Tratamento de Efluentes e Recirculação de Água na Engorda de Camarão Marinho

Por: Alberto J.P. Nunes, Ph.D.
[email protected]


Cada vez mais a indústria aqüícola sofre pressões de ordem ambiental e econômica, demandando uma rápida reformulação dos conceitos convencionais de produção. Em busca de uma sintonia entre lucro, sustentabilidade do negócio e cumprimento das leis ambientais, a carcinicultura marinha tem despontado com ferramentas tecnológicas e metodologias de cultivo mais eficientes e menos impactantes. Os sistemas de recirculação e de baixa renovação de água (em inglês “water recirculation systems” e “low water exchange systems”) contemplam concepções de cultivo que permitem uma maior intensificação e proteção dos estoques cultivados, assegurando ao mesmo tempo efluentes de melhor qualidade físico-química. O presente artigo faz um apanhado dos mais recentes trabalhos desenvolvidos em recirculação e tratamento de efluentes, discutindo suas práticas e estratégias.

Os Efluentes

O volume e a composição dos efluentes liberados pelas fazendas de cultivo de camarão marinho é um assunto controvertido e foco de debates. Por um lado as fazendas de camarão tentam se afastar da poluição orgânica e química de mananciais geradas por atividades industrias, domésticas e agropecuárias. Por um outro lado, os órgãos ambientais e as organizações não governamentais (ONGs) advertem sobre os riscos de enriquecimento, com nutrientes minerais e orgânicos (eutrofização), dos ecossistemas naturais receptores dos efluentes das fazendas de camarão. Apesar de trabalhos indicarem que mesmo no seu estado natural, os efluentes da carcinicultura apresentam melhor qualidade físico-química quando comparado às descargas domésticas tratadas (Tab. 1) e aos efluentes de outras atividades antropogênicas produtivas, as leis brasileiras tendem a adotar cada vez mais rigor em relação aos resíduos líquidos liberados pelas fazendas de camarão. Diante deste quadro, a carcinicultura emerge com alternativas tecnológicas para aumentar a reclusão da operação de cultivo e minimizar sua dependência sobre os recursos naturais, visando a redução dos riscos financeiros associados, por exemplo, à deflagração de enfermidades resultantes da captação de águas contaminadas.

Tabela 1- Qualidade dos efluentes não tratados de viveiros intensivos de cultivo de camarão marinho na Tailândia, em relação às descargas domésticas de água. Fonte: Phillips, M.J. 1995. Shrimp culture and the environment, p. 37-62. In: Towards Sustainable Aquaculture in Southeast Asia and Japan. SEAFDEC Aquaculture Dept., Iloilo, Filipinas, 254 p. *DBO = Demanda Bioquímica de Oxigênio
Tabela 1- Qualidade dos efluentes não tratados de viveiros intensivos de cultivo de camarão marinho na Tailândia, em relação às descargas domésticas de água. Fonte: Phillips, M.J. 1995. Shrimp culture and the environment, p. 37-62. In: Towards Sustainable Aquaculture in Southeast Asia and Japan. SEAFDEC Aquaculture Dept., Iloilo, Filipinas, 254 p. *DBO = Demanda Bioquímica de Oxigênio

Caracterização dos Efluentes

Os efluentes da carcinicultura podem ser ricos em nutrientes, material orgânico e sólidos em suspensão, apresentados na forma particulada ou dissolvidos na água (Fig. 1). Os materiais particulados são em sua maioria detritos orgânicos como fezes de camarão, restos de ração não consumida e fertilizantes. Os materiais solúveis são geralmente subprodutos inorgânicos da excreção dos animais. Os nutrientes são derivados principalmente de ração não consumida, de fertilizantes empregados para estimular o florescimento do fitoplâncton e dos produtos metabólicos gerados pelos camarões cultivados.

Figura 1 - Principais origens e saídas de nutrientes e matéria orgânica de um viveiro de engorda de camarão marinho.
Figura 1 – Principais origens e saídas de nutrientes e matéria orgânica de um viveiro de engorda de camarão marinho.

Os fertilizantes utilizados no cultivo de camarão possuem a capacidade de aumentar as concentrações de nitrogênio e fósforo da água. Os restos de ração não consumida, degradados em nutrientes inorgânicos pelos microorganismos, são convertidos em amônia, fosfato e dióxido de carbono. Parte da ração consumida pelos camarões é aproveitada para produção de biomassa, enquanto o restante ingerido é excretado na forma de fezes, amônia e dióxido de carbono.

A composição dos efluentes (água que sai) das operações de cultivo é também afetada pela qualidade dos seus afluentes (água que entra). Em muitas fazendas, os efluentes apresentam melhor qualidade quando comparado aos afluentes. Os camarões marinhos são exigentes quanto a qualidade da água de cultivo, e sob condições inadequadas, não crescem ou sobrevivem. Em alguns casos, os afluentes necessitam ser submetidos a um tratamento prévio e desinfecção para permitir sua utilização no cultivo.

