Muundo na Kubuni

Mizinga ya samaki kwa ajili ya aquaponics kuja katika aina mbalimbali ya maumbo, ukubwa, na vifaa, na uteuzi kuwa kwa kiasi kikubwa kulingana na aina ya utamaduni. Wengi wa mifumo mikubwa hutumia mizinga ya pande zote ambayo huwa na gorofa au chini ya chini. Matumizi ya mtiririko wa tangential itazuia maeneo yaliyokufa wakati unatumiwa katika mizinga ya pande zote (Mchoro 2). Mizinga ya chini ya kondomu inaruhusu yabisi kuzingatia chini (katika koni) na kuwa rahisi flushed kutoka mfumo. Mizinga ya chini ya gorofa inapatikana zaidi, lakini kuondolewa kwa yabisi inahitaji hatua za ziada ili kuhakikisha kuondolewa sahihi kwa nyenzo za kikaboni zilizotawanywa chini ya tank.

Mizinga ya mraba pia inaweza kuhitaji kusafisha ziada kama yabisi au uchafu unaweza kukaa katika pembe (Somerville et al. 2014). Sizing kwa mizinga ya utamaduni wa samaki kufuata kanuni za RAS, na uwiano wa upana wa 3:1 hadi urefu kuwa bora kwa harakati sahihi za maji na mtiririko. Mizinga ya samaki kwa ujumla ni sehemu ya juu ya mfumo na mtiririko wa maji kupitia mvuto kwa sehemu yabisi filtration.

Mizinga ya daraja la kibiashara hutengenezwa kwa kawaida kutoka kwa vifaa vikali, vya UV vilivyo imara kama plastiki ya polyethilini ya juu (HDPE) au fiberglass. Kwa kiwango kidogo au katika maeneo yenye rasilimali ndogo, vyombo vingi vya kati (IBC) au mabwawa ya saruji yaliyowekwa yanaweza kutumika. Vifaa vya sugu vya chakula na UV ni muhimu kama mizinga mingi ya repurposed inaweza kuwa na kemikali au vifaa vya hatari, na kuifanya samaki zisizofaa zinazopangwa kwa matumizi.

*chanzo: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. Kentucky State University Aquaponics Production Mwongozo: Vitendo Handbook kwa Wakulima. *

Ufanisi filtration yabisi ni sehemu muhimu kwa mfumo wa kazi vizuri na uwezekano wa kipengele muhimu zaidi kama inathiri ufanisi wa michakato mingine yote. Mabwawa yanazalishwa zaidi kutokana na malisho yasiyotiwa, taka ya samaki, na biofilms ya bakteria (iliyoainishwa kama yabisi zilizosimamishwa) (Timmons na Ebeling 2013). Ikiwa taka haiondolewa, inaweza kukaa kwenye mizizi ya mimea (kuzuia matumizi ya virutubisho), kukusanya katika maeneo ya mtiririko mdogo wa maji (kusababisha ubora duni wa maji), kusababisha kujengwa kwa gesi ya noxious, na mabomba ya kuziba (kuzuia mtiririko wa kutosha wa maji) (Somerville et al. 2014).

filtration yabisi itatumika inategemea ubora na wingi wa kulisha kuingia mfumo, na miundo yote kuja moja kwa moja kutoka teknolojia RAS. Makundi mawili makuu ya filtration yabisi ni sedimentation na filtration mitambo (Lennard 2012).

Sedimentation: Uchafuzi unahusu yabisi yanayotokana na safu ya maji kupitia mvuto, ambayo hutokea katika ufafanuzi. Clarifier, au (yabisi kuondolewa) miundo ni pamoja na baffles, filters radial mtiririko, na separators swirl (Kielelezo 3a, b, c). Watenganishaji wa mtiririko wa radial hutumiwa kwa kawaida na wameonyeshwa kuwa na ufanisi zaidi katika kuondoa yabisi ya makazi kuliko chujio cha swirl katika RAS (Davidson na Summerfelt 2005). Baffle na swirl clarifiers ni sawa katika yabisi kuondolewa ufanisi (Danaher et al. 2013). Mapendekezo ya vifaa vya ujenzi hufuata ile ya mizinga ya samaki iliyotajwa hapo juu.

