Source material

Kubuni ya vitengo vya aquaponic

1. Kulinganisha mbinu za aquaponic

   Original publication 2014 · Ilichapishwa kwanza kwenye FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Jedwali 4.2 hapa chini hutoa kumbukumbu ya haraka na muhtasari wa kulinganisha wa mifumo mbalimbali ya utamaduni wa aquaponic ilivyoelezwa hapo juu.

   MEZA 4.2

   Nguvu na udhaifu wa mbinu kuu za aquaponic

   *Chanzo: Shirika la Chakula na Kilimo la Umoja wa Mataifa, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus na Alessandro Lovatelli, Ndogo aquaponic uzalishaji wa chakula, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Imezalishwa kwa ruhusa. *

2. Mbinu ya utamaduni wa maji

   Original publication 2014 · Ilichapishwa kwanza kwenye FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   

   

   Njia ya DWC inahusisha kusimamisha mimea katika karatasi za polystyrene, na mizizi yao iko ndani ya maji (Takwimu 4.68 na 4.69). Njia hii ni ya kawaida kwa aquaponics kubwa ya kibiashara kuongezeka mazao moja maalum (kawaida lettuce, majani ya saladi au Basil, Kielelezo 4.70), na ni kufaa zaidi kwa ajili ya mashine. Kwa wadogo wadogo, mbinu hii ni ngumu zaidi kuliko vitanda vya vyombo vya habari, na inaweza kuwa haifai kwa maeneo fulani, hasa ambapo upatikanaji wa vifaa ni mdogo.

   

   Mienendo ya mtiririko wa maji

   Mienendo ya mtiririko wa maji katika DWC inakaribia kufanana na wale kupitia NFT. Maji hutoka kwa mvuto kutoka kwenye tank ya samaki, kupitia chujio cha mitambo, na ndani ya biofilter/sump mchanganyiko. Kutoka sump, maji hupigwa kwa njia mbili kupitia kiunganishi cha “Y” na valves. Baadhi ya maji hupigwa moja kwa moja kwenye tank ya samaki. Maji iliyobaki yanapigwa ndani ya aina nyingi, ambayo inasambaza maji kwa usawa kwa njia ya mifereji. Maji hutiririka, tena kwa mvuto, kwa njia ya mifereji ya kukua ambapo mimea iko na hutoka upande wa mbali. Wakati wa kuondoka mifereji maji hurejeshwa kwenye biofilter/sump, ambako tena hupigwa ndani ya tank ya samaki au mifereji. Maji ambayo huingia kwenye tank ya samaki husababisha tank ya samaki kuongezeka kwa njia ya bomba la kutoka na kurudi kwenye chujio cha mitambo, hivyo kukamilisha mzunguko.

   Hii “Kielelezo 8” Configuration inaelezea njia ya maji inayoonekana katika mfumo wa DWC. Kama ilivyo katika NFT, maji hutembea kupitia chujio cha mitambo na biofilter kabla ya kupigwa nyuma kwenye tank ya samaki na mifereji ya mimea. Moja drawback katika Configuration hii ni kwamba mchanganyiko sump/biofilter anarudi sehemu ya maji ya majivu kutoka mifereji ya mimea nyuma ya mimea. Hata hivyo, tofauti na katika NFT ambapo virutubisho katika filamu ndogo ya maji inapita katika ngazi ya mizizi hupungua haraka, kiasi kikubwa cha maji yaliyomo katika mifereji ya DWC kinaruhusu kiasi kikubwa cha virutubisho kutumiwa na mimea. Upatikanaji huo wa virutubisho pia ungependekeza miundo tofauti ya mfumo. Usambazaji wa maji mfululizo kwenye mifereji ya DWC inaweza kujengwa kwa kutumia tu Configuration “cascade” na ghuba moja tu inayohudumia tank ya mbali. Katika kesi hiyo, bandari ya tank moja itakuwa pembe ya mfululizo, na mtiririko wa maji ulioongezeka utasaidia mizizi kufikia mtiririko mkubwa wa virutubisho.

   Katika mfumo DWC inavyoonekana katika Kielelezo 4.68, maji ni pumped kutoka chombo biofilter katika mifereji ambayo karatasi polystyrene yaliyo juu kusaidia kupanda. Kiwango cha mtiririko wa maji inayoingia kila mfereji ni duni. Kwa ujumla, kila mfereji una masaa 1-4 ya muda wa kuhifadhi. Muda wa kuhifadhi ni dhana sawa na kiwango cha mauzo, na inahusu kiasi cha muda inachukua kuchukua nafasi ya maji yote katika chombo. Kwa mfano, kama kiasi cha maji cha mfereji mmoja ni lita 600 na kiwango cha mtiririko wa maji kinachoingia kwenye chombo ni lita 300/h, muda wa kuhifadhi utakuwa saa 2 (lita 600 ÷ lita 300/h).