A qualidade dos efluentes do cultivo de camarão são avaliados através de parâmetros físico-químicos de qualidade da água, incluindo variáveis como nitrito, nitrato, pH, oxigênio dissolvido, Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO, quantidade necessária de OD para oxidar matéria orgânica disponível), dentre outros. Recentemente, Boyd e Green (2002) citaram os principais parâmetros e níveis de qualidade de água utilizados pelo Conselho de Conservação e Meio Ambiente da Austrália e Nova Zelândia em programas de monitoramento da qualidade de efluentes de fazendas de camarão marinho e águas costeiras (Tab. 2).

Tabela 2 - Indicadores de qualidade de água para programas de monitoramento de efluentes do cultivo de camarão marinho e águas costeiras. Conselho de Conservação e Meio Ambiente da Austrália e Nova Zelândia (1992). Modificado por Boyd e Green (2002). Fonte: Boyd, C.E. e Green, B.W. 2002. Coastal Water Quality Monitoring in Shrimp Farming Areas, An Exemple from Honduras. Relatório preparado sob o Programa Consorciado “Shrimp Farming and the Environment” entre o Banco Mundial, NACA, WWF e FAO. 29 p.
Tabela 2 – Indicadores de qualidade de água para programas de monitoramento de efluentes do cultivo de camarão marinho e águas costeiras. Conselho de Conservação e Meio Ambiente da Austrália e Nova Zelândia (1992). Modificado por Boyd e Green (2002). Fonte: Boyd, C.E. e Green, B.W. 2002. Coastal Water Quality Monitoring in Shrimp Farming Areas, An Exemple from Honduras. Relatório preparado sob o Programa Consorciado “Shrimp Farming and the Environment” entre o Banco Mundial, NACA, WWF e FAO. 29 p.

No Brasil é a Resolução do Conama No 20 (Conselho Nacional do Meio Ambiente) de 18 de junho de 1986 (D.O.U. de 30/07/1986) que delega sobre os níveis mínimos aceitáveis de qualidade da água a ser alcançado e/ou mantido em criações de espécies aquáticas destinadas à alimentação humana.

A Resolução N°20/86, no entanto, dá ênfase a parâmetros microbiológicos e a limites de metais pesados e outras substâncias químicas. A mesma carece de informações relativas às variáveis e aos limites de qualidade de água para o controle e monitoramento dos efluentes gerados pela carcinicultura marinha. Boyd e Gautier (2000) após um intensivo levantamento feito através de 24 estudos sobre efluentes de viveiros de engorda de camarão, propuseram padrões como forma de melhor direcionar órgãos regulamentadores e produtores de camarão (Tab. 3).

Tabela 3 - Limites iniciais e metas a serem alcançadas para o controle dos efluentes derivados de viveiros de camarão marinho em comparação aos limites da Resolução do Conama N°20/86.
Tabela 3 – Limites iniciais e metas a serem alcançadas para o controle dos efluentes derivados de viveiros de camarão marinho em comparação aos limites da Resolução do Conama N°20/86. – 1Níveis recomendados para águas enquadradas na Classe 7, classificadas como tendo salinidade igual ou inferior a 0,5 ppt (partes por mil) e 30 ppt. 2Fonte: Boyd, C.E. e Gautier, D. 2000. Effluent composition and water quality standards: implementing GAA’s Responsable Aquaculture Program. Global Aquaculture Advocate, 3(5): 61-66
Dentro destas recomendações, são apresentados os limites iniciais e as metas a serem alcançadas.

Destino dos Efluentes

No cultivo de camarão, a água é o maior receptor dos resíduos dissolvidos, enquanto grande parte do material sólido acomoda-se no fundo do viveiro, canais de descarga ou ainda no entorno da fazenda. Tanto o ambiente de cultivo, como os habitats costeiros onde a atividade é praticada, apresentam altas taxas de atividade biológica e degradação de material orgânico. Os viveiros de engorda de camarão marinho nada mais são do que microcosmos, uma amostra em pequena escala dos ecossistemas naturais. Nestes sistemas, diariamente ocorrem uma multiplicidade de reações, interações e fluxo de nutrientes (Fig. 2).

Figura 2 - Modelo conceitual do fluxo de nutrientes em um viveiro de engorda de camarão marinho.
Figura 2 – Modelo conceitual do fluxo de nutrientes em um viveiro de engorda de camarão marinho.

