Source material

تصميم وحدات أكوابونك

1. مقارنة تقنيات أكوابونك

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   و يقدم الجدول 4-2 أدناه مرجعا سريعا و موجزا مقارنا لمختلف نظم الاستزراع المائي الموصوفة أعلاه.

   الجدول 4.2

   ######## نقاط القوة والضعف في التقنيات المائية الرئيسية

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *

2. تقنية زراعة المياه العميقة

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   

   

   تتضمن طريقة DWC تعليق النباتات في صفائح البوليسترين، مع تعليق جذورها في الماء (الشكلان 4.68 و 4.69). هذه الطريقة هي الأكثر شيوعا في أكوابونيكش التجارية الكبيرة التي تنمو محصول معين واحد (عادة الخس، أوراق السلطة أو الريحان، الشكل 4.70)، وأكثر ملاءمة للميكنة. و هذه التقنية, على نطاق صغير, أكثر تعقيدا من أسرة الوسائط, وقد لا تكون مناسبة لبعض المواقع, لا سيما عندما يكون الوصول إلى المواد محدودا.

   

   ديناميات تدفق المياه

   ديناميات تدفق المياه في DWC هي تقريبا مماثلة لتلك التي من خلال NFT. يتدفق الماء عن طريق الجاذبية من خزان السمك، من خلال المرشح الميكانيكي، وفي الفلتر الحيوي/الحوض. من الحوض، يتم ضخ الماء في اتجاهين من خلال موصل وصمامات «Y». يتم ضخ بعض المياه مباشرة مرة أخرى إلى خزان الأسماك. يتم ضخ المياه المتبقية في المشعب، الذي يوزع المياه بالتساوي من خلال القنوات. يتدفق الماء، مرة أخرى عن طريق الجاذبية، من خلال قنوات النمو حيث توجد النباتات والمخارج على الجانب البعيد. عند الخروج من القنوات، يتم إرجاع الماء إلى المرشحة الحيوية/الحوض، حيث يتم ضخه مرة أخرى إما في خزان السمك أو القنوات. تتسبب المياه التي تدخل خزان السمك في تجاوز خزان السمك من خلال أنبوب الخروج والعودة إلى مرشح ميكانيكي، وبالتالي استكمال الدورة.

   يصف هذا التكوين «الشكل 8» مسار المياه المشاهدة في نظام DWC. وكما هو الحال في NFT، يتدفق الماء من خلال المرشح الميكانيكي والمرشح الحيوي قبل أن يتم ضخه مرة أخرى إلى خزان السمك وقنوات النبات. أحد العيب في هذا التكوين هو أن مجمع المركب/مرشح بيولوجي يعود جزء من المياه السائلة من قنوات النبات مرة أخرى إلى النباتات. ومع ذلك، على عكس ما هو الحال في NFT حيث المواد الغذائية في فيلم صغير من المياه المتدفقة على مستوى الجذر سرعان ما تصبح نضوب، فإن الحجم الكبير من المياه الموجودة في قنوات DWC يسمح باستخدام كميات كبيرة من المواد الغذائية من قبل النباتات. ومن شأن توافر المغذيات هذا أن يشير أيضاً إلى تصميمات مختلفة للنظم. ويمكن بناء توزيع تسلسلي للمياه على طول قنوات DWC ببساطة باستخدام تكوين «سلسلة» مع مدخل واحد فقط يخدم أبعد خزان. وفي هذه الحالة، يكون مخرج خزان واحد هو مدخل الخزان المتعاقب، ومن شأن زيادة تدفق المياه أن تساعد الجذور على الوصول إلى تدفق أعلى من المواد الغذائية.

   في نظام DWC الموضح في الشكل 4.68، يتم ضخ المياه من حاوية الفلتر الحيوي إلى قنوات تحتوي على صفائح بوليسترين تطفو على القمة تدعم النبات. معدل تدفق المياه التي تدخل كل قناة منخفض نسبيا. بشكل عام، كل قناة لديها 1-4 ساعات من وقت الاحتفاظ. وقت الاحتفاظ هو مفهوم مماثل لمعدل دوران, ويشير إلى مقدار الوقت الذي يستغرقه لاستبدال كل المياه في حاوية. على سبيل المثال، إذا كان حجم المياه في قناة واحدة هو 600 لتر ومعدل تدفق المياه التي تدخل الحاوية هو 300 لتر/ساعة، فإن وقت الاحتفاظ سيكون ساعتين (600 لتر ÷ 300 لتر/ساعة).

   الترشيح الميكانيكي والبيولوجي

   الترشيح الميكانيكي والبيولوجي في وحدات DWC هو نفسه كما هو الحال في وحدات NFT الموصوفة في القسم 4-4-2.

   DWC تنمو القنوات والبناء والزرع

   

   يمكن أن تكون القنوات ذات أطوال متغيرة، من واحد إلى عشرات الأمتار (الشكل 4.71). بشكل عام، طولها ليس مشكلة، كما رأينا في NFT، لأن الحجم الكبير من المياه يتيح إمدادات كافية من المغذيات. وينبغي أن تسمح التغذية النباتية المثلى في القنوات الطويلة جداً دائماً بتدفق الماء الكافي وإعادة الأوكسجين لضمان عدم استنفاد المغذيات وتمكن الجذور من التنفس. بقدر ما يتعلق العرض، فمن المستحسن عموما أن يكون العرض القياسي لورقة من البوليسترين، ولكن يمكن أن يكون مضاعفات هذا. ومع ذلك، فإن القنوات الأضيق والأطول تتيح سرعة مياه أعلى يمكن أن تصيب الجذور بتدفقات أكبر من المغذيات بشكل مفيد. يجب أن يكون اختيار العرض أيضًا

   النظر في إمكانية الوصول من قبل المشغل. العمق الموصى به هو 30 سم للسماح لمساحة جذر النبات كافية. على غرار خزانات الأسماك، يمكن أن تكون القنوات مصنوعة من أي مادة خاملة قوية يمكن أن تحمل المياه. أما بالنسبة لل وحدات الصغيرة الحجم, فتشمل المواد الشائعة حاويات بلاستيكية ملفقة أو الألياف الزجاجية. يمكن بناء قنوات أكبر بكثير باستخدام أطوال خشبية أو كتل خرسانية مبطنة بأغطية مقاومة للماء من الدرجة الغذائية. إذا كنت تستخدم الخرسانة، تأكد من أنها مختومة مع غير سامة، سداده للماء لتجنب احتمال تسرب المعادن السامة من الخرسانة إلى المياه النظام.

   وكما ذكر أعلاه، فإن وقت الاحتفاظ لكل قناة في وحدة هو 1-4 ساعات، بغض النظر عن حجم القناة الفعلي. وهذا يسمح لتجديد كاف من المواد الغذائية في كل قناة، على الرغم من أن حجم المياه وكمية المواد الغذائية في القنوات العميقة كافية لتغذية النباتات على مدى فترات أطول. ومن المؤكد أن نمو النبات سوف يستفيد من معدلات التدفق المتسارع والمياه المضطربة لأن الجذور ستتأثر بالعديد من الأيونات؛ في حين أن التدفقات البطيئة والمياه الراكدة تقريبا سيكون لها تأثير سلبي على نمو النبات.

   تهوية وحدات DWC أمر حيوي. في القناة المزروعة بكثافة، يمكن أن يؤدي الطلب على الأكسجين للنباتات إلى انخفاض مستويات DO إلى أقل من الحد الأدنى. وأي نفايات صلبة متحللة موجودة في القناة من شأنه أن يؤدي إلى تفاقم هذه المشكلة، مما يزيد من تقليل DO. وبالتالي، مطلوب التهوية. أبسط طريقة هي وضع عدة حجارة الهواء الصغيرة في القنوات (الشكل 4.72).

   

   يجب أن تطلق حجارة الهواء حوالي 4 لترات من الهواء في الدقيقة الواحدة، ويتم ترتيبها كل 2-4 م2 من منطقة القناة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن إضافة شفرات فينتوري (انظر القسم 4.2.5) إلى أنابيب تدفق المياه لتهوية المياه أثناء دخولها إلى القناة. وأخيرا، يمكن استخدام طريقة Kratky من DWC (الشكل 4.73). في هذه الطريقة، يتم ترك مساحة من 3-4 سم بين البوليسترين والجسم المائي داخل القناة. هذا يسمح للهواء بالتداول حول الجزء العلوي من جذور النبات. هذا النهج يزيل الحاجة إلى الحجارة الهوائية في القناة حيث يتم توفير كميات كافية من الأكسجين في الهواء للجذور. ميزة أخرى لهذه الطريقة هي تجنب الاتصال المباشر للسيقان النبات بالماء، مما يقلل من مخاطر الأمراض النباتية في منطقة الياقة. وعلاوة على ذلك، فإن زيادة التهوية نتيجة لزيادة المساحة الجوية تفضل تبديد الحرارة من الماء، وهو مثالي في المناخات الحارة

   لا تضيف أي أسماك إلى القنوات التي يمكن أن تأكل جذور النباتات، مثل الأسماك العاشبة مثل البلطي والكارب. ومع ذلك، يمكن استخدام بعض أنواع الأسماك الصغيرة آكلة اللحوم، مثل الغوبي أو الموليس أو أسماك البعوض، بنجاح لإدارة يرقات البعوض، التي يمكن أن تصبح مصدر إزعاج كبير للعمال والجيران في بعض المناطق.

   

   يجب أن تحتوي صفائح البوليسترين على عدد معين من الثقوب المحفورة لتناسب الكؤوس الصافية (أو مكعبات الإسفنج) المستخدمة لدعم كل مصنع (الشكل 4.74). يتم إملاء كمية وموقع الثقوب بواسطة نوع الخضار والمسافة المطلوبة بين النباتات، حيث يمكن أن تتباعد النباتات الصغيرة بشكل أوثق. يتضمن الملحق 8 تفاصيل محددة وتلميحات مفيدة حول كيفية حفر الثقوب.

   

   يمكن بدء الشتلات في حضانة نباتات مخصصة (انظر القسم 8.3) في كتل التربة أو وسط أقل تربة. وبمجرد أن تكون هذه الشتلات كبيرة بما يكفي للتعامل معها، يمكن نقلها إلى أكواب صافية وزرعها في وحدة DWC (الشكل 4.75). يجب ملء المساحة المتبقية في الكأس الصافي بالوسائط المائية، مثل الحصى البركاني أو الصوف الصخري أو LECA، لدعم الشتلات. ومن الممكن أيضا ببساطة زرع البذور مباشرة في أكواب الشبكة على رأس وسائل الإعلام. ينصح بهذه الطريقة في بعض الأحيان إذا كانت بذور الخضروات يمكن الوصول إليها لأنها تتجنب صدمة الزرع أثناء إعادة الزراعة. عند الحصاد، تأكد من إزالة النبات بأكمله، بما في ذلك الجذور والأوراق الميتة، من القناة. بعد الحصاد يجب تنظيف الطوافات ولكن لا تترك لتجف لتجنب قتل البكتيريا النتريفينغ على سطح الطوافة المغمورة. يجب على الوحدات الكبيرة تنظيف الطوافات بالماء لإزالة الأوساخ وبقايا النباتات وإعادة وضعها على الفور في القنوات لتجنب أي إجهاد للبكتيريا النتريفينغ.

   حالة خاصة DWC: كثافة سمك منخفضة، بدون فلاتر

   

   يمكن تصميم وحدات Aquaponic DWC التي لا تتطلب ترشيح إضافي خارجي (الشكل 4.76). وتحمل هذه الوحدات كثافة تخزين منخفضة جدا من الأسماك (أي 1-1.5 كجم من الأسماك لكل مترمكعب من خزان الأسماك)، ثم تعتمد بشكل رئيسي على مساحة جذر النبات والمساحة الداخلية للقنوات كمساحة سطحية لإيواء البكتيريا النتريفيجة. شاشات شبكة بسيطة التقاط النفايات الصلبة الكبيرة، والقنوات بمثابة صهاريج تسوية للنفايات الدقيقة. وتتمثل ميزة هذه الطريقة في انخفاض الاستثمارات الاقتصادية الأولية والتكاليف الرأسمالية، بينما تلغي في الوقت نفسه الحاجة إلى حاويات ومواد تصفية إضافية، مما قد يكون من الصعب ومكلفة المصدر في بعض المواقع. ومع ذلك، فإن انخفاض كثافة التخزين سيؤدي إلى انخفاض إنتاج الأسماك. وفي الوقت نفسه، فإن العديد من المشاريع المائية تحقق الغالبية العظمى من أرباحها على محصول النبات بدلا من إنتاج الأسماك، ولا تستخدم في الأساس سوى الأسماك كمصدر للمغذيات. في كثير من الأحيان، تتطلب هذه الطريقة مكملات غذائية لضمان نمو النبات. في حالة النظر في هذه الطريقة، يجدر تقييم الأسماك والإنتاج النباتي المطلوب والنظر في التكاليف والمكاسب النسبية.

   ديناميات تدفق المياه

   والفرق الرئيسي بين التصميمين (تخزين الأسماك المرتفع مقابل تخزين الأسماك المنخفض) هو أن التصميم المنخفض الكثافة لا يستخدم أي من حاويات الترشيح الخارجية، الميكانيكية أو البيولوجية. يتدفق الماء عن طريق الجاذبية من خزان السمك مباشرة إلى قنوات DWC، ويمر عبر شاشة شبكة بسيطة للغاية. ثم يعاد الماء إما إلى مستنقع و يتم ضخه مرة أخرى إلى صهاريج الأسماك, أو مباشرة إلى صهاريج الأسماك دون مستنقع. يتم تهوية المياه في كل من خزانات الأسماك والقنوات باستخدام مضخة الهواء. يتم تقسيم النفايات السمكية عن طريق النتريفينغ وتمعدن البكتيريا التي تعيش على سطح جذور النبات وجدران القناة.

   كثافة تخزين الأسماك هي سلسلة متصلة، تمتد من الكثافات المنخفضة جدا التي لا تحتاج إلى مرشحات على طول الطريق حتى الكثافات العالية جدا التي تحتاج إلى مرشحات خارجية مخصصة. حل واحد بسيط لشراء المزيد من التمعدن والترشيح الحيوي وتجنب تراكم النفايات من المواد الصلبة في الجزء السفلي من القنوات يتكون من الجمع بين شاشة شبكة بسيطة مع سلة من الحصى البازلاء أو كرات الطين وضعت فوق مستوى المياه حيث يخرج الماء من خزان السمك. وسوف تكون السلة بمثابة مرشح هزيلة مع محاصرة وسائل الإعلام وتمعدن المواد الصلبة. كما أن الماء الذي يسقط من السلة سيضيف الأكسجين من خلال تأثيره. وبالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام الحصى البازلاء يكون لها عمل التخزين المؤقت ضد تحمض المياه بعد النتروية. يمكن أن يشمل خيار آخر فلتر بيولوجي داخلي داخل خزان السمك، يتكون من كيس شبكي بسيط من مادة الترشيح الحيوي بالقرب من حجر الهواء. وهذا يمكن أن يساعد على ضمان الترشيح الحيوي كافية دون إضافة إلى تكلفة المرشحات الحيوية الخارجية. وأخيرا، فإن زيادة الحجم الكلي للمياه دون زيادة كثافة تخزين الأسماك، وذلك أساسا باستخدام صهاريج الأسماك الكبيرة لعدد قليل من الأسماك، يمكن أن تساعد على التخفيف من مشاكل نوعية المياه عن طريق تخفيف النفايات وضمان الوقت الكافي للمزارع للاستجابة للتغيرات قبل أن تصبح الأسماك مجهدة، على الرغم من أن ذلك يمكن أن يؤدي تمييع المواد الغذائية المتاحة وتعوق نمو الخضار.

