Medición en Línea de Oxígeno Disuelto en Piscicultura

Industria: Acuicultura

Título: Medición en Línea de Oxígeno Disuelto en Piscicultura

Descripción

La piscicultura en Colombia se ha centrado en diferentes especies, en las cuales podemos encontrar tilapia, trucha, cachama y camarón. Siendo la primera las más importante y mayormente exportado con cifras superiores de 7119,1 ton en el año 2020[1].

Esta cadena productiva tiene diferentes etapas que comprenden la producción de alevinos, levante y por último engorde [2]. El medio donde se desarrolla cada una de las etapas se centra en el agua, por tal motivo es importante cuidarla y mantenerla en óptimas condiciones para que la cadena productiva no tenga una alta mortalidad y por ende mejoren las ganancias. Para mantener en óptimas condiciones el agua se deben controlar diferentes parámetros fisicoquímicos como lo son: temperatura, oxígeno disuelto (OD), pH, amoniaco, alcalinidad, dureza y salinidad. El OD es considerado uno de los parámetros más importantes en la piscicultura, ya que es un indicador del estado general del cultivo, por esta razón, es importante saber la cantidad de OD y entender los múltiples factores y sus interacciones que influyen en esta concentración [2].

Los niveles de oxígeno disuelto se ven afectados por diferentes factores tales como:

1. Fitoplancton: en los días claros, la producción de OD es más elevada que en los días nublados. A medida que la población del fitoplancton es más abundante, mayor es la producción de OD., pero esto también puede ser contraproducente en las noches, ya que estos consumen OD.
2. Temperatura: en días muy calurosos, la temperatura del agua aumenta, reduciendo la saturación de OD e incrementado los requerimientos de oxígeno de los peces.
3. Densidad de cultivo: A mayor densidad de cultivo se ocasiona un mayor consumo de oxígeno [3]

A continuación, se presenta una gráfica de la variación de oxígeno disuelto en el día

Grafica 1. Fluctuación de oxígeno disuelto durante las horas días (mayor y menor cantidad de fitoplancton [3]

Aplicación

Un ingeniero electrónico en conjunto con un acuicultor se contactó con Hanna Instruments, ya que requerían realizar monitoreo continuo de oxígeno disuelto en estanques de alevinos, adicionalmente requerían que la variable se estuviera enviado constantemente al celular del acuicultor por medio de SMS.

Hanna Instruments sugirió el controlador de oxígeno disuelto HI 8410, el cual incorpora un panel que se usa para mantener y monitorear la concentración de DO en un amplio rango de aplicaciones de procesos industriales. El HI 8410 usa una sonda galvánica que requiere normalmente menos mantenimiento que una Polarográfica, haciéndola ideal para monitoreos a largo plazo. La sonda D.O. es suministrada con una cubierta de membrana que cubre el sensor galvánico e incorpora un termistor para la medición y compensación. Incluye otras características como: grabación de salida en configuración de 0-20 mA o 4-20 mA, los indicadores LED que identifican si el controlador se encuentra en modo de operación o en modo de selección de configuración, la función de control de tiempo extraordinario y ajuste de histéresis.

El ingeniero electrónico programó y montó el sistema de la siguiente forma:

La señal de 4-10 mA trasmitida por el controlador HI 8410, se transformó a una señal de 0-5 V, ya que este microcontrolador tipo Arduino solamente acepta esta señal. Luego, la señal fue transformada a la variable de oxígeno disuelto, gracias a que esta es proporcional a los niveles de OD del estanque. Por último, por medio de un módulo GSM la señal fue trasmitida al celular del acuicultor vía mensaje de texto.