DISEO Y CONSTRUCCION DE UN SISTEMA ACUAPONICO PARA CULTIVO DE TILAPIA ROJA EN LA CORPORACION UNIVERSITARIA COMFACAUCA UNICOMFACAUCA

AUTOR: ANDRS DAVID GRANADA GUAZAQUILLO

CORPORACION UNIVERSITARIA TECNOLOGICA COMFACAUCA UNICOMFACAUCAFACULTAD DE INGENIERIASTECNOLOGA EN MAQUINARIA E INSTRUMENTACIN INDUSTRIALPROYECTO DE INVESTIGACIONSANTANDER DE QUILICHAO, CAUCA.NOVIEMBRE DE 2014

DISEO Y CONSTRUCCION DE UN SISTEMA ACUAPONICO PARA CULTIVO DE TILAPIA ROJA EN LA CORPORACION UNIVERSITARIA COMFACAUCA UNICOMFACAUCA

AUTOR: ANDRS DAVID GRANADA GUAZAQUILLO

TUTOR ACADMICO: EDGAR MATALLANA

CORPORACION UNIVERSITARIA COMFACAUCA UNICOMFACAUCA FACULTAD DE INGENIERIASTECNOLOGA EN MAQUINARIA E INSTRUMENTACIN INDUSTRIALPROYECTO DE INVESTIGACIONSANTANDER DE QUILICHAO, CAUCA.NOVIEMBRE DE 2014

ACEPTACION

______________________DIRECTO OPCION DE GRADO

______________________JURADO OPCION DE GRADO

______________________JURADO OPCION DE GRADO

DEDICATORIA

Este trabajo va dedicado a Mis padres, hermanos y amigos Que han Sido la Fuerza y la Motivacin de Mi vida.AGRADECIMIENTO

Me gustara Agradecerte a ti Dios por bendecirme para llegar hasta donde he llegado, porque hiciste realidad este sueo anhelado. Por darme fortaleza y valores para concretar el proyecto.

Ante todo, quiero agradecer a la corporacion universitaria comfacauca unicomfacauca por brindarme la oportunidad de formarme como profesional, con la ayuda de calificados profesores. A mi familia que proporciono su apoyo total y fe en m, este triunfo no es solo mo sino de ellos tambin. Gracias a este proyecto de investigacin, docentes y personas que intervinieron en l, porque se aplic los conocimientos adquiridos en el transcurso del programa.Agradezco la direccin del docente DAIRO FACUNDO y acompaamiento al docente EDGAR MATALLANA por haberme brindado el apoyo incondicional y necesario para desarrollar el proyecto de investigacin como opcin de grado. A ustedes y quienes no he mencionado en forma directa, de corazn les agradezco porque han sido un gran apoyo.

TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN

La acuapona es la interaccin del cultivo de peces y plantas en un mismo sistema, en donde se genera un beneficio mutuo. En Colombia, en la actualidad, esta prctica no es muy conocida, por lo que estudios como ste, son de gran importancia a nivel cientfico, para generar experiencia en este tema.

En el siguiente trabajo se evidencia los pasos para el diseo y construccin de un sistema acuaponico para cultivo de tilapia roja en la corporacion universitaria comfacauca unicomfacauca donde se desarroll la adecuacin del lugar teniendo en cuenta las condiciones elctricas, hidrulicas y estructurales. Al igual que el estudio de Estudio de parmetros fisicoqumicos como Ph del agua, porcentaje de oxgeno y temperatura, y tambin el estudio de los parmetros de funcionamiento de las bombas y los filtros.

ABSTRACT

1. INTRODUCCIONEste informe final de proyecto de grado es un requisito necesario para los estudiantes cursantes del 06 semestre, de la carrera de tecnologa en maquinaria e instrumentacin industrial en la corporacin universitaria tecnolgica de comfacauca unicomfacauca, en el proyecto de investigacin el cual consiste en diseo y construccin de un sistema acuaponico para cultivo de tilapia roja justifica el haber trabajado durante meses ya que es una manera de comparar y aplicar los conocimientos. Este trabajo se realiza con el fin de crear un laboratorio y la creacin de nuevos proyectos de investigacin, puesto que los sistemas acuaponicos surgen como una de las soluciones de produccin de alimentos, ya que est generando dos productos, sin deteriorar los suelos y cuerpos de agua.

