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DESARROLLO DE UN SISTEMA ACUAPÓNICO PARA LA GENERACIÓN DE
ALTERNATIVAS ALIMENTARIAS DE AUTOCONSUMO O COMUNALES A
BAJO COSTO
SANDRA MILENA APONTE PELÁEZ
KAREN MILENA CARDONA OJEDA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN POR CICLOS
BOGOTÁ D.C.
MARZO DE 2020

DESARROLLO DE UN SISTEMA ACUAPÓNICO PARA LA GENERACIÓN DE
ALTERNATIVAS ALIMENTARIAS DE AUTOCONSUMO O COMUNALES A
BAJO COSTO
SANDRA MILENA APONTE PELÁEZ
KAREN MILENA CARDONA OJEDA
DIRECTOR DE PROYECTO:
LIC. M. SC. NANCY MADRID
MODALIDAD DE GRADO:
MONOGRAFÍA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN POR CICLOS
BOGOTÁ D.C.
MARZO DE 2020

DIRECT R DE P OYECTO
NOTA DE ACEPTACIQN
JURADO1
JURADO 2
Bogotá, marzo de 2020
―Las ideas emitidas por los autores son de su exclusiva responsabilidadyno
expresannecesañamenteopini‹mesdelaUniversidad"/Artfculo117.Acuerdo
029 d‖e 1998)

DEDICATORIA
Este proyecto va dedicado de manera sentida a nuestros padres a quienes debemos
nuestra formación personal y nuestro crecimiento mental, físico y espiritual, siempre
han sido ellos quienes permiten el constantemente cumplimiento de las metas
propuestas y riegan el camino para abonar los raizales del sentido presente y futuro
con la compasión por la vida en todos sus estados, formas y contextos.
A nuestra única y gran educadora la Universidad Distrital Francisco José de Caldas,
el equipo de docentes, trabajadores y compañeros quienes han brindado diversas
herramientas durante este ciclo de formación y aprendizajes imperecederos para
continuar en el camino del hoy que tanto necesita de cambios.

AGRADECIMIENTOS
Inicialmente damos gracias a Dios todopoderoso y en signo de él a nuestros padres,
quienes han sido el bastón de nuestra vida y quienes han permitido que hoy
estemos cumpliendo los sueños creados desde la infancia; gracias a sus palabras,
sus abrazos y múltiples esfuerzos hoy vemos recompensados todos y cada uno de
los sacrificios que exige el camino; también vemos al insomnio como el amuleto
que nos conlleva a la culminación de esta etapa académica, llena de mucho
esfuerzo, retos, anécdotas, disciplina y dedicación.
Este logro en nuestras vidas lo obtuvimos gracias al apoyo, la guía y la
perseverancia de aquellas personas que creyeron en nosotros y que estuvieron a
nuestro lado para solventar nuestras necesidades, como lo fue todo el equipo de la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, nuestros docentes, la comunidad,
el personal administrativo y operativo.
Otro pilar fundamental es nuestra directora de proyecto la Lic. M. S.C. Nancy
Madrid, queremos darle las gracias por la comprensión, orientación, apoyo,
tolerancia y generosidad que nos brindó desde el inicio hasta la culminación del
proyecto. A su vez a lo demás docentes que hicieron parte de la realización exitosa
de este proyecto de grado.
En definitiva, gracias a todos y a todas las personas que nos apoyaron implícita y
explícitamente en este proyecto familiares, compañeros académicos y de vida,
maestros, amigos, comunidad, a todos y cada uno:
Gracias Totales.

RESUMEN
AUTOR: APONTE PELAEZ Sandra Milena, CARDONA OJEDA Karen Milena.
PALABRAS CLAVES: Sistema Acuapónico (Acuicultura e Hidroponía), Calidad del
agua.
DESCRIPCIÓN
La presente monografía contiene un proceso investigativo y aplicativo sobre un
sistema de producción acuapónico (acuicultura más hidroponía) a bajo costo, el cual
se muestra como una alternativa óptima a la crisis alimentaria presentada en
contextos urbanos como aún sucede en la periferia de algunas ciudades o sitios
rurales, ya sea por condiciones económicas, sociales, climáticas o geográficas.
El montaje del sistema acuapónico piloto a pequeña escala en zona urbana de la
ciudad de Bogotá D.C., se realiza bajo la premisa de reducción de recursos y costos,
de manera que cualquier persona lo implemente por sus propios medios,
especialmente las personas más vulnerables. La viabilidad del sistema acuapónico
piloto se evalúa teniendo en cuenta los criterios de funcionalidad, salubridad, e
inocuidad de los alimentos, determinado a partir de la toma y análisis de muestras
sobre los parámetros que influyen en la calidad del aire y del agua relacionados con
los ecosistemas involucrados en el sistema (peces, plantas y bacterias nitrificantes).
Como producto final, se recopila la información relevante sobre el sistema
acuapónico piloto en zona urbana y se comparte con una comunidad vulnerable en
la localidad de Ciudad Bolívar, al sur de la ciudad.
Finalmente, con la documentación de experiencias se presentan las conclusiones y
recomendaciones de las autoras sobre los costos, el montaje, funcionamiento e
impactos que conlleva la implementación de un sistema acuapónico, de manera
que las personas interesadas accedan a esta información junto con la bibliografía
disponible en bibliotecas o internet y se animen a implementar esta alternativa
alimentaria viable, funcional, sustentable y real a bajo costo a diferentes escalas,
ya sea individual, con sus familias o comunidades.

ABSTRAC
AUTHOR: APONTE PELAEZ Sandra Milena, CARDONA OJEDA Karen Milena.
KEY WORDS: Aquaponic System (Aquaculture and Hydroponics), Water quality.
DESCRIPTION
The present project contains a research and application process on an aquaponics
production system of (aquaculture with hydroponics) at low cost, which is an optimal
alternative to the food crisis presented in urban contexts as still happens in the
periphery of some cities or rural sites, whether due to economic, social, climatic or
geographical conditions.
The assembly of the small-scale pilot aquaponics system in an urban area of the
city of Bogotá D.C., is carried out by the premise of resources reduction of resources
and costs, so anyone can implement it by their own means, mainly the most
vulnerable people. The viability of the aquaponics pilot system is evaluated in base
to the criteria of functionality, health, and food safety, determined from the collection
and analysis of samples on the parameters that influence the quality of air and water
related to parts involved in the system (fish, plants and nitrifying bacteria). As a final
product, the relevant information on the aquaponics pilot system in urban areas is
collected and shared with a vulnerable community in the located of Ciudad Bolívar,
on southerm of the city.
Finally, with the documentation of experiences, the authors' conclusions and
recommendations on the costs, assembly, operation and impacts of implementing
an aquaponics system are presented, so that interested persons access this
information together with the available bibliography in libraries or internet and are
encouraged to implement this viable, functional, sustainable and real food
alternative at low cost at different scales, whether individual, with their families or
communities.

TABLA DE CONTENIDO
GENERALIDADES ............................................................................................................. 1
1.2 JUSTIFICACIÓN............................................................................................................. 1
1.2 PROBLEMA.................................................................................................................... 4
1.2.1 Descripción del Problema. ............................................................................................. 4
1.2.2 Formulación del Problema. ............................................................................................ 5
1.3 OBJETIVOS ................................................................................................................... 5
1.3.1 Objetivo general............................................................................................................. 5
1.3.2 Objetivos específicos. .................................................................................................... 5
ALCANCE....................................................................................................................... 6
METODOLOGÍA ............................................................................................................. 6
SÍNTESIS DE INVESTIGACIÓN....................................................................................... 10
2.2 HISTORIA DE LA ACUAPÓNIA .................................................................................... 10
2.2 MARCO TEÓRICO ....................................................................................................... 12
2.2.1 Acuicultura................................................................................................................... 12
2.2.2 Calidad del agua.......................................................................................................... 15
2.2.3 Hidroponía................................................................................................................... 16
2.3 MARCO CONCEPTUAL ............................................................................................... 18
2.3.1 Biofiltración.................................................................................................................. 18
2.3.2 Biomasa energética. .................................................................................................... 19
2.3.3 Inocuidad..................................................................................................................... 19
2.3.4 Sistema Acuapónico.. .................................................................................................. 21
2.4 MARCO LEGAL............................................................................................................ 21
GENERALIDADES DE LA ZONA DE INSTALACIÓN DEL SISTEMA ACUAPÓNICO ....... 25
3.1 DATOS GENERALES DEL LUGAR DE DESARROLLO DEL PROYECTO.................... 25
3.2 RESEÑA HISTÓRICA................................................................................................... 26
3.3 CONTEXTO SOCIOAMBIENTAL.................................................................................. 26
ESTADO DEL ARTE ........................................................................................................ 29
4.1 INVESTIGACIONES ADELANTADAS........................................................................... 29
4.1.1 Sistemas acuapónicos a nivel académico.. .................................................................. 29
4.1.2 Sistemas acuapónicos a nivel regional......................................................................... 32
4.1.3 Sistemas acuapónicos a nivel nacional. .................................................................... 32
4.1.4 Sistemas acuapónicos a nivel mundial......................................................................... 33
4.2 SELECCIÓN DE TEMÁTICAS CENTRALES CON LA METODOLOGÍA ¿5 POR QUÉ? ..... 35
DIAGNÓSTICO INICIAL ................................................................................................... 36
5.2 ENCUESTA Y ENTREVISTA........................................................................................ 36

INSTALACIÓN DEL SISTEMA ACUAPÓNICO ................................................................. 46
ESQUEMA GENERAL.................................................................................................. 46
SELECCIÓN DEL CONTENEDOR PARA PECES ........................................................ 48
SELECCIÓN DE PECES Y SU ALIMENTO................................................................... 50
RECIRCULACIÓN DEL AGUA PARA EL SISTEMA ACUAPÓNICO.............................. 56
FILTRACIÓN DEL SISTEMA ACUAPÓNICO ................................................................ 56
6.5.1 Proceso de filtración.. .................................................................................................. 56
6.5.2 Filtración mecánica...................................................................................................... 57
6.5.3 Filtración biológica o biofiltro. ....................................................................................... 59
PROCESO DE NITRIFICACIÓN ................................................................................... 62
6.6.1 Mineralización.............................................................................................................. 63
6.7 CULTIVO HIDROPÓNICO............................................................................................ 64
6.7.1 Selección de contenedor hidropónico........................................................................... 64
6.7.2 Selección de sustrato para plantas............................................................................... 66
6.7.3 Características de la cascarilla de arroz.. ..................................................................... 67
6.7.4 Tipo de plantas a cultivar.. ........................................................................................... 68
6.8 ACCESORIOS PARA LA ACUICULTURA..................................................................... 69
6.8.1 Oxígeno....................................................................................................................... 69
6.8.2 Temperatura................................................................................................................ 70
6.8.3 Exposición medioambiental.......................................................................................... 70
6.8.4 Mangueras................................................................................................................... 71
6.8.5 Sustrato para contenedor de peces.............................................................................. 72
6.8.6 Mantenimiento del Contenedor de Peces..................................................................... 74
6.8.8 Acceso a servicios públicos. ........................................................................................ 74
6.9 CUADRO DE ACTIVIDADES REQUERIDAS POR UN SISTEMA ACUAPÓNICO ......... 75
TOMA DE MUESTRAS, RESULTADOS Y ANÁLISIS ....................................................... 77
TEMPERATURA........................................................................................................... 78
pH................................................................................................................................. 81
DUREZA....................................................................................................................... 85
ALCALINIDAD .............................................................................................................. 87
OXÍGENO DISUELTO .................................................................................................. 90
GAS CARBÓNICO........................................................................................................ 92
COMPUESTOS NITROGENADOS ............................................................................... 95
AMONIO....................................................................................................................... 96
NITRITOS..................................................................................................................... 99
NITRATOS ................................................................................................................. 101

