Apuntes de transferencia de gases en Acuicultura

Transferencia de gases en
sistemas de recirculación

Temas

Principios básicos
Transferencia de gases
Principios de diseño

Recirculating Aquaculture Systems Short Course

Principios básicos
La concentración de gases disueltos puede
ser el factor de calidad de agua limitante
en sistemas de recirculación (RAS)

Recirculating Aquaculture Systems Short Course

Principios básicosLa concentración de gases disueltos puede
ser el factor de calidad de agua limitante
en sistemas de recirculación (RAS)
Posibles problemas con el agua de
recambio:
Oxígeno (O2)
Dióxido de carbono (CO2)
Nitrógeno (N2) y Argon (Ar) (presión de gas
total, o TGP)
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...

Principios básicos
La concentración de gases disueltos puede
ser elfactor de calidad de agua limitante
en sistemas de recirculación (RAS)
Posibles problemas con el agua de cultivo:
Oxígeno (O2)
Dióxido de carbono (CO2)

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Principios básicos
Oxígeno
Es consumido por peces y microorganismos
0.3-0.5 g O2/g alimento
Debe reponerse: oxigenación o aireación

Recirculating Aquaculture Systems Short CoursePrincipios básicos
Dióxido de carbono
Es producido por peces y microorganismos
0.4-0.7 g CO2 / g alimento (1 mole CO2/mole
O2)
Debe ser reducido: control de pH y/o
desgasificación

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Recirculating Aquaculture Systems Short Course

Principios básicos
La concentración de saturación del gas i
es una función de:
el gas, la temperatura (T) yla salinidad
(S)
la presión (P)
el contenido del gas en la "atmósfera" (Xi)
...

Cs,i = f1(T,S)i f2 (P)Xi

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Principios básicos
La concentración de saturación del gas i
es:

PBP − Pwv
Cs,i = 1000Ki βi Xi
760
Cs,i = concentración de saturación, mg/L; Ki = "densidad" del gas,
g/L, 1.429 para O2 y 1.977 para CO2; βι = coeficiente deBunsen,
L/L-atm; Xi = fracción molar en la fase gaseosa; PBP = presión
barométrica, mmHg; Pwv = presión de vapor del agua, mmHg
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Principios básicos - solubilidad de oxígeno
Situación

XO2

PBP

Pwv

Cs,O2

Nivel del
mar, aire,
FW, 15C

0.209

760

12.79

10.072

Nivel del
mar, aire,
FW, 25C

0.209

760

23.77

8.244FW=agua dulce; SW= agua de mar. Unidades: XO2, fracción por
volumen; presión, mmHg; Cs,O2, mg/L.
Ref: Colt, J. 1984
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Principios básicos - solubilidad:
equilibrio entre la fase gaseosa y el
agua

Fracción molar
presión

fase gaseosa

agua

Temperatura
salinidad
presión

Recirculating Aquaculture Systems Short CoursePrincipios básicos - solubilidad de oxígeno
Situación

XO2

PBP

Pwv

Cs,O2

Nivel del
mar, aire,
FW, 15C

0.209

760

12.79

10.072

Nivel del
mar, aire,
SW, 15C

0.209

760

12.55

8.129

FW=agua dulce; SW= agua de mar. Unidades: XO2, fracción por
volumen; presión, mmHg; Cs,O2, mg/L.
Ref: Colt, J. 1984
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Principiosbásicos - solubilidad de oxígeno
Situación

XO2

PBP

Pwv

Cs,O2

Nivel del
mar, aire,
FW, 15C

0.209

760

12.79

10.072

1600 m,
aire, FW,
15C

0.209

631

12.79

8.328

FW=agua dulce; SW= agua de mar. Unidades: XO2, fracción por
volumen; presión, mmHg; Cs,O2, mg/L.
Ref: Colt, J. 1984
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Principios básicos -solubilidad de oxígeno
Situación

XO2

PBP

Pwv

Cs,O2

Nivel del
mar, aire,
FW, 15C

0.209

760

12.79

10.072

Nivel del
mar, O2
puro, FW,
15C

1.00

760

12.79

48.19

FW=agua dulce; SW= agua de mar. Unidades: XO2, fracción por
volumen; presión, mmHg; Cs,O2, mg/L.
Ref: Colt, J. 1984
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Principios básicos -...