegia produce circa 5 000 tonnellate di salmone per sito. I sistemi a terra di queste dimensioni stanno però recuperando terreno e stanno nascendo nuovi progetti a ricircolo con questi volumi.
La combinazione di allevamenti a terra con quelli con gabbie in mare origina un metodo di produzione molto efficiente che ad oggi è probabilmente la configurazione più competitiva per le specie di salmone. I piccoli pesci vengono prodotti a terra in sistemi efficienti e controllati prima di essere rilasciati in grandi gabbie o reti galleggianti in mare per la crescita. In alcune zone l’allevamento in gabbia non è popolare e gli allevamenti a terra, sotto forma di impianti a ricircolo, sono considerati un modo per produrre pesce d’allevamento in futuro. L’impatto ecologico è basso, così come il consumo di acqua. Sebbene i costi di produzione siano ancora più elevati rispetto alle gabbie, questi sistemi sono caratterizzati da un’elevata sicurezza alimentare, da un controllo completo di tutti i parametri (ossigeno, ammonio, nitrito, anidride carbonica, livelli di solidi
Figura 8.9 L’azienda Danish Salmon è stata uno dei primissimi pionieri nell’allevamento commerciale di salmone a terra
Questo allevamento di salmone da 2 000 tonnellate è stato edificato a Hirtshals, in Danimarca nel 2013. Il sistema è basato sulla tecnologia del ricircolo ed è coperto da un edificio per il controllo della temperatura e che fornisce un’elevata biosicurezza. I salmoni vengono fatti crescere partendo dalle uova fino a raggiungere una dimensione di circa 4-5 kg nell’arco di 2 anni, in grandi vasche di quasi 1 000 m3 ciascuna. I big bag bianchi in primo piano contengono materiale per la filtrazione biologica pronti per essere immessi nelle camere del biofiltro. Fonte: Axel Søgaard/AKVA group.
Manuale di acquacoltura a ricircolo
sospesi, temperatura, pH, salinità ecc.), e la produzione è costante e prevedibile. Inoltre, queste aziende possono essere costruite vicino alle grandi città per la produzione e il fabbisogno locale, permettendo, in questo modo di risparmiare sui costi di trasporto e riducendo le emissioni di CO2.
Il numero di sistemi di acquacoltura a ricircolo per la produzione di pesce giovane di molte specie ittiche diverse continuerà a crescere, poiché la necessità di avere una progenie sana e forte per tutto l’anno è fondamentale per il miglioramento dell’efficienza della piscicoltura. L’offerta della pesca commerciale ha raggiunto il suo limite e ora più della metà del consumo umano di pesce e frutti di mare proviene dall’acquacoltura. Il fabbisogno lasciato scoperto nel mercato del pesce e dei frutti di mare può essere colmato solo dai prodotti provenienti dall’acquacoltura.
Nel settore del salmone assisteremo a una crescita significativa dei grandi impianti di allevamento di giovani salmoni, che sposteranno la prima parte del periodo di allevamento in gabbia sulla terraferma per far crescere i pesci più velocemente in un ambiente più sicuro. In tutto il mondo nasceranno enormi allevamenti di salmoni a terra per la crescita degli esemplari fino alle dimensioni adatte alla commercializzazione.
La produzione di pesce nei SAR vicino ai consumatori, nelle grandi città, permetterà di avere pesce fresco di alta qualità, farà risparmiare emissioni di CO2 eliminando le lunghe rotte di trasporto e migliorerà l’autosufficienza dei
Figura 8.10 Costruire grandi SAR nelle periferie delle grandi città di tutto il mondo è una tendenza in crescita in grado di garantire pesce fresco ai consumatori e di migliorare l’autonomia di approvvigionamento nei paesi interessati
Fonte: Nordic Aqua Ningbo.
Capitolo 8: Casi di studio
paesi interessati. Progetti di questo tipo stanno ormai raggiungendo quantità di 5 000 tonnellate all’anno e oltre, e non tutti riguardano il salmone. La ricciola è il prossimo in ordine di tempo e si prevede che altre specie si uniranno a questa tendenza, compresi i gamberetti.
