Proyectos de Graduación

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Design and construction of three models of aquaponics units for a small urban and rural family.
(Universidad EARTH, 2015-12) Lekesike, Isaiah Lapanu; Bonner, Kevaughn Bernado; Pacheco Bustos, Alex Gustavo
Acuaponía es una integración entre el cultivo de peces y plantas hidropónicas. Estos vienen en un sistema único de recirculación en el que se juntan, el componente de la acuicultura y el componente hidropónico. En este sistema, los residuos metabólicos generados por los peces son utilizados por las plantas después de que han sido convertidos en nutrientes bioassimilables por las bacterias nitrificantes. Así, un valioso producto se genera a través de un producto desechable, con la ventaja de que se limpia el agua y los nutrientes están disponible para su reutilización. El objetivo de este proyecto era desarrollar tres modelos de sistemas acuaponícas que servirían como modelos de producción para las familias en las comunidades urbanas y rurales en condiciones tropicales. Un sistema con componentes NFT y DWC y dos sistemas con camas de sustratos fueron diseñados y construidos. El sistema de componentes NFT y DWC, junto con le sistema de tamaño mediano con camas de sustratos contaron con biofiltros, mientras que el sistema pequeño de cama llenado con sustrato no contaba con un biofiltro. Tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) fue cultivada junto con varios variedades de hortalizas y hierbas como; lechuga (Lactuca sativa), apio (Apium graveolens var. dulce), pak choi (Brassica chinensis), albahaca (Ocimum basilicum y cebollino (Allium schoenoprasum). El sistema mediano con camas de sustrato tenía la mayor cantidad de nitratos en alrededor de 40 mg/L en el día 1 y 120 mg/L en día 18 de análisis de la química del agua. El sistema con los componentes de NFT y DWC tenía la cantidad más baja de los nitratos, con sólo un pico de 40 mg/L en el día 14. El rango recomendado para los nitratos en el sistema acuaponico es de 5 mg/L a 150 mg/L. Cuando la concentración de los nitratos esta sobre los 150mg/L, una densidad de siembra alto es utilizado para bajar la concentración. Los nitratos en el sistema pequeño oscilan entre los otros dos sistemas, pero respondió muy bien desde el día 1. El costo total de capital de los tres sistemas fueron colocados juntos y un flujo de caja por un período de 5 años se proyectó cual dio un VAN de $ 14,419.06 utilizando un interés de 15%, lo que indica claramente que, por tanto, el proyecto es viable.
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Diseño conceptual de camaronera para el cultivo intensivo de Litopenaeus vannamei en agua dulce.
(Universidad EARTH, 2019-12) Vásquez Paniagua, Luis Alfredo; Valverde Moya, José; Calderón Vargas, Joaquín
Los problemas ambientales y la complicidad de producir alimento cada día son mayores. La industria camaronera a lo largo de la historia ha contribuido con problemas como la destrucción de manglares, fondos marinos y la biodiversidad de muchas especies en el mar. De ahí nace el interés por investigar y evaluar otros sistemas de producción donde estos tres factores mencionados anteriormente se vean menos afectados. La idea es exponer el potencial de las camaroneras intensivas de agua dulce como solución para diferentes problemas tanto ambientales como sociales. En Costa Rica solo se produce camarón en sistemas de agua salada y de forma extensiva. Esto puede ser reestructurado para hacer de estas áreas espacios más productivos y en caso de creación de nuevas camaroneras, evaluar los sistemas de agua dulce para evitar la destrucción de manglares. El Litopenaeus vannamei o también conocido como camarón blanco, es una de las especies más consumidas a nivel mundial, con un alto nivel de adaptabilidad a diferentes condiciones tanto de temperatura como de salinidad. Al ser una especie tan flexible, es una excelente opción productiva y por ende una posible fuente de empleo y de proteína para la nutrición humana. En esta investigación se construyó un sistema de recirculación de agua de tres tratamientos con cambios porcentuales de agua salada por agua dulce. Todos los tratamientos iniciaron con agua de mar extraída de Caldera, Puntarenas, Costa Rica, la cual pertenece al Océano Pacifico. La salinidad de esta fue modificada progresivamente hasta completar la sustitución de todo el cuerpo de agua salada por agua dulce extraída del río Dos Novillos en su paso por la Universidad EARTH. Los resultados fueron la evaluación de los cambios en nutrientes disueltos en el agua como de otras condiciones físicas y ver su efecto en la adaptación de la semilla de camarón expuesta a las condiciones antes descritas con el paso del tiempo.
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Elaboración de alimento peletizado proteico, para consumo de tilapia, mediante procesamiento de mosca soldado.