   كما أن انخفاض كثافة الأسماك يعني أن معدل تدفق المياه يمكن أن يكون أقل. يمكن استخدام مضخة أصغر، مما يقلل من التكلفة، ولكن تأكد من أن ما لا يقل عن نصف إجمالي حجم خزان الأسماك يتم تبادله في الساعة. في الواقع، نجح بعض الباحثين في إزالة المضخة الكهربائية معًا والاعتماد على العمل اليدوي لركوب الماء مرتين في اليوم. ومع ذلك، فإن هذه الأنظمة تعتمد اعتمادا كليا على التهوية الكافية. و بخلاف هذه الاختلافات, تنطبق التوصيات المتعلقة بصهاريج الأسماك و بناء قناة DWC على طريقة الكثافة المنخفضة لل تخزين.

   إدارة وحدة تخزين منخفضة الكثافة

   والفرق الرئيسي عن إدارة الوحدات الأخرى، الذي نوقش بمزيد من التفصيل في الفصل الثامن، هو انخفاض كثافة التخزين. وكثافة التخزين المقترحة لهذه الأنواع من الأنظمة هي 1-5 كجم/م3 (مقارنة بـ 10-20 كجم/م3 للأنظمة الأخرى في هذا الدليل). في السابق، كان من المقترح أن التوازن بين الأسماك والنباتات يتبع نسبة معدل التغذية، مما يساعد على حساب كمية علف الأسماك التي تدخل النظام بالنظر إلى مساحة نمو محددة للنباتات. ولا تزال وحدات كثافة التخزين المنخفضة هذه تتبع نسبة التغذية اليومية المقترحة التي تبلغ 40-50 جم/م2، ولكن يجب أن تكون في الطرف الأدنى. وهناك تقنية مفيدة هي السماح للأسماك لتغذية لمدة 30 دقيقة، 2-3 مرات في اليوم الواحد، ومن ثم إزالة جميع المواد الغذائية غير تؤكل. وسيؤدي الإفراط في التغذية إلى تراكم النفايات في صهاريج الأسماك وقنواتها، مما يؤدي إلى وجود مناطق تعاني من نقص الأوكسجين، وسوء ظروف النمو، والأمراض، وإجهاد الأسماك والنباتات. دائما، ولكن خصوصا عند استخدام هذه الطريقة دون مرشحات، تأكد من مراقبة ظروف جودة المياه عن كثب، والحد من التغذية إذا تم الكشف عن مستويات عالية من الأمونيا أو النتريت.

   مزايا وعيوب انخفاض كثافة التخزين

   والميزة الرئيسية هي وحدة أبسط. وهذا النظام أسهل في البناء وأرخص للبدء، مع انخفاض التكاليف الرأسمالية. الأسماك أقل توترا لأنها تزرع في ظروف أكثر اتساعا. وعموما، يمكن أن تكون هذه التقنية مفيدة جدا للمشاريع الأولية ذات رأس المال المنخفض. ويمكن أن تكون هذه النظم مفيدة جدا لزراعة الأسماك ذات القيمة العالية، مثل أسماك الزينة، أو المحاصيل المتخصصة، مثل الأعشاب الطبية، حيث يتم تعويض الإنتاج الأقل بقيمة أعلى.

   ومع ذلك، فإن العيب الخطير هو أن هذه الوحدات يصعب الارتقاء بها. يتم زراعة عدد أقل من النباتات والأسماك في منطقة معينة، وبالتالي فهي أقل كثافة من بعض النظم المذكورة سابقا. ومن أجل إنتاج كمية كبيرة من المواد الغذائية، ستصبح هذه النظم كبيرة إلى حد كبير. أساسا، والميكانيكية الخارجية والمرشحات الحيوية هي ما يسمح أكوابونيكش لتكون مكثفة جدا داخل منطقة صغيرة.

   وعلاوة على ذلك، لا يمكن أن يعمل إنتاج الأسماك بشكل مستقل عن العنصر المائي؛ ويجب أن تكون النباتات في القنوات في جميع الأوقات. توفر جذور النباتات المنطقة لنمو البكتيريا، وبدون هذه الجذور لن يكون الترشيح الحيوي كافياً للحفاظ على المياه نظيفة للأسماك. وإذا كان من الضروري قط حصاد جميع النباتات دفعة واحدة، وهو ما يمكن أن يحدث أثناء تفشي الأمراض أو تغيرات الموسم أو الأحداث المناخية الكبرى، فإن انخفاض الترشيح الأحيائي سيسبب إجهاداً كبيراً من الأمونيا والأسماك. من ناحية أخرى، مع الميكانيكية الخارجية والمرشحات الحيوية يمكن أن يستمر إنتاج الأسماك دون الزراعة المائية كمعيار RAS.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *

3. المكونات الأساسية لوحدة أكوابونك

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   جميع أنظمة أكوابونك تشترك في العديد من المكونات المشتركة والأساسية. وتشمل هذه: خزان السمك، مرشح ميكانيكي، مرشح بيولوجي، وحاويات مائية. تستخدم جميع الأنظمة الطاقة لتعميم المياه من خلال الأنابيب والسباكة أثناء تهوية المياه. كما هو موضح أعلاه، هناك ثلاثة تصاميم رئيسية لمناطق زراعة النبات بما في ذلك: زراعة الأسرة، زراعة الأنابيب وتنمو القنوات. يناقش هذا القسم المكونات الإلزامية، بما في ذلك خزانات الأسماك، والفلتر الميكانيكي، والفلتر الحيوي، والسباكة، والمضخات. و تخصص الأقسام التالية لل تقنيات المائية المنفصلة, و تجري مقارنة لتحديد أنسب مجموعة من التقنيات لظروف مختلفة.

   خزان السمك

   صهاريج الأسماك عنصر حاسم في كل وحدة. وعلى هذا النحو، يمكن أن تمثل خزانات الأسماك ما يصل إلى 20 في المائة من التكلفة الكاملة لوحدة أكوابونك. الأسماك تتطلب شروطا معينة من أجل البقاء على قيد الحياة والازدهار، وبالتالي يجب اختيار خزان السمك بحكمة. هناك العديد من الجوانب الهامة التي يجب مراعاتها، بما في ذلك الشكل والمواد واللون.

   شكل الخزان

   على الرغم من أن أي شكل من أشكال خزان السمك سوف تعمل، ينصح الدبابات المستديرة ذات القيعان المسطحة. ويسمح الشكل الدائري للمياه بالتداول بشكل موحد ونقل النفايات الصلبة نحو مركز الخزان بواسطة قوة الطرد المركزي. الدبابات المربعة ذات القيعان المسطحة مقبولة تمامًا، ولكنها تتطلب إزالة أكثر نشاطًا للنفايات الصلبة. شكل الخزان يؤثر بشكل كبير على دوران المياه، وأنه من المحفوف بالمخاطر جدا أن يكون خزان مع ضعف الدورة الدموية. الدبابات ذات الشكل الفني مع الأشكال غير الهندسية مع العديد من المنحنيات والانحناءات يمكن أن تخلق بقع ميتة في الماء مع عدم وجود دوران. و يمكن لهذه المناطق أن تجمع النفايات و تخلق ظروفا خطرة لل أسماك. إذا كان سيتم استخدام خزان ذو شكل فردي، فقد يكون من الضروري إضافة مضخات مياه أو مضخات هواء لضمان الدوران السليم وإزالة المواد الصلبة. ومن المهم اختيار خزان لتتناسب مع خصائص الأنواع المائية التي يتم تربيتها لأن العديد من أنواع الأسماك التي تعيش في قاع البحار تظهر نموا أفضل وإجهادا أقل مع مساحة أفقية كافية.

   المواد

   ينصح إما البلاستيك الخامل القوي أو الألياف الزجاجية بسبب متانتها وطويلة العمر. المعدن غير ممكن بسبب الصدأ. البلاستيك و fibreglass هي مريحة لتثبيت (أيضا للسباكة) وخفيفة إلى حد ما والمناورة. وتستخدم أحواض سقي الحيوانات عادة، لأنها تميل إلى أن تكون رخيصة. إذا كنت تستخدم حاويات بلاستيكية، تأكد من أنها مقاومة للأشعة فوق البنفسجية لأن أشعة الشمس المباشرة يمكن أن تدمر البلاستيك. بشكل عام، يفضل استخدام خزانات البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) بسبب مقاومتها العالية وخصائصها الغذائية. و الواقع أن البولي إيثيلين المنخفض الكثافة هو المادة الأكثر استخداما لصهاريج تخزين المياه لل استخدامات المدنية. خيار آخر هو بركة في الأرض. من الصعب جدا إدارة الأحواض الطبيعية لأكوابونيكش لأن العمليات البيولوجية الطبيعية، التي تحدث بالفعل داخل الركيزة والطين في القاع، يمكن أن يكون من الصعب التلاعب بها، وغالبا ما تستخدم المواد الغذائية بالفعل من قبل النباتات المائية. الأسمنت أو البرك المبطنة بالبلاستيك أكثر قبولا، ويمكن أن تكون خيارًا غير مكلف. يمكن أن تجعل البرك الموجودة في الأرض عمليات السباكة صعبة، ويجب النظر بعناية في تصميم السباكة قبل الشروع في هذا الخيار. واحدة من أبسط خزانات الأسماك هو ثقب حفر في الأرض، واصطف مع الطوب أو جمرة، ثم اصطف مع بطانة مضادة للماء مثل البلاستيك البولي ايثيلين. و تشمل الخيارات الأخرى الحاويات المستعملة, مثل أحواض الاستحمام أو البراميل أو حاويات السوائب الوسيطة. من المهم جدا التأكد من أن الحاوية لم تستخدم سابقا لتخزين المواد السامة. سوف تكون الملوثات، مثل المواد الكيميائية المحمولة بالمذيبات، قد توغلت في البلاستيك المسامي نفسه ويستحيل إزالتها مع الغسيل. وهكذا، واختيار الحاويات المستخدمة بعناية، ومعرفة البائع إذا كان ذلك ممكنا.

   اللون

   ويُنصح بشدة باستخدام الألوان البيضاء أو غيرها من الألوان الفاتحة لأنها تسمح برؤية الأسماك بسهولة من أجل التحقق من السلوك وكمية النفايات التي يتم تسويتها في قاع الخزان (الأشكال من 4-22 إلى 4-24). سوف تعكس الدبابات البيضاء أيضا أشعة الشمس والحفاظ على الماء بارد. وبدلاً من ذلك، يمكن طلاء الجزء الخارجي من الدبابات ذات الألوان الداكنة باللون الأبيض. في المناطق الساخنة أو الباردة جدا، قد يكون من الضروري زيادة عزل الدبابات حراريا.

   

   

   الأغطية والتظليل

   يجب تغطية جميع خزانات الأسماك. أغطية الظل تمنع نمو الطحالب. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الأغطية تمنع الأسماك من القفز إلى الخارج (غالباً ما تحدث مع الأسماك المضافة حديثاً أو إذا كانت نوعية المياه دون المستوى الأمثل)، وتمنع دخول الأوراق والحطام، وتمنع الحيوانات المفترسة مثل القطط والطيور من مهاجمة الأسماك. في كثير من الأحيان، يتم استخدام شبكات التظليل الزراعية التي تمنع 80-90 في المئة من أشعة الشمس. يمكن إرفاق قطعة قماش الظل بإطار خشبي بسيط لتوفير الوزن وجعل الغطاء سهل الإزالة.

   آمنة من الفشل والتكرار

   لا تدع خزان السمك يفقد مياهه؛ سوف تموت الأسماك إذا استنزف خزان السمك عن طريق الخطأ. وعلى الرغم من أن بعض الحوادث لا يمكن تجنبها (مثل شجرة تسقط على الخزان)، إلا أن معظم حالات قتل الأسماك الكارثية هي نتيجة لخطأ بشري. تأكد من عدم وجود وسيلة لتصريف الخزان دون اختيار متعمد من قبل المشغل. إذا كانت مضخة المياه موجودة في خزان السمك، تأكد من رفع المضخة من أسفل بحيث لا يمكن ضخ الخزان الجاف. استخدم أنبوب داخل الخزان لضمان الحد الأدنى من مستوى المياه. وتناقش هذه المسألة بمزيد من التفصيل في القسم 4-2-6.

   الترشيح - الميكانيكية والبيولوجية

   الترشيح الميكانيكي

   بالنسبة لـ RASS، يمكن القول بأن الترشيح الميكانيكي هو الجانب الأكثر أهمية** في التصميم. الترشيح الميكانيكي هو فصل وإزالة النفايات السمكية الصلبة والمعلقة من خزانات الأسماك. ومن الضروري إزالة هذه النفايات لصحة النظام، لأن الغازات الضارة تطلق بواسطة البكتيريا اللاهوائية إذا تركت النفايات الصلبة تتحلل داخل صهاريج الأسماك. وعلاوة على ذلك، يمكن للنفايات أن تسد النظم وتعطل تدفق المياه، مما يسبب ظروف نقص الأوكسجين إلى جذور النباتات. وعادة ما تكون كثافة تخزين أكوابونيكش صغيرة الحجم أقل من أساليب RAS المكثفة التي تم تصميم هذه المرشحات الميكانيكية من أجلها في الأصل، ولكن مستوى معين من الترشيح الميكانيكي ضروري لصهاريج المياه المائية الصحية، بغض النظر عن نوع الطريقة المائية المستخدمة.

   هناك عدة أنواع من المرشحات الميكانيكية. أبسط طريقة هي شاشة أو مرشح يقع بين خزان السمك وسرير النمو. تلتقط هذه الشاشة النفايات الصلبة، ويجب شطفها في كثير من الأحيان. وبالمثل، فإن المياه التي تغادر خزان السمك يمكن أن تمر عبر حاوية صغيرة من المواد الجسيمية، منفصلة عن السرير وسائل الإعلام؛ هذه الحاوية أسهل لشطف بشكل دوري. و هذه الأساليب صالحة لبعض الوحدات المائية الصغيرة, ول كنها غير كافية في النظم الأكبر حجما التي تحتوي على المزيد من الأسماك حيث تكون كمية النفايات الصلبة ذات صلة. وهناك أنواع عديدة من المرشحات الميكانيكية، بما في ذلك صهاريج الترسيب، وأجهزة تنقية التدفق الشعاعي، ومرشحات الرمل أو الخرزة، ومرشحات يربك؛ ويمكن استخدام كل منها وفقاً لكمية النفايات الصلبة التي تحتاج إلى إزالتها. ومع ذلك، وبما أن هذا المنشور يركز على أكوابونيكش الصغيرة الحجم، فإن أجهزة التصفية، أو الفواصل الميكانيكية، هي المرشحات الأنسب. يمكن لأجهزة التصفية، بشكل عام، إزالة ما يصل إلى 60 في المائة من إجمالي المواد الصلبة القابلة للإزالة. لمزيد من المعلومات حول الطرق المختلفة للترشيح الميكانيكي، يرجى الرجوع إلى قسم القراءة الإضافي في نهاية هذا المنشور.