Sizing sahihi ya clarifiers na kiwango cha mtiririko wa maji sahihi ni muhimu kwa ajili ya kuondolewa kwa ufanisi yabisi. Ikiwa kutegemea tu juu ya ufafanuzi ili kuondoa yabisi zinazoweza kukaa, muda wa kuhifadhi dakika 30 unahitajika. Hii ina maana tu kwamba yabisi nyingi ambazo zinaweza kukaa kupitia mvuto zitafanya hivyo ndani ya dakika 30. Kiwango cha mtiririko wa maji ya galoni 5 kwa dakika kwa mizinga ndogo na galoni 25 kwa dakika kwa mizinga mikubwa inapaswa kutumika kuhesabu ukubwa wa tank ya filtration inahitajika. Filtration ambayo ni chini ya ukubwa (au kiwango cha mtiririko ambayo ni ya haraka sana) haitakuwa ya kutosha kuondoa yabisi ya samaki, na kusababisha mkusanyiko zaidi chini katika mfumo. Kadhalika, oversizing sehemu si bora kama inaongeza gharama upfront, inahitaji nyayo kubwa katika kituo, na matokeo katika kiasi kikubwa cha matumizi ya maji kwa njia ya utekelezaji ufanisi.

Clarifiers tu kuondoa chembe kubwa imara katika maji, na kuacha yabisi ambayo ni ndogo mno kukaa nje ya maji (Summerfelt et al. 2001). Hizi zilizosimamishwa lazima ziondolewe. Mazoezi yaliyotolewa maarufu na Chuo Kikuu cha Visiwa vya Virgin inaongoza maji kutoka kwa ufafanuzi kupitia mizinga iliyojaa bustani ya bustani (Mchoro 4). Kuweka mitego ya nyenzo kali nzuri, kuruhusu maji safi kuwa skimmed kutoka uso. Chaguzi nyingine za kuondoa yabisi zilizosimamishwa ni mifuko nzuri ya mesh, soksi za wanawake, usafi wa chujio, na wengine. Vitu hivi vinaweza kufungwa kwa haraka ikiwa yabisi ya makazi hayajaondolewa kwa ufanisi katika ufafanuzi.

_Ugawanyiko wa Mitambo: _ Ugawanyiko wa mitambo ni kuondolewa kwa kazi ya yabisi kupitia skrini au vyombo vya habari (Lennard 2012).

Filters hizi ni ufanisi sana, kuondoa yabisi kubwa kuliko 50 microns, kusababisha muda mdogo alitumia katika kusafisha na matengenezo kutokana na rahisi moja kwa moja backwash kipengele yao. Mifano ya filters hizi ni pamoja na chujio cha ngoma (Kielelezo 5a) na chujio cha bead kilichosimamishwa (Kielelezo 5b).

Filters za mitambo zina tag ya bei ya juu, mara nyingi huwafanya kuwa kizuizi kwa watendaji wadogo. Aidha, wanahitaji ujuzi wa juu zaidi wa kufanya kazi na ni vigumu kupata katika nchi zinazoendelea. Aina hii ya filtration itakuwa sahihi kwa kubwa, decoupled aquaponic mfumo au wale ambao kuzingatia wengi wa operesheni yao juu ya uzalishaji wa samaki.

*chanzo: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. Kentucky State University Aquaponics Production Mwongozo: Vitendo Handbook kwa Wakulima. *

Filtration ya kibiolojia inahusu kuvunjika kwa amonia (NH~ 3 ~ na NH~ 4~+) katika nitriti (NO 2) na kisha zaidi katika nitrati (NO ~ 3~) kwa asili zinazotokea, nitrifying bakteria. Bakteria hizi huishi kwenye eneo la uso wa vyombo vya habari vilivyomo katika tank— kwa pamoja inayoitwa biofilter. Mchakato wa kugeuza amonia kwa nitrate utakuwa wa kina katika sehemu ya ubora wa maji.

Katika RAS, biofilter imeundwa kufanya kazi kwa shinikizo la chini. Kuna tank kujitolea kujazwa na substrate kama Kaldnes media, vyombo vya habari punjepunje, mipira ya plastiki, au vifaa vingine ajizi ambayo kubwa maalum uso eneo au eneo la uso wa vyombo vya habari kwa kiasi kitengo. Ya juu ya eneo maalum la uso, bakteria zaidi inaweza kukua kwenye vyombo vya habari, kutafsiri kwa uwezo wa juu wa kuondolewa kwa amonia. Miundo ya kawaida ya biofilter kwa RAS inajumuisha minara iliyopigwa, vyombo vya habari vilivyojaa, vitanda vya maji, vichujio vya mchanga, na chujio cha kitanda cha tuli. Katika aquaponics, biofilter inaweza kuwa kitengo tofauti au sehemu ya mfumo. Katika utamaduni wa kina wa maji (DWC), kuta za mtambo wa mimea, makalio ya raft, na mizizi ya mimea hutoa eneo kubwa la uso kwa bakteria ya nitrifying ili kutawala. Tofauti na RAS, mfumo wa AP yenyewe hutoa eneo la kutosha kwa bakteria kutawala, hasa kwa mifumo ya pamoja ambayo ni ukubwa ipasavyo. Mbinu ya filamu ya virutubisho (NFT) mfumo (angalia sehemu hapa chini) ni ubaguzi, kama tu safu nyembamba ya maji hutumiwa kwa mimea. Ikiwa biofilter ni kitengo tofauti, inapaswa kuwa iko baada ya kitengo cha kuondolewa kwa yabisi.

