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dc.contributor.advisorPassos Neto, Oscar Pacheco-
dc.contributor.authorAraújo, Emerson Forte-
dc.date.accessioned2025-05-07T18:53:00Z-
dc.date.available2025-05-07T18:53:00Z-
dc.date.issued2025-
dc.identifier.citationARAÚJO, Emerson Forte. Dimensionamento, implementação e operação de um sistema aquapônico em escala comercial no município de Maranguape - CE. 2025. 101 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Pesca) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80771-
dc.description.abstractThis study aimed at the design, implementation, and operation of a commercial-scale aquaponic system in the municipality of Maranguape – CE, detailing the development of an integrated system that combines Nile tilapia (Oreochromis niloticus) farming with lettuce (Lactuca sativa) cultivation. The system was designed to operate commercially, with a monthly production capacity of 2,000 kg of fish and 1,600 vegetable seedlings. As a sustainable technique, aquaponics enables efficient water reuse and the integration of aquaculture and hydroponics. The developed system consists of fish production tanks, water treatment units (settler, mechanical filtration, biological reactor, and equalizer), an aeration system, pumping, and hydroponic units. Water continuously circulates between the fish tanks and treatment units, where fish waste is converted into nutrients for the plants. In return, the plants filter the water, returning it clean to the tanks. The system was designed based on precise calculations, considering factors such as fish biomass, daily feed quantity, ammonia production, dissolved oxygen requirements, and biological treatment capacity. The system was designed for continuous operation, with a 24-week production cycle divided into two phases: nursery and grow-out. Lettuce production was staggered to allow for weekly harvests of 256 heads, with a growth cycle of 42 days. The results demonstrated the system's feasibility, with fish survival rates ranging from 60.9% to 99.7% throughout different cultivation phases. Tilapia production nearly reached the target of 2,000 kg per month, with a feed conversion ratio (FCR) ranging from 0.949 to 1.716, indicating satisfactory feed efficiency. Water quality parameters remained within optimal limits for aquaponics for most of the experiment. The pH ranged from 6.5 to 7.2, within the ideal range for tilapia and plant development. Total ammonia levels remained below 3 mg/L, while nitrite levels did not exceed 1 mg/L, ensuring a safe environment for aquatic organisms. Nitrate concentration remained stable, favoring plant growth. However, dissolved oxygen levels decreased along the length of the hydroponic tank, reaching values close to 0.0 mg/L after 25 to 35 days of cultivation, negatively impacting lettuce production. Due to this issue, lettuce production was temporarily suspended after several transplant attempts, highlighting the need for a bottom aeration system in the hydroponic tanks. The water treatment system proved efficient in removing solids and converting ammonia into nitrate, using a biological reactor with fluidized media and filter brushes. The aeration system was designed to maintain adequate dissolved oxygen levels, essential for both fish and nitrifying bacteria. Additionally, a backup system, consisting of an electric generator and an automatic transfer switch, ensured the continuous operation of the system, even in the event of power supply failures.pt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.titleDimensionamento, implementação e operação de um sistema aquapônico em escala comercial no município de Maranguape - CEpt_BR
dc.typeTCCpt_BR
dc.description.abstract-ptbrEste trabalho teve como objetivo o dimensionar, implementar e operar de um sistema aquapônico em escala comercial no município de Maranguape – CE, detalhando o desenvolvimento de um sistema integrado que combina a criação de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) com o cultivo de alface (Lactuca sativa). O sistema foi projetado para operar comercialmente, com uma capacidade mensal de produção de 2.000 kg de peixe e até 1.600 unidades de hortaliças. A aquaponia, por ser uma técnica sustentável, possibilita o reuso eficiente da água e a integração entre aquicultura e hidroponia. O sistema desenvolvido é composto por tanques de produção de peixes, unidades de tratamento de água (decantador, filtragem mecânica, reator biológico e equalizador), sistema de aeração, bombeamento e unidades hidropônicas. A água circula continuamente entre os tanques de peixes e as unidades de tratamento, onde os resíduos orgânicos dos peixes são transformados em nutrientes para as plantas. Em contrapartida, as plantas filtram a água, devolvendo-a limpa para os tanques. O dimensionamento do sistema foi realizado com base em cálculos precisos, considerando fatores como biomassa dos peixes, quantidade de ração diária, produção de amônia, necessidade de oxigênio dissolvido e capacidade de tratamento biológico. O sistema foi projetado para operar continuamente, com um ciclo produtivo de 24 semanas, dividido em duas fases: berçário e engorda. A produção de alface foi escalonada para permitir colheitas semanais de 256 unidades, com um ciclo de crescimento de 42 dias. Os resultados obtidos demonstraram a viabilidade do sistema, com taxas de sobrevivência dos peixes variando entre 60,9% e 99,7% ao longo das diferentes fases do cultivo. A produção de tilápia quase atingiu a meta de 2.000 kg mensais, com um fator de conversão alimentar (FCA) variando entre 0,949 e 1,716, indicando uma eficiência satisfatória na conversão da ração em biomassa. Os parâmetros de qualidade da água permaneceram dentro dos limites adequados para a aquaponia durante a maior parte do experimento. O pH variou entre 6,5 e 7,2, dentro da faixa ideal para o desenvolvimento das tilápias e das plantas. Os níveis de amônia total foram mantidos abaixo de 3 mg/L, enquanto os níveis de nitrito não ultrapassaram 1 mg/L, garantindo um ambiente seguro para os organismos aquáticos. A concentração de nitrato permaneceu estável, favorecendo o crescimento das hortaliças. No entanto, os níveis de oxigênio dissolvido diminuíram ao longo do comprimento do tanque hidropônico, atingindo valores próximos de 0,0 mg/L após 25 a 35 dias de cultivo, o que impactou negativamente a produção de alface. Diante desse problema, a produção de alface foi temporariamente interrompida após algumas tentativas de transplante, evidenciando a necessidade de um sistema de oxigenação de fundo nos tanques hidropônicos. O sistema de tratamento de água mostrou-se eficiente na remoção de sólidos e na conversão de amônia em nitrato, utilizando um reator biológico com mídias fluidizáveis e escovas filtrantes. A aeração foi dimensionada para manter níveis adequados de oxigênio dissolvido, essencial tanto para os peixes quanto para as bactérias nitrificantes. Além disso, um sistema de back-up, composto por um gerador de energia elétrica e um quadro de transferência automática, garantiu a operação contínua do sistema, mesmo diante de falhas no fornecimento de energia.pt_BR
dc.subject.ptbrSistema de recirculação aquícola (SRA)pt_BR
dc.subject.ptbrAquaponiapt_BR
dc.subject.ptbrOreochromis niloticuspt_BR
dc.subject.ptbrLactuca sativapt_BR
dc.subject.enRecirculating aquaculture system (RAS)pt_BR
dc.subject.enAquaponicspt_BR
dc.subject.enOreochromis niloticuspt_BR
dc.subject.enLactuca sativapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS PESQUEIROS E ENGENHARIA DE PESCA::ENGENHARIA DE PESCApt_BR
local.date.available2025-05-07-
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