   فواصل ميكانيكية (أجهزة تصفية)

   المرطب هو وعاء مخصص يستخدم خصائص الماء لفصل الجسيمات. وبشكل عام، فإن المياه التي تتحرك بشكل أبطأ غير قادرة على حمل أكبر عدد من الجسيمات مثل المياه التي تتدفق بشكل أسرع. لذلك، يتم بناء المرطب بطريقة لتسريع وإبطاء الماء بحيث تركز الجزيئات على القاع ويمكن إزالتها. في مرطب الدوامة، يدخل الماء من خزان السمك بالقرب من منتصف المرطب السفلي من خلال أنبوب. يتم وضع هذا الأنبوب بشكل عرضي على الحاوية مما يجبر الماء على الدوران بحركة دائرية داخل الحاوية. قوة الطرد المركزي الناتجة عن الحركة الدائرية للمياه تجبر النفايات الصلبة في الماء إلى وسط الحاوية وأسفلها، لأن الماء في وسط الدوامة أبطأ من الماء الموجود في الخارج. وبمجرد جمع هذه النفايات في القاع، يمكن فتح أنبوب متصل بقاع الحاوية بشكل دوري، مما يسمح للنفايات الصلبة بالتخلص من الحاوية.

   

   يخرج الماء الموضح من المرطب في الأعلى، من خلال أنبوب مخرج كبير مشقوق مغطى بمرشح شبكي ثانوي، ويتدفق إلى المرشح الحيوي أو إلى أسرة الوسائط. و تبين الأشكال 4-25-4-27 أمثلة على فواصل ميكانيكية بسيطة لل وحدات الصغيرة إلى الكبيرة. تحتوي النفايات الصلبة المحاصرة والمزالة على مغذيات وهي مفيدة جداً للنظم أو لنباتات الحدائق بشكل عام؛ ويناقش الفرع التالي تمعدن النفايات الصلبة. ومن المبادئ التوجيهية العامة لل وحدات الصغيرة الحجم حجم حاوية الفاصل الميكانيكي بحيث يبلغ حوالي سدس حجم خزان السمك, و لكن هذا يتوقف على كثافة التخزين و التصميم الدقيق. يحتوي الملحق 8 على تعليمات مفصلة خطوة بخطوة حول بناء كل جزء من هذه الأنظمة.

   

   الترشيح الميكانيكي الأولي الكافي مهم بشكل خاص لوحدات NFT وDWC المستخدمة في احتباس النفايات الصلبة وإزالتها. وبدون هذه العملية الأولية، ستتراكم النفايات الصلبة والمعلقة في الأنابيب والقنوات المتنامية وستسد أسطح الجذور. يتسبب تراكم النفايات الصلبة في انسداد المضخات ومكونات السباكة. و أخيرا, فإن النفايات غير المصفاة ستخلق أيضا بقع لاهوائية خطرة في النظام. ويمكن لهذه البقع اللاهوائية أن تؤوي البكتيريا التي تنتج كبريتيد الهيدروجين، وهو غاز شديد السمية وقاتل للأسماك، ينتج عن تخمير النفايات الصلبة، والتي يمكن اكتشافها في كثير من الأحيان كرائحة بيضة فاسدة.

   الترشيح الحيوي

   الترشيح الحيوي هو تحويل الأمونيا والنتريت إلى نترات بواسطة البكتيريا الحية. و معظم نفايات الأسماك غير قابلة لل تصفية باستخدام فلتر ميكانيكي لأن النفايات تذوب مباشرة في الماء, و حجم هذه الجسيمات صغير جدا بحيث لا يمكن إزالتها ميكانيكيا. لذلك، من أجل معالجة هذه النفايات المجهرية يستخدم نظام أكوابونك البكتيريا المجهرية. الترشيح الأحيائي ضروري في علم الأحياء المائية لأن الأمونيا والنتريت سامة حتى عند تركيزات منخفضة، في حين تحتاج النباتات إلى نمو النترات. في وحدة أكوابونك، فلتر بيولوجي هو مكون مثبت عمدا لإيواء غالبية البكتيريا الحية. وعلاوة على ذلك، فإن الحركة الديناميكية للمياه داخل مرشح بيولوجي سوف تحطم المواد الصلبة الدقيقة جدا التي لم يتم التقاطها من قبل جهاز الترشيح، مما يمنع كذلك تراكم النفايات على جذور النباتات في NFT وDWC. ومع ذلك، فإن بعض المرافق المائية الكبيرة التي تتبع تصميم النظام الذي تم تطويره في جامعة جزر فرجن لا تستخدم فلتر بيولوجي منفصل لأنها تعتمد في الغالب على الأسطح الرطبة للوحدات، وعلى جذور النباتات وامتصاص النباتات المباشر لمعالجة الأمونيا. الترشيح الحيوي منفصل غير ضروري في تقنية السرير وسائل الإعلام لأن الأسرة تنمو نفسها هي مرشحات بيولوجية مثالية.

   

   تم تصميم المرشح الحيوي ليكون مساحة سطح كبيرة مزودة بالماء المؤكسج. يتم تثبيت المرشح الحيوي بين المرشح الميكانيكي والحاويات المائية. وينبغي أن يكون الحد الأدنى لحجم حاوية الفلتر الحيوي هذه سدس حجم خزان السمك. ويبين الشكل 4.28 مثالا على مرشح أحيائي للوحدات الصغيرة الحجم.

   

   يعتبر Bioballs® أحد وسائل التصفية الحيوية الشائعة الاستخدام، وهو منتج خاص متاح من متاجر توريد الاستزراع المائي، على الرغم من وجود علامات تجارية عامة مماثلة (الشكل 4.29). تم تصميم هذه لتكون مادة فلتر بيولوجي مثالية، لأنها صغيرة، على شكل خصيصا البنود البلاستيكية التي لديها مساحة سطح كبيرة جدا لحجمها (500-700 م 2/م 3). يمكن استخدام وسائل أخرى، بما في ذلك الحصى البركاني، أغطية الزجاجات البلاستيكية، بوف الاستحمام النايلون، المعاوضة، ونجارة البولي فينيل كلورايد (PVC) ومنصات فرك النايلون. أي فلتر بيولوجي يحتاج إلى نسبة عالية من مساحة السطح إلى حجم، تكون خاملة وتكون سهلة لشطف. تحتوي Bioballs® على ضعف مساحة السطح إلى نسبة حجم الحصى البركاني، وكلاهما لهما نسبة أعلى من أغطية الزجاجات البلاستيكية. عند استخدام مواد الترشيح الحيوي دون المستوى الأمثل، من المهم ملء المرشح الحيوي قدر الإمكان، ولكن حتى مع ذلك، قد لا يكون السطح الذي توفره الوسائط كافياً لضمان الترشيح الحيوي الكافي. من الأفضل دائمًا زيادة حجم المرشح الحيوي أثناء البناء الأولي، ولكن يمكن إضافة المرشحات الحيوية الثانوية لاحقًا إذا لزم الأمر. تحتاج المرشحات الحيوية في بعض الأحيان إلى التحريك أو التحريض لمنع الانسداد، وتحتاج أحيانا إلى شطف إذا كانت النفايات الصلبة قد انسدت لهم، مما يخلق مناطق نقص الأكسجين. انظر الفصل 8 والتذييل 4 للحصول على مزيد من المعلومات عن متطلبات حجم الترشيح الأحيائي للوحدات الصغيرة الحجم.

   

   عنصر آخر مطلوب للمرشح الحيوي هو التهوية. تحتاج البكتيريا النتروية إلى الوصول الكافي إلى الأكسجين من أجل أكسدة الأمونيا. حل واحد سهل هو استخدام مضخة الهواء، ووضع الحجارة الهواء في الجزء السفلي من الحاوية. وهذا يضمن أن البكتيريا لديها تركيزات DO عالية ومستقرة باستمرار. كما تساعد مضخات الهواء على تحطيم أي نفايات صلبة أو معلقة لم يتم التقاطها بواسطة الفاصل الميكانيكي عن طريق تحريك Bioballs® العائمة وتحريكها باستمرار. لمزيد من احتباس المواد الصلبة داخل المرشح الحيوي، من الممكن أيضًا إدخال دلو بلاستيكي أسطواني صغير مليء بشبكات النايلون (مثل Perlon®) أو الإسفنج أو كيس صافي مليء بالحصى البركاني في مدخل المرشح الحيوي (الشكل 4.30). يتم محاصرة النفايات بواسطة هذا المرشح الميكانيكي الثانوي، مما يسمح لتدفق المياه المتبقية من خلال الثقوب الصغيرة التي يتم حفرها في الجزء السفلي من الدلو في حاوية الفلتر الحيوي. كما تخضع النفايات المحاصرة للتمعدن والتحلل البكتيري.

   التمعدن

   ويشير التمعدن، من حيث الأكوابونيات المائية، إلى الطريقة التي تتم بها معالجة النفايات الصلبة واستقلالها بواسطة البكتيريا إلى مغذيات للنباتات. تحتوي النفايات الصلبة التي تحتجز بواسطة المرشح الميكانيكي على مغذيات؛ على الرغم من أن معالجة هذه النفايات تختلف عن الترشيح الأحيائي ويتطلب النظر فيها بشكل منفصل. الاحتفاظ بالمواد الصلبة داخل النظام العام سيضيف المزيد من العناصر الغذائية إلى النباتات. تخضع أي نفايات تبقى على المرشحات الميكانيكية، داخل المرشحات الحيوية أو في أسرة النمو لبعض التمعدن. ويتيح ترك النفايات في مكانها لفترة أطول مزيداً من التمعدن؛ وسيؤدي وقت الإقامة الأطول للنفايات في المرشحات إلى مزيد من التمعدن والاحتفاظ بالمغذيات في النظام. ومع ذلك، فإن هذه النفايات الصلبة نفسها، إذا لم تتم إدارتها بشكل صحيح وتمعدن، ستمنع تدفق المياه، وتستهلك الأكسجين وتؤدي إلى حالات نقص الأكسجين، مما يؤدي بدوره إلى إنتاج غاز كبريتيد الهيدروجين الخطير وإزالة النيتريتين. ولذلك فإن بعض النظم الكبيرة تترك النفايات الصلبة عن عمد داخل المرشحات، مما يضمن تدفق المياه الكافي والأوكسجين، بحيث يتم إطلاق الحد الأقصى من العناصر الغذائية. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة غير عملية بالنسبة لنظم NFT وDWC على نطاق صغير.

   إذا تقرر تعمد تمعدن هذه المواد الصلبة، هناك طرق بسيطة لتسهيل الانهيار البكتيري في حاوية منفصلة، ببساطة تخزين هذه النفايات في هذه الحاوية المنفصلة مع الأكسجين الكافي باستخدام الأحجار الهوائية. بعد فترة غير محددة من الوقت، سيتم استهلاك النفايات الصلبة، استقلاب وتحويلها عن طريق البكتيريا المتغايرة. عند هذه النقطة، يمكن صب الماء وإعادة إضافته إلى النظام المائي، ويمكن إضافة النفايات المتبقية، التي انخفضت في الحجم، إلى التربة.

   وبدلاً من ذلك، يمكن فصل هذه النفايات الصلبة وإزالتها وإضافتها إلى أي زراعة في الأرض أو حديقة أو بن سماد كأسمدة قيمة. ومع ذلك، فإن فقدان هذه العناصر الغذائية يمكن أن يسبب نقص في النباتات التي قد تحتاج بعد ذلك إلى تكميل المغذيات (انظر الفصل 6).

   استخدام سرير وسائط لمزيج من الترشيح الميكانيكي والبيولوجي

   

   ومن الممكن أيضا استخدام سرير مملوء بوسائط الإعلام للميكانيكية والترشيح الحيوي في وحدات NFT و DWC (الشكلان 4.31 و 4.32). يمكن أن يكون ذلك مهمًا عندما لا يكون من الممكن الحصول على المواد اللازمة لفاصل دوامة و/أو فلتر بيولوجي منفصل. وعلى الرغم من مناقشة أكثر اكتمالا في الفصل 8، فإنه يكفي القول هنا أن لكل 200 غرام من علف الأسماك يوميا يحتاج إلى 300 لتر في الحجم. ومن شأن هذه الحصى الصغيرة أن توفر الترشيح الأحيائي الكافي لحوالي 20 كيلوغراما من الأسماك. وعلى الرغم من أن هذا السرير من شأنه أن يوفر الترشيح الحيوي الكافي لوحدة NFT أو DWC، فضلا عن التقاط النفايات الصلبة والاحتفاظ بها، فإنه يوصى أحيانا باستخدام جهاز إضافي لالتقاط المواد الصلبة يوضع في السرير لمنع قاع الوسائط من انسداد المواد الصلبة للأسماك. سيحتاج السرير إلى الشطف بشكل دوري لإزالة النفايات الصلبة.

   وباختصار، فإن مستوى معين من الترشيح ضروري لجميع الكائنات المائية، على الرغم من أن كثافة تخزين الأسماك وتصميم النظام يحدد مقدار الترشيح الضروري. وتفصل المرشحات الميكانيكية النفايات الصلبة لمنع تراكم المواد السامة، وتحول الترشيح الأحيائي النفايات النيتروجينية الذائبة إلى نترات (الشكلان 4-33 و4-34). وتعمل أسرة الوسائط نفسها كمرشحات ميكانيكية ومرشحات بيولوجية عند استخدام هذه التقنية، ولكن الترشيح الميكانيكي الإضافي ضروري في بعض الأحيان لزيادة كثافة الأسماك (15 كجم/م3). وبدون أسرة الوسائط، كما هو الحال في وحدات NFT وDWC، يكون الترشيح المستقل ضروريًا. و يؤدي تمعدن النفايات الصلبة إلى إعادة المزيد من العناصر الغذائية إلى النظام. يحدث التمعدن في أسرة وسائل الإعلام، ولكن داخل أنظمة NFT و DWC هناك حاجة إلى جهاز منفصل.

   

   

   المكونات المائية - أسرة وسائل الإعلام، NFT، DWC

   المكون المائي هو مصطلح لوصف أقسام زراعة النباتات في الوحدة. هناك العديد من التصاميم، ثلاثة منها نوقشت بالتفصيل في هذا المنشور، ولكن كل منها يتطلب قسمًا منفصلاً. هذه التصاميم الثلاثة هي: وحدات السرير وسائل الإعلام، التي تسمى أحيانا أسرة الجسيمات، حيث تنمو النباتات داخل الركيزة (الشكلان 4.35 و 4.36)؛ وحدات تقنية المغذيات (NFT)، حيث تنمو النباتات بجذورها في أنابيب واسعة مزودة بمياه الاستزراع (الشكل 4.37 و 4.38)؛ واستزراع المياه العميقة ( DWC)، وتسمى أيضا أكوابونيكش الطوافة أو أنظمة السرير العائمة، حيث يتم تعليق النباتات فوق خزان من المياه باستخدام طوف عائمة (الشكل 4.39 و 4.40). كل طريقة لها مزايا وعيوب، مع كل أنماط مكونات مختلفة لتناسب احتياجات كل طريقة. انظر الأقسام 4.3-4.6 للاطلاع على تفاصيل كل منها.

   

   

   

   حركة المياه

   حركة المياه أمر أساسي للحفاظ على جميع الكائنات الحية في الأحياء المائية. تتحرك المياه المتدفقة من خزانات الأسماك، من خلال الفاصل الميكانيكي والمرشح الحيوي، وأخيرا إلى النباتات في أسرة وسائل الإعلام، والأنابيب أو القنوات، وإزالة العناصر الغذائية المذابة. إذا توقفت حركة المياه، فإن التأثير الأكثر إلحاحا هو انخفاض في DO وتراكم النفايات في خزان الأسماك. دون مرشح الميكانيكية والمرشح الحيوي الأسماك يمكن أن تعاني وتموت في غضون ساعات قليلة. وبدون تدفق المياه، فإن المياه في أسرة وسائل الإعلام أو وحدات DWC ستركود وتصبح عديمة الأوكسجين، وستجف أنظمة NFT.