As bactérias que habitam os viveiros atuam como recicladoras de material orgânico através de processos enzimáticos. Os nutrientes dissolvidos são assimilados pelo fitoplâncton, protozoários, bactérias e fungos. Estes organismos possuem um curto ciclo de vida, permitindo durante sua decomposição orgânica, a mineralização dos nutrientes nas formas dissolvida e particulada. Este ciclo continua até que o material seja finalmente: (1) liberado no ambiente natural adjacente a fazenda; (2) depositado na forma de compostos refratários; (3) volatilizado para atmosfera, ou; (4) assimilado por outros organismos aquáticos.

A diluição dos efluentes das fazendas de camarão marinho em regiões costeiras depende de fatores como: (1) relação do volume entre o ambiente receptor e as descargas liberadas; (2) fluxo de água doce nos estuários; (3) taxas de mistura de água no estuário receptor; (4) troca de água pela maré com águas oceânicas, e; (5) transporte dos efluentes das áreas de cultivo por correntes marítimas.

Fatores que Afetam a Composição dos Efluentes

O volume e a qualidade dos efluentes produzidos por empreendimentos de cultivo de camarão têm uma relação com o manejo, nível de intensificação adotado e leiaute da fazenda. Aspectos como a proteção dada aos taludes e diques, posicionamento de aeradores e profundidade dos viveiros podem reduzir drasticamente o potencial erosivo no sistema de produção, e consequentemente, a concentração de sólidos em suspensão nos efluentes. As práticas de manejo alimentar e a digestibilidade dos alimentos empregados também exercem forte influência. Isto sugere que a qualidade dos efluentes de uma fazenda, região ou país onde a atividade é praticada não pode ser universalizada ou empregada como referência da indústria como um todo.

Enquanto os níveis de qualidade de água podem nos fornecer um indício sobre as características dos efluentes de uma operação de cultivo em um determinado momento, sua capacidade de impacto no meio só poderá ser estimada após o cálculo do volume de descarga de água da operação de cultivo. As fazendas de camarão operam com distintas taxas de renovação e cronogramas de despesca, e portanto com níveis variáveis de descarga de água. Duas fazendas, por exemplo, podem possuir um DBO de 25 mg/L, mas operarem com taxas de descarga de 1.000 m3/dia e a outra com 100.000 m3/dia. Obviamente o potencial impactante dos efluentes da última fazenda deverá ser maior, pois irá gerar uma descarga de 2.500 kg/dia DBO em comparação a 25 kg/dia DBO da primeira.

Além desses aspectos, deverá também ser considerada, a capacidade dos ecossistemas receptores de assimilar e diluir os efluentes (capacidade de sustentação). É provável que em áreas costeiras com baixa produtividade pesqueira, a descarga de águas eutróficas de viveiros de camarão possam na realidade vir a beneficiar a produtividade natural destes ambientes. Aliás, um dos valores dos manguezais está na sua capacidade de reciclar material orgânico e fornecer águas ricas em nutrientes e detritos para outros ecossistemas costeiros. Efeitos negativos são mais prováveis em áreas confinadas, com baixo fluxo e renovação de água, submetidas a uma grande carga de efluentes.

Sistemas de Recirculação

Os sistemas de recirculação de água variam conforme o grau de dependência de suprimentos externos de água, dos níveis de intensificação e biossegurança adotados, além dos investimentos realizados em infra-estrutura e manejo (Tab. 4).

Tabela 4 - Progressão e tendências dos sistemas de engorda de camarão marinho no Brasil.
Tabela 4 – Progressão e tendências dos sistemas de engorda de camarão marinho no Brasil.

Nos sistemas parciais de recirculação, os efluentes derivados da renovação de água e despesca podem ser ou não lançados em bacias de estabilização, precedendo sua liberação no ambiente natural.

Após a descarga, os efluentes misturam-se às águas estuarinas em gamboas (canais naturais de água) e retornam à fazenda pelos canais de adução, desde que apresentem qualidade aceitável. Quando necessário, os afluentes são submetidos a um período de repouso em reservatórios de armazenamento a fim de permitir a sedimentação de sólidos em suspensão. Em algumas situações, os afluentes são também expostos a intensa aeração mecânica nos canais de adução precedendo o reabastecimento de água aos viveiros.

Os sistemas fechados de recirculação adotam práticas mais sofisticadas de tratamento de água para possibilitar reutilização quase integral dos efluentes gerados (Fig. 3). Neste caso, os viveiros são cheios apenas no início do ciclo, com pequenas reposições ao longo da engorda para restituir as perdas de água por evaporação e infiltração, e compensar aumentos sucessivos na salinidade da água. A água de recirculação é exposta a tratamentos envolvendo filtragem, sedimentação, desinfecção e aeração mecânica.

Figura 3 - Concepção de um sistema de recirculação de água em um projeto de engorda de camarão marinho. Observe que a bacia de estabilização integra vegetação natural de mangue, aeradores mecânicos e chicanas.
Figura 3 – Concepção de um sistema de recirculação de água em um projeto de engorda de camarão marinho. Observe que a bacia de estabilização integra vegetação natural de mangue, aeradores mecânicos e chicanas.