   Uchujaji wa mitambo na kibiolojia

   Mitambo na kibiolojia filtration katika vitengo DWC ni sawa na katika NFT vitengo ambayo ni ilivyoelezwa katika Sehemu ya 4.4.2.

   DWC kukua mifereji, ujenzi na upandaji

   

   Mifereji inaweza kuwa ya urefu wa kutofautiana, kutoka kwa moja hadi makumi ya mita (Mchoro 4.71). Kwa ujumla, urefu wao sio suala, kama inavyoonekana katika NFT, kwa sababu kiasi kikubwa cha maji huwezesha ugavi wa virutubisho wa kutosha. Lishe bora ya mimea katika mifereji ndefu sana inapaswa kuruhusu uingizaji wa maji wa kutosha na re-oksijeni ili kuhakikisha kwamba virutubisho havijafunguliwa na kwamba mizizi inaweza kupumua. Mbali na upana unaohusika, kwa ujumla inashauriwa kuwa upana wa kawaida wa karatasi ya polystyrene, lakini inaweza kuwa nyingi za hii. Hata hivyo, mifereji nyembamba na ndefu huwezesha kasi ya juu ya maji ambayo inaweza kufaidika kugonga mizizi na mtiririko mkubwa wa virutubisho. Uchaguzi wa upana lazima pia

   fikiria upatikanaji na operator. Kina kilichopendekezwa ni cm 30 kuruhusu nafasi ya mizizi ya mimea ya kutosha. Sawa na mizinga ya samaki, mifereji inaweza kufanywa nje ya nyenzo yoyote ya inert ambayo inaweza kushikilia maji. Kwa vitengo vidogo vidogo, vifaa maarufu ni pamoja na vyombo vya plastiki vya IBC vilivyotengenezwa au fibreglass. Mifereji kubwa zaidi inaweza kujengwa kwa kutumia urefu wa kuni au vitalu vya saruji vilivyowekwa na sheeting ya maji ya chakula. Kama kutumia saruji, kuhakikisha ni muhuri na yasiyo ya sumu, waterproof sealer ili kuepuka uwezo madini sumu leaching kutoka saruji katika mfumo wa maji.

   Kama ilivyoelezwa hapo juu, wakati wa kuhifadhi kwa kila mfereji katika kitengo ni masaa 1-4, bila kujali ukubwa halisi wa mfereji. Hii inaruhusu upatikanaji wa kutosha wa virutubisho katika kila mfereji, ingawa kiasi cha maji na kiasi cha virutubisho katika mifereji ya kina ni ya kutosha kulisha mimea kwa muda mrefu. Ukuaji wa mimea dhahiri kufaidika na viwango vya mtiririko kasi na maji misukosuko kwa sababu mizizi itakuwa hit na ions wengi zaidi; ambapo mtiririko wa polepole na maji karibu palepale ingekuwa na athari hasi katika ukuaji wa mimea.

   Aeration kwa vitengo DWC ni muhimu. Katika mfereji uliopandwa sana, mahitaji ya oksijeni kwa mimea yanaweza kusababisha viwango vya DO kupungua chini ya kiwango cha chini. Yoyote kuoza taka imara sasa katika mfereji ingeweza kuzidisha tatizo hili, kupungua zaidi DO. Hivyo, aeration inahitajika. Njia rahisi ni kuweka mawe kadhaa ya hewa katika mifereji (Mchoro 4.72).