MATERIA ORGÁNICA................................................................................................ 103
FOSFATOS ................................................................................................................ 110
SÓLIDOS SEDIMENTADOS....................................................................................... 113
ANÁLISIS DE COSTOS Y BENEFICIOS ........................................................................ 116
SOCIALIZACIÓN DEL SISTEMA ACUAPÓNICO PILOTO EN UNA COMUNIDAD DE
CIUDAD BOLÍVAR – BOGOTÁ D.C. .......................................................................................... 128
CONCLUSIONES........................................................................................................... 131
RECOMENDACIONES................................................................................................... 132
BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................... 133

TABLA DE CUADROS
CUADRO 1. ETAPAS DEL PROYECTO........................................................................................................7
CUADRO 2. NORMATIVIDAD APLICABLE AL PROYECTO DE DESARROLLO DE UN SISTEMA
ACUAPÓNICO PARA LA GENERACIÓN DE ALTERNATIVAS ALIMENTARIAS DE AUTOCONSUMO O
COMUNALES A BAJO COSTO...................................................................................................................22
CUADRO 3. CONOCIENDO LA LOCALIDAD CIUDAD BOLÍVAR.................................................................27
CUADRO 4. RECOPILACIÓN DE INVESTIGACIONES RELEVANTES........................................................29
CUADRO 5. COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA ACUAPÓNICO EN FUNCIONAMIENTO .........................48
CUADRO 6. TOLERANCIA EN PARÁMETROS DE CALIDAD DE AGUA PARA LOS PECES
SELECCIONADOS EN ESTE MODELO, REQUERIMIENTOS PROTEÍNICOS Y CRECIMIENTO ESPERADO
UTILIZADOS EN SISTEMAS DE ACUAPONÍA............................................................................................52
CUADRO 7. TIPOS DE SUSTRATOS .........................................................................................................66
CUADRO 8. CARACTERÍSTICAS DE LA CASCARILLA DE ARROZ COMO SUSTRATO.............................67
CUADRO 9. TOLERANCIA EN PARÁMETROS DE CALIDAD DE AGUA PARA LAS PLANTAS...................68
CUADRO 10. TIPOS DE SUSTRATO..........................................................................................................72
CUADRO 11. FRECUENCIA DE ACTIVIDADES QUE REQUIERE EL SISTEMA ACUAPÓNICO PILOTO ....76
CUADRO 12. A. PARÁMETROS ÓPTIMOS Y B. RESULTADOS DE MEDICIÓN DE TEMPERATURA .........80
CUADRO 13. VALORES COLORIMÉTRICOS DE LÍQUIDO REACTIVO ......................................................83
CUADRO 14. A. PARÁMETROS ÓPTIMOS Y B. RESULTADOS DE MEDICIÓN DE PH ..............................83
CUADRO 15. CLASIFICACIÓN DEL AGUA SEGÚN SU DUREZA GENERAL..............................................86
CUADRO 16. A. PARÁMETROS ÓPTIMOS Y B. RESULTADOS DE MEDICIÓN DUREZA ..........................86
CUADRO 17. CLASIFICACIÓN DEL AGUA SEGÚN SU DUREZA ...............................................................88
CUADRO 18. A. PARÁMETROS ÓPTIMOS Y B. RESULTADOS PARA LA ALCALINIDAD ..........................88
CUADRO 19 A. PARÁMETROS ÓPTIMOS Y B. RESULTADOS DE MEDICIÓN DE OXÍGENO DISUELTO..91
CUADRO 20. A. PARÁMETROS ÓPTIMOS Y B. RESULTADOS DE MEDICIÓN DE GAS CARBÓNICO......93
CUADRO 21. RANGOS DE VALORES COLORIMÉTRICO DEL PARÁMETRO AMONIO .............................96
CUADRO 22. A. PARÁMETROS ÓPTIMOS Y B. RESULTADOS DE MEDICIÓN DE AMONIO.....................97
CUADRO 23. A. PARÁMETROS ÓPTIMOS Y B. RESULTADOS DE MEDICIÓN DE NITRITOS...................99
CUADRO 24. A. PARÁMETROS Y B. RESULTADOS DE MEDICIÓN DE NITRATOS ................................101
CUADRO 25. RANGOS DE VALORES DE LAS PRUEBAS COLORIMÉTRICA DE MATERIA ORGÁNICA .103
CUADRO 26. A. PARÁMETROS ÓPTIMOS Y B. RESULTADOS DE MEDICIÓN DE MO. ..........................104
CUADRO 27. A. DEMANDA DE OXÍGENO DISUELTO EN EL SISTEMA (MG O2/L) ..................................107
CUADRO 28. TASA DE CONSUMO DE O2 PARA DENSIDAD DE PECES A TEMPERATURAS DIFERENTES
.................................................................................................................................................................107
CUADRO 29. RANGOS DE VALORES JUNTO CON LOS RESULTADOS SOBRE LAS PRUEBAS
COLORIMÉTRICA DE FÓSFORO.............................................................................................................110
CUADRO 30. A. PARÁMETROS ÓPTIMOS Y B. RESULTADOS DE MEDICIÓN DE FOSFATOS ..............111
CUADRO 31. A. PARÁMETROS ÓPTIMOS Y B. RESULTADOS DE SÓLIDOS SEDIMENTADOS.............114
CUADRO 32. ASOCIACIÓN DE PARÁMETROS Y LOS RESULTADOS OBTENIDOS ...............................115
CUADRO 33. COSTOS ASOCIADOS A LA INSTALACIÓN INICIAL DEL SISTEMA ACUAPÓNICO ...........117
CUADRO 34. COSTOS DE OPERACIÓN DEL SISTEMA ACUAPÓNICO PILOTO A MICRO ESCALA.......120
CUADRO 35. PRODUCCIÓN REAL DEL SISTEMA ACUAPÓNICO PILOTO A MICRO ESCALA ...............121
CUADRO 36. CANTIDAD DE COMIDAS CUBIERTAS POR DÍA SEGÚN EL TAMAÑO DEL SISTEMA SEGÚN
EL VOLUMEN (LITROS)...........................................................................................................................122
CUADRO 37. PRODUCCIÓN ESPERADA DE UN SISTEMA ACUAPÓNICO CON PECES DE CONSUMO123
CUADRO 38. ANÁLISIS DE RENTABILIDAD DEL SISTEMA ACUAPÓNICO PILOTO A MICRO ESCALA CON
PROYECCIÓN DE 5 AÑOS.......................................................................................................................124
CUADRO 39. ANÁLISIS DE RENTABILIDAD DEL SISTEMA ACUAPÓNICO PILOTO CON LA CAPACIDAD DE
BIOMASA RECOMENDADA .....................................................................................................................125
CUADRO 40. ANÁLISIS DE RENTABILIDAD DEL SISTEMA ACUAPÓNICO A PEQUEÑA ESCALA PECES
ORNAMENTALES– 200 LITROS...............................................................................................................126
CUADRO 41. ANÁLISIS DE RENTABILIDAD DEL SISTEMA ACUAPÓNICO A PEQUEÑA ESCALA PECES DE
CONSUMO – 200 LITROS........................................................................................................................127
CUADRO 42. MONITOREO SEMANAL DE TEMPERATURA Y PH............................................................148
CUADRO 43. CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS Y PECES DURANTE 8 MESES.....................................150

CUADRO 44. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS COMPONENTES CON LOS CUALES SE ESTIMA
COSTOS ..................................................................................................................................................152
CUADRO 45. CARPÍN DORADO, GOLDFISH (CARASSIUS AURATUS CIPRÍNIDOS) / CARPÍN DORADO
(CYPRINUS AURATUS)............................................................................................................................156
CUADRO 46. CORYDORA O PEZ GATO (CORYDORA AENEUS – SILURIFORMES) ..............................157
CUADRO 47. DETERMINACIÓN DE COSTO DE KWH / MES ...................................................................160
CUADRO 48. DETERMINACIÓN DE COSTO DE LITROS / MES...............................................................160
CUADRO 49. DETERMINACIÓN DE COTOS ALIMENTO GR/MES POR LA AUTORAS ............................160

TABLA DE GRÁFICAS
GRÁFICA 1. ANÁLISIS DE ENCUESTAS Y ENTREVISTAS A PERSONAS DE MEDIOS Y BAJOS RECURSOS
...................................................................................................................................................................38
GRÁFICA 2. ESQUEMA BASADO EN EL MONTAJE E INSTALACIÓN DEL SISTEMA ACUAPÓNICO PILOTO
CASERO EN ZONA URBANA, BOGOTÁ D.C..............................................................................................47
GRÁFICA 3. VALOR MÍNIMO Y MÁXIMO Y VALOR OBTENIDO PARA LA TEMPERATURA °C ..................80
GRÁFICA 4. VALOR MÍNIMO Y MÁXIMO DEL PH REQUERIDO POR CADA ESPECIE FRENTE AL VALOR
PROMEDIO OBTENIDO POR LA MEDICIÓN DE PARÁMETROS ANEXO A ...............................................84
GRÁFICA 5.VALOR MÍNIMO Y MÁXIMO Y VALOR OBTENIDO DE LA DUREZA ........................................87
GRÁFICA 6. VALOR MÍNIMO Y MÁXIMO SUGERIDO PARA EL VALOR DE ALCALINIDAD FRENTE AL
VALOR OBTENIDO EN UNA MUESTRA DE AGUA.....................................................................................89
GRÁFICA 7. VALOR MÍNIMO Y MÁXIMO SUGERIDO PARA EL VALOR DE OXÍGENO DISUELTO FRENTE
AL VALOR OBTENIDO EN UNA MUESTRA DE AGUA ...............................................................................92
GRÁFICA 8. VALOR MÍNIMO Y MÁXIMO SUGERIDO PARA EL VALOR DE GAS CARBÓNICO FRENTE AL
VALOR OBTENIDO EN UNA MUESTRA DE AGUA.....................................................................................94
GRÁFICA 9. VALOR OBTENIDO MÍNIMO Y MÁXIMO SUGERIDO PARA EL VALOR DE DEL AMONIO
FRENTE AL VALOR OBTENIDO DE AMONIO EN UNA MUESTRA DE AGUA ............................................98
GRÁFICA 10. VALOR MÍNIMO Y MÁXIMO SUGERIDO PARA EL VALOR DE NITRITO FRENTE AL VALOR
OBTENIDO DE NITRITO EN UNA MUESTRA DE AGUA...........................................................................100
GRÁFICA 11. VALOR MÍNIMO Y MÁXIMO SUGERIDO PARA EL VALOR DE NITRATO FRENTE AL VALOR
OBTENIDO DE NITRATO EN UNA MUESTRA DE AGUA..........................................................................102
GRÁFICA 12. VALOR DE DBO5 FRENTE AL OBTENIDO EN UNA MUESTRA DE AGUA..........................105
GRÁFICA 13. VALOR OBTENIDO DE OXÍGENO DISUELTO FRENTE AL VALOR OBTENIDO DE DBO5..106
GRÁFICA 14. VALOR MÍNIMO Y MÁXIMO SUGERIDO PARA EL VALOR DE FOSFATOS FRENTE AL VALOR
OBTENIDO EN UNA MUESTRA DE AGUA...............................................................................................112
GRÁFICA 15. VALOR MÍNIMO Y MÁXIMO PARA EL VALOR DE SÓLIDOS SEDIMENTADOS..................114
GRÁFICA 16. APROVECHAMIENTO DEL SISTEMA ACUAPÓNICO PILOTO A MICRO ESCALA .............120
GRÁFICA 17. PROYECCIÓN DE GANANCIAS POR AÑO PECES ORNAMENTALES...............................126
GRÁFICA 18. PROYECCIÓN DE GANANCIAS POR AÑO PECES DE CONSUMO....................................127