   ومن المبادئ التوجيهية التي يشيع ذكرها لأنظمة الأكوابونية المزودة بكثافة تدوير المياه مرتين في الساعة. على سبيل المثال، إذا كان حجم المياه الكلي لوحدة أكوابونك يبلغ 000 1 لتر، ينبغي أن يكون معدل تدفق المياه 000 2 لتر في الساعة، بحيث يتم تدوير المياه مرتين في كل ساعة. ومع ذلك، في كثافات التخزين المنخفضة هذا معدل دوران غير ضروري، والمياه تحتاج فقط إلى أن يتم تدوير مرة واحدة في الساعة. هناك ثلاث طرق شائعة الاستخدام لنقل المياه من خلال نظام: مضخات المكره الغاطسة، وعمليات النقل الجوي، والطاقة البشرية.

   مضخة مياه دافعة غاطسة

   الأكثر شيوعا، يتم استخدام مضخة المياه الغاطسة من نوع المكره كقلب وحدة أكوابونيكس، ويوصى هذا النوع من المضخات (الشكل 4.41).

   

   يمكن استخدام المضخات الخارجية، ولكنها تتطلب المزيد من السباكة وهي أكثر ملاءمة للتصاميم الأكبر. يفضل استخدام مضخات المياه عالية الجودة لضمان عمر طويل وكفاءة الطاقة. وستحافظ المضخات عالية الجودة على قدرة الضخ وكفاءتها لمدة 1-2 سنوات على الأقل، مع عمر إجمالي يتراوح بين 3-5 سنوات، في حين أن المنتجات الأقل شأنا ستفقد قوة الضخ في وقت أقصر مما يؤدي إلى انخفاض كبير في تدفقات المياه. وفيما يتعلق بمعدل التدفق، تحتاج الوحدات الصغيرة الموصوفة في هذا المنشور إلى معدل تدفق قدره 000 2 لتر في الساعة عند ارتفاع رأس يبلغ 1.5 متر؛ وتستهلك المضخة الغاطسة بهذه السعة 25-50 واط/ساعة، وهناك تقدير تقريبي مفيد لحساب كفاءة استخدام الطاقة للمضخات الغاطسة هو أن المضخة يمكن أن تتحرك 40 لترا من الماء في الساعة لكل واط في الساعة المستهلكة، على الرغم من أن بعض النماذج تدعي ضعف هذه الكفاءة.

   عند تصميم السباكة للمضخة، من المهم إدراك أن طاقة الضخ تنخفض في كل تركيب أنبوب؛ يمكن فقدان ما يصل إلى 5 في المائة من إجمالي معدل التدفق في كل وصلة أنابيب عندما يتم إجبار الماء على المرور. وهكذا، استخدم الحد الأدنى من الاتصالات بين المضخة وخزانات الأسماك. من المهم أيضًا ملاحظة أنه كلما كان قطر الأنابيب أصغر، كلما زاد فقدان تدفق المياه. يحتوي أنبوب 30 مم على ضعف تدفق أنبوب 20 مم حتى لو تم تقديمه من مضخات بنفس السعة. بالإضافة إلى ذلك، لا يتطلب أنبوب أكبر أي صيانة لإزالة تراكم المواد الصلبة المتراكمة في الداخل. ومن الناحية العملية، يؤدي ذلك إلى تحقيق وفورات كبيرة في تكاليف الكهرباء والتشغيل. عند تركيب وحدة أكوابونك، تأكد من وضع المضخة الغاطسة في مكان يمكن الوصول إليه لأن التنظيف الدوري ضروري. في الواقع، سوف يحتاج المرشح الداخلي إلى تنظيف كل 2-3 أسابيع. سوف تنكسر مضخات المياه الغاطسة إذا تم تشغيلها بدون ماء؛ لا تجف المضخة أبداً.

   رافعة هوائية

   

   عمليات النقل الجوي هي تقنية أخرى لرفع المياه (الشكل 4.42). أنها تستخدم مضخة الهواء بدلا من مضخة المياه. يضطر الهواء إلى أسفل الأنبوب داخل خزان السمك، وتشكل الفقاعات وتنفجر، وخلال صعودها إلى السطح تنقل الفقاعات المياه معهم. إحدى الفوائد هي أن عمليات النقل الجوي يمكن أن تكون أكثر كفاءة كهربائيًا، ولكن فقط عند ارتفاعات الرأس الصغيرة (30-40 سم). تكتسب المصاعد الهوائية الطاقة في الخزانات الأعمق، وهي الأفضل بعمق أكبر من متر واحد. القيمة المضافة هي أن عمليات النقل الجوي لا تسد الطريقة التي تعمل بها المضخات الغاطسة من نوع المكره. وبالإضافة إلى ذلك، يتم أيضا الأكسجين المياه من خلال الحركة الرأسية التي تديرها فقاعات الهواء. ومع ذلك، يجب أن يكون حجم الهواء الذي يتم ضخه كافياً لتحريك الماء على طول الأنبوب. تتمتع مضخات الهواء عموماً بعمر أطول من مضخات المياه الغاطسة. الفائدة الرئيسية تأتي من اقتصاد الحجم - يمكن شراء مضخة هواء واحدة لكل من التهوية ودوران المياه، مما يقلل من الاستثمار الرأسمالي في مضخة ثانية.

   قوة الإنسان

   وقد تم تصميم بعض النظم المائية لاستخدام الطاقة البشرية لنقل المياه (الشكل 4.43).

   

   يمكن رفع الماء في الدلاء أو باستخدام البكرات أو الدراجات المعدلة أو غيرها من الوسائل. يمكن ملء خزان الرأس يدويًا ويسمح باستنزافه ببطء طوال اليوم. ولا تنطبق هذه الطرق إلا على الأنظمة الصغيرة، وينبغي النظر فيها إلا في الحالات التي تكون فيها الكهرباء غير متوفرة أو غير موثوقة. وكثيرا ما يكون لهذه النظم انخفاض في معامل الانفلونزا والخلط غير الكافي للمغذيات، على الرغم من أنه يمكن استخدامها بنجاح بالاقتران مع بعض التقنيات المعدلة التي نوقشت في الفصل 9.

   التهوية

   مضخات الهواء حقن الهواء في الماء من خلال أنابيب الهواء وحجارة الهواء التي تقع داخل خزانات المياه، وبالتالي زيادة مستويات دو في الماء (الشكل 4.44).

   

   DO إضافية هي عنصر حيوي من وحدات NFT و DWC. تقع الحجارة الهوائية في نهاية الخط الجوي، وتعمل على نشر الهواء إلى فقاعات أصغر (الشكل 4.45). فقاعات صغيرة لديها مساحة أكبر، وبالتالي الافراج عن الأكسجين في الماء أفضل من الفقاعات الكبيرة. وهذا يجعل نظام التهوية أكثر كفاءة ويسهم في توفير التكاليف. فمن المستحسن أن تستخدم الحجارة الهواء الجودة من أجل الحصول على أصغر فقاعات الهواء. سوف يحدث Biofouling، وحجارة الهواء يجب تنظيفها بانتظام أولا مع محلول الكلور لقتل الرواسب البكتيرية وبعد ذلك، إذا لزم الأمر، مع حمض خفيف جدا لإزالة التمعدن، أو استبدالها، عندما تدفق فقاعات غير متناسقة. مضخات الهواء عالية الجودة هي عنصر لا يمكن الاستغناء عنه من أنظمة أكوابونك، وقد تم حفظ العديد من الأنظمة من انهيار كارثي بسبب وفرة من دو. إذا كان ذلك ممكنا، فمن الأفضل استخدام مجموعة AC/DC مضخة الهواء في حالة نقص الكهرباء، لأنه عند قطع التيار الكهربائي عن التيار المتردد أثناء انقطاع، يمكن أن تستمر بطاريات DC المشحونة في العمل.

   أنظمة تهوية المقاسات

   وبالنسبة للوحدات الصغيرة الحجم، التي يبلغ عدد صهاريج الأسماك فيها حوالي 000 1 لتر، يوصى بوضع خطين هوائيين على الأقل، يسميان أيضا بالحقن، في خزان الأسماك بحجارة الهواء، وحاقن واحد في حاوية الفلتر الحيوي. لفهم حجم الهواء الذي يدخل النظام، يجدر قياس معدل التدفق. للقيام بذلك، ببساطة عكس جهاز قياس الحجمي (زجاجة 2 لتر، كوب قياس، كوب تخرج) في خزان السمك. بمساعدة مساعد، ابدأ ساعة توقيت في نفس الوقت الذي يتم فيه إدخال حجر الهواء الفقاعات في جهاز القياس. أوقف ساعة الإيقاف عندما تكون الحاوية مليئة بالهواء. ثم أوجد معدل التدفق باللترات في الدقيقة باستخدام نسبة. الهدف للأنظمة الموصوفة هنا هو 4-8 لترات في الدقيقة لجميع الأحجار الهوائية مجتمعة. من الأفضل دائمًا أن يكون لديك DO إضافي بدلاً من عدم كفاية.

   حاول وضع الحجارة الهوائية بحيث لا تعيد تعليق المواد الصلبة، وبالتالي منع إزالتها من خلال الصرف المركزي.

   سينتوري سيفونز

   تكنولوجيا منخفضة وبسيطة لبناء، سينتوري سيفونس هي تقنية أخرى لزيادة مستويات دو في أكوابونيكش. هذه التقنية ذات قيمة خاصة في قنوات DWC. ببساطة، يستخدم فنتوري سيفونس مبدأ الهيدروديناميكية التي تسحب في الهواء من الخارج (الطموح) عندما يتدفق الماء المضغوط بسرعة أسرع من خلال قسم الأنابيب من قطر أصغر. مع تدفق المياه المستمر، إذا كان قطر الماسورة يقلل من سرعة المياه يجب أن تزيد، وهذه السرعة أسرع يخلق ضغطا سلبيا. سينتوري سيفونس هي أقسام قصيرة من الأنابيب (قطرها 20 مم، 5 سم طول) إدراجها داخل أنابيب المياه الرئيسية ذات القطر الأكبر (25 مم). كما يتم إجبار الماء في الأنبوب الرئيسي من خلال القسم الأضيق، فإنه يخلق تأثير طائرة (الشكل 4.46). هذا التأثير النفاث تمتص الهواء المحيط في تيار المياه من خلال ثقب صغير مقطوع في أنبوب الانقباض الخارجي. إذا كان سيفون فنتوري تحت الماء، يمكن توصيل الثقب الصغير بطول الأنابيب التي تتعرض للغلاف الجوي. يمكن دمج سيفونز فنتوري في كل أنبوب تدفق في قنوات DWC، مما سيؤدي إلى رفع محتوى DO للقناة. ويمكن أيضا أن تكون بمثابة التكرار لتهوية خزان الأسماك إذا فشلت مضخة الهواء. انظر القسم مزيد من القراءة لمزيد من مصادر المعلومات.

   

   خزان الحوض

   خزان الحوض هو خزان لجمع المياه في أدنى نقطة في النظام. المياه يمتد دائما إلى أسفل إلى الحوض (الشكل 4.47).

   

   هذا هو في كثير من الأحيان موقع المضخة الغاطسة. يجب أن تكون خزانات الحوض أصغر من خزانات الأسماك، وينبغي أن تكون قادرة على عقد ما بين ربع وثلث حجم خزان الأسماك. بالنسبة لأسرة الوسائط من نوع الانسياب والتدفق، يجب أن تكون الحوض كبيرة بما يكفي لاحتواء كامل حجم المياه على الأقل في الأسرة المزروعة (انظر القسم 4.3). وتستخدم خزانات الحوض الخارجية بشكل رئيسي في وحدات السرير وسائل الإعلام؛ ومع ذلك، بالنسبة لوحدات DWC، يمكن استخدام القناة المائية الفعلية كخزان مستوحق/بيت مضخة أيضا. على الرغم من أنها مفيدة، فإنه ليس مكونا أساسيا للنظام، والعديد من التصاميم لا تستخدم خزان مستنقع خارجي. وحدات صغيرة جدا، مع خزانات الأسماك تصل إلى 200 لتر يمكن ببساطة ضخ المياه من خزان الأسماك إلى أسرة تنمو، من حيث يتدفق الماء مرة أخرى إلى خزان الأسماك. ومع ذلك، لوحدات أكبر من المفيد جدا أن يكون مستنقع.

   وهناك طريقة شائعة من أكوابونيكش، واحدة الموصى بها هنا، هو أن يكون المضخة تقع في خزان الحوض. يصف اختصار شائع الاستخدام النقاط الرئيسية لهذا التصميم، وهو: الارتفاع المستمر في خزان السمك - المضخة في خزان الحوض (CHIFT- PIST). استخدام هذه الطريقة يعني أن أي خسائر في المياه، بما في ذلك كل من التبخر وتسريب المكونات، لا تتجلى إلا داخل خزان الحوض ولا تؤثر على حجم خزان السمك. ومن ثم يكون مباشرة إلى الأمام لقياس خسائر التبخر العادية وحساب عدد المرات التي تحتاج فيها المياه إلى تجديد، ويمكن تحديدها على الفور إذا كان هناك تسرب. ربما الأهم من ذلك، أي تسرب في النظام المائي لن يضر الأسماك. ويناقش القسم 9-2 تأمين مستويات المياه بطرق مختلفة.

   مواد السباكة

   

   يتطلب كل نظام مجموعة مختارة من الأنابيب البلاستيكية، وصلات PVC والتجهيزات والخراطيم والأنابيب (الشكل 4.48). وهي توفر قنوات لتدفق المياه إلى كل مكون. وهناك حاجة أيضا إلى صمامات الحاجز، Uniseals® (ويشار إليها فيما بعد Uniseal)، مانع تسرب السيليكون وشريط تفلون. يتم توصيل مكونات PVC معًا بطريقة دائمة باستخدام الأسمنت PVC، على الرغم من أنه يمكن استخدام مانع التسرب من السيليكون مؤقتًا إذا لم تكن السباكة دائمة ولم تكن المفاصل تحت ضغط الماء العالي. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى بعض الأدوات العامة مثل المطارق، التدريبات، المناشير اليدوية، المناشير الكهربائية، أشرطة القياس، كماشة، كماشة قفل القناة، المفكات، المستويات، الخ أداة خاصة واحدة هي ثقب المنشار و/ أو بت الأشياء بأسمائها الحقيقية، والتي تستخدم في الحفر الكهربائية لجعل ثقوب تصل إلى 8 سم، اللازمة لإدخال في خزانات الأسماك والمرشحات، وكذلك لصنع ثقوب في PVC أو البوليسترين تنمو الأسرة في أنظمة NFT و DWC. و يتضمن التذييل 8 قائمة مفصلة بالمواد اللازمة لكل و حدة يرد و صفها في هذا المنشور.

   تأكد من أن الأنابيب والسباكة المستخدمة في النظام لم تستخدم من قبل لعقد المواد السامة. ومن المهم أيضا أن تكون السباكة المستخدمة ذات جودة غذائية لمنع العلق المحتمل للمواد الكيميائية في مياه النظام. من المهم أيضًا استخدام الأنابيب السوداء و/أو غير الشفافة للضوء، والتي ستمنع الطحالب من النمو.

   مجموعات اختبار المياه

   اختبارات المياه البسيطة هي شرط لكل وحدة أكوابونك. و تتوفر مجموعات اختبار المياه العذبة المرمزة بالألوان بسهولة, و اقتصادية إلى حد ما و سهلة الاستخدام, و بالتالي يوصى بها. يمكن شراؤها في متاجر الحوض أو عبر الإنترنت. وتشمل هذه المجموعات اختبارات للدرجة الحموضة، والأمونيا، والنتريت، والنترات، GH و KH (الشكل 4.49).