A filtragem consiste no uso de bolsões e telas instaladas no bombeamento, comporta e túneis de entrada de água do viveiro com malhas de 1.000, 500 e 300 micras, respectivamente (Fig. 4). Pode ainda ser empregado um suplemento microbiano chamado de “probiótico” composto de uma única ou de mescla de várias espécies de bactérias. Os probióticos não tem ainda sua eficácia comprovada, contudo tem sido amplamente utilizados tanto em larviculturas como em viveiros de engorda de camarão objetivando melhorar a qualidade da água, a condição nutricional e a sanidade da população cultivada. Com a aplicação de probióticos em viveiros de cultivo, inicia-se uma sucessão ecológica microbiana na água e no solo, onde passa a prevalecer comunidades bacterianas benéficas e não patogênicas a camarões marinhos, acelerando o processo de reciclagem de matéria orgânica.

Figura 4 - Bolsões empregados em sistemas de recirculação para filtragem mecânica de águas de recaptação. Foto: Antônio Santana Jr. (Purina do Brasil).
Figura 4 – Bolsões empregados em sistemas de recirculação para filtragem mecânica de águas de recaptação. Foto: Antônio Santana Jr. (Purina do Brasil).

Nos sistemas de recirculação, a aeração mecânica é uma ferramenta fundamental. No Texas, EUA, uma fazenda de camarão com 139 ha e sistema parcial de recirculação, adota uma taxa de aeração mecânica de 25 cv/ha com uma densidade de 36 camarões/m2. Nestas condições, foi possível alcançar uma produtividade anual de 5.250 kg/ha e uma redução no uso de água de 30.000 L para 2.500 L/kg de camarão produzido [Treece e Hamper (2000); WAS Magazine 31(2): 49-53].

Reduzindo a Renovação de Água

A adoção dos sistemas de recirculação exige uma mudança no manejo, em particular no que se refere às trocas e descargas de água dos viveiros de engorda. Desde 1995, após a deflagração de uma série de doenças infecciosas e de alta patogenicidade na Ásia e Américas, as fazendas de camarão passaram a adotar um controle mais rígido sobre as taxas de renovação de água. Hoje, estima-se que 95% das fazendas de camarão na Tailândia, já utilizam práticas de recirculação de água [Tacon (2001); Advocate 4(6): 34].

A água é um dos maiores vetores de doenças virais no cultivo de camarão, e portanto um dos maiores incentivadores para a implementação dos sistemas de baixa renovação. Estes sistemas, devido a maior restrição das águas utilizadas e a reclusão da operação de cultivo, permitem aumentar consideravelmente o grau de biossegurança do empreendimento.

No Brasil, a diminuição nas taxas de renovação de água já é também uma prática comum em muitas operações de cultivo. Com o advento das bandejas de alimentação e da aeração mecânica, foi possível alcançar gradativamente uma diminuição nas trocas diárias de água. Atualmente, muitos dos empreendimentos estão sendo construídos ou adaptados para funcionarem sob condições de recirculação parcial ou total de água. Estes sistemas também já são empregados em fazendas de pequeno porte que possuem restrição na qualidade ou escassez de água ou ainda carência de infra-estrutura para bombeamento.

Um dos pré-requisitos para adoção dos sistemas de recirculação é a redução nas taxas de renovação de água. Os camarões marinhos são em sua maioria cultivados em viveiros de terra escavados. Para manutenção do equilíbrio ecológico e ambiental neste ecossistema, a qualidade da água dos cultivos é reabilitada diariamente por meio de sucessivos abastecimentos e descargas. Os viveiros de camarão são em grande parte ricos em nutrientes (eutróficos) e sob condições intensivas de cultivo, podem apresentar características heterotróficas (respiração excede a fotossíntese). Portanto, muitos destes ambientes dependem de aeração mecânica e da renovação de água para manter concentrações aceitáveis de oxigênio dissolvido e controlar metabólitos tóxicos (amônia e nitrato).

A troca de água é uma prática usual de manejo, considerada barata e eficiente. Possui inúmeros objetivos desde a adição de alimento natural e diluição da salinidade, até a indução da muda para eliminação de necroses e outros defeitos visuais na carapaça dos camarões, antecedendo à despesca. Além da troca diária de água, os viveiros de camarão necessitam ser esvaziados entre os ciclos de produção para realização da despesca.