I progetti del futuro beneficeranno anche di una maggiore automazione, per esempio, il lavaggio dei filtri biologici e il controllo costante di pompe e altri macchinari per risparmiare energia. L’uso della digitalizzazione, della visione artificiale (ricavare informazioni significative da immagini e video) e dell’apprendimento automatico è destinato a crescere, e l’intelligenza artificiale verrà sempre più coinvolta nel processo di miglioramento delle prestazioni, come nel caso del monitoraggio del comportamento di nuoto per un allarme precoce o la previsione dell’appetito in anticipo.
Aquaetreat, 2007. Manual on Effluent Treatment in Aquaculture: Science and Practise (Report). I risultati del progetto Aquatreat.org patrocinato dall’UE
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Lista di controllo per la realizzazione e lo sviluppo di un sistema a ricircolo
1.0
Informazioni del progetto
1.01 Descrivere la finalità, lo scopo, l’obiettivo del progetto
1.02 Specie da allevare
1.03 Produzione annua, in tonnellate, in numeri
1.04 Dimensioni del pesce in entrata/uscita; piano di produzione
1.05 Numero annuo di lotti
1.06 Stima dell’indice di conversione del mangime (FCR)
1.07 Progetti esistenti o altre informazioni disponibili
1.08 È stata concessa un’autorizzazione allo scarico? Restrizioni, livelli di autorizzazione, ecc.
1.09 Responsabile dell’azienda o esperto ittico disponibili
1.10 Altre informazioni essenziali, problemi particolari ecc.
2.0
Informazioni sul sito
2.01 Acqua salata o dolce? Contenuto salino dell'acqua di mare
2.02 Fonti d’acqua disponibili. Acqua di mare, di fiume, di pozzo, falda acquifera, trivellazione
2.03 Disponibilità d’acqua? Litri al secondo
2.04 Temperatura dell’acqua. Estate / Inverno Fluttuazioni giorno / notte
2.05 Analisi dell’acqua
Risultati
pH
2.06 Condizioni climatiche, temperatura dell’aria max / min
Inverni rigidi, afa estrema in estate, ecc.
2.07 Condizioni del terreno su cui sorgono gli edifici
2.08 Temperatura del suolo, max / min
2.09 Superficie disponibile Forma della superficie edificabile
2.10 Spazio disponibile per il trattamento delle acque reflue
Bacini di sedimentazione, superficie di infiltrazione, ecc.
2.11 Riferimento del livello zero del suolo
2.12 Alimentazione locale, specificare
3.0 Contenuto dell’impianto
3.01 Incubatoi
3.02 Vivaio / prima alimentazione
3.03 Pre crescita / Avannotti
3.04 Crescita
3.05 Riproduttori
3.06 Produzione di mangime vivo
3.07 Unità di spurgo
3.08 Unità di quarantena - in entrata
Unità di acclimatazione - in uscita
3.09 Trattamento dell'acqua di alimentazione
3.10 Trattamento delle acque reflue
3.11 Selezione / Raccolta / Consegna
3.12 Lavorazione / Imballaggio
Cella frigorifera / Macchina del ghiaccio
3.13 Laboratorio / Officina Ufficio / Mensa
3.14 Generatore di emergenza
3.15 Generatore di ossigeno / Serbatoio di ossigeno di emergenza
3.16 Riscaldamento dell'acqua / Sistema di raffreddamento
3.17 Requisiti dell’edificio, Isolamento
3.18 Architettura, Ambiente circostante
• Aiutare gli allevatori a convertirsi all’acquacoltura a ricircolo
• Introdurre tecnologia e metodi di gestione
• Dare consigli sulle buone pratiche per il passaggio all’acquacoltura a ricircolo
• Spiegare in modo dettagliato la gestione di un sistema a ricircolo, l’istruzione e la formazione del personale
• Casi di studio di diversi progetti di sistemi di acquacoltura a ricircolo
L’autore, Jacob Bregnballe, del gruppo AKVA, ha lavorato per oltre 40 anni, in tutto il mondo, con l’acquacoltura a ricircolo per quel che riguarda la ricerca e la pratica. Da 25 anni gestisce la propria piscicoltura in Danimarca, oltre ad essere stato coinvolto in molte innovative scoperte tecnologiche per migliorare i sistemi a ricircolo per un’ampia gamma di specie acquicole diverse.
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