TABLA DE IMÁGENES
IMAGEN 1. UBICACIÓN ESPACIAL DEL PROYECTO ................................................................................25
IMAGEN 2. ANÁLISIS 5 PORQUÉS DE LA PROBLEMÁTICA. “ACCESO A ALIMENTACIÓN POR PARTE DE
LAS POBLACIONES VULNERABLES EN ZONAS URBANAS” ....................................................................35
IMAGEN 3. INDICADORES DEMOGRÁFICOS............................................................................................36
IMAGEN 4.DISTRIBUCIÓN DE HOGARES EN CIUDAD BOLÍVAR..............................................................44
IMAGEN 5. TIPOLOGÍA FAMILIAR EN LOS HOGARES..............................................................................44
IMAGEN 6. PORCENTAJE DE HOGARES POR TIPOLOGÍA FAMILIAR POR LOCALIDAD.........................45
IMAGEN 7. PERSONAS PROMEDIO DE UN HOGAR.................................................................................45
IMAGEN 8. MONTAJE DEL SISTEMA ACUAPÓNICO PILOTO ...................................................................47
IMAGEN 9. CANECA PLÁSTICA CON TAPA CORTADA POR LA MITAD....................................................49
IMAGEN 10. ALIMENTO COMERCIAL PARA PECES ORNAMENTALES....................................................55
IMAGEN 11. BOMBA SUMERGIBLE...........................................................................................................56
IMAGEN 12. EQUILIBRIO DEL SISTEMA....................................................................................................57
IMAGEN 13. FILTRO FLAUTA CON MOTOR ..............................................................................................58
IMAGEN 14. MATERIAL FILTRANTE DEL FILTRO FLAUTA CON MOTOR .................................................59
IMAGEN 15. CONEXIONES DEL SISTEMA ................................................................................................59
IMAGEN 16. BIOFILTRO CASERO – RECIPIENTE.....................................................................................60
IMAGEN 17. ORGANIZACIÓN DEL BIOFILTRO..........................................................................................61
IMAGEN 18. COMPORTAMIENTO DE LOS COMPUESTOS NITROGENADOS ..........................................62
IMAGEN 19. TUBOS PVC CON ORIFICIOS PARA EL CULTIVO HIDROPÓNICO........................................64
IMAGEN 20. DIQUE EN TUBOS PVC .........................................................................................................65
IMAGEN 21. SUSTRATO DE PLANTAS......................................................................................................66
IMAGEN 22. CASCARILLA DE ARROZ.......................................................................................................66
IMAGEN 23. AIREADOR PARA ACUARIO..................................................................................................69
IMAGEN 24. CALENTADOR ELÉCTRICO PARA ACUARIO ........................................................................70
IMAGEN 25. RESUMEN DE MEDICIÓN DE CALIDAD DEL AIRE ESTACIÓN TUNAL .................................71
IMAGEN 26. RESUMEN DE COMPORTAMIENTO DE CONTAMINANTES EN ESTACIÓN TUNAL DE
MEDICIÓN DE CALIDAD DEL AIRE - (CO2)................................................................................................71
IMAGEN 27. DIÁMETRO DE MANGUERAS................................................................................................72
IMAGEN 28. GRAVA DE TAMAÑO MEDIANO Y ARENA DECORATIVA PARA ACUARIO...........................73
IMAGEN 29. SINFONEADOR CASERO ......................................................................................................74
IMAGEN 30. RESERVA DE AGUA..............................................................................................................74
IMAGEN 31. GOTAS ANTICLORO Y ANTIHONGO.....................................................................................75
IMAGEN 32. CONEXIONES ELÉCTRICAS .................................................................................................75
IMAGEN 33. SOLUBILIDAD DEL OXÍGENO DISUELTO A DIFERENTES TEMPERATURAS.......................78
IMAGEN 34. MULTÍMETRO........................................................................................................................79
IMAGEN 35. RELACIÓN DEL PH CON LOS NUTRIENTES.........................................................................82
IMAGEN 36. REACTIVO COLORIMÉTRICO PARA EL PH ..........................................................................82
IMAGEN 37. TIRAS COLORIMÉTRICAS –PEACHÍMETRO DIGITAL...........................................................83
IMAGEN 38. RELACIÓN DEL % DE AMONÍACO (NH3) EN RELACIÓN CON EL PH Y LA °C.......................95
IMAGEN 39. INFORME DE LABORATORIO DE PROVEEDOR EXTERNO..................................................99
IMAGEN 40. INFORME DE LABORATORIO DE PROVEEDOR EXTERNO................................................101
IMAGEN 42. TAMAÑO DE COMPONENTES SEGÚN LOS LITROS EN LA INSTALACIÓN........................108
IMAGEN 43. CARACTERIZACIÓN DEL MEDIDOR DE VIVIENDA.............................................................109
IMAGEN 45. PRIMERA FASE. SOCIALIZACIÓN Y TOMA DE CONCIENCIA DEL MODELO PILOTO CON LA
COMUNIDAD VERBENAL -CIUDAD BOLÍVAR..........................................................................................129
IMAGEN 46.SEGUNDA FASE. CAPACITACIÓN SOBRE LA INSTALACIÓN DEL MODELO PILOTO EN LA
COMUNIDAD VERBENAL ........................................................................................................................130
IMAGEN 47. FIRMA DE PERSONAS ASISTENTES – CIUDAD BOLÍVAR.................................................158
IMAGEN 48. MATERIAL DIDÁCTICO PARA LA SOCIALIZACIÓN CON LA COMUNIDAD..........................159
IMAGEN 49. RECIBO DEL SERVICIO DE AGUA ......................................................................................162
IMAGEN 50. RECIBO DEL SERVICIO DE LUZ..........................................................................................161
IMAGEN 51. ESTRATEGIAS DE ALIMENTACIÓN PARA PECES DE CONSUMO .....................................162

TABLA DE ANEXOS
ANEXO A. MONITOREO SEMANAL DE PARÁMETROS DE CALIDAD DEL AGUA .................. 148
ANEXO B. PROTOCOLOS PARA REALIZAR LAS PRUEBAS DE LABORATORIO EN LA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS.................................................... 149
ANEXO C. PECES Y PLANTAS CULTIVADAS.......................................................................... 150
ANEXO D. FICHAS TÉCNICAS DE ACCESORIOS DEL SISTEMA ACUAPÓNICO ................... 152
ANEXO E. CARACTERÍSTICAS DE PECES ORNAMENTALES CULTIVADOS......................... 156
ANEXO F. LISTA DE ASISTENCIA DE PERSONAS A ACTIVIDAD DE SOCIALIZACIÓN.......... 158
ANEXO G. CARTILLA DEL SISTEMA ACUAPÓNICO PILOTO.................................................. 159
ANEXO H. PORMENORIZACIÓN DEL ANÁLISIS DE COSTOS Y BENEFICIOS....................... 160
ANEXO I. RECIBOS DEL SERVICIO PÚBLICO DE AGUA Y LUZ EN LA VIVIENDA ................. 161
ANEXO J. ALIMENTACIÓN DE PECES Y PLANTAS................................................................. 162

Desarrollo de un sistema acuapónico para la generación de alternativas
alimentarias de autoconsumo o comunales a bajo costo
INTRODUCCIÓN
En los últimos años los países en vía de desarrollo e incluyendo esporádicamente
algunos desarrollados, se han visto con dificultades para conseguir alimentos. En
la actualidad el mundo provee escasamente los recursos suficientes para satisfacer
una necesidad primordial: “la alimentación” de aproximadamente 7625 millones de
habitantes,1
cifra que aumenta exponencialmente día tras día.
Justamente en Colombia se hace ineludible olvidar que más allá de los recursos
naturales y el potencial agropecuario, pesquero y forestal, el país es destacado de
manera irónica por la inseguridad a la que resisten las poblaciones vulnerables,
llegando así, a cifras mortales por desnutrición. Esto corresponde somera y
conjuntamente a factores como: el abandono estatal de zonas rurales y suburbanas,
migración sin control de extranjeros, contexto internacional, falta de inversión para
la innovación y desarrollo sostenible, poca capacitación a personas de bajos
recursos, proyectos costosos y de difícil desarrollo, entre otros.
Es por lo anterior, que se realiza una búsqueda exhaustiva a través de la consulta
de documentos, bibliografía, vídeos, noticias de casos de éxito, publicaciones web,
revistas, experiencias y registros sobre los sistemas de producción acuapónicos.
Además, con esta misma metodología se seleccionaron las temáticas centrales
para comprender a fondo el funcionamiento y producción de estos sistemas,
tomando así lo más relevante para la optimización de recursos en el diseño,
implementación y manutención de un sistema acuapónico piloto a micro escala, ya
que como expresan los autores, los sistemas de Acuaponía se muestran como una
respuesta sostenible, con potencial comercial como configurable a diferentes
tamaños y lugares con poco espacio, libre de agroquímicos, con pocos residuos e
incluye todos los géneros y edades.2
La Acuaponía basa su funcionamiento en la integración de dos ecosistemas, peces
(acuicultura) y vegetales (hidroponía) equilibrados por bacterias nitrificantes, los
cuales, unidos por la recirculación del agua hace las veces de sangre en el cuerpo,
al llevar los macro y micronutrientes comunes entre estos ecosistemas.3
El agua
conserva los parámetros de calidad principales (Temperatura, pH, dureza,
alcalinidad, oxígeno disuelto, gas carbónico, amonio, nitritos, nitratos, materia
orgánica, DBO5, fosfatos, y sólidos sedimentados) al pasar continuamente por el
proceso de filtración mecánica para la eliminación de residuos sólidos y luego a
través de un biofiltro que sintetiza los desechos, convirtiendo el amoníaco,
1
SABERESPRACTICO. ¿Cuántas personas hay en el mundo? (2020). [online]. [citado 09 de marzo de 2020]
Disponible en: <https://www.saberespractico.com/curiosidades/cuantas-personas-hay-en-el-mundo-
actualmente/>.
2
SOMERVILLE, Christopher, (et al). Producción de alimentos en acuapónica a pequeña escala. En: FAO (Food
and Agriculture organization of the United Nations) Roma. No. 589.
3
Ibíd. p., 1.

compuesto tóxico, en un macronutriente para las plantas: nitrato; así pues, luego de
la captación de estos nutrientes por parte de las plantas, el agua purificada vuelve
al tanque de los peces.
El desarrollo del sistema acuapónico piloto a micro escala en zona urbana busca
alentar las poblaciones vulnerables a implementar proyectos benéficos en
alimentación o rentabilidad, que protejan su integridad y su seguridad alimenticia
mediante el cultivo individual, familiar, comunal y hasta comercial de alimentos
proteínicos y vegetales. Para complementar el desarrollo de este proyecto se
estructura una cartilla dirigida a las comunidades, ya que se busca que esta
alternativa sea difundida voz a voz, y que las personas interesadas conozcan de su
posible implementación a bajos costos y recursos.
Este proyecto se origina durante el proceso formativo que nos ha brindado la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas en cada una de las asignaturas
vistas en la carrera, que además de su contenido teórico, también fueron
sustentadas con un pensamiento crítico, innovador, vanguardista y aterrizado a la
realidad, lo que impulsa a sus estudiantes a brindar soluciones perceptibles a
problemas sociales, ambientales e industriales, con un enfoque sostenible dirigido
a la optimización de costos, reducción de desperdicios, como a la formulación,
evaluación y desarrollo de proyectos exitosos.

