Os sistemas fechados de recirculação de água na aquicultura dependem de meios filtrantes que mantenham a qualidade da água adequada para o cultivo de organismos aquáticos. A quitosana é um biopolímero obtido pela desacetilação da quitina da carapaça de crustáceos; tem características adsorventes e pode ser utilizada no tratamento da água de cultivo. A espuma de quitosana é composta por quitosana e emulsificante neutro, e é maleável. Os objetivos do estudo foram: avaliar a espuma de quitosana como elemento filtrante de poluentes aquícolas em soluções sintéticas, confeccionar um filtro, testar seu uso em sistemas fechados de recirculação na manutenção da qualidade de água durante o cultivo de tilápia do Nilo em duas escalas de volume dos tanques (dois ensaios - Ensaio 1: tanques de 35 L; Ensaio 2: tanques de 130 L), verificar os efeitos da quitosana sobre o desempenho zootécnico e histopatológicos das brânquias e hepatopâncreas dos peixes e, por fim, avaliar a digestibilidade da quitosana nas dietas de tilápia do Nilo. A melhor dosagem da espuma no filtro para a adsorção de poluentes em soluções sintéticas foi de 0,10 (% m v-1). Foram observadas remoções máximas de 32,8% de amônia, 57,2% de nitrito, 89,5% de ortofosfato dissolvido e 99,9% de turbidez. Esta dosagem então foi utilizada nos filtros de três sistemas individuais de recirculação de água durante o cultivo de tilápias do Nilo nos Ensaios 1 e 2 (Ensaio 1: tanques de 35 L; Ensaio 2: tanques de 130 L), e comparados os resultados de qualidade de água, desempenho zootécnico e histopatologia das brânquias e hepatopâncreas, com os obtidos nos tanques dos outros três sistemas de recirculação com o uso de filtros biológicos com bioballs. Durante o período experimental dos Ensaios 1 e 2, observou-se que o uso do filtro com espuma de quitosana nos tanques de cultivo em sistemas de recirculação de água resultou em menores ou iguais concentrações de amônia total, nitrato e ortofosfato dissolvido, manteve a alcalinidade igual ou mais alta, do que nos tanques com filtro biológico de bioballs. Não foram verificadas diferenças estatísticas no peso final, conversão alimentar, sobrevivência entre os tratamentos (p>0,05) nos dois ensaios, e no índice de órgão (Iorg) no Ensaio 2. É recomendada a troca da espuma de quitosana a cada 30 dias de cultivo. Após a retirada dos filtros, a espuma de quitosana pode ser utilizada nas dietas dos peixes cultivados para evitar descarte. A determinação da digestibilidade aparente foi realizada pelo método indireto de coleta fecal (de tilápia do Nilo com peso médio de 50±5g). Foram utilizados óxido crômico como indicador inerte, ração prática como referência e ração de teste (70% de ração referência e 30% de espuma de quitosana). A espuma de quitosana apresentou 83,7% de matéria seca digestível, 5,7% de proteína digestível, 7,9% de gordura digestível, 0,6% cinzas digestíveis, 17,6% de fibra bruta digestível e 1021 kcal kg-1 de energia digestível, a qual foi parcialmente digestível para a tilápia do Nilo e pode ser utilizada principalmente como fonte alimentar de fibras e gorduras. A espuma de quitosana é eficiente na manutenção da qualidade de água nos sistemas fechados de recirculação durante o cultivo de tilápia do Nilo, e pode ser incluída nas dietas dos peixes, para fechar o ciclo sustentável da cadeia aquícola.