   

   تأكد من أن الشركات المصنعة موثوقة وأن تاريخ انتهاء الصلاحية لا يزال صالحًا. وتشمل الطرق الأخرى العدادات الرقمية أو شرائط الاختبار. في حالة استخدام العدادات الرقمية للدرجة الحموضة أو النترات، تأكد من معايرة الوحدات وفقًا لاتجاهات الشركة المصنعة. مقياس الحرارة ضروري لقياس درجة حرارة الماء. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان هناك خطر من المياه المالحة في المياه المصدر، فإن مقياس هيدروميتر رخيص، أو مقياس انكسار أكثر دقة ولكنه أكثر تكلفة، جدير بالاهتمام. ويرد في القسم 3-3-6 مزيد من التفاصيل عن استخدام مجموعات اختبار القياس اللوني.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *

4. تقنية فيلم المغذيات (nft)

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   NFT هي طريقة مائية باستخدام أنابيب أفقية لكل منها تيار ضحل من المياه المائية الغنية بالمغذيات التي تتدفق من خلالها (الشكل 4.60). يتم وضع النباتات داخل ثقوب في الجزء العلوي من الأنابيب، وقادرة على استخدام هذا الفيلم رقيقة من المياه الغنية بالمغذيات.

   

   يعد كل من NFT وDWC أسلوبًا شائعًا للعمليات التجارية حيث أن كلاهما أكثر قابلية للتطبيق من الناحية المالية من وحدات أسرّة الوسائط عند تحسينه (الشكل 4.61).

   

   هذه التقنية لديها تبخر منخفض جدا لأن المياه محمية تماما من الشمس. و هذه التقنية أكثر تعقيدا و تكلفة بكثير من أسرة و سائط الإعلام, وقد لا تكون مناسبة في المواقع التي لا تتوفر فيها إمكانية كافية لل وصول إلى الموردين. هذه التقنية هي الأكثر فائدة في التطبيقات الحضرية، وخاصة عند استخدام الفضاء الرأسي أو قيود الوزن هي الاعتبارات.

   على الرغم من أن جميع الطرق لها نهج مختلف لزراعة النباتات في الواقع، فإن الفرق الأكثر أهمية بينها هو طريقة الترشيح التي تستخدمها كل من وحدات NFT و DWC مقارنة مع طريقة السرير وسائل الإعلام. يصف النص التالي طريقة الترشيح هذه لوحدات NFT وDWC بالتفصيل. بعد ذلك، تتم مناقشة أساليب NFT و DWC بشكل فردي. يبدأ التخطيط العام لهذا القسم بديناميات تدفق المياه، أو كيف يتحرك الماء من خلال النظام. ثم يتم مناقشة طرق الترشيح، تليها مبادئ توجيهية محددة للزراعة لأنظمة NFT.

   ديناميات تدفق المياه

   يتدفق الماء عن طريق الجاذبية من خزان السمك، من خلال المرشح الميكانيكي وإلى الفلتر الحيوي/الحوض. من الحوض، يتم ضخ الماء في اتجاهين من خلال موصل وصمامات «Y». يتم ضخ بعض المياه مباشرة مرة أخرى إلى خزان الأسماك. يتم ضخ المياه المتبقية في مشعب يوزع الماء بالتساوي من خلال أنابيب NFT. يتدفق الماء، مرة أخرى عن طريق الجاذبية، إلى أسفل من خلال أنابيب النمو حيث توجد النباتات. عند الخروج من أنابيب النمو، يتم إرجاع المياه إلى المرشحة الحيوية/الحوض، حيث يتم ضخها مرة أخرى إما في خزان السمك أو تنمو الأنابيب. تتسبب المياه التي تدخل خزان السمك في تجاوز خزان السمك من خلال أنبوب الخروج والعودة إلى فلتر ميكانيكي، وبالتالي استكمال الدورة.

   ويسمى هذا التصميم، كما هو موضح في هذا المنشور، تصميم «الشكل 8» بسبب مسار الماء. يضمن هذا التصميم دخول المياه المصفاة إلى كل من خزان السمك وأنابيب النمو، مع استخدام مضخة واحدة فقط. ليست هناك حاجة لوضع الحوض أقل من بقية الوحدة، مما يجعل من الممكن استخدام هذا التصميم على الأرضيات الخرسانية الموجودة أو على أسطح المنازل. جميع المكونات هي على مستوى العمل مريحة للمزارع دون الانحناء أو استخدام السلالم. وعلاوة على ذلك، يستخدم التصميم بشكل كامل حجم حاوية الحاوية الوسيطة للسوائب لضمان وجود مساحة كافية للأسماك. أحد العيب هو أن المركبة/الفلتر الحيوي يعمل على تخفيف تركيز المغذيات للمياه التي تصل إلى أنابيب النمو، وفي الوقت نفسه، يعيد الماء إلى الأسماك قبل أن يتم تجريد الماء بالكامل من المغذيات. ومع ذلك، يتم إدارة التخفيف الطفيف عن طريق التحكم في التدفق ثنائي الاتجاه ترك المستودع/المرشح الحيوي، وعموما، فإنه ليس له تأثير يذكر على فعالية هذا النظام في ضوء الفوائد المقدمة. بشكل عام، تقوم المضخة بإرجاع 80 في المائة من المياه إلى خزانات الأسماك والباقي 20 في المائة إلى أسرة النمو أو القنوات، ويمكن التحكم في ذلك بواسطة الصمام.

   الترشيح الميكانيكي والبيولوجي

   الترشيح المخصص له أهمية حاسمة في كل من وحدات NFT وDWC. في حين أن الوسيلة في تقنية السرير وسائل الإعلام بمثابة فلتر بيولوجي ومرشح ميكانيكي، فإن تقنيات NFT و DWC لا تملك هذا الترف. لذلك، يجب بناء كلا النوعين من المرشحات عمدا: أولا، فخ مادي للقبض على النفايات الصلبة، ثم مرشح بيولوجي للنترجة. وكما هو مذكور في القسم 4.3، هناك العديد من أنواع المرشحات الميكانيكية، وتتطلب وحدات NFT وDWC تلك الموجودة في الطرف الأعلى من الطيف المبين فيه. و تستخدم التصميمات الموصوفة في التذييل 8 فلتر دوامات ميكانيكي لحبس نفايات الجسيمات, مع تنفيس دوري لل مواد الصلبة الملتقطة. عند الخروج من مرشح الدوامة، يمر الماء عبر شاشة شبكية إضافية لحبس أي مواد صلبة متبقية ثم يصل إلى المرشح الحيوي. الفلتر الحيوي مؤكسج جيدا مع الأحجار الهوائية ويحتوي على وسائط الترشيح الحيوي، عادة Bioballs®، المعاوضة النايلون أو أغطية الزجاجات، حيث تقوم البكتيريا النتريفيجة بتحويل النفايات الذائبة. ومع عدم كفاية الترشيح، فإن كل من وحدات NFT وDWC سوف تسد، وتحول إلى نقص الأوكسجين وتظهر ظروف نمو سيئة للنباتات والأسماك على حد سواء.

   تقنية فيلم المغذيات تنمو الأنابيب والبناء والزرع

   بعد ذلك من طرق الترشيح الموضحة أعلاه، يستخدم NFT بعد ذلك استخدام الأنابيب البلاستيكية الموضوعة أفقيا لزراعة الخضروات باستخدام المياه المائية المائية (الشكل 4.62). حيثما أمكن، استخدم أنابيب المقطع المستطيل بعرض أكبر من الارتفاع، وهو معيار بين المزارعين المائي. والسبب يكمن في فيلم أكبر من الماء الذي يضرب الجذور مع نطاق زيادة امتصاص المغذيات ونمو النبات. واحدة من فوائد NFT هو أن الأنابيب يمكن ترتيبها في العديد من الأنماط، خارج نطاق هذا المنشور، ويمكن الاستفادة من الفضاء العمودي والجدران والأسوار، والشرفات المتدلية (الشكل 4.63).

   

   يتم ضخ المياه من المرشح الحيوي في كل أنبوب مائي مع تدفق صغير متساوي يخلق تيار ضحل من المياه المائية الغنية بالمغذيات تتدفق على طول القاع. تحتوي أنابيب النمو على عدد من الثقوب على طول الجزء العلوي من الأنبوب الذي يتم وضع النباتات فيه. عندما تبدأ النباتات في استهلاك المياه الغنية بالمغذيات من التيار، فإنها تبدأ في تطوير أنظمة الجذر داخل أنابيب النمو. وفي الوقت نفسه، ينبع وأوراقها تنمو وحول الأنابيب. يضمن الفيلم الضحل من الماء في الجزء السفلي من كل أنبوب أن الجذور تتلقى كميات كبيرة من الأكسجين في منطقة الجذر جنبا إلى جنب مع الرطوبة والتغذية. الحفاظ على تيار ضحل يسمح للجذور أن يكون لها سطح تبادل الهواء أكبر. يجب ألا يزيد تدفق المياه لكل أنبوب ينمو عن 1-2 لتر/دقيقة. يتم التحكم في معدل التدفق من صمام Y، مع إعادة جميع تدفق المياه الزائدة إلى خزان السمك.

   تنمو شكل الأنابيب وحجمها

   من الحكمة اختيار أنبوب بقطر مثالي لأنواع النباتات المزروعة. الأنابيب ذات المقطع العرضي المربع هي الأفضل، ولكن الأنابيب المستديرة هي أكثر شيوعا ومقبولة تماما. بالنسبة للخضراوات المثمرة الأكبر، هناك حاجة إلى أنابيب تنمو قطرها 11 سم في حين أن الخضروات الورقية الخضراء والصغيرة ذات الكتل الجذرية الصغيرة لا تتطلب سوى أنابيب يبلغ قطرها 7.5 سم. بالنسبة لتعدد الثقافات على نطاق صغير (زراعة أنواع عديدة من الخضروات) يجب استخدام أنابيب قطرها 11 سم (الشكل 4.64).

   

   وهذا يتجنب قيود اختيار النباتات لأن النباتات الصغيرة يمكن دائما أن تزرع في الأنابيب الكبيرة، على الرغم من أنه سيكون هناك تضحية في كثافة الزراعة. يمكن للنباتات ذات الأنظمة الجذرية الواسعة النطاق، بما في ذلك النباتات القديمة الناضجة، أن تسد الأنابيب الأصغر وتسبب تجاوزات وخسائر المياه. يجب أن تضع في اعتبارها بشكل خاص الطماطم والنعناع، لأن أنظمة جذورها الضخمة يمكن أن تسد بسهولة حتى الأنابيب الكبيرة.

   يمكن أن يكون طول الأنبوب المتنامي في أي مكان بين 1 و 12 متر، وفي الأنابيب التي يزيد طولها عن 12 متر، يمكن أن يحدث نقص في المغذيات في النباتات قرب نهاية الأنابيب لأن النباتات الأولى قد جردت بالفعل العناصر الغذائية. هناك حاجة إلى منحدر يبلغ حوالي 1 سم/م من طول الأنبوب للتأكد من تدفق المياه عبر الأنبوب بأكمله بكل سهولة. يتم التحكم في المنحدر باستخدام الحشوات (أسافين) على الجانب بعيدا عن خزان السمك.

   يوصى باستخدام أنابيب PVC لأنها عادة ما تكون الأكثر شيوعًا وغير مكلفة. وينبغي استخدام الأنابيب البيضاء لأن اللون يعكس أشعة الشمس، وبالتالي الحفاظ على داخل الأنابيب باردة. بدلا من ذلك، يوصى باستخدام أنابيب مائية مربعة أو مستطيلة ذات أبعاد 10 سم عرض × 7 سم. وعادة ما تكون الأنابيب المائية المهنية للمزارعين التجاريين هذا الشكل، ويستخدم بعض المزارعين أعمدة سياج الفينيل.

   زراعة داخل أنابيب النمو

   يجب أن تكون الثقوب المحفورة في الأنبوب المائي 7-9 سم في القطر، ويجب أن تتطابق مع حجم الكؤوس الصافية المتاحة. وينبغي أن يكون هناك ما لا يقل عن 21 سم بين مركز كل حفرة نباتية لإتاحة مساحة نباتية كافية للخضر الورقية والخضراوات الكبيرة (الشكلان 4.65 و 4.66).

   

   يتم وضع كل شتلة في كوب صافي بلاستيكي، والذي يتم وضعه بدوره داخل أنبوب النمو. وهذا يوفر الدعم المادي للمصنع. تمتلئ الكؤوس الصافية بالوسائط المائية للأغراض العامة (الحصى البركاني، الصوف الصخري أو LECA) حول الشتلات. إذا رغبت في ذلك، يمكن وضع 5-10 سم طول الأنابيب البلاستيكية 5 سم داخل الكأس الصافي لمزيد من التوازن والدعم للمصنع. وترد تعليمات الزراعة التفصيلية في الملحق 8.

   إذا كانت الكؤوس البلاستيكية الصافية غير متوفرة أو مكلفة للغاية، فمن الممكن استخدام أكواب الشرب البلاستيكية العادية. اتبع إجراء الزراعة كما هو موضح في الفقرة السابقة مع التأكد من إضافة العديد من الثقوب إلى كوب الشراب البلاستيكي حتى الجذور لديها الكثير من الوصول إلى أنبوب النمو. وقد حقق المزارعون الآخرون نجاحًا في استخدام رغوة مرنة ومفتوحة الخلية لدعم النباتات داخل أنبوب النمو. إذا لم يكن أي من هذه الخيارات متاحًا أو مرغوبًا، فمن الممكن زرع الشتلات مباشرة في الأنابيب، ولا سيما الأنابيب المستطيلة (الشكل 4.67).

   

   يمكن زرع الشتلات مع وسط الإنبات، والتي سوف تغسل بعيدا في النظام أو الجذور يمكن شطف بعناية، والتي تبقي متوسطة خارج النظام ولكن يمكن أن تزيد من إجهاد زرع. ومع ذلك، فمن الأفضل استخدام أكواب صافي مليئة وسائل الإعلام.

   عند زرع الشتلات في البداية في الأنابيب، تأكد من أن الجذور يمكن أن تلمس تيار الماء في الجزء السفلي من الأنبوب. وهذا سيضمن أن الشتلات الصغيرة لا تصبح المجففة. بدلا من ذلك، يمكن إضافة الفتائل التي تصل إلى مجرى المياه. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه من المستحسن أن المياه الشتلات مع الماء أكوابونك قبل أسبوع واحد من زرعها إلى الوحدة. وسوف يساعد ذلك على التخفيف من صدمة زرع النباتات عندما تصبح معتادة على المياه الجديدة.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *

5. اختيار الموقع

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   اختيار الموقع هو جانب مهم يجب النظر فيه قبل تثبيت وحدة أكوابونك. يشير هذا القسم بشكل عام إلى الوحدات المائية التي بنيت في الهواء الطلق دون دفيئة. ومع ذلك، هناك تعليقات موجزة حول الدفيئات وتظليل الهياكل الصافية للوحدات الكبيرة. من المهم أن نتذكر أن بعض مكونات النظام، وخاصة وسائل الإعلام المياه والحجر، ثقيلة ويصعب التحرك، لذلك فمن الجدير بناء النظام في موقعه النهائي. وينبغي أن تكون المواقع المختارة على سطح مستقر ومستوي، في منطقة محمية من الطقس القاسي ولكنها تتعرض لأشعة الشمس الكبيرة.