1
GENERALIDADES
1.2 JUSTIFICACIÓN
El presente proyecto tiene como finalidad mostrar a las comunidades, personas
vulnerables e interesados, una alternativa sustentable para la producción o
comercialización de alimentos. A tal fin, se parte de algunas preguntas como: ¿Qué
proyecto sostenible podría concentrar sus esfuerzos en beneficiar los pilares social,
económico y ambiental a un bajo costo al mismo tiempo?, ¿Su alcance beneficia a
qué tipo de personas o comunidades?, ¿Es sustentable, en cuanto a recursos,
rentabilidad y funcionamiento?, con el propósito de responder a estas preguntas se
revisa, en primer lugar, las problemáticas desde una perspectiva histórica,
particularmente, desde la escasez, desnutrición y seguridad alimenticia en
Colombia y ciertas partes del mundo donde las condiciones son hostiles para la
supervivencia humana; a partir de allí, se presenta el marco conceptual que orienta
a los lectores en los temas a profundizar en las siguientes divisiones de este
proyecto.
Expone, la organización no gubernamental Grupo Semillas, en Colombia que, la
crisis alimentaria manifestada como la falta de acceso a la comida por parte de las
poblaciones vulnerables en un mundo donde la sobreexplotación de recursos para
la producción de alimentos aumenta considerablemente, se asienta en el control
oligopólico de empresas multinacionales como Monsanto, Cargill y Bungue sobre
más de la mitad de producción de alimentos principales de la canasta familiar, como
lo es el trigo y el maíz. Además, como si fuera poco, también regulan la distribución
de semillas, fertilizantes y pesticidas. También denuncian que las cifras en un país
agrícola como Colombia son alarmantes, estudios realizados por esta organización
demuestran que al menos el 41% de los hogares colombianos, es decir, cerca de la
mitad de la población del país sobreviven en condiciones precarias, lo cual impide
a estas poblaciones tener una alimentación balanceada y de calidad.4
El Grupo Semillas, concluye en su estudio que la inseguridad alimentaria que
atraviesa las poblaciones vulnerables del país es más alta que el de África
Subsahariana, además tristemente el 45% de mujeres gestantes pertenecientes a
estas poblaciones tienen anemia, el 58.2% de las familias rurales declaran que un
niño se acuesta sin comer, y más del 80% de los niños menores de cinco años en
varias comunidades indígenas y afrodescendientes sufren de desnutrición crónica.5
4
GRUPO SEMILLAS. Crisis alimentaria en Colombia, acciones sociales en defensa de la biodiversidad, la
soberanía, seguridad y autonomía alimentaria [online mayo 21 de 2009]. [citado 09 de octubre de 2019]
Disponible en: <http://www.semillas.org.co/es/crisis-alimentaria>.
5
Ibíd.

2
Se evidencia la complejidad de los fenómenos involucrados entre sí, las zonas
vulnerables son mayoritariamente rurales siendo el foco del conflicto armado y la
violencia. Sin embargo, el panorama en las zonas urbanas no es ajeno a estos
fenómenos. Problemáticas como la inseguridad, cadenas de miseria, desplazados,
desnutrición, sobrepoblación, decadencia en la convivencia social, desempleo y
aumento de precios por escasez de recursos, pandemias, cambios climáticos
globales entre otros, reúnen los impactos negativos que repercuten a mediano y
largo plazo en los habitantes de todo el país. Por lo anterior, se hace primordial que
la academia impulse e instruya a estudiantes y profesionales de diferentes campos
en la formulación de proyectos sostenibles, que den solución y/o ayuden a
contrarrestar las problemáticas locales y mundiales que se han ido incrementando,
independiente de su estratificación, nivel económico, lugar de residencia,
nacionalidad, etc.
Dentro de las medidas que se plantearon para contrarrestar las problemáticas a
nivel mundial, el (PNUD) Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo,
estableció 17 objetivos de desarrollo sostenible en la Conferencia de las Naciones
Unidas sobre el Desarrollo Sostenible celebrada en Río de Janeiro en 2012.6
Es así como, se propone a la comunidad o interesados una alternativa para la
producción de alimentos “verdes”,7
es decir, libres de agroquímicos, fertilizantes o
cualquier sustancia artificial, como lo permite el sistema denominado: Acuaponía.
Los sistemas acuapónicos permiten mediante un proceso de filtración mecánica,
biológica y química la recirculación del agua a través de dos ecosistemas con
parámetros recomendables. Durante esta recirculación, los dos ecosistemas
aprovechan los macronutrientes desechados por el otro, este dinamismo natural de
beneficio mutuo se denomina: Simbiosis.8
Además de ello, la flexibilidad y fácil adaptabilidad en el montaje permite a cualquier
persona medianamente capacitada implementar sistemas acuapónicos para
consumo propio o comunal con potencial comercial, por lo que se cataloga que este
tipo de producción integrada es exitosa, ya que presenta diversas ventajas frente a
la agricultura y acuicultura tradicional.
Por otra parte, dando un enfoque resolutivo a las problemáticas mencionadas
anteriormente en un país subdesarrollado como
6
ONU (Organización de las Naciones Unidas). Conferencia de la Naciones Unidad sobre el Desarrollo
Sostenible. [online]. [citado el 09 de marzo de 2020]. Disponible en: <
https://rio20.un.org/sites/rio20.un.org/files/a-conf.216-l-1_spanish.pdf.pdf>.
7
FACUA. Consumo sostenible y compras verdes. [online. 2007]. [citado 09 de marzo de 2020] Disponible en:
<https://www.facua.org/es/guia.php?Id=18&capitulo=241>.
8
DIARIODELANZAROTE. La productiva (y bonita) simbiosis planta-pez. [online. 2017]. [citado 09 de marzo de
2020] Disponible en: <https://www.diariodelanzarote.com/noticia/la-productiva-y-bonita-simbiosis-planta-pez>.

3
Colombia, este proyecto de Acuaponía contribuye al logro de los objetivos de
desarrollo sostenible (ODS),9
enlistados y sustentados a continuación:
 Numeral dos (#2) Hambre cero: Con la implementación de prácticas
sostenibles como lo son los sistemas acuapónicos a bajo costo, las
poblaciones vulnerables pueden generar alimentos para su propio consumo
o en la comunidad.
 Numeral tres (#3) Salud y bienestar: Con la implementación de sistemas
acuapónicos a bajo costo, las poblaciones vulnerables pueden acceder a
alimentos (vegetales y proteínicos) de calidad y balanceados.
 Numeral once (#11) Ciudades y comunidades sostenibles: Los sistemas
acuapónicos a escala, son una opción ideal para zonas con poco espacio,
como las urbanas y para la optimización de espacios abiertos. Su instalación,
funcionamiento y mantenimiento se incluyen personas de cualquier edad o
género que tienen la alternativa de comercializar productos obteniendo una
retribución económica.
 Numeral doce (#12) Producción y consumo responsable: Debido a los bajos
costos en la instalación de los sistemas acuapónicos por la reutilización y
reducción de recursos, adicional a ello, la baja o casi nula generación de
desechos contaminantes durante su funcionamiento, en comparación con la
producción tradicional agrícola y piscícola, es posible que las comunidades
vulnerables adopten esta alternativa para dar seguridad alimentaria a sus
individuos en zonas rurales y urbanas.
 Numeral catorce (#14) Vida submarina: Al cultivar peces en el sistema
acuapónico se reduce la presión causada por la sobreexplotación de sus
especies en los mares y ríos, protegiendo la biodiversidad marina y costera.
9
PROGRAMA DE LAS NACIONES UNIDAS PARA EL DESARROLLO (PNUD). Objetivos de Desarrollo
Sostenible. [online. 2015]. [citado 09 de Octubre de 2019] Disponible en:
<https://www.undp.org/content/undp/es/home/sustainable-development-goals.html>.

4
1.2 PROBLEMA
1.2.1 Descripción del Problema. Hoy en día, en pleno siglo XXI donde las Tics
parecen haber llegado a su cúspide mostrando la supremacía del desarrollo
humano, se visualiza otro panorama que denota la incertidumbre de los
habitantes ante la certeza de crecer y alimentarse sana y balanceadamente. En
especial las comunidades que sobreviven día a día a situaciones extremas por
su contexto social, económico, geográfico o ambiental, donde, sin discriminar
edad las personas sucumben por hambre.
Aunque los gobiernos anteriores y el actual presentan propuestas como “Gran
Alianza por la Nutrición de la Niñez de Colombia”, la cual se basa en asociaciones
público-privadas que centran su marco de acción en la nutrición y en la reducción
de brechas, no se hacen visibles las medidas contundentes de acción,
sensibilización y control por parte del mismo para eliminar las aterradoras cifras que
rondan las estadísticas nacionales, ya que en Colombia los casos de niños en
estado de desnutrición crónica en la primera infancia (entre los 0 y 5 años de edad)
se acercan a los 560 mil en todo el territorio nacional.10
En el artículo “Desnutrición
infantil en Colombia: ¿cuáles son las regiones más golpeadas?”, la docente Sara
del Castillo Matamoros de la Universidad Nacional de Colombia identifica que la
desnutrición crónica esta acentuada en las regiones Atlántica y Pacífica en los
departamentos de La Guajira, Amazonas y Vaupés además de otros en menor
grado como Guainía, Cauca, Córdoba y Nariño. Adicional a esto, las características
demográficas de la población colombiana perjudicada indica que, además de los
infantes y madres lactantes, las comunidades afro e indígenas son los más
afectados, es decir que las zonas con más vulnerabilidad son rurales pues la
corrupción, la tercerización, la violencia armada y otros factores les impiden invertir
los pocos recursos destinados a cada zona.11
Y aunque los gobiernos resalten su
compromiso en pro a erradicar la desnutrición, esta gran problemática repercute
hasta en las metrópolis. El periódico el Tiempo en su reportaje advierte que, para
una ciudad como Bogotá las cifras siguen siendo altas, “La Secretaría de Salud
reporta que en 2016 había 22.740 casos, cifra que subió a 29.900 para el año 2018”
(…) “a esto se suma que no hay reportes de la situación de la niñez venezolana que
migra a la ciudad, es probable que a futuro, es decir, para el final del 2019 se afecten
considerablemente estas cifras”.12
10
RESUMEN LATIONIAMERICANO. Colombia: Desnutrición infantil supera los 500 mil casos [online]. 2019.
[citado 09 de Octubre de 2019] Disponible en <http://www.resumenlatinoamericano.org/2019/03/07/colombia-
desnutricion-infantil-supera-los-500-mil-casos/>.
11
RAZÓN PÙBLICA. En Colombia se padecen todas las formas del hambre [online]. Octubre 28, 2014. [citado
09 de Octubre de 2019] Disponible en: < https://razonpublica.com/en-colombia-se-padecen-todas-las-formas-
del-hambre/ >.
12
EL TIEMPO. Cero niños muertos por desnutrición, pero cifras siguen altas [online]. Junio 19 2019. [citado 09
de octubre de 2019] Disponible en < https://www.eltiempo.com/bogota/cero-ninos-muertos-por-desnutricion-
pero-las-cifras-siguen-altas-378180>.