   

   Mawe ya hewa yanapaswa kutolewa kuhusu lita 4 za hewa kwa dakika, na kupangwa kila 2-4 m2 ya eneo la mfereji. Aidha, siphons za Venturi (tazama Sehemu ya 4.2.5) zinaweza kuongezwa kwenye mabomba ya kuingia maji ili aerate maji wakati inapoingia kwenye mfereji. Hatimaye, njia ya Kratky ya DWC inaweza kutumika (Mchoro 4.73). Kwa njia hii, nafasi ya cm 3-4 imesalia kati ya polystyrene na mwili wa maji ndani ya mfereji. Hii inaruhusu hewa kuzunguka sehemu ya juu ya mizizi ya mmea. Njia hii huondoa haja ya mawe ya hewa katika mfereji kama kiasi cha kutosha cha oksijeni katika hewa hutolewa kwenye mizizi. Faida nyingine ya njia hii ni kuepuka kuwasiliana moja kwa moja na mimea inatokana na maji, ambayo inapunguza hatari za magonjwa ya mimea katika eneo la collar. Aidha, uingizaji hewa ulioongezeka kutokana na nafasi ya hewa iliyoongezeka inapendelea kupoteza joto kutoka kwa maji, ambayo ni bora katika hali ya hewa ya joto

   Usiongeze samaki yoyote ndani ya mifereji ambayo inaweza kula mizizi ya mimea, k.m. samaki wenye herbivorous kama vile tilapia na carp. Hata hivyo, baadhi ya aina ndogo za samaki, kama vile guppies, mollies, au samaki wa mbu, zinaweza kutumika kwa mafanikio kusimamia mabuu ya mbu, ambayo inaweza kuwa kero kubwa kwa wafanyakazi na majirani katika baadhi ya maeneo.

   

   Karatasi za polystyrene zinapaswa kuwa na idadi fulani ya mashimo yaliyopigwa ili kupatana na vikombe vya wavu (au cubes ya sifongo) kutumika kwa kusaidia kila mmea (Mchoro 4.74). Kiasi na eneo la mashimo ni dictated na aina ya mboga na umbali taka kati ya mimea, ambapo mimea ndogo inaweza kuwa spaced kwa karibu zaidi. Kiambatisho 8 kinajumuisha maelezo maalum na vidokezo vya manufaa juu ya jinsi ya kuchimba mashimo.

   

   Miche inaweza kuanza katika kitalu cha kujitolea (angalia Sehemu ya 8.3) katika vitalu vya udongo au katikati ya udongo. Mara miche hii ni kubwa ya kutosha kushughulikia, inaweza kuhamishiwa kwenye vikombe vya wavu na kupandwa ndani ya kitengo cha DWC (Mchoro 4.75). Sehemu iliyobaki katika kikombe cha wavu inapaswa kujazwa na vyombo vya habari vya hydroponic, kama vile changarawe ya volkano, rockwool au LECA, ili kuunga mkono mbegu. Inawezekana pia kupanda mbegu moja kwa moja kwenye vikombe vya wavu juu ya vyombo vya habari. Njia hii wakati mwingine inapendekezwa ikiwa mbegu za mboga zinapatikana kwa sababu inepuka mshtuko wa kupandikiza wakati wa kupanda tena. Wakati wa kuvuna, hakikisha uondoe mmea wote, ikiwa ni pamoja na mizizi na majani yaliyokufa, kutoka kwenye mfereji. Baada ya kuvuna rafts inapaswa kusafishwa lakini isiachwe kukauka ili kuepuka kuua bakteria ya nitrifying kwenye uso uliojaa wa raft. Vitengo vidogo vinapaswa kusafisha rafts na maji ili kuondoa uchafu na mabaki ya mimea na mara moja huwekwa kwenye mifereji ili kuepuka matatizo yoyote kwa bakteria ya nitrifying.

   kesi maalum DWC: chini ya samaki wiani, hakuna filters

   

   Vitengo vya DWC vya Aquaponic vinaweza kuundwa ambavyo hazihitaji filtration ya ziada ya nje (Kielelezo 4.76). Vitengo hivi hubeba wiani mdogo sana wa kuhifadhi samaki (yaani kilo 1-1.5 cha samaki kwa m3 ya tank ya samaki), na kisha hutegemea hasa nafasi ya mizizi ya mimea na eneo la ndani la mifereji kama eneo la uso kwa nyumba ya bakteria ya nitrifying. Skrini rahisi za mesh huchukua taka kubwa imara, na mifereji hutumikia kama mizinga ya kutuliza kwa taka nzuri. Faida ya njia hii ni kupunguza uwekezaji wa awali wa kiuchumi na gharama za mitaji, wakati huo huo kuondoa haja ya vyombo vya ziada vya chujio na vifaa, ambavyo vinaweza kuwa vigumu na gharama kubwa kwa chanzo katika maeneo fulani. Hata hivyo, densities ya chini ya kuhifadhi itasababisha uzalishaji wa samaki chini. Wakati huo huo, ubia wengi wa aquaponic hufanya faida nyingi juu ya mavuno ya mimea badala ya uzalishaji wa samaki, kimsingi tu kutumia samaki kama chanzo cha virutubisho. Mara nyingi, njia hii inahitaji nyongeza ya virutubisho ili kuhakikisha ukuaji wa mimea. Ikiwa kuzingatia njia hii, ni muhimu kutathmini samaki taka na uzalishaji wa mimea na kuzingatia gharama za jamaa na faida.