(Universidad EARTH, 2021-12) Rojas Salas, David Eduardo; Alvarado Van der Laat, Irene
Este proyecto se realizó con la finalidad de evaluar una alternativa más económica a los concentrados convencionales en la producción de tilapia (Oreochromis niloticus), mediante el uso de materias primas como, mosca soldado (Hermetia illucens), yuca (Manihot esculenta), maíz (Zea mays), botón de oro (Tithonia diversifolia), lenteja de agua (Lemna Minor) y melaza. El balance nutricional mediante el cual se obtuvo las cantidades necesarias de cada ingrediente se basó en datos literarios debido al coste de los análisis individuales de cada materia prima. La mayoría de los ingredientes pasaron por procesos de deshidratación y molienda para generar harinas y de esta forma tener la consistencia adecuada para elaborar los pellets. El experimento tuvo lugar en distintas locaciones de la Universidad EARTH, situada en las Mercedes, Limón, Costa Rica. La investigación conto con dos tratamientos de tres repeticiones cada uno, el tratamiento uno consistió en un concentrado con diferentes porcentajes de harina de mosca soldado 26.96 %, harina de lenteja de agua 3.30 %, maíz 28.27 %, melaza 11.88 %, harina yuca 21.49 % y harina botón de oro 8.08 % y se realizó una comparativa con el tratamiento dos, el cual consistió en concentrado comercial. La ganancia de peso fue el principal criterio a evaluar durante 90 días, realizando muestreos con una frecuencia de 15 días en los cuáles se modificaba la dosis de alimento dependiendo del peso, para conocer cual tenía mejor potencial y generaba un mayor costo beneficio. Diferentes factores influyeron en los resultados del proyecto, obteniéndose que no existiera diferencia significativa (p > 0.05) entre tratamientos, pero de igual manera obteniendo mejores resultados el tratamiento dos, de concentrado comercial con una diferencia de peso de 6.3 g en comparación con el tratamiento uno y una diferencia de costos que representa un 24.9 % más caro del tratamiento uno. Los resultados se vieron influenciados al no conocer el valor nutricional real que aportaba cada materia prima y basarse en el literario, generando una diferencia de la teoría a la práctica.
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Feasibility study of a small-scale aquaponic system in Costa Rica.
(Universidad EARTH, 2021-12) Katende, Arnold; Alvarado Van der Laat, Irene
Aquaponics is the cultivating of plants and fish together in a natural ecosystem using fish waste as plant nutrients. Aquaponic systems work in a closed loop, using natural bacterial cycles to convert the fish waste in form of ammonia to plant nutrients in form of nitrates. Small-scale aquaponics systems are the most common and offer a viable solution to tropical regions with little or no water, limited land, and unpredictable climate. The main objective of this graduation project was to evaluate the feasibility of a small-scale aquaponic system designed and constructed at EARTH University in Costa Rica. Technical analysis and financial analysis were carried out and 100 Nile tilapias (Oreochromis niloticus) were grown in two fish tanks with 50 tilapias each, the highest fish weight was 88.3 g, and the fish mortality rate was 43 % at the end of the project. In the deep-water culture (DWC) bamboo bed, 25 fresh chives (Allium schoenoprasum) and 25 lettuce (Lactuca sativa) plants were grown. Fresh chives in the DWC bed were also healthier, grew better and had more vigor compared to the lettuce plants in the same bed. The results from the financial analysis for the five-year period evaluated, showed that small scale aquaponic systems are profitable and can generate a high economic value. The Net Present Value (NPV) of the small aquaponics system for the next five years was positive and was CRC 581,978 CRC (USD 919.40) which shows that aquaponic systems are feasible on small scale in the tropics.
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Producción de Oreochromis niloticus alimentada con Hermetia illucens en un sistema de recirculación acuícola.
(Universidad EARTH, 2016-12) Pérez González, Benito; Alvarado Van der Laat, Irene
En el presente proyecto se describe la construcción de un Sistema de Recirculación Acuícola (SRA), su estabilización para la producción de alevines de tilapia (Oreochromis niloticus), además de la producción mosca soldado negro (Hermetia illucens) para la alimentación de los alevines en las etapa de crecimiento combinado en tres diferentes tratamientos con concentrado comercial. El mismo se realizó en las instalaciones de la finca integrada orgánica de la Universidad EARTH en Las Mercedes, Guácimo, Limón, Costa Rica. El sistema de recirculación acuícola se construyó con seis tanques de 1 m3 de capacidad de agua para el cultivo de 50 peces y una producción de 25 kg por ciclo cada tanque de cultivo. Este sistema consta con diferentes componentes que ayudan a la limpieza del agua y a su reutilización, entre estos se encuentra: un sistema de aireación para proveer de oxígeno disuelto al agua, filtro mecánico para la remoción de sólidos, sedimentador de solidos suspendidos, filtro de rayos UV para eliminación de patógenos, filtro biológico desnitrificador de compuestos nitrogenados disueltos en el agua, un reservorio de agua para la recirculación y un reservorio más para captar agua de lluvia y suministrar el agua necesaria al sistema. Los tratamientos establecidos, con dos repeticiones cada uno, constan en: tratamiento 1 alimentación con 100 % concentrado comercial (testigo), tratamiento 2 con alimentación de 75 % concentrado comercial y un 25 % de harina de mosca soldado negro y tratamiento 3 con alimentación de 50 % concentrado comercial y un 50 % de harina de mosca soldado negro. Este estudio tuvo una duración de 15 semanas, durante este tiempo se realizaron muestreo para el crecimiento de las tilapias una vez por semana. Cada tratamiento inicio con 50 alevines cada uno con un peso aproximado de siembra de 2,8 g en los tratamientos y con un tiempo de aclimatación de 9 días antes de comenzar la evaluación. Los resultados demostraron que el tratamiento 2 muestra diferencia estadísticamente significativa (p<0,05) superior al tratamientos 1 y al tratamiento 3 en cuanto al incremento en peso y tasas de crecimiento absoluto, relativo y especifico.

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