5
1.2.2 Formulación del Problema. Por ende, desde el punto de vista académico
se hace transcendental solucionar problemas identificados e investigados en el
contexto actual, a través de la optimización de proyectos que alienten la sociedad
al desarrollo de proyectos sostenibles en Colombia, tal como es el caso de la
acuaponía, la cual en otros países con las mismas problemáticas de desnutrición
e inseguridad alimentaria han empezado a implementarse con éxito. 13
Los
múltiples beneficios que se muestran a las comunidades con la acuaponía se
llevan a cabo a través de la socialización de experiencias junto con la
capacitación sobre la instalación del sistema, promoviendo con ello efectiva y
realmente una solución que reduzca las cifras de desnutrición en nuestra ciudad,
y que proteja a los niños y demás habitantes del país de contraer afectaciones
de salud o hasta la muerte por hambre, ya sea con la producción o con la posible
comercialización de sus especies.
1.3OBJETIVOS
1.3.1 Objetivo general. Desarrollar un sistema acuapónico piloto para la
generación de alternativas alimentarias de autoconsumo o comunales a bajo
costo.
1.3.2 Objetivos específicos.
 Conocer el estado del arte sobre las técnicas acuapónicas, sus aplicaciones
y su evolución a través del tiempo.
 Estimar la necesidad y el nivel de captación por parte de la comunidad en
cuanto al uso e implementación de alternativas para la producción de
alimentos.
 Seleccionar la información de interés con base al alcance, viabilidad, entorno
y funcionalidad esperada de un sistema acuapónico piloto a micro escala.
 Distinguir los casos de éxito en la implementación de los sistemas
acuapónicos alrededor del mundo.
 Optimizar los recursos involucrados en el desarrollo y funcionamiento de un
sistema acuapónico piloto a micro escala, manteniendo la producción de
alimentos en condiciones idóneas.
 Determinar el estado y desempeño del sistema acuapónico piloto en zona
urbana a partir de la medición de los parámetros relevantes de calidad del
agua: (Temperatura, pH, dureza, alcalinidad, oxígeno disuelto, gas
carbónico, amonio, nitritos, nitratos, materia orgánica, DBO5, fosfatos, y
sólidos sedimentados).
 Validar el cumplimiento legal como la idoneidad del sistema acuapónico
piloto según el estado de parámetros de calidad de agua, como los costos y
la producción asociada a su funcionamiento.
13
PLANETAVITAL. Acuaponía, llave perfecta entre la cría de peces y el cultivo de plantas [online]. [citado 11
de marzo de 2020] Disponible en: <https://tuplanetavital.org/actualidad-planetaria/acuaponia-llave-perfecta-
entre-la-cria-de-peces-y-el-cultivo-de-plantas/>.

6
 Generar impacto social benéfico a través de la toma de conciencia,
capacitación e incentivación de personas y comunidades frente a la ejecución
de proyectos sostenibles a diferentes escalas que respondan a las
necesidades latentes del contexto.
ALCANCE
El presente proyecto conlleva desde la recopilación, revisión y selección de
bibliografía relevante sobre técnicas de acuaponía, la aplicación de las encuestas
y entrevistas al segmento objetivo, siguiendo con la instalación del sistema piloto a
micro escala en zona urbana, la toma de muestras para el análisis y el
aseguramiento de los parámetros de calidad del agua como también la rentabilidad
del sistema hasta la socialización con las comunidades.
METODOLOGÍA
A continuación, en el cuadro 1, se enumeran las etapas del proyecto, las actividades
a realizar y su respectiva metodología.

Desarrollo de un sistema acuapónico para la generación de alternativas alimentarias de autoconsumo o comunales a
bajo costo
7
Cuadro 1: Etapas del proyecto
N Etapas del proyecto Actividad Metodología
1
Plan de
Investigación
Recopilación de documentos y
bibliografía relevante sobre la
Acuaponía.
Investigación Cualitativa.14
Se basa en el estudio directo de las fuentes primarias. Dentro de sus
clasificaciones, se aplica el esquema DESCRIPTIVO, el cual incluye el
DISEÑO DOCUMENTAL que se realiza a través de la consulta de documentos
e investigación bibliográfica: (Vídeos, bibliografía, publicaciones web,
cuestionarios, libros, revistas, periódicos, memorias, anuarios, registros,
códices, constituciones, etc.).
2
Investigación de
antecedentes
Listado de proyectos
implementados sobre los Sistemas
Acuapónicos en el país y alrededor
del mundo.
Investigación Cualitativa.
Como en la etapa 1, se aplica nuevamente el DISEÑO DOCUMENTAL donde
se consulte documentos e investigue la bibliografía relacionado con proyectos
exitosos en el ámbito de la Acuaponía a nivel local, nacional y global.
3
Selección de
temáticas centrales
Definición de temas específicos
para mayor comprensión sobre la
Acuaponía.
Análisis de temas específicos para
el diseño y desarrollo del sistema
Acuapónico piloto.
Investigación Cualitativa.
Se basa en el estudio directo de las fuentes primarias. Dentro de sus
clasificaciones, se aplica el esquema DESCRIPTIVO, el cual incluye
INDUCCIÓN ANALÍTICA que se basa en la verificación de teorías y
proposiciones confrontando casos donde se refuten la información
recolectada en la etapa 1. Como apoyo a este punto se aplica la técnica de
los 5 Por qué, que determinan los temas centrales (se tiene en cuenta
aspectos adaptables o críticos a mejorar).
4
Encuesta y
entrevista
Aplicación de las encuestas y
entrevistas en una comunidad para
el diagnóstico de necesidades y
potencialidades de esta.
Investigación Cualitativa
Continuando con la misma línea de aplicación del esquema DESCRIPTIVO
se aplica el DISEÑO BIOGRÁFICO O NARRATIVO,15
por medio del cual se
pretende mostrar el testimonio subjetivo (experiencias, opiniones, juicios) de
las comunidades de bajos recursos. Se realiza a través de la indagatoria,
14
UJAEN. Investigación para su trabajo final de grado. [online]. [citado 09 de Julio de 2019] Disponible en: < http://www.ujaen.es/investiga/tics_tfg/dis
e_documental.html>.
15
Ibíd.

bajo costo
8
mediante entrevistas y encuestas para analizar los resultados mediante
técnicas básicas de estadística como la tabulación y gráficas de distribución.
5
Instalación del
sistema acuapónico
piloto
Diseño y desarrollo del sistema
acuapónico piloto a micro escala
donde se muestre la convergencia
con la ingeniería de producción en
cuanto a la optimización de
recursos.
Construcción del montaje de un sistema acuapónico piloto según el diseño
que implique menores costos y que a su vez maximice su funcionalidad
adaptándose a las condiciones del entorno.
Para el diseño de estos es necesario analizar qué recursos se utilizan en
relación con el entorno, de manera que sea posible optimizarlos, por ejemplo:
(estanque de peces, tubos PVC para hidroponía, contenedores, soporte, etc.).
6 Toma de muestras
Toma de muestras para la
evaluación de los parámetros de
calidad del agua (Temperatura, pH,
dureza, alcalinidad, oxígeno
disuelto, gas carbónico, amonio,
nitritos, nitratos, materia orgánica,
DBO5, fosfatos, y sólidos
sedimentados).
Toma de muestras de agua durante la evolución del sistema acuapónico en
funcionamiento para el análisis de parámetros principales de calidad del agua
establecidos para este proyecto.
Se realiza la toma de muestras mensualmente o cuando se muestren cambios
o alteraciones en el comportamiento o características óptimas de los peces,
bacterias, plantas y agua.
7
Obtención de
resultados y
análisis
Análisis de las muestras de agua
para determinar el estado y el
grado de cumplimiento de los
parámetros de calidad según los
rangos establecidos en la
normatividad aplicable. Este
análisis asegura la idoneidad del
sistema acuapónico.
Realización de protocolos químicos de laboratorio a las muestras tomadas,
según el procedimiento correspondiente para cada parámetro de calidad del
agua. Se recurre a una práctica libre en el laboratorio de química de la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Facultad Tecnológica la cual
apoya el desarrollo de los proyectos de sus estudiantes. Además, los
protocolos se ejecutan siguiendo las instrucciones establecidos por la
directora experta y directora de este proyecto.
8
Tomar y
seleccionar
imágenes y
gráficos
Resumir imágenes, datos y
estadísticas relevantes de la
investigación tanto del sistema
acuapónico piloto como de la
revisión bibliográfica.
Elegir gráficos e imágenes acordes a la monografía, que muestren a los
lectores detalladamente la evolución del desarrollo y resultados, al igual que
los resultados de los Sistemas Acuapónicos.
La elección se hace de acuerdo con la temática que se esté desarrollando en
el documento.

bajo costo
9
9
Socialización con la
comunidad
Realización de una cartilla que
contenga la síntesis del modelo
acuapónico instalado, de tal
manera que se genere conciencia y
se incentive a las comunidades a
su implementación.
Sintetizar la información recolectada en una cartilla pedagógica de fácil
comprensión haciendo uso de los datos relevantes, la experiencia y el
comportamiento del sistema acuapónico piloto en funcionamiento. A su vez
entregarla a la comunidad junto con una sensibilización para generar toma de
conciencia. Finalmente capacitar a los interesados mostrando como instalar el
modelo piloto presentado en un espacio de la zona.
ETAPAS ADICIONALES PARA CULMINAR EL PREGRADO
10
Estructura de la
monografía
Sintetizar la información obtenida
en el plan investigación como en el
diseño, desarrollo y evolución del
sistema acuapónico.
Complementando lo anterior, con
los resultados económicos.
Redacción de la monografía según los requisitos solicitados en el acuerdo 038
del 2015 de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, como también
la sugerida por la docente directora y jurado, en la cual se exponga el
desarrollo completo del proyecto, los resultados alcanzados y las
conclusiones.
11
Revisión detallada
de la monografía
Revisión y aprobación de la
docente directora y jurado.
Entregar el documento para la revisión por parte de la docente directora de
manera que las autoras realicen las correcciones pertinentes para conseguir
la aceptación del documento del jurado.
12
Sustentación de
proyecto de grado
Presentación del proyecto ante la
comunidad estudiantil y jurados.
Exposición a la comunidad e interesados sobre los resultados e impactos
obtenidos con el desarrollo de un sistema acuapónico piloto para la
generación de alternativas alimentarias de autoconsumo o comunales a bajo
costos.
Fuente: Autoras

10
SÍNTESIS DE INVESTIGACIÓN
2.2 HISTORIA DE LA ACUAPÓNIA
Inicialmente, el concepto de fertilizar las plantas mediante los excrementos de
animales fue implementado durante miles de años por las primeras civilizaciones
de Egipto, Asía, China e incluso América del Sur. Los aztecas fueron los primeros
que practicaron una forma de acuaponía, mediante la crianza de peces junto a
las cosechas. Ellos construían islas artificiales conocidas como “chinampas”
pantanos y lagos someros, donde plantaban en ellos maíz, zapallo y otras
plantas. Los canales navegables que rodeaban las islas fueron usados para la
crianza de peces mientras que los desechos de los peces que caían al fondo de
los canales eran recuperados para fertilizar a las plantas.16
Por otra parte, diversos documentos elaborados en China muestran el cultivo de
peces en arrozales, también existen registros de la rotación de los cultivos de peces
y gramíneas desde los siglos XIV al XVI hasta que por los años 1620 se
desarrollaron los estanques con diques plantados de morales para la integración
del cultivo de peces, ganado y sistemas complejos de actividades múltiples
integrados con la piscicultura.17
Desde la década de 1930, en Malasia se ha
practicado la producción de peces en arrozales y en los sistemas estanques-cerdos.
En Vietnam del Norte al final de los años 60s toma alta importancia la integración
en micro escala, por ello fue impulsada en los últimos años de la presidencia de Ho
Chi Minh quien tenía como objetivo incrementar y estabilizar el estándar nutricional
de los campesinos pobres a través de la amplia promoción del sistema VAC (VAC
en vietnamita es Vuon, Ao, Chuong que quiere decir huerto/ estanque / corral de
ganado). Los aztecas practicaron una forma única de acuaponía, mediante la
crianza de peces junto a las cosechas.18
Las primeras publicaciones sobre acuaponía se remontan a la década de los 70s,
donde se demostró que los desechos metabólicos que los peces generaban podían
ser utilizados para el cultivo de plantas.19
Aunque su uso date de la década de 1980,
la acuaponía para esta época sigue siendo relativamente un nuevo método de
producción de alimentos, contando con un pequeño número de centros de
investigación en todo el mundo junto con la práctica de la acuaponía integral.20
En
16
CONGRESO DE INVESTIGACIÓN. Acuaponía, plantas y peces libres de químicos [online]. [citado 09 de
octubre de 2019] Disponible en: <http://www.acmor.org.mx/sites/default/files/004-CUAM%2520Mor-
%2520Acuaponía.pdf>.
17
FAO (Food andAgriculture organization of the United Nations), (et al). Agro-acuicultura Integrada. 2004 Roma.
No. 407.
18
Ibíd. p. 77.
19
CUTIÑO, Verónica. MERONI, Julio. Tesis de grado: Acuaponía como alternativa productiva social.
Universidad Nacional. 2018. Buenos Aires, Argentina.
20
SOMERVILLE, (et al). Óp. Cit., p. 7.