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMALa acuapona es un sistema de produccin de vegetales y animales acuticos de forma conjunta. La simbiosis de ambos tipos de cultivo, aminoran el costo y el impacto ambiental. La acuicultura e hidropona es un mtodo en que las plantas crecen en una solucin acuosa con nutrientes, en lugar de hacerlo en tierra. En Colombia algunas personas han implementado este sistema como una variedad ms de huerto y algunas universidades o centros de investigacin trabajan en su desarrollo.Los peces generan unos residuos en el agua que se aprovechan como nutrientes para los vegetales. Los desechos son fertilizantes naturales y las plantas cumplen la funcin de depurar el agua. No obstante en el fondo del tanque se acumula durante un tiempo largo sedimento que debe limpiarse. En un sistema acuaponico estos desechos que se acumulan son absorbidos por la plantas. Este tipo de sistema no es estudiado aun en universidades del norte de cauca, por ello es importante realizar el diseo y la construccin de un montaje en la corporacin universitaria comfacauca de Santander de Quilichao para realizar estudios experimentales sobre la simbiosis en la cra de peces y cultivos de vegetales.

1. JUSTIFICACINLa hidropona es una tcnica para producir plantas sin la utilizacin del suelo. El cual es remplazado por sustratos, tal como, grava, aserrn, cascaras de diferentes cereales. En este caso se tiene ventajas respecto a otros medios de produccin convencionales: no se depende de la calidad del suelo, se tiene un mejor control sobre plagas, parsitos, bacterias, hongos y virus, permitiendo un ahorro de agua y fertilizantes.

La acuacultura es el cultivo de organismos acuticos bajo condiciones controladas. Etimolgicamente significa cultivo del agua, referido al uso de mtodos y tcnicas para el manejo y control de los recursos vivos. Con este mtodo el hombre puede monitorear, el procesamiento y la cosecha.La acuaponaes un sistema sustentable de produccin de plantas y pecessimbiticamente. En la acuacultura los desechos biolgicosse acumulan en el agua incrementando latoxicidadpara los peces y otras especies acuticas. sta agua es dirigida al sistema hidropnico donde es filtrada por las plantas. Ellas, se nutren de estos desechos y adems dejan as el agua lista para ser recirculada hacia los animales.Los sistemas acuapnicos varan en tamao desde pequeas unidades o grandes unidades comerciales que utilizan la misma tecnologa. En este caso se realizara un diseo pequeo para la investigacin del cultivo de plantas y peces.

El cultivo de tilapias en pequeos estanques es una alternativa para la disminucin del dficit de protenas del departamento del Cauca, que segn el indicador de seguridad alimentaria y nutricional es del 81% a nivel nacional.

En las universidades del departamento del Cauca no existe un laboratorio para el estudio del cultivo de tilapia y produccin de vegetales, por lo tanto se justifica el diseo y construccin de un sistema acuaponico para contribuir al desarrollo de esta metodologa de produccin alimentaria.

2. OBJETIVOS

GENERAL

Diseo y construccin de un sistema acuaponico para cultivo de tilapia roja.

ESPECFICOS.

Adecuacin del lugar para el montaje del sistema acuaponico: Condiciones elctricas, hidrulicas y estructurales. Estudio de parmetros fisicoqumicos: Ph del agua, porcentaje de oxgeno y temperatura. Estudio de los parmetros de funcionamiento de las bombas en la recirculacin de agua del sistema acuaponco. Estudio de los parmetros de funcionamiento de los filtros del sistema acuaponco.

3. DESARROLLO DEL PROYECTO

La acuapona es la combinacin de la acuicultura de recirculacin de agua con la hidropona. Este mtodo combina el cultivo de animales acuticos como peces, moluscos, crustceos con el cultivo de plantas que se desarrollan en un sustrato inerte recibiendo los nutrientes y minerales de los desechos de los peces.

En la hidropona el cultivo de las plantas se realiza sin el uso del suelo. Para el soporte de las races de las plantas se utiliza un sustrato inerte slido, como por ejemplo, grava, icopor, cascaras del arroz. Este mtodo, es conocido con el nombre de camas de sustratos slidos.

El sistema acuaponco est constituido por un tanque de agua, camas hidropnicas rectangulares y un sistema de bombeo automatizado y un biofiltro.