Os requerimentos de renovação de água são variáveis e fortemente dependentes do manejo adotado. Hoje sabe-se que a produtividade de camarão não segue uma relação proporcional às taxas de renovação de água. Igualmente, a percepção de que a intensificação dos sistemas de engorda de camarão, somente era viabilizada com um aumento eqüitativo nas taxas de renovação, não mais existe. Isto pode ser comprovado avaliando-se o processo de intensificação dos sistemas de engorda no Brasil e a gradativa redução nas taxas de troca d’água. Enquanto os sistemas pioneiros de engorda no país produziam 25 g de camarão/m2 operando com taxas de renovação de 5 a 15% dia, hoje as fazendas alcançam produtividades 40 vezes maiores com trocas de água cinco vezes menores.

Pesquisas já demonstraram que a medida em que as taxas de renovação de água são diminuídas, ocorre uma redução gradativa na descarga total de nutrientes, sólidos e DBO. Na maioria dos casos, quando a aeração mecânica é utilizada, os viveiros são capazes de assimilar quase na sua totalidade, os nutrientes produzidos na forma de metabólitos. Estudos realizados sobre o fluxo de nutrientes de viveiros de camarão em Honduras, sugerem que 82% do nitrogênio e 58% do fósforo, são liberados no meio através da renovação de água e durante os processos de despesca .

Durante a despesca, grande parte dos nutrientes e sólidos em suspensão tendem a se concentrar nos últimos 5% a 20% de água residual do viveiro. No Estado do Texas, EUA, a legislação vigente exige que durante a despesca, os 25% residuais de água sejam mantidos em repouso por 48 hrs, antes da descarga no ambiente, exceto no caso em que os sólidos em suspensão não excedam 30 mg/L.

Uso de Bacias de Estabilização

Enquanto nos sistemas tradicionais de produção, as descargas de água dos viveiros são feitas diretamente no ambiente adjacente sem nenhum tratamento prévio, nos sistemas de recirculação, as taxas de renovação de água são reduzidas e os efluentes são submetidos a um repouso em bacias de estabilização ou sedimentação.

As bacias de estabilização são artificiais ou naturais, construídas na forma de viveiros, canais ou lagoas, integrando ou não mangues e outras vegetações para filtrar sólidos e remover nutrientes dissolvidos na água. As bacias, canais ou viveiros de estabilização fornecem uma série de benefícios, incluindo: (1) coleta de sólidos em suspensão; (2) transformação de nutrientes dissolvidos em biomassa vegetal; (3) volatilização de compostos nitrogenados; (4) degradação de biomassa vegetal, e; (5) redução da Demanda Bioquímica de Oxigênio.

Tempo de Retenção dos Efluentes

Para que ocorra a sedimentação de sólidos em suspensão e a absorção de nutrientes em bacias ou canais de estabilização, é necessário que os efluentes sejam mantidos em repouso por um determinado tempo. O tempo de retenção dos efluentes tem efeito direto sobre o volume necessário de armazenamento das bacias de sedimentação. Mais recentemente, Teichert-Coddigton et al. (1999) demonstraram que o repouso dos últimos 20% de água residual da despesca por um período de 6 hrs tem um impacto significativo sobre a qualidade dos efluentes. Este tempo de residência permitiu a redução de mais de 55% do fósforo total e DBO e quase 100% dos sólidos totais presentes na água de descarga. Não foi observado diferença significativa quando comparado os tempos de residência de 6 hrs e 48 hrs. Já o nitrogênio total teve sua concentração reduzida em 34% após um período de repouso de 48 hrs, contudo não alterou-se de forma significativa ao longo do tempo.

As bacias artificiais de estabilização são aparentemente mais eficazes na remoção de sólidos inorgânicos em suspensão e menos eficientes na remoção de nitrogênio e fósforo. O tempo de retenção dos efluentes é também influenciado por aspectos como velocidade da água na renovação, tempo de imersão das rações na água, qualidade nutricional dos alimentos balanceados, manejo alimentar, oxigenação, vegetação aquática e organismos filtrantes existentes, dentre outros.

Volume de Descarga de Efluentes e Bacia de Estabilização

Um aspecto ainda não muito compreendido é a relação entre o volume de descarga de água da fazenda e a capacidade necessária de armazenamento das bacias de estabilização. O cálculo da capacidade de armazenamento sofre influência de inúmeros fatores (Tab. 5).

Tabela 5 - Fatores implicativos na redução do volume de armazenamento da bacia de estabilização para o tratamento de efluentes de fazendas de camarão marinho.
Tabela 5 – Fatores implicativos na redução do volume de armazenamento da bacia de estabilização para o tratamento de efluentes de fazendas de camarão marinho.

Em função disso, não há meios de estabelecer relações percentuais fixas entre a área operacional da fazenda e a área das bacias de estabilização. Uma instalação piloto de cultivo super-intensivo de camarão marinho, por exemplo, localizada na América Central (Fig. 5), com 6,6 ha de área cultivada, destina 1,4 ha ou 21,1% de sua área total de viveiros as bacias de estabilização (Boyd e Clay, 2002).