11
EEUU, James Rackocy es considerado uno de los más importantes investigadores
en el área. Radicado en la Universidad de las Islas Vírgenes, desarrolló un sistema
de cultivo acuapónico que lleva en funcionamiento más de 25 años. En los primeros
ensayos de acuaponía, se utilizaron lechos ocupados con diferentes sustratos como
la arena.21
Por otro lado, en los años 70s se realizan experimentos donde se obtienen datos de
los sistemas acuapónicos,22
pues al surgir la necesidad de plantear alternativas
sustentables para la obtención de alimentos se ha impulsado en diferentes partes
del mundo que la acuaponía se desarrolle bajo diferentes énfasis según las
necesidades o expectativas de los involucrados (micro o pequeña escala
doméstica, semi-comerciales, comunales y gran escala para comercio, educación
e investigación). Ya con la información documentada sobre los sistemas
acuapónicos fueron ejecutándose numerosas experiencias que dejaron diferentes
resultados para la implementación de modelos alrededor del mundo.
La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO)
ha concentrado sus esfuerzos en capacitar a los habitantes de todo el mundo en
producir alimentos sostenibles a través de alternativas innovadoras, muestra de ello
en el año 2014 la FAO pública diferentes documentos sobre agro-acuicultura
integrada (AAI) – Acuaponía.23
La FAO ha sido uno de los primeros organismos de
la ONU en abordar la acuicultura en el Cercano Oriente y el Norte de África,
territorios de tierras áridas y desérticas, además en investigar las soluciones más
adecuadas para la escasez de agua, la degradación del suelo y la seguridad
alimentaria (por ejemplo, la (AAI) agro-acuicultura integrada y la acuaponía).24
21 LEWIS, (et al) Use of hydroponics to maintain quality of recirculated water in a fish culture System.
Citado por: CALÒ, P.2011. Acuaponía. Dirección de acuicultura, Ministerio de Agricultura Ganadería,
Pesca y Alimentación.
22
CANDARLE, Pablo. Técnicas de Acuaponía. Centro Nacional de Desarrollo Acuícola (CENADAC), Dirección
de acuicultura. p., 7.
23
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). El trabajo de la FAO en
la agricultura familiar. [online. 2019 - 2028]. [citado 09 de marzo de 2020] Disponible en:
<http://www.fao.org/3/ca1465es/CA1465ES.pdf>.
24
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). (et al). Cada gota cuenta
[online]. 09 de abril de 2018 [citado 09 de octubre de 2019] Disponible en: <http://www.fao.org/fao-
stories/article/es/c/1113809/>.

12
2.2 MARCO TEÓRICO
2.2.1 Acuicultura. En la antigüedad, cuando los habitantes de la Tierra dejaron
de ser nómadas para establecerse y desarrollarse como civilización, los reyes y
sabios de la época buscaban la manera de alimentar el pueblo, por ello tenían
que prevenir y mantener el control de los cultivos a condiciones como las
estaciones, plagas, etc. Es por eso que, los primeros agricultores con acceso a
mares o ríos comienzan el cultivo de peces asegurando el aprovisionamiento de
alimentos en el pueblo.25
Las referencias más antiguas sobre estos métodos de
cultivo tienen registro desde aproximadamente 4,000 años en China, y de 3,500
años en la Mesopotamia. Ya, en la China antigua, durante la dinastía de Han
Oriental (25 a 250 de J.C.) se produce conjuntamente el arroz y los peces.26
Por
otro lado, el cultivo de peces fue adoptado porx los antiguos romanos en la época
imperial para abastecer su región, esta práctica luego se extendió por toda
Europa antigua hasta convertirse en parte del sistema de producción alimentaria
de los templos cristianos de Europa Central en la época media.27
Con el tiempo, la acuicultura se distingue como el método de cultivo en condiciones
controladas de organismos acuáticos vegetales y animales, destacándose
principalmente la rama de la “piscicultura” como la más importante en cuanto al
volumen producido; en orden de importancia los animales obtenidos son: peces,
crustáceos y moluscos.28
Como su nombre indica, el cultivo supone la intervención
humana para controlar las condiciones ambientales externas e internas, como a su
vez para incrementar su producción y por lo tanto su rentabilidad, por ejemplo con
actividades como la concentración de poblaciones de peces según sus
características comunes, la selección de alimentos, la adecuación de la zona, entre
otras actividades.29
La acuicultura por ser una actividad de gran desarrollo en varias regiones del mundo
varía según la zona en la que se realice el cultivo, de igual manera se distinguen
cuatro grandes categorías: cultivos en zonas abiertas en mares o ríos mediante
jaulas (agua marina y dulce), cultivos desarrollados en estanques en tierra, cultivos
25
PORTAL EDUCATIVO. Pueblos nómadas y sedentarios. [online. 2014]. [citado 09 de marzo de 2020]
Disponible en: <https://www.portaleducativo.net/cuarto-basico/741/Pueblos-nomadas-y-sedentarios>.
26
FAO (Food andAgriculture organization of the United Nations), (et al). Agro-acuicultura Integrada. 2004 Roma.
No. 407. Óp. Cit., p. 77.
27
MAGYB.GOB. ARG. Algunos Elementos Básicos de la Acuicultura. [online]. 09 de abril de 2018 [citado 09 de
octubre de 2019] Disponible en:
<https://www.magyp.gob.ar/sitio/areas/acuicultura/publicaciones/_archivos//000000_Informaci%C3%B3n%20y
%20noticias%20vinculadas%20al%20sector/170424_Historia%20de%20la%20Acuicultura%20FAO.pdf>.
28
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). El estado mundial de la
pesca y la acuicultura. [online. 2016]. [citado 09 de marzo de 2020] Disponible en: < http://www.fao.org/3/a-
i5555s.pdf>.
29
Ibíd.

13
en piletas o “raceways” y sistemas de recirculación de acuicultura.30
Ahora bien, la
mayor parte de la acuicultura se desarrolla para la comercialización de peces como
la tilapia, el bagre y la carpa, alimentos de consumo frecuente en la canasta familiar.
Debido a la alta explotación de especies en las actividades acuícolas alrededor del
mundo, organizaciones internacionales como la FAO y nacionales como el
Ministerio de agricultura y desarrollo rural, reúnen, regulan, compilan e
inspeccionan el cumplimiento de principios y normas dispuestas para empresas de
cualquier tamaño del sector pesquero. Mediante esto, se controla y castiga la
explotación insostenible de especies en zonas abiertas y se garantiza la
conservación segura de los recursos acuáticos vivos. Además de ello, estos
principios y normas contienen los parámetros de calidad del agua con los que se
asegura y controla la salubridad de las especies producidas como también la
propagación de enfermedades a otras especies y al consumidor final.31
Existen cerca de 580 especies acuáticas que se cultivan actualmente en todo el
mundo, la diversidad genética que se ha generado dentro y entre las especies
aumenta a su vez el consumo de los recursos genéticos alrededor del mundo.32
Los
recursos genéticos acuáticos se definen como los compuestos necesarios para la
alimentación de las especies, en la acuicultura por ejemplo, actúan biocompuestos
como el ácido desoxirribonucleico (ADN), los genes, los cromosomas, los tejidos,
los gametos, los embriones y otras etapas tempranas del ciclo biológico de
especies, las cepas, las poblaciones y las comunidades de organismos de valor
real o potencial para la alimentación de las especies, por lo tanto los cultivos
agrícolas o piscícolas que hagan uso del suelo, mares o ríos.33
Las especies
acuáticas (como las algas o microorganismos) también son recursos importantes
para la acuicultura, ya que equilibran el ciclo alimenticio de los ecosistemas,
además de ser nutritivos y también ser medios de subsistencia para otras especies.
La carga proteínica que aporta el pescado es importante para el desarrollo de los
seres humanos, en términos de beneficios para la salud, tiene un excelente perfil
nutricional siendo una fuente de ácidos grasos, vitaminas, minerales y
30
FRANCO GÓMEZ, Carlos Mario. Los métodos sustentables de piscicultura. [citado 09 de marzo de 2020]
Disponible en: <http://media.utp.edu.co/centro-gestion-ambiental/archivos/memorias-i-encuentro-de-
agroecologia-en-la-ecorregion-eje-cafetero-construyendo-territorio-con-sobe/51-metodos-de-piscicultura-
sustentables.pdf>.
31
MINISTERIOR DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL. Capítulo 2. Permisos para ejercer la actividad
pesquera [citado 09 de marzo de 2020] Disponible en:
<https://www.minagricultura.gov.co/Normatividad/Paginas/Decreto-1071-2015/CAPITULO-2-Permisos-para-
ejercer-la-actividad-pesquera.aspx>.
32
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). Acuicultura. [citado 09
de marzo de 2020] Disponible en: <http://www.fao.org/aquaculture/es/>.
33
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). Recursos Genéticos
Acuáticos - Una valiosa e inexplorada reserva de biodiversidad para la alimentación y la agricultura. [online].
[citado el 09 de agosto de 2019]. Disponible en: < http://www.fao.org/aquatic-genetic-resources/home/es/>.