Fig 1. Esquema de un sistema acuaponco.

EL TANQUE DE AGUA

Es un componente indispensable en un sistema acuaponco, donde los peces se cultivan. Los materiales deben ser inertes y antioxidantes para prevenir la muerte de los peces. Las dimensiones son las siguientesSe recomienda utilizar tanques o contenedores plsticos que no hayan sido empleados para transportar sustancias toxicas o peligrosas, pues estas podra perjudicar la salud de las personas, los peces y las plantas.

Figura 2. Vista del tanque de agua. Fuente propia.

Las camas hidropnicasLa madera es el material principal con el cual se construyen las camas hidropnicas.

Fig. 3. Cama hidropnica.

Sistema de tuberasLas principales tuberas de un sistema acuaponco son las que transportan el agua desde el tanque de los peces a la bomba de agua, de la bomba de agua a las camas (entradas de agua) y de las camas nuevamente al tanque de los peces (salidas de agua). Se utiliza tubera de pulgada.

Figura 4. Tubera, accesorios y herramientas.

Bomba de agua Es el motor del sistema acuapnico, dirige el agua desde el tanque de los peces a los cultivos hidropnicos y de estos la reenva de vuelta al tanque. Ver figura 5. La circulacin del agua generada por la bomba garantiza que las plantas estn recibiendo los nutrientes previamente tratados por las bacterias. la bomba de agua es de 370 vatios y una capacidad de 35 litros por minuto para succion y elevacin del agua. Ver tabla 1. De especificaciones tcnicas.

Figura 5. Bomba de agua humboldt. Fuente propia.

Bomba de aireacinLos peces necesitan la presencia de oxgeno disuelto en el agua para su sobrevivencia y desarrollo. Tambin las races de las plantas se ven beneficiadas por la presencia de oxgeno disuelto en el agua del sistema, se utiliza una bomba sumergible de media caballo de fuerza, Ver figura 6. Con un caudal de 142 litros por minuto. Ver tabla 2. de especificaciones tcnicas en los anexos.

Figura 6. Bomba de aireacin Karson. Fuente propia.

El sustratoUna vez concluido el montaje del sistema y conectadas todas las tuberas a los componentes del sistema, se procede al llenado de las camas con el sustrato. El sustrato es un componente importante en el sistema acuaponco, aunque no aporta elementos nutricionales, ofrece el soporte a las plantas y proteccin a las races. Se utiliza grava.

Fig. 7. SustratoEl biofiltroPara optimizar el desempeo de la filtracin mecnica y biolgica del sistema se puede agregar un biofiltro, el cual consta de un contenedor plstico que se llena hasta la mitad de su volumen con capas de bio-bolas o con material esponjoso.

Fig. 8. Vista de las capas de Bio-bolas

Fig. 9. Bio-filtro con material esponjoso

4. RESULTADOS ESPERADOS Laboratorio con su respectiva adecuacin de suelo, conexiones elctricas e hidrulicas Parmetros fisicoqumicos definidos de pH de agua, porcentaje de oxgeno y temperatura adecuada para el sostenimiento de los peces. Parmetros de funcionamiento de bomba de agua, caudal definido para la recirculacin Parmetros definidos del funcionamiento del Bio-filtro.

5. CONCLUSIONES

6. BIBLIOGRAFIA Colagrosso, Alejandro. Instalacin y manejo de sistemas de cultivo acuapnicos a pequea escala, 2014. Google 2014, PDF. 28 de marzo de 2014.

Castaeda Arnoldo, Martnez Jos Luis. Produccin hidropnica de lechuga integrada con el cultivo de tilapia con tres niveles de potasio y hierro. Zamorano, Honduras, 2009. Google 2014, PDF. 28 de marzo de 2014

Fernndez, Alex. Cultivos acuapnicos: un sistema de produccin de vegetales y animales acuticos.2010. Google, PDF.1 de abril de 2014

Ramrez, D; Sabogal, D; Jimnez, P; Hurtado, H. 2008. La acuapona: una alternativa al desarrollo sostenible. Revista de biologa. Universidad Militar de Nueva Granada. 4(1):32-51.

9. ANEXOS

Tabla 1. Especificaciones tcnicas bomba de agua Humboldt.

Tabla 2. Especificaciones tcnicas bomba sumergible karson.