Figura 5 - Operação piloto para o cultivo super-intensivo do camarão Litopenaeus vannamei com sistema fechado de recirculação de água. Foto: Robins McIntosh (Belize Aquaculture, Ltd.).
Figura 5 – Operação piloto para o cultivo super-intensivo do camarão Litopenaeus vannamei com sistema fechado de recirculação de água. Foto: Robins McIntosh (Belize Aquaculture, Ltd.).

A bacia deve possuir no mínimo um volume capaz de armazenar as águas de descarga resultantes da renovação diária das unidades de produção e do esvaziamento total de um ou mais viveiros, decorrente da despesca. Como já mencionado, o tempo de retenção dos efluentes e as taxas de renovação de água terão um impacto significativo na capacidade projetada de armazenamento da bacia.

Uma fazenda com 22,5 ha operando com 15 viveiros de 1,5 ha cada (200 m x 75 m), com uma profundidade operacional de 1,5 m, deverá apresentar um volume individual equivalente a 22.500 m3 (15.000 m2 x 1,5 m). Com uma renovação diária de água de 1% do volume total, será produzida diariamente, uma descarga de água equivalente a 3.375 m3 (1% de 22.500m3 x 15 viveiros). Para um tempo de retenção de 6 hrs, a bacia de estabilização poderá armazenar ao longo de 24 hrs, cerca de 844 m3 de água [(3.375 m3 ÷ (24 hrs ÷ 6 hrs)], em quatro descargas diárias. A bacia de estabilização será projetada para operar com um volume equivalente a 23.119 m3, pois deverá ser capaz de armazenar tanto o volume total de água renovada diariamente na fazenda (3.375 m3), como também o volume total de água de pelo menos um viveiro despescado (22.500 m3). Neste caso, deve ser subtraído o valor referente a uma renovação diária do mesmo (225 m3). No final, o volume de armazenamento de água da bacia de estabilização representará 6,9% do volume total de água da fazenda (% de 23.119 m3 por 337.500 m3).

Nas áreas de sedimentação das bacias, devem ser projetadas profundidades superiores a 1,5 m, permitindo assim o aumento do seu volume e a redução da área de ocupação horizontal da fazenda. As bacias mais profundas também auxiliam na resuspensão de material particulado na coluna d’água para uma melhor exposição a microorganismos.

Reduzindo a Concentração de Sólidos em Suspensão

Grande parte dos sólidos em suspensão nos efluentes das fazendas de camarão é constituído de partículas minerais provenientes dos canais de adução, dos taludes ou paredes dos viveiros de produção ou ainda da própria água de captação (Fig. 6). As correntes e marolas geradas pela descarga de água, ventos e aeradores mecânicos posicionados muito próximos aos taludes ou em viveiros rasos propiciam a erosão dos piso e paredes dos viveiros (Fig. 7). O excesso de sólidos em suspensão nas águas de descarga pode gerar efeitos adversos, particularmente em vegetações naturais e organismos filtradores.

Figura 6 - Captação de água com excesso de sólidos em suspensão em uma fazenda de camarão na Região Nordeste do Brasil.
Figura 6 – Captação de água com excesso de sólidos em suspensão em uma fazenda de camarão na Região Nordeste do Brasil.

Figura 7 - Erosão dos taludes de um viveiro de camarão em Honduras. Foto: Antônio Santana Jr. (Purina do Brasil).
Figura 7 – Erosão dos taludes de um viveiro de camarão em Honduras. Foto: Antônio Santana Jr. (Purina do Brasil).

Com a finalidade de aumentar a eficiência de sedimentação dos efluentes, poderão ser construídas estruturas conhecidas como chicanas, instaladas em viveiros, canais de descarga ou nas bacias de estabilização. As chicanas nada mais são do que barreiras ou muros na forma de pequenos diques ou ainda defletores construídos com telas para conter parcialmente a passagem de sólidos em suspensão (Fig. 8).

Figura 8 – (A) Bacia de estabilização em uma fazenda de engorda de camarão em Guayaquil, Equador. Note o uso de chicanas e aeradores. (B) Defletores ou muros de contenção.
Figura 8 – (A) Bacia de estabilização em uma fazenda de engorda de camarão em Guayaquil, Equador. Note o uso de chicanas e aeradores. (B) Defletores ou muros de contenção.

Outras estratégias incluem a proteção dos taludes, diques e canais de abastecimento. Os diques e taludes devem ser devidamente compactados com argila, enrocados com lonas e pedras e (ou) protegidos por gramíneas (Fig. 9). Uma outra opção é aplicar um revestimento com manta PEAD (Membrana de Polietileno de Alta Densidade), em particular, nos canais de adução de água (Fig. 10). A manta PEAD é uma alternativa mais dispendiosa, contudo possui uma maior durabilidade e facilita o manejo (coleta e descarte) de sólidos acumulados. Outras áreas de contato com água, onde se observa um maior atrito, devem ser construídas de alvenaria (Fig. 11) ou cobertas com uma camada de piçarra.