14
micronutrientes esenciales. Además, hace parte de los cultivos tradicionales de
muchos campesinos.34
El ochenta por ciento de la producción acuícola actual en
el mundo, se deriva de animales que se encuentra en la parte inferior de la cadena
alimentaria, como peces omnívoros, herbívoros y moluscos. 35
A partir del
comportamiento dinámico de la acuicultura en los últimos 30 años y la disminución
de la pesca de caza, es probable que el crecimiento futuro del sector pesquero
derive principalmente del cultivo mediano a grande escala.36
Luego de su desarrollo, la acuicultura reclama nuevos métodos de producción
responsables con el medio ambiente para que los países tengan rendimientos
efectivos a partir de la maximización de los recursos alimenticios y la reducción de
agroquímicos disponibles localmente, deteniendo la dependencia de fertilizantes
agresivos, costosos y de difícil acceso. 37
Las organizaciones ambientales registran
el rápido crecimiento de la acuicultura respecto a la seguridad alimentaria, por ello
aportan desarrollos técnicos reunidos parcialmente en el Código de Conducta para
la Pesca Responsable, 38
estos significativamente promueven el desarrollo
sostenible de la acuicultura, especialmente en los países que cuenten con recursos
naturales como ríos y mares, mediante un control al desempeño ambiental del
sector, la gestión sanitaria y la bioseguridad. El Comité de Pesca (COFI)39
también
emanan los comunicados sobre este medio de producción, en ellos se tratan
cuestiones técnicas y los lineamientos relacionadas con la acuicultura como la labor
que debe desempeñar cada persona responsable de cultivar peces.
34
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). La pesca y la seguridad
alimentaria. [citado 09 de marzo de 2020] Disponible en: < http://www.fao.org/focus/s/fisheries/nutr.htm>.
35
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). Desarrollo de la
acuicultura. [online]. [citado el 09 de agosto de 2019]. Disponible en: <http://www.fao.org/aquaculture/es/>.
36
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). Global Aquaculture
Production 1950-2017. [citado el 09 de agosto de 2019]. Disponible en:
<http://www.fao.org/figis/servlet/TabSelector>
37
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). Sistema de Información
sobre Alimentos y Recursos Fertilizantes para la Acuicultura. [citado el 09 de agosto de 2019]. Disponible en:
<http://www.fao.org/fishery/affris/pagina-principal-sistema-de-informacion-sobre-alimentos-y-recursos-
fertilizantes-para-la-acuicultura/es/>
38 FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). Código de Conducta
para 7la Pesca Responsable. [citado el 09 de agosto de 2019]. Disponible en: <
http://www.fao.org/3/V9878S/V9878S00.htm>
39
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). Comité de Pesca (COFI)
- Departamento de Pesca y Acuicultura. [online]. [citado el 09 de agosto de 2019]. Disponible en: <
http://www.fao.org/fishery/about/cofi/es>

15
2.2.2 Calidad del agua. Se refiere a las características químicas, físicas,
biológicas y radiológicas del agua según el caso de estudio. Es una medida de
la condición del agua en relación con los requisitos de una o más especies
bióticas o a cualquier necesidad o propósito humano. Los estándares más
comunes utilizados para evaluar la calidad del agua se relacionan con la salud
de los ecosistemas, seguridad de contacto humano y agua potable. 40
En
Colombia, el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible reúne, regula y
compila diferentes decretos para la protección y control de la calidad del agua
consumida y vertida por diferentes actores y en diferentes actividades, ya sean
industriales, agrícolas o para necesidades humanas básicas.41
Una de las regulaciones más representativas, por ejemplo, es para las empresas
responsables de suministrar el agua para consumo humano y doméstico. Estas
deben realizar el control y tratamiento sobre las características físicas, químicas y
microbiológicas, además deben realizar mediciones que indiquen el grado de
ocurrencia de enfermedades relacionadas con el consumo de agua, de este modo
se debe establecer los riesgos identificados a la salud y los controles que se deben
establecer para eliminar su ocurrencia.42
Cabe anotar que el agua destinada para
consumo humano y doméstico deben tener un tratamiento de potabilización
netamente convencional y de desinfección hasta obtener la concentración
permitida, como lo establece el Decreto 1076 de 2015, sobre los parámetros:
(amoníaco, arsénico, bario, cadmio, cianuro, cinc, cloruros, cobre, color,
compuestos fenólicos, cromo, difenil poli-clorados, mercurio, pH, plata, plomo,
selenio, sulfatos, tenso-activos, coliformes totales, coliformes fecales).43
Además,
el agua suministrada no debe tener películas de grasas, aceites, material flotante y
otros. Al igual que para el consumo humano y doméstico también se debe
potabilizar el agua hasta obtener las concentraciones permitidas para cada
actividad económica, ejemplo, si es para uso agrícola, pecuario, recreativos,
estéticos, preservación de flora y fauna e industriales. 44
Para determinar las
concentraciones permitidas de los parámetros de calidad del agua en una muestra,
se crearon laboratorios que proveen el servicio de análisis químico, la confiabilidad
de estos laboratorios se basa en las certificaciones y acreditaciones con la que
cuenten los mismos.
40
GÓMEZ DE SEGURA, Roberto Bermejo. Del desarrollo sostenible según Brundtland a la sostenibilidad como
biomimesis. España.
41
MINISTERIO DE AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE. Calidad del Agua. [online]. [citado 09 de marzo
de 2020] Disponible en: <https://www.minambiente.gov.co/index.php/gestion-integral-del-recurso-
hidrico/administracion-del-recurso-hidrico/calidad>.
42
MINISTERIO DE AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE. Administración del recurso hídrico. [online].
[citado 09 de marzo de 2020] Disponible en: < https://www.minambiente.gov.co/index.php/gestion-integral-del-
recurso-hidrico/administracion-del-recurso-hidrico>.
43
MINISTERIO DE AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE. Decreto 1076 de 2015. [online]. [citado 09 de
octubre de 2019] Disponible en: <http://www.parquesnacionales.gov.co/portal/wp-
content/uploads/2013/08/Decreto-Unico-Reglamentario-Sector-Ambiental-1076-Mayo-2015.pdf>.
44
Ibíd.

16
2.2.3 Hidroponía. Proviene de las palabras griegas Hydro, que significa agua, y
Ponos, que significa trabajo. Es un método de cultivo en condiciones controladas
de vegetales sin uso del suelo, aplicando diferentes técnicas de fijación; pueden
proveerse materiales artificiales, orgánicos e inorgánicos que no liberen
sustancias potencialmente tóxicas, que brinden soporte a las raíces, almacenen
la humedad, distribuyan el oxígeno y lo más importante que durante la circulación
del agua lleve los nutrientes necesarios para su crecimiento.45
Sus iniciaciones
datan en China, Egipto e India cuando sus habitantes dejan el nomadismo al
sedentarismo. Posterior a ello, diferentes investigadores realizan estudios sobre
el crecimiento de las plantas en soluciones nutritivas y alternativas para disminuir
el uso del suelo; hasta la actualidad donde se utiliza la hidroponía como método
de cultivo para comercializar alimentos.46
Como todo sistema, la hidroponía posee ventajas y desventajas. Entre las ventajas
principales encontramos: la reducción de mano de obra y espacio, actividades más
livianas con posibilidad de automatización, poca rotación de cultivos por lo tanto
menor perdida de nutrientes del suelo, baja competencia de nutrientes entre las
plantas, mínima perdida de agua, nula aplicación de agroquímicos, entre otras. Y
como desventajas encontramos: altos costos iniciales, necesidad de conocimientos
en cultivos y plagas, nutrientes desbalanceados, evaluación de la calidad del agua
cada cierto período. De igual forma, pese a lo anterior este método de producción
de alimentos, genera un impacto ambiental negativo menor que los cultivos
tradicionales en suelo.47
Teniendo en cuenta esto, entre los sistemas de producción
sin suelo se encuentra la hidroponía, su clasificación se hace con base en el medio
de cultivo, es decir, en el material que reemplaza la tierra, entre los cuales existen
los siguientes: medios naturales inorgánicos como la grava y arena, y medios
naturales orgánicos como la corteza de árboles, cascara de arroz y fibra de coco.48
También existen medios artificiales inorgánicos o procesados de tipo granulo como
la arcilla expandida o la cascarilla de arroz quemada y de tipo fibra como la lana de
roca. Finalmente existen medios artificiales químicos como la esponja y el polyester.
Lo importante es que cualquier medio de cultivo que se elija permita la circulación
del agua con la solución nutritiva y que además de ello no los altere.49
El agua que recircula por el sistema hidropónico debe llevar los macro y
micronutrientes necesarios para el cultivo de plantas, esto se denomina solución
45
PEÑA OSORIO, Manuel José. Validación de modelos acuapónico en el Quindío. SENA, 2015.
46
HYDRO ENVIRONMENT S.A. DE C.V. Técnicas hidropónicas. [online]. [citado 09 de octubre de 2019]
Disponible en: <https://hydroenv.com.mx/catalogo/index.pHp?main_page=page&id=24>.
47
BLOGAGRICULTURA.COM. Análisis de las principales ventajas y desventajas de la hidroponía. [online].
[citado 09 de marzo de 2020] Disponible en: < https://blogagricultura.com/ventajas-desventajas-hidroponia/>.
48
GILSANZ, Juan C. Hidroponía. Montevideo, Uruguay. 2007. [online]. [citado 09 de octubre de 2019].
49
Ibíd.

17
nutritiva,50
para ello es necesario elegir y preparar las formas hidratadas de estas
sales. Es muy fácil adquirir en referencias bibliográficas listas sobre sales nutritivas
más usadas en hidroponía: Como todos los sistemas de producción
convencionales, la calidad del medio es determinante para el éxito de la producción;
en los sistemas hidropónicos la calidad del agua es esencial tanto desde el punto
de vista microbiológico como en su calidad química.51
Los nutrientes que provee el
suelo, y que ahora deben ser proveídos por la solución nutritiva están compuestos
así: en mayor nivel o denominados macronutrientes se encuentra el nitrógeno,
fósforo, potasio, calcio, azufre y magnesio, mientras que a menor nivel o
denominados micronutrientes son el hierro, cloro, manganeso, boro, zinc, cobre,
molibdeno.52
Existen diferentes métodos para crear soluciones nutritivas que se
pueden encontrar en internet según la necesidad que se requiera por el cultivo
hidropónico.
El agua debe estar limpia y libre de contaminantes microbianos que durante su
consumo podrían perjudicar la salud humana, para este caso las legumbres. Para
los sistemas hidropónicos la calidad química hace referencia a aguas con bajos
contenidos de sales.53
Por ejemplo, los contenidos elevados de calcio o magnesio
obligan a adicionar nutrientes que se distribuyan durante la recirculación del agua;
y los elementos como sodio o cloro en cantidades mayores, son tóxicos para la
planta.54
Es por eso que en todos los sistemas acuapónicos se recomienda la
realización de análisis del agua durante su funcionamiento. Existente diferentes
técnicas de hidroponía, inicialmente se encuentran las técnicas recirculantes como
la NFT (Técnica de película nutritiva), la DFT (Técnica de flujo profundo), y la
técnica estacionaria como raíz flotante; también existen técnicas aéreas como la
denominada “spray o aeropónica”, finalmente las técnicas con sustrato orgánico e
inorgánico o forraje verde hidropónico.55
Finalmente, los cultivos hidropónicos
requieren de una instalación específica dependiendo de la escala, espacio y
recursos. Según la revisión, es necesario que se garanticen los siguientes:
contenedor estable y seguro, zona con excelente aireación y exposición solar,
evaluación de los parámetros de calidad del agua (pH, oxígeno disuelto, alcalinidad,
conductividad, otros) y bomba para la circulación del agua con la solución de
nutrientes.
50
Ibíd. p., 13
51
Ibíd. p., 14.
52
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). Hidroponía Simplificada.
[citado 09 de marzo de 2020] Disponible en:
< http://www.fao.org/tempref/GI/Reserved/FTP_FaoRlc/old/prior/segalim/aup/pdf/hidrosim/6.pdf>.
53
ASOHOFRUCOL - ASOCIACIÓN HORTIFRUTICOLA DE COLOMBIA. Curso de hidroponía básica para
principiante. [online]. [citado 09 de octubre de 2019] Disponible en:
<http://www.asohofrucol.com.co/archivos/biblioteca/biblioteca_247_Curso%20Hidropon%C3%ADa%20Basíca.
pdf>.
54
Ibíd.
55
HYDRO ENVIRONMENT S.A. DE C.V. Técnicas hidropónicas. Óp. cit.