*chanzo: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. Kentucky State University Aquaponics Production Mwongozo: Vitendo Handbook kwa Wakulima. *

Sehemu ya hydroponic ya mfumo inajumuisha sehemu kubwa ya mguu wa kituo. Miundo mitatu ya msingi hutumiwa: vitanda vya vyombo vya habari, utamaduni wa maji ya kina (DWC), na NFT.

Vyombo vya habari: Uundaji wa mifumo ya vyombo vya habari, wakati mwingine huitwa mafuriko na- kukimbia, ni sawa sawa mbele. Chombo kilichojaa substrate ni mara kwa mara kilichofurika na maji kutoka kwenye tank ya samaki. Maji kisha machafu nyuma sump (au tank samaki) kuchora oksijeni katika substrate kwa mizizi ya mimea na bakteria nitrifying. Kitanda cha vyombo vya habari kinasaidia mmea kama inakua na hutumika kama chujio kali na kibiolojia (Kielelezo 6). Kutokana na vipengele vichache na urahisi wa ujenzi na uendeshaji, mifumo hii ni maarufu kwa hobbyists na katika mikoa inayoendelea. Hata hivyo, ni jambo la kawaida kupata uzalishaji wa kibiashara kwa kutumia vitanda vya vyombo vya habari tu kwani havizalishi zaidi kuliko aina nyingine zinazojadiliwa hapa chini. Utawala wa Kidole kwa mifumo ya vyombo vya habari ni kina katika Jedwali 1.

Jedwali 1: Kanuni za kidole kwa mifumo ya aquaponic ya vyombo vya habari.

Vifaa mbalimbali vinaweza kutumika kama substrate, ikiwa ni pamoja na changarawe ya pea, mwamba wa lava, kamba za udongo zilizopanuliwa, au vyombo vingine vya habari vya inert; watendaji wanaweza kuwa mdogo na kile kinachopatikana ndani ya nchi. Mtiririko wa maji katika mfumo unadhibitiwa na timer au siphon. Kutumia njia ya timer, maji hupigwa kwa muda uliowekwa, kuruhusu kitanda kujaza.

Wakati timer inafuta, maji hutoka mpaka timer inahusisha pampu tena. Njia ya siphon mara nyingi inatekelezwa kwa kutumia siphon moja kwa moja ya kengele (Kielelezo 7a) au siphon ya kitanzi (Mchoro 7b). Katika njia zote mbili za siphon, pampu inaendesha kwa kuendelea, kudhibiti jinsi haraka kitanda kinajaza na kukimbia. Fox et al. (2010) inatoa maelekezo ya kina, hatua kwa hatua kwa ajili ya kujenga, uendeshaji, na kutatua matatizo ya moja kwa moja kengele siphon.

Mifumo ya vyombo vya habari vya mtiririko wa mara kwa mara hutoa mbadala kwa njia ya mafuriko na kukimbia. Maji yenye maji mengi yanaingia ndani ya kitanda cha vyombo vya habari. Badala ya mzunguko wa mafuriko na kukimbia, kiwango cha maji kinakaa mara kwa mara kwa kutumia standpipe. Hii kwa kiasi kikubwa inapunguza ukubwa wa sump zinahitajika kwa ajili ya aina hii ya mfumo wa kukua.

Deep Water Culture: Njia hii ya kukua inahusisha kusimamisha mimea katika raft floating, kuruhusu mizizi hutegemea ndani ya maji (Kielelezo 8). Mizizi ya mimea ni katika kuwasiliana mara kwa mara na maji yenye virutubisho kutoka kwenye tank ya samaki.