   Mienendo ya mtiririko wa maji

   Tofauti kuu kati ya miundo miwili (high samaki kuhifadhi dhidi ya kuhifadhi chini ya samaki) ni kwamba chini wiani kubuni haitumii ama ya vyombo nje filtration, mitambo au kibiolojia. Maji hutoka kwa mvuto kutoka kwenye tank ya samaki moja kwa moja kwenye mifereji ya DWC, kupitia skrini rahisi sana ya mesh. Maji ni kisha akarudi ama sump na pumped nyuma mizinga samaki, au moja kwa moja kwa mizinga samaki bila sump. Maji katika mizinga yote ya samaki na mifereji hutumiwa kwa kutumia pampu ya hewa. Taka ya samaki imevunjwa na bakteria ya nitrifying na mineralizing wanaoishi kwenye uso wa mizizi ya mimea na kuta za mfereji.

   Uzito wa kuhifadhi samaki ni mwendelezo, unyoosha kutoka kwa densities ndogo sana ambazo hazihitaji filters njia yote hadi densities ya juu sana ambayo inahitaji filters za nje za kujitolea. Moja rahisi ufumbuzi wa kununua mineralization ziada na biofiltration na kuepuka taka mkusanyiko wa yabisi chini ya mifereji ni pamoja na kuchanganya rahisi mesh screen na kikapu cha pea changarawe au mipira udongo nafasi nzuri tu juu ya kiwango cha maji ambapo maji exits tank samaki. Kikapu kitatenda kama chujio cha kupigia na vyombo vya habari vyake na kuimarisha yabisi. Maji yanayoanguka kutoka kwenye kikapu pia yangeongeza oksijeni kupitia athari yake ya kupasuka. Aidha, matumizi ya pea changarawe ingekuwa na hatua buffering dhidi ya maji acidification kufuatia nitrification. Chaguo jingine linaweza kujumuisha biofilter ndani ya tank ya samaki, yenye mfuko rahisi wa mesh wa vifaa vya biofilter karibu na jiwe la hewa. Hii inaweza kusaidia kuhakikisha biofiltration ya kutosha bila kuongeza gharama ya biofilters nje. Hatimaye, kuongeza kiasi cha jumla cha maji bila kuongeza wiani wa kuhifadhi samaki, kimsingi kwa kutumia mizinga mikubwa ya samaki kwa samaki wachache, kunaweza kusaidia kupunguza masuala ya ubora wa maji kwa kuzimua taka na kuhakikisha muda wa kutosha kwa mkulima kukabiliana na mabadiliko kabla ya samaki kusisitizwa, ingawa hii inaweza kuondokana na virutubisho inapatikana na kuzuia ukuaji wa mboga.

   Uzito wa samaki wa chini pia una maana kwamba kiwango cha mtiririko wa maji kinaweza kuwa cha chini. Pampu ndogo inaweza kutumika, kupunguza gharama, lakini hakikisha kuwa angalau nusu ya jumla ya kiasi cha tank ya samaki hubadilishana kwa saa. Kwa kweli, baadhi ya watafiti wamefanikiwa na kuondoa pampu ya umeme wote pamoja na kutegemea kazi ya mwongozo wa mzunguko wa maji mara mbili kwa siku. Hata hivyo, mifumo hii inategemea kabisa aeration ya kutosha. Mbali na tofauti hizi, mapendekezo ya mizinga ya samaki na ujenzi wa mfereji wa DWC hutumika kwa njia hii ya chini ya kuhifadhi wiani.