18
2.3 MARCO CONCEPTUAL
2.3.1 Biofiltración. También llamado proceso de nitrificación. Es un proceso
natural e importante en el ciclo de vida del nitrógeno, sucede con la
transformación del nitrógeno de un estado de toxicidad presente en la materia
muerta, excretas y desperdicios de alimentos (NH3 = amoníaco; NH4
+
= Amonio),
a otro menos ofensivos que son nutrientes para los organismos cultivados (NO3
-
= Nitrato; NO2
-
= Nitrito) a través de la acción de digestión de los
microorganismos, denominados bacterias nitrificantes.56
Los registros que se tienen del uso de los sistemas de biofiltración datan de 1923,
según explican las referencias bibliográficas se utilizaron para remover el azufre
proveniente de una planta de tratamiento de aguas residuales.57
Su instalación era
en sistemas abiertos donde se aprovechaba el suelo poroso de cierta granulometría
como material filtrante y soporte, a su vez se forjaban huecos en el suelo y se
instalaba un sistema de tubos perforados en la parte inferior que dejaban pasar aire
a través del suelo. A partir de 1950 se publican los fundamentos de la tecnología de
la biofiltración y se difunde en EEUU y Alemania occidental.58
En la actualidad, la filtración biológica constituye una iniciativa diferente que podría
implicar costos bajos y reducción de materias primas contaminantes, frente a los
procesos fisicoquímicos tradicionales utilizados para la potabilización del agua que
son agresivos con el ambiente, básicamente es retomar métodos utilizados en la
antigüedad para el tratamiento de aguas como también para el consumo humano.59
La biofiltración se lleva a cabo mediante medios porosos o granulares como la
gravilla, arena o la antracita, entre otros. Indagaciones actuales han considerado la
mejora de los procesos de biofiltración actuales, sustituyéndolos por medios
fibrosos.60
Los biofiltros poseen la ventaja de permitir su construcción casera,
solamente es necesario conservar la secuencia de filtración: mecánica, biológica y
química. Además, la mayoría de los recursos utilizados para filtrar son comunes en
los mercados locales, por eso económicos.
56 CANDARLE, Pablo. Técnicas de Acuaponía. Óp. Cit. p.,10.
57
INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGÍA Y CAMBIO CLIMÁTICO. Biofiltración. [online]. [citado 09 de octubre
de 2019] Disponible en: <http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones2/libros/396/biofiltra.html>.
58
Ibíd.
59
REVISTA LA SALLISTA DE INVESTIGACIÓN - VOL. 1. No. 2. Artículo de Revisión La biofiltración, una
alternativa para la potabilización del agua. [online]. [citado 09 de octubre de 2019] Disponible en:
<https://www.redalyc.org/pdf/695/69510210.pdf>.
60
IAGUA. Uso de biofiltros para la eliminación de contaminante. [citado 09 de marzo de 2020] Disponible en:
<https://www.iagua.es/noticias/hidrotec-tratamiento-aguas/uso-biofiltros-eliminacion-contaminantes>.

19
2.3.2 Biomasa energética. La biomasa es toda aquella materia orgánica que
tiene su origen en un proceso biológico, por acción natural. Dentro de su
clasificación se encuentra la biomasa de consumo, calculada en los alimentos
con el único objeto de distinguir aprovechamiento energético en términos de
costos, algo así como producción de materia viva por unidad de tiempo.61
En la actualidad, surge un nuevo segmento del mercado denominado “mercados
verdes” los cuales tiene por objetivo contribuir al ambiente a través de métodos de
producción más limpia.62
Entre ellas está el aprovechamiento de los residuos
orgánicos, los cuales contienen un alto contenido de biomasa / kilo. Empresas como
ACCIONA son expertos en el diseño, construcción y operación de grandes plantas
de biomasa para generación eléctrica a gran escala. Son pioneros en el sur de
Europa al conectar en el 2002, la planta de biomasa de Sangüesa (Navarra), una
instalación de 30,2 mega kW de potencia que ha sido referencia desde entonces en
el sector.63
La organización ya posee diferentes construcciones para generar y manipular
biomasa herbácea y leñosa en países europeos como España, las instalaciones de
estas plantas acrecientan el know how en este tema, concretamente en lo relativo
a los aspectos logísticos de separación para el aprovisionamiento de materia prima.
Además, es amigable con el medio ambiente por su: renovabilidad, la generación
con biomasa supone una herramienta de desarrollo del medio rural, de alcance de
servicios públicos, estructuración del territorio, y de lucha contra los incendios
forestales, entre otras ventajas.64
2.3.3 Inocuidad. La inocuidad es un criterio utilizado para los productos de
consumo humano que compila una serie de condiciones y medidas necesarias
para la producción, almacenamiento, distribución y preparación de alimentos que
cumplen con los estándares de calidad, los cuales aseguran que una vez
consumidos, no constituyan riesgos para la salud humana.65
En la actualidad, las organizaciones intermediarias en la producción de alimentos
implementan campañas para concientizar tanto a los productores como a los
consumidores los derechos y deberes que tenemos al producir, almacenar o
consumir alimentos. Por ello, se estableció el primer Día Mundial de la Inocuidad
61 AMBIENTUM. Concepto y clasificación de la Biomasa. [online]. [citado 09 de octubre de 2019] Disponible en:
<https://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/energía/concepto_y_clasíficacion.asp>.
62
LAOPINIÓN. ABC de los mercados verdes en Colombia. [online]. [citado 09 de marzo de 2020] Disponible
en: <https://www.laopinion.com.co/economia/abc-de-los-mercados-verdes-en-colombia-116181#OP>.
63
ACCIONA. La energía de la vida. [online]. [citado 09 de octubre de 2019] Disponible en: <https://www.acciona-
energía.com/es/areas-de-actividad/otras-tecnologias/biomasa/>.
64
Ibíd.
65
MINISTERIO DE SALUD. Calidad e inocuidad de alimentos. [online]. [citado 09 de octubre de 2019] Disponible
en: <https://www.minsalud.gov.co/salud/Paginas/inocuidad-alimentos.aspx>.

20
de los Alimentos (DMIA) en toda la historia,66
se celebró en el día 7 de Julio de
2019, con el fin de llamar la atención e infundir acciones que ayuden a prevenir,
detectar y gestionar los riesgos transmitidos por los alimentos, formando un efecto
en cadena que aliente la seguridad alimentaria, la salud humana, la prosperidad
económica, la agricultura, el acceso a los mercados, el turismo y el desarrollo
sostenible. Tener una dieta sana y balanceada es fundamental para contar con una
buena calidad de vida, concretamente la salud. Esta se encuentra vinculada a
diferentes factores, uno de ellos de manera relevante es la sanidad de los alimentos
consumidos. Los patógenos de los animales contagian a los humanos a través del
contacto directo o a través de los alimentos, el agua y el medio ambiente tienen un
impacto en la salud pública y al bienestar socioeconómico nacional o hasta
internacional.67
Finalmente, la inocuidad resulta siendo una responsabilidad de
todos, por ello los gobiernos, el ámbito académico, los expertos, las organizaciones
no gubernamentales e internacionales trabajan en conjunto para estudiar y prevenir
los riesgos en materia de inocuidad alimentaria, con investigaciones como, la
resistencia a los antimicrobianos y las bacterias patógenas en las frutas y verduras
como resultado del contacto con suelo o agua contaminados y con alimentos de
origen animal.68
2.3.4 Simbiosis. En biología, se refiere al tipo de asociación que se establece entre
dos individuos, sean animales o vegetales, y de la cual al menos uno de ellos o
ambos se beneficia. En este sentido, la simbiosis es una relación que se da entre
dos simbiontes, (denominación que se les aplica a los organismos involucrados en
este tipo de vínculo).69
La agresividad de las formas tradicionales de la agricultura
obliga a la agricultura a buscar alternativas que sean sostenibles con el medio
ambiente, además que tengan un rendimiento esperado donde no se incurra en
gastos. Por lo anterior organizaciones gubernamentales, privadas y públicas
incentivan métodos autosuficientes, donde la capacidad de producción natural (pero
intensificada) de los recursos naturales que, en sí mismos, no cuestan nada, o sea,
los insumos costosos no producidos localmente deben utilizarse lo menos posible.70
66
PAHO (Pan American Health Organization) Organización Panamericana de la Salud. Inocuidad de los
Alimentos - Codex Alimentarius. [online]. [citado el 09 de agosto de 2019]. Disponible en:
<https://www.paho.org/hq/index.pHp?option=com_content&view=article&id=10554:2015-comision-codex-
alimentarius&Itemid=41281&lang=en>.
67
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). Inocuidad de los
alimentos un asunto de todos. [online]. [citado el 09 de agosto de 2019]. Disponible en:
<http://www.fao.org/3/ca4449es/ca4449es.pdf>.
68
Ibíd.
69
CONCEPTO. DE. Concepto de Simbiosis. [online]. [citado el 09 de agosto de 2019]. Disponible en:
<https://concepto.de/simbiosis/>.
70
ONU (Organización de las Naciones Unidas). Programa 21: Fomento de la agricultura y del desarrollo rural
sostenibles. [online]. [citado el 09 de marzo de 2020]. Disponible en:
<https://www.un.org/spanish/esa/sustdev/agenda21/agenda21spchapter14.htm>.

21
Este tipo de cultivos sostenibles deben tratar de no perder nada y de reciclar todos
los desechos, sean estos vegetales, animales o humanos. Por tanto, es
indispensable asociar la ganadería y la acuicultura con la agricultura, para
aprovechar al máximo los residuos y métodos de producción.71
Estos recursos con
otros. como lo son el suelo, el agua y el sol, necesarios para toda acción metabólica.
2.3.4 Sistema Acuapónico. Actividad conjunta y controlada del cultivo de
organismos acuáticos, principalmente peces, más el cultivo de plantas sin suelo,
denominado hidroponía de vegetales, los cuales se mantienen unidos mediante
un sistema de recirculación de agua. La configuración del sistema acuapónico
depende mayormente de la clasificación del cultivo hidropónico, los más
relevantes son el NFT (Técnica de película nutritiva) y raíz flotante. 72
Los
modelos diseñados como NFT presentan la ventaja de controlar el flujo de agua
durante la recirculación por el sistema el cual está directamente en contacto con
las raíces, este caudal de agua puede ser configurado para circular
continuamente garantiza una mayor oxigenación y nutrición a la raíz de la planta.
Habitualmente los NFT son construido en canaletas PVC con perforación para la
incorporación de la planta.73
Por otro lado, los sistemas de raíz flotante son
instalados sin sustrato de soporte, cultivando las plantas sobre láminas de poli-
estireno expandido “icopor” o con un medio de sustrato que puede ser de tipo
orgánico, inorgánico o sintético. Dentro de los materiales usados se encuentran
sustratos minerales naturales como la grava, arena, roca volcánica como
zeolitas, puzolanas, tezontle. 74
Actualmente, existen sistemas acuapónicos
tanto para la producción casera como para la producción a escala industrial.
Organizaciones como la FAO apoyan el desarrollo de sistemas acuapónicos
como es el caso de acuaponía a escala industrial en Omán, Egipto y Argelia, que
se han convertido en un ejemplo de éxito.75
Países como Egipto, se considera
líder de la región en producción sustentable y gestión hídrica.
2.4 MARCO LEGAL
En el cuadro 2, se establece la normatividad aplicable al sistema acuapónico piloto a micro
escala en zona urbana.
71
FAO (La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación). Inocuidad de los
alimentos un asunto de todos. [online]. [citado el 09 de agosto de 2019]. Disponible en:
<http://www.fao.org/3/l5470s04.htm>.
72
PANTANELLA, E. CARDARELLI, M. (2012). Aquaponics vs hydroponics: production and quality of lettuce
crop Acta Hortic., 927, 887–893.
73
Ibíd.
74
Ibíd.
75
LAVANGUARDIA. Acuaponía: cultivar plantas aprovechando la cría de peces [online]. [citado el 09 de agosto
de 2019]. Disponible en: <https://www.lavanguardia.com/natural/tu-huella/20180919/451906450465/acuaponía-
cultivo-agricola-peces-hortalizas-simbiosis-agua-ahorro-ecologico.html>.

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