   الاستقرار

   تأكد من اختيار موقع مستقر ومستوي. بعض المكونات الرئيسية للنظام أكوابوني ثقيلة، مما يؤدي إلى خطر محتمل من غرق أرجل النظام في الأرض. وهذا يمكن أن يؤدي إلى تعطل تدفق المياه، والفيضانات أو انهيار كارثي. العثور على معظم مستوى والأرض الصلبة المتاحة. ألواح الخرسانة مناسبة، ولكن لا تسمح بدفن أي مكونات، والتي يمكن أن تؤدي إلى مخاطر التعثر. إذا كان النظام مبنيًا على التربة، فمن المفيد تصنيف التربة وإخماد المواد لتخفيف الأعشاب الضارة. وبالإضافة إلى ذلك، ضع كتل الخرسانة أو الأسمنت تحت أرجل الأسرة تنمو لتحسين الاستقرار. وغالبا ما تستخدم رقائق الحجر لمستوى وتثبيت مواقع التربة. وعلاوة على ذلك، من المهم وضع خزانات الأسماك على قاعدة؛ وهذا سوف يساعد على توفير الاستقرار، وحماية الخزان، والسماح للسباكة والمصارف على قاع الخزان، وعزلها حراريا عن الأرض.

   التعرض للرياح والأمطار والثلوج

   الظروف البيئية القاسية يمكن أن تجهد النباتات وتدمر الهياكل (الشكل 4.14). ويمكن أن يكون للرياح السائدة القوية تأثير سلبي كبير على إنتاج النباتات ويمكن أن تسبب ضررا للسيقان والأجزاء التناسلية. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن للأمطار القوية أن تضر النباتات وتلف مآخذ كهربائية غير محمية. ويمكن لكميات كبيرة من الأمطار أن تضعف المياه الغنية بالمغذيات، ويمكن أن تغمر النظام إذا لم يتم دمج آلية تجاوز في الوحدة. الثلج يسبب نفس المشاكل مثل الأمطار الغزيرة، مع التهديد الإضافي للتلف البارد. من المستحسن أن يكون النظام موجودًا في منطقة محمية بالرياح. إذا كانت الأمطار الغزيرة شائعة، فقد يكون من المفيد حماية النظام بمنزل طارة مبطن بالبلاستيك، على الرغم من أن هذا قد لا يكون ضروريًا في جميع المواقع.

   

   التعرض لأشعة الشمس والظل

   أشعة الشمس أمر بالغ الأهمية للنباتات، وعلى هذا النحو، تحتاج النباتات إلى الحصول على الكمية المثلى من أشعة الشمس خلال النهار. معظم النباتات الشائعة لأكوابونيكش تنمو بشكل جيد في ظروف الشمس الكاملة؛ ومع ذلك، إذا كان ضوء الشمس شديد جدا، يمكن تركيب هيكل الظل بسيط على الأسرة تنمو. بعض النباتات الحساسة للضوء، بما في ذلك الخس، سلطة الخضر وبعض الملفوف، سوف الترباس في الكثير من الشمس، والذهاب إلى البذور وتصبح مريرة وغير مستساغة. النباتات الاستوائية الأخرى التي تتكيف مع أرضية الغابة مثل الكركم وبعض الزينة يمكن أن تظهر حرق ورقة عندما تتعرض لأشعة الشمس المفرطة، وأنها تفعل أفضل مع بعض الظل. من ناحية أخرى، مع عدم كفاية أشعة الشمس، يمكن لبعض النباتات أن يكون معدلات نمو بطيئة. ويمكن تجنب هذا الوضع عن طريق وضع وحدة أكوابونك في موقع مشمس. إذا كانت المنطقة المظللة هي الموقع الوحيد المتاح، فمن المستحسن أن تزرع الأنواع المتسامح مع الظل.

   وينبغي تصميم النظم للاستفادة من الشمس التي تنتقل من الشرق إلى الغرب عبر السماء. بشكل عام، يجب ترتيب الأسرة المتنامية مكانيًا بحيث يكون أطول جانب على محور الشمال والجنوب. وهذا يجعل الاستخدام الأكثر كفاءة للشمس خلال النهار. بدلا من ذلك، إذا كان الضوء أقل هو الأفضل، توجيه الأسرة والأنابيب والقنوات بعد محور الشرق والغرب. ضع في اعتبارك أيضًا أين ومتى تكون هناك ظلال تعبر الموقع المختار. كن حذرا في ترتيب النباتات بحيث لا الظل عن غير قصد بعضها البعض. ومع ذلك، فمن الممكن استخدام النباتات الطويلة المحبة للشمس لتظليل النباتات المنخفضة الحساسة للضوء من الشمس الشديدة بعد الظهر عن طريق وضع النباتات الطويلة في الغرب أو بالتناوب بينهما في توزيع متناثر.

   

   على عكس النباتات، والأسماك لا تحتاج أشعة الشمس المباشرة. في الواقع، من المهم أن تكون خزانات الأسماك في الظل. عادة، يتم تغطية خزانات الأسماك بمادة تظليل قابلة للإزالة توضع فوق الخزان (الشكل 4.15). ومع ذلك، حيثما أمكن، فمن الأفضل لعزل خزانات الأسماك باستخدام هيكل تظليل منفصل. وهذا سوف يمنع نمو الطحالب (انظر الفصل 3) وسوف يساعد على الحفاظ على درجة حرارة الماء مستقرة خلال النهار. ومن الجدير أيضا منع الأوراق والحطام العضوي من دخول خزانات الأسماك، حيث أن المادة الورقية المتحللة يمكن وصمة عار الماء، وتؤثر على كيمياء المياه وتسد الأنابيب. إما تحديد موقع النظام بعيدا عن الغطاء النباتي المتدلي أو إبقاء الخزان مغطى بشاشة. وعلاوة على ذلك، فإن خزانات الأسماك عرضة للحيوانات المفترسة. ومن شأن استخدام شباك الظل أو القماشية أو غير ذلك من عمليات الفحص فوق خزانات الأسماك أن يحول دون كل هذه التهديدات.

   المرافق والأسوار وسهولة الوصول

   في اختيار الموقع، من المهم النظر في توافر المرافق. هناك حاجة إلى منافذ كهربائية لمضخات المياه والهواء. وينبغي حماية هذه المنافذ من الماء ومجهزة بجهاز مقاوم للتيار (RCD) للحد من خطر الصدمات الكهربائية؛ ويمكن شراء محولات RCD من مخازن الأجهزة القياسية. وعلاوة على ذلك، ينبغي الوصول بسهولة إلى مصدر المياه، سواء كان ذلك في البلديات أو وحدات جمع الأمطار. وبالمثل، ضع في اعتبارك أين ستذهب أي نفايات سائلة من النظام. على الرغم من كفاءة استخدام المياه للغاية، إلا أن الأنظمة المائية تتطلب في بعض الأحيان تغييرات في المياه، وتحتاج المرشحات وأجهزة التصفية إلى شطف. فمن المريح أن يكون بعض النباتات التربة تقع في مكان قريب من شأنها أن تستفيد من هذه المياه. وينبغي تحديد موقع النظام حيث يسهل الوصول إليه يوميا بسبب الحاجة إلى الرصد المتكرر والتغذية اليومية. وأخيرا، والنظر في ما إذا كان من الضروري سياج القسم بأكمله. و هناك حاجة أحيانا إلى الأسوار لمنع السرقة و التخريب و الآفات الحيوانية و بعض لوائح سلامة الأغذية.

   اعتبارات خاصة: أكوابونيكش على السطح

   

   غالباً ما تكون أسطح المنازل المسطحة مواقع مناسبة للأحياء المائية لأنها مستوية ومستقرة ومعرضة لأشعة الشمس ولا تستخدم بالفعل في الزراعة (الأشكال 4.16-4.18). ومع ذلك، عند بناء نظام على سطح من الأهمية بمكان النظر في وزن النظام، وما إذا كان السقف قادرًا على دعمه أم لا. من الضروري التشاور مع مهندس معماري أو مهندس مدني قبل بناء نظام على السطح. وبالإضافة إلى ذلك، تأكد من أن المواد يمكن نقلها على حد سواء بأمان وفعالية إلى الموقع على السطح.

   

   الدفيئات وصافي التظليل

   و الدفيئات الزراعية ليست ضرورية لل وحدات المائية الصغيرة, ومع ذلك قد تكون مفيدة في تمديد موسم النمو في بعض المناطق (الشكلان 4-19 و 4-20). وينطبق هذا بشكل خاص على المناطق المعتدلة وغيرها من المناطق الأكثر برودة في جميع أنحاء العالم، حيث يمكن استخدام الدفيئات للحفاظ على درجة حرارة الماء الدافئ خلال الأشهر الباردة، مما يسمح بالإنتاج على مدار السنة.

   

   الدفيئة هي هيكل إطار معدني أو خشب أو بلاستيكي مغطى بالنايلون الشفاف أو البلاستيك أو الزجاج. الغرض من هذا الهيكل هو السماح لأشعة الشمس (الإشعاع الشمسي) بدخول الدفيئة ومن ثم فخ ذلك بحيث يبدأ تسخين الهواء داخل الدفيئة. عندما تبدأ الشمس في الغروب، يتم الاحتفاظ بالحرارة في الدفيئة بواسطة السقف والجدران، مما يسمح بدرجة حرارة هواء أكثر دفئًا واستقرارًا خلال فترة 24 ساعة. توفر الدفيئات حماية بيئية عامة من الرياح والثلوج والأمطار الغزيرة. وتمتد الدفيئات الزراعية موسم النمو من خلال الحفاظ على الحرارة الشمسية المحيطة، ولكن يمكن أيضا تسخينها من الداخل. الدفيئات يمكن أن تبقي الحيوانات والآفات الأخرى بعيدا، وتكون بمثابة بعض الأمن ضد السرقة. الدفيئات الزراعية مريحة للعمل خلال المواسم الباردة، وتوفر للمزارع الحماية من الطقس. يمكن استخدام إطارات الدفيئة لدعم نباتات التسلق أو لتعليق مواد الظل. وتؤدي مزايا الاحتباس الحراري هذه مجتمعة إلى إنتاجية أعلى وإلى موسم زراعة مطول.

   ومع ذلك، يجب أن تكون هذه الفوائد متوازنة ضد عيوب الدفيئات الزراعية. و يمكن أن تكون التكاليف الرأسمالية الأولية لل دفيئة مرتفعة تبعا لدرجة التكنولوجيا و التطور المنشود. كما تتطلب الصوبات الزراعية تكاليف تشغيل إضافية لأن المراوح مطلوبة لخلق دوران الهواء لمنع ارتفاع درجة الحرارة والظروف الرطبة بشكل مفرط. وبعض الأمراض والآفات الحشرية أكثر شيوعاً في الدفيئات وتحتاج إلى إدارتها وفقاً لذلك (أي استخدام شباك الحشرات على الأبواب والنوافذ)، على الرغم من أن البيئة المحصورة يمكن أن تحبذ استخدام بعض أدوات مكافحة الآفات.

   

   وفي بعض المناطق الاستوائية، تكون المنازل الصافية أكثر ملاءمة من البيوت البلاستيكية التقليدية المغطاة ببلاستيك البولي إيثيلين أو الزجاج (الشكل 4.21). ويرجع ذلك إلى أن المناخ الحار في المناطق المدارية أو شبه المدارية يزيد من الحاجة إلى تهوية أفضل لتجنب ارتفاع درجات الحرارة والرطوبة. صافي المنازل تتكون من إطار على الأسرة تنمو التي يتم تغطيتها مع شبكة المعاوضة على طول الجدران الأربعة وسقف من البلاستيك فوق القمة. ويكتسي السقف البلاستيكي أهمية خاصة لمنع دخول الأمطار، لا سيما في المناطق ذات المواسم الممطرة الشديدة، حيث يمكن أن تفيض الوحدات في غضون أيام. وتستخدم المنازل الصافية لإزالة خطر العديد من الآفات الضارة المرتبطة بالمناطق المدارية، وكذلك الطيور والحيوانات الكبيرة. يعتمد حجم الشبكة المثالي للجدران الأربعة على الآفات المحلية. بالنسبة للحشرات الكبيرة، يجب أن يكون حجم الشبكة 0.5 مم. بالنسبة للأصغر منها، والتي غالبا ما تكون ناقلات للأمراض الفيروسية، يجب أن يكون حجم الشبكة أكثر سمكا (أي شبكة 50). يمكن أن توفر المنازل الصافية بعض الظل إذا كانت أشعة الشمس شديدة للغاية. تختلف مواد الظل الشائعة من 25 إلى 60 في المئة من الشمس.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *

6. تقنية السرير وسائل الإعلام

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   وحدات السرير المملوءة بوسائط الإعلام هي التصميم الأكثر شعبية لأكوابونيكش الصغيرة. ويوصى بشدة بهذه الطريقة لمعظم المناطق النامية. هذه التصاميم فعالة مع الفضاء، لديها تكلفة أولية منخفضة نسبيا ومناسبة للمبتدئين بسبب بساطتها. في وحدات السرير وسائل الإعلام، يتم استخدام الوسط لدعم جذور النباتات وأيضا نفس الوظائف المتوسطة كمرشح، سواء الميكانيكية والبيولوجية. هذه الوظيفة المزدوجة هي السبب الرئيسي في أن وحدات السرير وسائل الإعلام هي أبسط؛ توضح الأقسام التالية كيف تتطلب أساليب NFT وDWC مكونات معزولة وأكثر تعقيدًا للترشيح. ومع ذلك، يمكن أن تصبح تقنية السرير وسائل الإعلام غير عملية ومكلفة نسبيا على نطاق أوسع. يمكن أن تصبح الوسائط مسدودة إذا تجاوزت كثافات تخزين الأسماك القدرة الاستيعابية للأسرة، وهذا قد يتطلب ترشيحًا منفصلاً. تبخر المياه أعلى في أسرة الوسائط مع مساحة أكبر تتعرض لأشعة الشمس. بعض وسائل الإعلام ثقيلة جدا.

   هناك العديد من التصاميم لأسرة وسائل الإعلام، وربما هذا هو الأسلوب الأكثر قابلية للتكيف. على سبيل المثال، Bumina هي تقنية أكوابونية تستخدم في إندونيسيا وتستخدم العديد من أسرة الوسائط الصغيرة المتصلة بصهريج الأسماك في الأرض (القسم 9.4.3). وعلاوة على ذلك، يمكن بسهولة إعادة تصميم المواد المعاد تدويرها لحمل الوسائط والأسماك.

   ديناميات تدفق المياه

   ويبين الشكل 4-50 المكونات الرئيسية للنظام المائي باستخدام أسرة الوسائط، بما في ذلك خزان الأسماك، وأسرّة الوسائط، وخزان الحوض ومضخة المياه، بالإضافة إلى الكتل الخرسانية للدعم. فمن الأسهل أن نفهم من خلال اتباع تدفق المياه من خلال النظام. تتدفق المياه عن طريق الجاذبية من خزان الأسماك، من خلال مرشح ميكانيكي بسيط وإلى أسرة وسائل الإعلام. هذه الأسرة وسائل الإعلام مليئة وسائل التصفية الحيوية التي يسهل اختراقها التي تعمل كمرشح الميكانيكية والبيولوجية والموقع للتمعدن. هذه الأسرة على حد سواء تستضيف مستعمرة البكتيريا النتريفينغ فضلا عن توفير مكان للنباتات للنمو. عند الخروج من أسرة وسائل الإعلام، يسافر الماء إلى خزان الحوض، مرة أخرى عن طريق الجاذبية. عند هذه النقطة، تكون المياه خالية نسبياً من النفايات الصلبة والمذابة. وأخيرا، يتم ضخ هذه المياه النظيفة مرة أخرى إلى خزان الأسماك، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى المياه والتدفق الزائد من خزان الأسماك مرة أخرى إلى أسرة وسائل الإعلام، وإكمال الدورة. تم تصميم بعض أسرة وسائل الإعلام للفيضان والاستنزاف، مما يعني أن مستوى المياه يرتفع إلى نقطة معينة ثم يستنزف تماما. وهذا يضيف الأكسجين إلى جذور النبات ويساعد في الترشيح الحيوي للأمونيا. وتستخدم وسائل الري الأخرى تدفق مستمر من المياه، إما دخول جانب واحد من السرير والخروج من الآخر، أو توزيعها من خلال مجموعة الري بالتنقيط.