   Usimamizi wa kitengo cha chini cha kuhifadhi

   Tofauti kubwa kutoka kwa usimamizi wa vitengo vingine, kujadiliwa kwa undani zaidi katika Sura ya 8, ni chini ya kuhifadhi wiani. Uzito uliopendekezwa wa kuhifadhi kwa aina hizi za mifumo ni 1-5 kg/m3 (kulinganisha na 10-20 kg/m3 kwa mifumo mingine katika mwongozo huu). Hapo awali, imependekezwa kuwa uwiano kati ya samaki na mimea hufuata uwiano wa kiwango cha malisho, ambayo husaidia kuhesabu kiasi cha kulisha samaki kuingia kwenye mfumo uliotolewa eneo lililoongezeka kwa mimea. Hizi vitengo chini kuhifadhi wiani bado kufuata alipendekeza kila siku kiwango cha kulisha uwiano wa 40-50 g/m2, lakini lazima kuelekea mwisho chini. Mbinu muhimu ni kuruhusu samaki kulisha kwa dakika 30, mara 2-3 kwa siku, na kisha kuondoa chakula chochote ambacho haijatumiwa. Overfeeding itasababisha mkusanyiko wa taka katika mizinga ya samaki na mifereji, na kusababisha maeneo ya anoxic, hali mbaya ya kukua, magonjwa, na samaki na mkazo wa mimea. Daima, lakini hasa wakati wa kutumia njia hii bila filters, hakikisha kufuatilia hali ya ubora wa maji kwa karibu, na kupunguza chakula ikiwa viwango vya juu vya amonia au nitriti vinagunduliwa.

   Faida na hasara za wiani wa chini

   Faida kubwa ni kitengo rahisi. Mfumo huu ni rahisi kujenga na bei nafuu kuanza, kuwa na gharama za chini za mji mkuu. Samaki ni chini ya kusisitiza kwa sababu wao ni mzima katika hali ya wasaa zaidi. Kwa ujumla, mbinu hii inaweza kuwa muhimu sana kwa miradi ya awali na mtaji mdogo. Mifumo hii inaweza kuwa na manufaa sana kwa kukua samaki wenye thamani ya juu, kama vile samaki wa mapambo, au mazao maalum, kama vile mimea ya dawa, ambapo uzalishaji wa chini unafadhiliwa kwa thamani ya juu.

   Hata hivyo, hasara kubwa ni kwamba vitengo hivi ni vigumu kuongeza. Mimea na samaki wachache hupandwa katika eneo fulani, hivyo ni chini sana kuliko baadhi ya mifumo iliyotajwa hapo awali. Ili kuzalisha kiasi kikubwa cha chakula, mifumo hii ingekuwa kubwa sana. Kimsingi, mitambo ya nje na biofilters ni nini kuruhusu aquaponics kuwa kubwa sana ndani ya eneo ndogo.

   Aidha, uzalishaji wa samaki hauwezi kufanya kazi kwa kujitegemea kutoka sehemu ya hydroponic; mimea lazima iwe katika mifereji wakati wote. Mizizi ya mimea hutoa eneo kwa ukuaji wa bakteria, na bila mizizi hii biofiltration haiwezi kutosha kuweka maji safi kwa samaki. Ikiwa ingekuwa muhimu kuvuna mimea yote kwa mara moja, ambayo inaweza kutokea wakati wa kuzuka kwa magonjwa, mabadiliko ya msimu au matukio makubwa ya hali ya hewa, biofiltration iliyopunguzwa ingeweza kusababisha shida ya amonia na samaki. Kwa upande mwingine, na mitambo ya nje na biofilters uzalishaji wa samaki unaweza kuendelea bila hydroponics kama RAS ya kawaida.

   *Chanzo: Shirika la Chakula na Kilimo la Umoja wa Mataifa, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus na Alessandro Lovatelli, Ndogo aquaponic uzalishaji wa chakula, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Imetolewa kwa ruhusa. *

3. Vipengele muhimu vya kitengo cha aquaponic

   Original publication 2014 · Ilichapishwa kwanza kwenye FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Mifumo yote ya aquaponic hushiriki vipengele kadhaa vya kawaida na muhimu. Hizi ni pamoja na: tank ya samaki, chujio cha mitambo, biofilter, na vyombo vya hydroponic. Mifumo yote hutumia nishati kusambaa maji kwa njia ya mabomba na mabomba wakati aerating maji. Kama ilivyoletwa hapo juu, kuna miundo mitatu kuu ya maeneo ya kupanda mimea ikiwa ni pamoja na: kukua vitanda, kukua mabomba na kukua mifereji. Sehemu hii kujadili vipengele lazima, ikiwa ni pamoja na mizinga samaki, mitambo filter, biofilter, mabomba na pampu. Sehemu zifuatazo zinajitolea kwa mbinu tofauti za hydroponic, na kulinganisha hufanywa ili kuamua mchanganyiko sahihi zaidi wa mbinu kwa hali tofauti.