Figura 9 - Viveiro de camarão devidamente enrocado com aeradores mecânicos no Nordeste
Figura 9 – Viveiro de camarão devidamente enrocado com aeradores mecânicos no Nordeste
Figura 10 - Canal de adução construído de alvenaria em uma fazenda de camarão no Nordeste.
Figura 10 – Canal de adução construído de alvenaria em uma fazenda de camarão no Nordeste.

Figura 11 - Revestimento com manta PEAD no canal de adução de uma fazenda de camarão no Nordeste.
Figura 11 – Revestimento com manta PEAD no canal de adução de uma fazenda de camarão no Nordeste.

Integrando Mangues e Macroalgas às Bacias de Estabilização

As plantas utilizam amônia, nitrogênio, nitrato e fósforo inorgânico dissolvido para o crescimento, e portanto podem agir como um poderoso biofiltro dos efluentes de fazendas de camarão. As plantas podem ser incorporadas às bacias de estabilização (Fig. 12), funcionando como uma zona tampão entre a fazenda e o meio natural para realizar funções de sedimentação dos sólidos em suspensão, transformação de matéria orgânica e remoção de nutrientes.

Figura 12 - Bacia de estabilização integrada a vegetação de mangue em uma fazenda de camarão na província de Machala, Equador.
Figura 12 – Bacia de estabilização integrada a vegetação de mangue em uma fazenda de camarão na província de Machala, Equador.

Todas as plantas aquáticas emergentes, sub-emergentes, flutuantes ou submersas, de auto-propagação e tolerantes a águas salinas (halófitas) podem ser candidatas às lagoas de estabilização. Obviamente, o ideal é utilizar os manguezais localizados no entorno da fazenda, contudo em alguns casos isto não é possível. Várias espécies de macroalgas nativas, em particular as algas vermelhas (Gracilaria spp.) e as pardas (Hypnea spp.), apresentam potencial para integração com o cultivo de camarão (Tab. 6).

Tabela 6 - Macroalgas cultivadas ou com potencial de cultivo no Brasil
Tabela 6 – Macroalgas cultivadas ou com potencial de cultivo no Brasil

Já estão sendo conduzidos estudos no Estado da Bahia para integrar o cultivo de macroalgas a engorda de camarão marinho em gaiolas flutuantes (Prof. Accioly, UFBA; http://www.uvic.ca). Avaliações iniciais indicam o alto potencial produtivo da espécie Gracilaria cornea. Resultados também sugerem uma profundidade ideal de cultivo de 60 cm e uma densidade de estocagem de 160 plantas/m2, com produtividade mensal estimada em 500 a 2.600 kg/ha de alga seca.

Nas bacias de estabilização, as macroalgas devem ser posicionadas de forma a receber os efluentes já submetidos a uma decantação parcial. O excesso de sólidos em suspensão pode ocasionar o sombreamento e a obstrução das plantas.

A eficiência das vegetações de mangue no tratamento de efluentes depende de sua extensão e hidrologia. Geralmente, as bacias naturais de estabilização necessitam de grandes áreas com vegetação para um funcionamento adequado. Estima-se que uma fazenda de 30 ha, por exemplo, com uma produção anual de 225 ton. de camarão, deverá possuir uma área de manguezal plantada de aproximadamente 20 ha (Tab. 7) para alcançar a completa exaustão do nitrogênio.

Tabela 7 - Previsão de área necessária de manguezais para remoção de nitrogênio dos efluentes de viveiros de engorda de camarão.
Tabela 7 – Previsão de área necessária de manguezais para remoção de nitrogênio dos efluentes de viveiros de engorda de camarão.

Integração com Espécies Filtradoras Atualmente existem pesquisas sendo conduzidas no Nordeste para utilizar moluscos, em particular a ostra nativa, Crassostrea rhyzophorae, no tratamento de efluentes do cultivo de camarão [Oliveira; Revista Panorama da Aqüicultura nº65 maio/junho 2001. O uso de moluscos tem como finalidade principal, filtrar o excesso de fitoplâncton presente nas descargas de água dos viveiros de engorda, nos quais as plantas ou as bacias de decantação não são capazes de remover de forma eficiente. Várias espécies de moluscos são cultivadas ou estão sendo contempladas para o cultivo no Brasil (Tab. 8), contudo a ostra e o sururu ou mexilhão são as que apresentam maior potencial para o tratamento de efluentes da carcinicultura.

O estímulo à integração das fazendas de cultivo de camarão com as áreas naturais de manguezais, dependerá de fatores como valor de aquisição das áreas, custos com tratamentos alternativos de efluentes e os riscos associados à adoção de sistemas abertos.