   

   بناء سرير وسائل الإعلام

   المواد

   يمكن صنع أسرة الوسائط من البلاستيك أو الألياف الزجاجية أو الإطار الخشبي مع المطاط أو الأغطية البولي إيثيلين المحكم للماء على القاعدة وداخل الجدران. تصنع أسرة الوسائط الأكثر شعبية «افعل ذلك بنفسك» (DIY) من حاويات بلاستيكية أو حاويات سوائب معدلة أو حتى أحواض استحمام قديمة (الشكل 4.51).

   

   من الممكن استخدام كل ما سبق كأسرة وأنواع أخرى من الدبابات طالما أنها تلبي هذه المتطلبات التالية:

   • قوية بما فيه الكفاية لعقد المياه وزيادة وسائل الإعلام دون كسر؛

   • قادرة على تحمل الظروف الجوية الصعبة.

   • مصنوعة من المواد الغذائية التي هي آمنة للأسماك والنباتات والبكتيريا.

   • يمكن توصيلها بسهولة إلى مكونات الوحدة الأخرى من خلال أجزاء السباكة البسيطة؛

   و

   • يمكن وضعها على مقربة من مكونات الوحدة الأخرى.

   الشكل

   الشكل القياسي لأسرة الوسائط هو مستطيل، بعرض حوالي 1 متر وطول 1-3 أمتار، ويمكن استخدام/تصنيع أسرة أكبر، ولكنها تتطلب دعمًا إضافيًا (أي الكتل الخرسانية) من أجل الاحتفاظ بوزنها. و بالإضافة إلى ذلك, قد يكون لل أسرة الأطول توزيعا غير متكافئ لل مواد الصلبة التي تميل إلى التراكم في مدخل المياه, مما يزيد من خطر البقع اللاهوائية. وينبغي ألا تكون الأسرة واسعة بحيث لا يتمكن المزارع/المشغل من الوصول إليها، على الأقل في منتصف الطريق.

   العمق

   عمق السرير وسائل الإعلام مهم لأنه يتحكم في كمية مساحة الجذر في الوحدة التي تحدد أنواع الخضروات التي يمكن زراعتها. إذا كانت زراعة الخضروات المثمرة الكبيرة مثل الطماطم والبامية أو الملفوف، يجب أن يكون السرير وسائل الإعلام عمق 30 سم، والتي بدونها الخضروات الكبيرة لن يكون مساحة كافية للجذر، وسوف تواجه حصيرة الجذر ونقص المغذيات، وربما إسقاط أكثر (الشكل 4.52).

   

   لا تتطلب الخضروات الخضراء الورقية الصغيرة سوى 15-20 سم من عمق الوسائط، مما يجعلها خيارًا جيدًا إذا كان حجم سرير الوسائط محدودًا. ومع ذلك، أظهرت بعض التجارب أنه حتى المحاصيل الكبيرة يمكن زراعتها في أحواض ضحلة إذا كانت تركيزات المغذيات كافية.

   اختيار متوسط

   جميع وسائل الإعلام المتنامية القابلة للتطبيق سيكون لديها العديد من المعايير المشتركة والأساسية. يحتاج الوسط إلى مساحة سطح كافية مع بقاء نفاذية للمياه والهواء، مما يسمح للبكتيريا بالنمو، وتدفق المياه وجذور النباتات للتنفس. يجب أن يكون الوسيط خاملًا وليس متربًا وغير سام، ويجب أن يكون له درجة حموضة محايدة حتى لا يؤثر على جودة المياه. ومن المهم غسل الوسط جيدا قبل وضعه في الأسرة، وخاصة الحصى البركاني الذي يحتوي على الغبار والجسيمات الصغيرة. ويمكن لهذه الجسيمات أن تسد النظام ومن المحتمل أن تضر بخياشيم الأسماك. وأخيرا، من المهم العمل مع المواد التي هي مريحة للمزارع. وترد أدناه هذه المعايير الأساسية:

   • مساحة سطح كبيرة للنمو البكتيري.

   • درجة الحموضة المحايدة والخاملة (بمعنى أن الوسط لن يرشح أي مواد محتملة السمية)؛

   • خصائص الصرف الصحي جيدة.

   • من السهل العمل مع؛

   • مساحة كافية لتدفق الهواء والماء داخل الوسط؛

   • المتاحة و الفعالة من حيث التكلفة;

   و

   • خفيفة الوزن، إذا كان ذلك ممكنا.

   وتناقش العديد من وسائل الإعلام المشتركة التي تفي بالمعايير ما يلي:

   الحصى البركاني (توف)

   

   الحصى البركاني هو الوسيلة الأكثر شعبية للاستخدام لوحدات السرير وسائل الإعلام ويوصى بها حيثما وجدت (الشكل 4.53). أفضل ثلاث صفات من الحصى البركاني هي أنه يحتوي على مساحة سطح عالية جدا لنسبة الحجم، يمكن أن تكون رخيصة وسهلة للحصول عليها، وأنه يكاد يكون خاملا كيميائيا. و تبلغ مساحة الحصى البركاني إلى الحجم حوالي 300 م مربع/م3, حسب حجم الجسيمات, مما يوفر مساحة و اسعة لاستعمار البكتيريا. الحصى البركاني وفيرة في العديد من المواقع في جميع أنحاء العالم. وبمجرد غسلها من الغبار والأوساخ، يصبح الحصى البركاني خاملاً كيميائياً تماماً تقريباً، باستثناء إطلاقات صغيرة من العناصر الدقيقة مثل الحديد والمغنيسيوم وامتصاص أيونات الفوسفات والبوتاسيوم خلال الأشهر القليلة الأولى من بدء الوحدة. الحجم الموصى به من الحصى البركاني هو 8-20 ملم في القطر. ومن المرجح أن تسد الحصى الأصغر حجما بالنفايات الصلبة، ولا توفر الحصى الأكبر مساحة السطح أو دعم النبات على النحو المطلوب.

   الحجر الجيري

   

   لا ينصح الحجر الجيري كوسيلة متنامية، على الرغم من أنه شائع الاستخدام (الشكل 4.54). الحجر الجيري، وهو صخر رسوبي، هو أقل استصوابا من وسائل الإعلام الأخرى لأنه يحتوي على مساحة أقل إلى نسبة الحجم، وهو ثقيل وغير خامل. يتكون الحجر الجيري في المقام الأول من كربونات الكالسيوم (كاكو3)، الذي يذوب في الماء ويؤثر على نوعية المياه. سوف الحجر الجيري زيادة KH من الماء، والتي سوف تزيد أيضا من الرقم الهيدروجيني (انظر القسم 3.3). لذلك، يتم استخدام هذه المادة بشكل أفضل حيث تكون مصادر المياه منخفضة جدا في القلوية أو الحمضية، كما هو الحال في حالات المياه القلوية فإنه يتطلب تصحيحات حامض ثابت

   المياه الواردة. ومع ذلك، فإن إضافة صغيرة من الحجر الجيري يمكن أن تساعد على موازنة التأثير المحمض للبكتيريا النتريفينغ، والتي يمكن أن تعوض عن الحاجة إلى التخزين المؤقت للمياه العادية في أنظمة متوازنة بشكل جيد. قد لا يكون الحجر الجيري مريحًا للعمل معه من حيث الزراعة والحصاد، ويمكن أن يواجه الانسداد إذا لم يتم اختيار قياس الحبيبات المناسب. ومع ذلك، غالبا ما يكون الشكل الأرخص والأكثر شيوعا من الحصى المتاحة. لا يكون الحجر الجيري مقبولاً كوسيط إلا إذا لم تكن هناك وسائط أخرى متاحة، ولكن كن على علم بتأثيره على جودة المياه.

   ضوء توسيع الطين الكلي

   

   يتكون مجموع الطين الموسع الخفيف** (**LECA) من الحصى الطينية الموسعة (الشكل 4.55). في الأصل، تم تصنيعها للعزل الحراري لأسطح المباني، ولكن تم استخدامها في الآونة الأخيرة في الزراعة المائية. هذه الحصى هي مستديرة في الشكل وخفيفة الوزن جدا مقارنة مع ركائز أخرى.

   فهي مريحة جدا للعمل مع ومثالية لإنتاج على السطح. وتبلغ مساحة منطقة ليكا حوالي 250-300 م مربع/م3، وهي تقع ضمن النطاق المستهدف. ومع ذلك، فإن ليكا مكلفة نسبيا وغير متاحة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. لأنه يأتي في مجموعة متنوعة من الأحجام. لأكوابونيكس ينصح الأحجام الأكبر مع أقطار 8-20 ملم. هذه المواد يمكن أن تعطي فوائد إضافية للمزارعين في حالة وجود أسرة وسائل الإعلام وضعت مباشرة على الطوابق على السطح (اعتمادا على التصميم). يمكن للمبنى أن يستفيد في الواقع من العزل الإضافي، والذي يمكن أن يقلل من تكاليف التبريد/التدفئة للمنازل.

   خيارات وسائط أخرى محتملة

   إذا كانت الوسائط المذكورة أعلاه غير متوفرة، فمن الممكن استخدام وسائط أخرى. وتشمل البدائل ما يلي: الحصى في قاع الأنهار، الذي عادة ما يكون الحجر الجيري ولكن يمكن أن يكون له نسبة سطح منخفضة إلى حجم حسب قياس الحبيبات؛ الخفاف (الصوف الصخري أيضا)، وهو مادة بركانية أبيض/رمادية تستخدم شعبيا أيضا كوسط ينمو في الزراعة المائية؛ البلاستيك المعاد تدويره، على الرغم من أن البلاستيك يطفو ويحتاج إلى أو ركائز عضوية مثل ألياف جوز الهند أو نشارة الخشب أو طحلب الخث أو بدن الأرز، وهي ركائز غير مكلفة في كثير من الأحيان ولكنها تخاطر بفقدان الأكسجة وتدهورها بمرور الوقت وتعطل النظام. ومع ذلك، يمكن استخدام الركيزة العضوية لفترة من الوقت داخل aquaponics، وبمجرد أن تبدأ في التدهور، يمكن إزالة وسائل الإعلام من النظام، وسماد، واستخدامها كإضافة قيمة للتربة لمحاصيل التربة. و يوجز الجدول 4-1 الخصائص الرئيسية لجميع و سائط الإعلام المتنامية المذكورة أعلاه.

   الجدول 4.1

   خصائص الوسائط المختلفة المتنامية

   إزاحة المياه عن طريق وسائل الإعلام

   اعتمادا على المتوسطة، وسوف تحتل ما يقرب من 30-60 في المئة من إجمالي حجم السرير وسائل الإعلام. وهذه النسبة تساعد على اتخاذ قرار بشأن حجم خزان الحوض لكل وحدة، لأن خزان الحوض، على أقل تقدير، سوف تحتاج إلى عقد إجمالي حجم المياه الواردة في جميع أسرة وسائل الإعلام. يجب أن تكون خزانات الحوض كبيرة الحجم قليلاً لضمان وجود مياه كافية دائمًا لتشغيل المضخة دون أن تجف.

   على سبيل المثال، بالنسبة لسرير وسائط يبلغ 000 1 لتر (أبعاد 2 متر × 2 متر عرض × 0.25 متر متوسط العمق)، فإن الوسط المتنامي سيحل محل 300-600 لتر من هذه المساحة، وبالتالي فإن حجم المياه لسرير الوسائط سيكون 400-700 لتر. فمن المستحسن أن يكون حجم الحوض 70 في المئة على الأقل من إجمالي حجم السرير وسائل الإعلام. وعلى سبيل المثال، ينبغي أن يكون خزان الحوض حوالي 700 لتر.

   الترشيح

   الأسرة وسائل الإعلام بمثابة مرشحات فعالة جدا، سواء الميكانيكية والبيولوجية. على عكس نظامي NFT وDWC (الذي تمت مناقشته أدناه)، تستخدم تقنية السرير وسائل الإعلام فلتر تركيبة ومساحة زراعة النباتات. بالإضافة إلى ذلك، يوفر سرير الوسائط مكانًا للتمعدن يحدث، وهو غائب في أنظمة NFT و DWC. ومع ذلك، في كثافات التخزين العالية (\ > 15 كجم/م3)، يمكن أن تطغى الترشيح الميكانيكي ويمكن أن يواجه خطر انسداد وسائل الإعلام وإنتاج بقع لاهوائية خطيرة.

   فلتر ميكانيكي

   و يعمل السرير المتوسط المملوء كمرشح مادي كبير, و يلتقط و يحتوي على نفايات الأسماك الصلبة و المعلقة و غيرها من الحطام العضوي العائم. وستعتمد فعالية هذا المرشح على حجم جسيمات الوسط لأن الجسيمات الصغيرة أكثر كثافة وتعبئتها وتلتقط المزيد من المواد الصلبة. وعلاوة على ذلك، فإن معدل تدفق المياه المرتفع يمكن أن يجبر الجسيمات من خلال السرير وسائل الإعلام ويهرب من المرشح. و بمرور الوقت, سوف تنهار النفايات الصلبة المحجوزة و تمعدن. وسيقوم نظام متوازن بشكل صحيح بمعالجة جميع النفايات الصلبة الواردة.

   عندما تكون أسرّة الوسائط بحجم غير صحيح لكثافة التخزين، يمكن أن تصبح سرير الوسائط مسدودة بالمواد الصلبة. يشير هذا إلى وجود خطأ في التصميم الأصلي عند استخدام نسبة معدل التغذية لتحقيق التوازن بين النظام. هذا الوضع يؤدي إلى انسداد الأسرة مع النفايات الصلبة، وضعف دوران المياه، ومناطق نقص الأكسجين والظروف الخطرة. وعندما يحدث ذلك، يحتاج الوسط إلى غسله، وهو كثيف العمالة، ويعطل دورة نمو النبات ويمكن أن يزعج البكتيريا النتريفينغ لفترة وجيزة.

   لتجنب هذا الوضع تأكد من أن التصميم الأصلي يعتبر كثافة التخزين، ونظام التغذية، واستخدام نسبة معدل التغذية لحساب المساحة المطلوبة من السرير وسائل الإعلام. وبدلاً من ذلك، يمكن دمج جهاز آخر لالتقاط المواد الصلبة في تصميم الوحدة. ويوصى بهذا أيضاً عندما تتجاوز كثافة التخزين 15 كجم/م3 و/أو إذا كان معدل التغذية أعلى من 50 غرام/يوم لكل متر مربع من قاع النمو. هناك العديد من الخيارات لهذا المرشح الميكانيكي الإضافي. وهناك تقنية بدائية ورخيصة هي لصق جورب قديم يتيم على الصنبور حيث تدخل المياه من خزان السمك إلى سرير وسائل الإعلام. يمكن إزالة هذا الفلتر البسيط كل يوم وشطفه. طريقة أخرى أكثر تفصيلاً هي وضع دلو سعة 3-5 لتر داخل سرير الوسائط مع عدة ثقوب صغيرة (6-8 مم) محفورة في الأسطح الجانبية (الشكل 4.31). يمكن ربط الإسفنج أو معاوضة النايلون أو حتى الوسائط المتنامية (الحصى البركاني، LECA) في كيس صافي خامل مسامي ووضعها في هذا الدلو. سيقوم هذا المرشح بحبس النفايات الصلبة، ويمكن بعد ذلك إزالة الفلتر بشكل دوري ليتم شطفه واستبداله.