Filtration yenye ufanisi ni mahitaji katika mifumo hii ili kuzuia yabisi kuingia kwenye kitanda cha mmea na mizizi ya mimea. Aeration lazima pia kutolewa katika mabwawa ya mimea ili kudumisha viwango vya kutosha oksijeni kwa mizizi ya mimea na bakteria yenye manufaa. Pamoja na uwezo wao mkubwa wa kufanya maji ambao huhifadhi vigezo vya ubora wa maji imara zaidi, manyoya ya rafts na bitana vya mabwawa hutoa nafasi ya kutosha kwa bakteria nitrifying kutawala. Mpangilio yenyewe pia hutoa mto dhidi ya kukatika kwa umeme, kwani mizizi hukaa ndani ya maji licha ya kupoteza maji au mtiririko wa hewa.

meza 2: Kanuni za thumb kwa DWC katika aquaponics.

²

\ *Ubaguzi ni katika hatua za mwanzo za maisha ambapo samaki wanaweza kula 5 -10% ya uzito wa mwili wao katika chakula kwa siku.

Utamaduni wa maji ya kina (DWC) unazalisha zaidi (kg ya uzalishaji/m ^ 2^ nafasi inayoongezeka) kuliko mifumo ya vyombo vya habari; hata hivyo, inaweza kuwa vigumu zaidi kusimamia kwa kiwango kidogo. Mifumo hii inatafitiwa vizuri na sekta ya hydroponics na aquaponics na hutekelezwa kwa kawaida katika mazingira ya kibiashara.

Vitunguu vya majani na mimea, kama vile basil, hufanya vizuri katika mfumo huu wa uzalishaji. Mazao ya matunda kama nyanya, matango, na pilipili yanaweza kufanikiwa na densities zinazofaa za virutubisho na msaada wa miundo. Mbinu ya DWC haiwezi kufaa kwa maeneo ambapo upatikanaji wa vifaa au vifaa ni mdogo. Kanuni za kidole cha DWC katika aquaponics zimeorodheshwa katika Jedwali la 2.

Nutrient Film Technique: Nutrient Film Technique (NFT) teknolojia kuja moja kwa moja kutoka sekta hydroponics Kwa njia hii, mimea imeingizwa juu ya njia zisizo na usawa. Filamu ndogo ya maji hupigwa kupitia kituo, akiwasiliana na mizizi ya mimea ambayo hutumia virutubisho hivi kwa ukuaji (Mchoro 9). Mifumo ya NFT, kama DWC, inahitaji filtration ya kutosha yabisi ili kuzuia uchafuzi wa mizizi ya mimea. Tofauti na DWC, mifumo ya NFT inahitaji chujio tofauti cha kibaiolojia, kama kituo peke yake haitoi eneo la kutosha kwa ukuaji wa kutosha wa bakteria ya nitrifying.

Mifumo hii ni ngumu zaidi kubuni, kujenga, na kusimamia kuliko mifumo ya vyombo vya habari. Ikiwa njia si ukubwa kwa usahihi, mizizi ya mimea inaweza kuharibu mtiririko wa maji kwa kuziba mabomba. Mpangilio huu unachukua kiwango cha hatari, kama kushindwa kwa pampu kunaweza kusababisha hasara kubwa ya mazao ikiwa mtiririko wa maji hauanza haraka. Hata hivyo, NFT inaweza kuwa mfumo mkubwa kwa ajili ya maeneo ya miji au paa kama wao ni nyepesi, kutumia maji kidogo sana, na inaweza kufanywa kutoka vifaa urahisi sourced. Kanuni za kidole kwa NFT katika aquaponics zimeorodheshwa katika Jedwali la 3.

Jedwali 3: Kanuni za kidole kwa NFT katika aquaponics

yaya mfumo

\ *Ubaguzi ni katika hatua za mwanzo za maisha ambapo samaki wanaweza kula 5 -10% ya uzito wa mwili wao katika chakula kwa siku.

*chanzo: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. Kentucky State University Aquaponics Production Mwongozo: Vitendo Handbook kwa Wakulima. *

Sump ni hatua ya chini kabisa ya mfumo na ambapo maji hukusanya kusambazwa kama inahitajika katika mfumo wote. Sampuli za ubora wa maji zinaweza kuchukuliwa hapa na marekebisho yanaweza kufanywa bila kuzidi samaki au vipengele vya hydroponic. Wakati sio mahitaji, kuongeza kwa sump huzuia kiwango cha maji kubadilika katika tank ya samaki au sehemu ya hydroponic. Katika hali nyingine ambapo ulinzi huwekwa, tank ya samaki au sehemu ya hydroponic inaweza kutumika kama sump.

*chanzo: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. Kentucky State University Aquaponics uzalishaji Mwongozo: Vitendo Handbook kwa Wakulima. *