Tabela 8 - Moluscos cultivados ou com potencial de cultivo no Brasil - *Escala: E, extrativa; +, experimental; ++, pequena escala; +++, escala comercial.
Tabela 8 – Moluscos cultivados ou com potencial de cultivo no Brasil – *Escala: E, extrativa; +, experimental; ++, pequena escala; +++, escala comercial.

Outras opções de integração na bacia, inclui o cultivo com tilápias (Oreochromis spp.) em gaiolas (Fig. 13) ou hapas. Testes realizados em uma fazenda de camarão marinho no Rio Grande do Norte, já comprovaram a boa performance das linhagens Chitralda (Nilótica) e Jamaicana (Vermelha), mesmo quando submetidas a concentrações de salinidade de 38 ppt (Alexandre Wainberg, Com. Pessoal).

Figura 13 - (A) Cultivo de tilápia em água salinizada no Estado do Ceará. (B). Tilápia Vermelha e Chitralada cultivadas em tanques-rede no Estado da Bahia.
Figura 13 – (A) Cultivo de tilápia em água salinizada no Estado do Ceará. (B). Tilápia Vermelha e Chitralada cultivadas em tanques-rede no Estado da Bahia.
Implementação de BMP’s – Melhores Práticas de Manejo (Best Management Practices)

Várias medidas podem ser adotadas para reduzir de forma radical, a exportação de resíduos líquidos de fazendas de camarão ao ambiente natural, permitindo ao mesmo tempo, uma diminuição nas taxas de renovação de água.

1. Aumentar ao máximo o tempo de retenção da água de cultivo nos viveiros e canais de descarga. Isto pode ser feito incrementando as taxas de aeração mecânica além dos níveis de oxigênio requeridos para o crescimento e sobrevivência dos camarões. Deste modo, haverá uma maior remoção de nitrogênio e fósforo da água por meio de processos naturais do viveiro.

2. Utilizar rações de alta qualidade. Rações com boa estabilidade na água mantém sua integridade física por mais tempo, permitindo um maior consumo pelos camarões e uma menor lixiviação. Rações de melhor qualidade são também mais bem digeridas pelos camarões, permitindo uma redução na quantidade de fezes e resíduos metabólicos excretados.

3. Aumentar a quantidade de bandejas de alimentação por área cultivada ou ponto de arraçoamento e o número de tratos por dia. Com isto, haverá uma distribuição mais uniforme de alimento ao longo do dia e um acesso mais homogêneo da população cultivada à ração. No final, o tempo de permanência da ração na água diminuirá, como também a lixiviação de nutrientes e matéria seca.

4. Realizar drenagem gradativa dos viveiros durante a despesca. A maior carga de sólidos em suspensão é observada no momento da liberação de água do viveiro. Uma drenagem lenta e gradativa evitará a resuspensão de material repousado no piso do viveiro, reduzindo as concentrações de fósforo e nitrogênio nos efluentes.

5. Empregar aeradores mecânicos nos viveiros de engorda. Viveiros melhor oxigenados possuem uma maior capacidade de assimilar resíduos do que aqueles sem aeração, incrementando a degradação de matéria orgânica e reduzindo a quantidade de sedimentos anaeróbicos acumulados.

6. Secar os viveiros, fazer a calagem e revolver o solo após a despesca (Fig. 14). Isto irá favorecer a decomposição de matéria orgânica, reduzindo o acumulo de resíduos.

Figura 14 - Revolvimento manual do solo de um viveiro de engorda após a despesca de camarão. 
Figura 14 – Revolvimento manual do solo de um viveiro de engorda após a despesca de camarão.
Conclusão

O tratamento de efluentes e os sistemas de recirculação na carcinicultura marinha são ainda tecnologias em processo de difusão e melhoramento no Brasil e no mundo. Talvez isto se deva a conotação fortemente ambiental dedicado anteriormente ao tema, associado ao suposto montante de investimentos adicionais requeridos em infra-estrutura. Outros paradigmas, como “diversificação da produção”, “perda de uma parcela da área cultivável” e “retorno financeiro ainda pouco convincente”, precisam ser superados para atrair a devida atenção da indústria.

Enquanto isto, as pressões de órgãos ambientais e ONGs devem ser revertidas na concentração de esforços em pesquisa e tecnologia para o desenvolvimento de programas de monitoramento e modelagem dos ecossistemas receptores de efluentes. Assim, poderemos projetar a real capacidade assimilativa destes ambientes. Com a intensificação dos sistemas de engorda e crescimento da atividade no país, deverão aumentar os riscos associados a recepção de águas naturais não tratadas. Com isto, nos próximos anos, os sistemas de recirculação deverão representar literalmente um divisor de águas, entre as fazendas ajustadas para uma nova realidade e aquelas ainda vulneráveis a fatores externos.