   الترشيح البيولوجي

   جميع وسائل الإعلام المتنامية هنا المبينة لديها مساحة كبيرة حيث البكتيريا النتريفينغ يمكن أن تستعمر. من بين جميع التصاميم المائية، أسرة وسائل الإعلام لديها الترشيح الأكثر بيولوجية بسبب المساحة الضخمة من وسائل الإعلام التي يمكن للبكتيريا أن تنمو. ويمكن أن تكون القدرة على الترشيح الأحيائي محدودة أو ضائعة إذا أصبحت أسرة الوسائط عديمة الأوكسجين، أو إذا انخفضت درجات الحرارة، أو إذا كانت نوعية المياه رديئة، ولكن الأسرة الإعلامية لديها عموما أكثر من الترشيح البيولوجي الكافي.

   التمعدن

   ومع مرور الوقت، يتم تقسيم النفايات السمكية الصلبة والمعلقة وجميع الحطام الأخرى ببطء عن طريق العمليات البيولوجية والفيزيائية إلى مغذيات بسيطة في شكل جزيئات وأيونات بسيطة يمكن للنباتات استيعابها بسهولة. إذا تراكمت الحمأة في قاع الوسائط ولم تغادر، فقد يشير ذلك إلى أن عملية التمعدن غير كافية. في هذه الحالة، التوصية هي استخدام الترشيح الميكانيكي الأكثر فعالية ومعالجة النفايات التي تمت تصفيتها بشكل منفصل. ويرد وصف لهذه العملية بمزيد من التفصيل في القسم 4-2-2 والفصل 5.

   المناطق الثلاث لأسرة الوسائط - الخصائص والعمليات

   وتؤدي طبيعة قاع وسائط الفيضانات والصرف إلى إنشاء ثلاث مناطق منفصلة يمكن اعتبارها نظماً إيكولوجية دقيقة، وهي مناطق متباينة من حيث محتواها من الماء والأكسجين. وتستضيف كل منطقة مجموعة متنوعة من البكتيريا والفطريات والكائنات الدقيقة والديدان والحشرات والقشريات. واحدة من أهمها البكتيريا النتريفينغ المستخدمة في الترشيح الحيوي، ولكن هناك العديد من الأنواع الأخرى التي لها جميعا دور في تحطيم النفايات السمكية. وليس من الضروري أن تكون على علم بجميع هذه الكائنات، ولكن هذا الفرع يحدد بإيجاز الفروق بين هذه المناطق الثلاث وبعض العمليات الإيكولوجية التي تحدث في كل منها.

   المنطقة الجافة

   الجزء العلوي من 2-5 سم من السرير هو المنطقة الجافة (الشكل 4.56). تعمل هذه المنطقة كحاجز ضوئي، مما يمنع الضوء من ضرب الماء مباشرة مما قد يؤدي إلى نمو الطحالب. كما أنه يمنع نمو الفطريات والبكتيريا الضارة في قاعدة الجذعية النباتية، والتي يمكن أن تسبب تعفن طوق وغيرها من الأمراض النباتية. سبب آخر لوجود منطقة جافة هو تقليل التبخر من الأسرة عن طريق تغطية المنطقة الرطبة من الضوء المباشر. وعلاوة على ذلك، البكتيريا المفيدة حساسة لأشعة الشمس المباشرة.

   

   منطقة جافة/رطبة

   هذه هي المنطقة التي لديها كل من الرطوبة وتبادل الغاز عالية. في تقنيات الفيضانات والصرف (نوقشت أدناه) هذا هو الفضاء 10-20 سم حيث السرير وسائل الإعلام الفيضانات بشكل متقطع والمصارف (الشكل 4.57). و إذا لم تستخدم تقنيات الفيضانات و التصريف, فإن هذه المنطقة ستكون المسار الذي تتدفق فيه المياه عبر الوسط. معظم النشاط البيولوجي سيحدث في هذه المنطقة. تطور الجذر، ومستعمرات البكتيريا المفيدة والكائنات الدقيقة المفيدة تنشط في هذه المنطقة. النباتات والحيوانات تتلقى المياه والمواد المغذية والأكسجين بسبب واجهة بين الهواء والماء.

   

   إحدى التقنيات الشائعة هي إضافة الديدان إلى سرير الوسائط الذي سيعيش في هذه المنطقة الجافة/الرطبة. وسوف تسهم الديدان في انهيار النفايات السمكية الصلبة، كما أنها سوف تستهلك أي أوراق ميتة أو جذور. سيمنع هذا النشاط النفايات من انسداد النظام. انظر القسم 9.1.1 للحصول على مزيد من المعلومات حول الديدان والفيرميكومبوست.

   المنطقة الرطبة

   هذه المنطقة، أسفل 3-5 سم من السرير، لا تزال رطبة بشكل دائم. في هذه المنطقة، تتراكم النفايات الصلبة الجسيمات الصغيرة، وبالتالي فإن الكائنات الحية الأكثر نشاطا في التمعدن تقع هنا. وتشمل هذه البكتيريا غير الغذائية وغيرها من الكائنات الحية الدقيقة. و هذه الكائنات هي المسؤولة عن تقسيم النفايات إلى أجزاء أصغر و جزيئات يمكن أن تمتصها النباتات من خلال عملية التمعدن.

   ري أسرة وسائل الإعلام

   وهناك تقنيات مختلفة لتوصيل المياه إلى أسرة وسائل الإعلام، كل منها يمكن أن تكون ذات صلة تبعا لتوافر المواد محليا، ودرجة التكنولوجيا المطلوبة أو خبرة المشغلين. المياه يمكن أن تكون ببساطة هزيلة من أنابيب متحصنة موزعة بشكل موحد على الوسط؛ هذا هو تصميم مقبول تماما. وقد أثبت بعض الخبراء أن تصميمات التدفق المستمر، حيث يكون مستوى المياه داخل قاع النمو هو نفسه دائمًا، تدعم نفس معدلات نمو النباتات كطرق أكثر تعقيدًا. و يمكن أن تصبح شبكات توزيع المياه هذه مسدودة بنفايات الأسماك الصلبة و ينبغي إزالتها دوريا.

   ويمكن استخدام طريقة تسمى الفيضانات والصرف، والمعروفة أيضا باسم إب وتدفق، حيث يؤدي نظام السباكة إلى إغراق أسرة وسائل الإعلام بالماء من خزان الأسماك ثم استنزاف مرة أخرى في خزان الحوض. يتم تحقيق ذلك من خلال autosiphons أو الضخ في الوقت المناسب. يضمن هذا التناوب بين الفيضانات والتصريف أن تحتوي النباتات على كل من العناصر الغذائية الطازجة وتدفق الهواء الكافي في منطقة الجذر. وهذا بالتالي يجدد مستويات الأكسجين للنباتات والبكتيريا. كما يضمن وجود ما يكفي من الرطوبة في السرير في جميع الأوقات بحيث يمكن للبكتيريا أن تزدهر في ظروفها المثلى. عادة، تمر هذه الأنظمة من خلال دورة كاملة 1-2 مرات كل ساعة، ولكن بعض الأنظمة الناجحة دورة 3-4 مرات فقط في اليوم الواحد. إن تصميمات الفيضانات والصرف ليست هي التقنيات الوحيدة لأسرة الوسائط، وقد تكون إدارة دورة تدفق المياه محبطة وتستغرق وقتا طويلا بالنسبة للمشغلين المبتدئين.

   يناقش هذا المنشور بإيجاز طريقتين شائعتين لفيضان واستنزاف السرير، على الرغم من وجود طرق أخرى، مثل السيفون الحلقي، وهي موضوع البحث الحالي.

   سيفون الجرس

   سيفون الجرس هو نوع من autosiphon الذي يستغل بعض القوانين الفيزيائية للهيدروديناميكا ويسمح لسرير وسائل الإعلام للفيضان واستنزاف تلقائيا، بشكل دوري، دون جهاز توقيت (الشكل 4.58). يعتمد العمل والتوقيت والنجاح النهائي للسيفون على معدل تدفق المياه إلى السرير، وهو ثابت. ومع ذلك، يمكن أن تكون سيفونز الجرس صعبًا وتتطلب الاهتمام.

   

   ####### ديناميكيات تدفق المياه

   يتدفق الماء إلى كل سرير ينمو بمعدل تدفق ثابت. كما يملأ الماء السرير تنمو تصل إلى الجزء العلوي من أنابيب المياه، ويبدأ بالتنقيط من خلال أنابيب المياه مرة أخرى إلى خزان الحوض. بدون جزء الجرس من سيفون الجرس، وهذا من شأنه أن يخلق حالة من ارتفاع الماء المستمر. بدلا من ذلك، مع استمرار المياه في الانخفاض من خلال أنابيب المياه، والجرس، الذي يجلس على أنابيب المياه شيء مثل قبعة، بمثابة قفل ضيق الهواء وتنتج تأثير سيفون. هذا الشفط داخل الجرس يبدأ السيفون. بمجرد أن تبدأ كل المياه من السرير تبدأ في تدفق بسرعة أسفل أنبوب المياه كما الجرس يحافظ على ختم الهواء ضيق. التصريف من خلال أنبوب الأنابيب أسرع من التدفق المستمر من خزان السمك. عندما يستنزف الماء في السرير المتنامي على طول الطريق إلى الأسفل، يدخل الهواء أسفل الجرس ويوقف السيفون على الفور. ثم يملأ الماء ببطء النسخ الاحتياطي ويكرر الدورة بأكملها مرة أخرى بشكل مستمر. انظر القسم الخاص بالقراءة الإضافية في نهاية هذا المنشور للحصول على مزيد من المعلومات حول سيفونز الجرس.

   ####### المكونات الرئيسية لسيفون الجرس

   يتم وصف المكونات الرئيسية الثلاثة لسيفون الجرس أدناه. لاحظ أن تعليمات مفصلة لفهم وبناء وتحسين سيفونز الجرس، فضلا عن صور هذه المكونات، يمكن العثور عليها في الملحق 8. تعتمد أبعاد أنبوب الأنابيب، الجرس والحارس وسائل الإعلام بشكل كامل على حجم السرير المتنامي ومعدل تدفق المياه الواردة. يتم توفير هذه الأبعاد للتصاميم المائية المبينة في هذا المنشور لسرير وسائط من 1-3 م2 بعمق وسائط يبلغ 30 سم، مع معدل تدفق المياه الواردة من 200 إلى 500 لتر/ساعة لكل سرير. بالنسبة للأسرة الكبيرة التي تنمو، فإن جميع المكونات ستكون أكبر.

   الوجهة - يتم إنشاء أنبوب الأنابيب من أنبوب PVC، قطر 2.5 سم، بارتفاع 22 سم. يمر الأنبوب عبر الجزء السفلي من السرير المتنامي، ويتصل إلى الحوض، وهو مسار الماء بينما يستنزف.

   ** جرس - الجرس هو أنبوب PVC، قطر 7.5 سم، بارتفاع 25 سم. وتوج الأنابيب مع غطاء نهاية PVC على القمة، ومفتوحة على الجزء السفلي حيث تناسبها على الأنابيب. اثنين من الفجوات مستطيلة، 1 سم × 4 سم، وتقع بالقرب من الجزء السفلي من الجرس، 1.5 سم على الجانبين المعاكسين، والتي من خلالها يتم سحب المياه تصل إلى الأنابيب داخل الجرس. يتم حفر ثقب نهائي 1 سم على بعد 5 سم من الأسفل للمساعدة في كسر السيفون بمجرد أن يتم تصريف سرير النمو عن طريق السماح للهواء بالدخول.

   واقي وسائل الاعلام - حارس وسائل الاعلام هو أنبوب PVC، قطرها 11 سم، بارتفاع 32 سم مع العديد من الثقوب الصغيرة حفر في جوانبها. يمنع حارس الوسائط الحصى من السرير المتنامي من دخول الأنبوب وانسداده، دون إعاقة تدفق المياه.

   آلية الموقت

   تعتمد طريقة الري بالفيضانات والصرف هذه على مفتاح مؤقت على مضخة المياه للتحكم في الفيضانات والاستنزاف الدوريين (الشكل 4.59). فائدة هذه الطريقة

   

   هو أنه لا يوجد أوتوسيفون، والتي يمكن أن تكون كثيفة العمالة للمعايرة. ومع ذلك، فإن انخفاض دوران المياه وانخفاض التهوية في صهاريج الأسماك يؤدي إلى انخفاض الترشيح الكلي. هذه الطريقة أقل ملاءمة في حالات التخزين عالية الكثافة، وتتطلب اهتماما دقيقا لتوفير تهوية تكميلية للأسماك.

   ####### ديناميكيات تدفق المياه

   يتدفق الماء إلى سرير النمو، ويغمر السرير حتى يصل الماء إلى الجزء العلوي من الأنبوب. ثم تستنزف المياه من خلال هذا أنبوب المياه وأسفل في خزان الحوض. الأنبوب الكبير ذو قطر كافٍ لاستنزاف كل المياه المتدفقة؛ الجزء العلوي من الأنبوب الكبير هو أعمق فيضان سيواجهه السرير المتنامي. وهناك أيضا مدخل صغير، قطرها 6-12 ملم، في هذا الأنبوب نفسه يقع بالقرب من القاع. هذا المدخل الصغير غير كاف لاستنزاف كل المياه الواردة، وبالتالي، حتى عندما يدخل الماء إلى المدخل الصغير، يستمر السرير المتنامي في الفيضانات حتى يصل إلى الأعلى. في مرحلة ما بعد أن يكون السرير ممتلئًا، يقطع الموقت الطاقة إلى مضخة المياه. المياه في سرير وسائل الإعلام يبدأ في التدفق من خلال ثقب مدخل صغير، والاستمرار في استنزاف السرير تنمو حتى تصل المياه إلى مستوى الثقب السفلي. عند هذه النقطة، يتم إرجاع الطاقة إلى مضخة المياه ويتم إعادة ملء سرير النمو مع مياه خزان الأسماك الطازجة. من المهم جدا أن المياه المتدفقة في السرير وسائل الإعلام أكبر من المياه المتدفقة من خلال مدخل صغير في أنابيب المياه بحيث السرير سوف الفيضانات تماما مرة أخرى. يتم تحديد طول دورة الفيضانات والتصريف وقطر ثقب التقطير حسب حجم سرير الوسائط ومعدل التدفق الوارد.

   لضمان الترشيح الكافي، يجب ضخ حجم خزان السمك بأكمله من خلال أسرة النمو كل ساعة. وأخيرا، تأكد من طرد الأسرة مرة واحدة كل أسبوع عن طريق إزالة الأنابيب مؤقتا والسماح للمياه المتبقية لاستنزاف.

   المواد المستخدمة في طريقة الموقت للتصاميم المائية المدرجة في هذا المنشور هي كما يلي: أنبوب أنابيب، قطر 2.5 سم، بارتفاع 23 سم، يحتوي على ثقب نازف ثانوي، قطر 6-12 مم، 2.5 سم فوق القاع؛ حارس وسائل الإعلام، قطر 11 سم و 32 سم في الارتفاع، تطويق و جهاز توقيت يتحكم في المضخة التي يتم معايرتها على أساس معدل تدفق المضخة و معدل استنزاف الأنبوب.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *