A principal característica de um sistema de Aquicultura em Recirculação (RAS) está na reciclagem do efluente dos tanques de cultivo, resultando na diminuição da demanda de água nova. Apesar de remeter a ideia de que toda a água é reciclada, um RAS é idealizado para diminuir a necessidade de trocas, mas não a sua ausência.

Um dos pontos mais importantes em um sistema de recirculação ou de fluxo contínuo, é a estimativa do fluxo de água entre os tanques de produção e o sistema de tratamento ou renovação. Essa pergunta é respondida a partir do cálculo de balanço de massas. A equação do balanço de massas pode ser aplicada para todos os parâmetros, quantificando por exemplo a quantidade de amônia adicionada ao sistema diariamente e a capacidade de remoção pelo filtro biológico.

Um RAS deve garantir que os principais parâmetros que afetam a qualidade de água e a produtividade dos animais estejam devidamente balanceados. Os principais parâmetros que devem ser levados em consideração são: oxigênio, nitrogenados, CO 2 e sólidos suspensos.

A estimativa de fluxo e consequentemente o cálculo de cada um desses parâmetros deve ser feito de forma independente, uma vez que a concentração tolerada ou desejada de cada um deles é independente, podendo possuir tendência de acúmulo (ex. nitrogenados e sólidos) ou de redução (ex: oxigênio e alcalinidade). A partir dos resultados de fluxos, podemos estabelecer qual é o fluxo adequado para a manutenção dos parâmetros dentro das condições favoráveis de produção.

Existem diversas formas de planejar os componentes de um RAS, e o balanço de massas é uma ferramenta muito prática para ajudar nessa definição. É comum que um único parâmetro tenha uma demanda de fluxo muito superior aos demais, sendo importante avaliar formas alternativas para a sua construção e diminuição do gasto de energia em bombeamento.

A equação do balanço de massas é definida da seguinte forma:
Q1C2+Q0C0+P = Q0C1+C1Q1

Onde:
Q1 : Água recirculada (kg/dia)
C0, C1 e C2 : Concentração do parâmetro cruzando o volume controle (mg/L)
Q0 : Fluxo passando através do tanque de produção (descarte), m3/ dia
P : Taxa de produção ou consumo de um parâmetro

Referência: S Timmons, M. B., Ebeling, J., Wheaton, F., Summerfelt, S. & Vinci, B. 2002. Mass balances, loading
rates, and fish growth. Recirculating Aquaculture Systems, 2nd ed. Cayuga Aqua Ventures, New York, USA, 89-116.

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