   Tank ya samaki

   Mizinga ya samaki ni sehemu muhimu katika kila kitengo. Kwa hiyo, mizinga ya samaki inaweza kuhesabu hadi asilimia 20 ya gharama nzima ya kitengo cha aquaponic. Samaki zinahitaji hali fulani ili kuishi na kustawi, na hivyo tank ya samaki inapaswa kuchaguliwa kwa busara. Kuna mambo kadhaa muhimu ya kuzingatia, ikiwa ni pamoja na sura, vifaa na rangi.

   sura ya tank

   Ingawa sura yoyote ya tank ya samaki itafanya kazi, mizinga ya pande zote na vifungo vya gorofa inapendekezwa. Sura ya pande zote inaruhusu maji kusambaa kwa usawa na kusafirisha taka imara kuelekea katikati ya tangi kwa nguvu ya centripetal. Mizinga ya mraba yenye vifungo vya gorofa ni kukubalika kabisa, lakini inahitaji kuondolewa kwa taka zaidi. Sura ya tank huathiri sana mzunguko wa maji, na ni hatari sana kuwa na tank na mzunguko mbaya. Mizinga yenye umbo la kisanii yenye maumbo yasiyo ya kijiometri yenye curves nyingi na bends inaweza kuunda matangazo yaliyokufa ndani ya maji bila mzunguko wowote. Maeneo haya yanaweza kukusanya taka na kuunda hali ya anoxic, hatari kwa samaki. Ikiwa tank isiyo ya kawaida itatumiwa, inaweza kuwa muhimu kuongeza pampu za maji au pampu za hewa ili kuhakikisha mzunguko sahihi na kuondoa yabisi. Ni muhimu kuchagua tangi ili kufaa sifa za aina za majini zilizofufuliwa kwa sababu spishi nyingi za samaki wa chini huonyesha ukuaji bora na dhiki kidogo na nafasi ya kutosha ya usawa.

   Nyenzo

   Labda plastiki yenye nguvu ya inert au fibregass inapendekezwa kwa sababu ya uimarishaji wao na muda mrefu wa maisha. Metal haiwezekani kwa sababu ya kutu. Plastiki na fibregass ni rahisi kufunga (pia kwa ajili ya mabomba) na ni mwanga mwepesi na uendeshaji. Mabwawa ya kumwagilia wanyama hutumiwa kwa kawaida, kwa kuwa huwa na bei nafuu. Ikiwa unatumia vyombo vya plastiki, hakikisha kuwa ni sugu ya UV kwa sababu jua moja kwa moja inaweza kuharibu plastiki. Kwa ujumla, mizinga ya chini ya wiani polyethilini (LDPE) inafaa kwa sababu ya upinzani wao wa juu na sifa za chakula. Hakika, LDPE ni nyenzo za kawaida kutumika kwa mizinga ya kuhifadhi maji kwa matumizi ya kiraia. Chaguo jingine ni bwawa la chini. Mabwawa ya asili ni vigumu sana kusimamia kwa aquaponics kwa sababu michakato ya asili ya kibaiolojia, tayari kutokea ndani ya substrate na matope chini, inaweza kuwa vigumu kuendesha na virutubisho mara nyingi hutumiwa tayari na mimea ya majini. Saruji au mabwawa ya plastiki yanakubalika zaidi, na inaweza kuwa chaguo la gharama nafuu. Mabwawa ya chini yanaweza kufanya shughuli za mabomba ngumu, na kubuni mabomba inapaswa kuzingatiwa kwa makini kabla ya kuanza chaguo hili. Moja ya mizinga rahisi ya samaki ni shimo iliyochimbwa chini, iliyowekwa na matofali au cinderblocks, na kisha imefungwa na kitambaa cha maji kama vile plastiki ya polyethilini. Chaguzi nyingine ni pamoja na vyombo vya mkono wa pili, kama vile bathtubs, mapipa au vyombo vingi vya kati (IBCs). Ni muhimu sana kuhakikisha chombo hakijawahi kutumika hapo awali kuhifadhi vifaa vya sumu. Uchafuzi, kama vile kemikali zinazosababishwa na vimumunyisho, zitaingia ndani ya plastiki yenye porous yenyewe na haiwezekani kuondoa kwa kuosha. Hivyo, kuchagua vyombo kutumika kwa makini, na kujua muuzaji kama inawezekana.

   Rangi

   Rangi nyeupe au nyingine mwanga ni sana wanashauriwa kama wao kuruhusu rahisi kuangalia ya samaki ili kwa urahisi kuangalia tabia na kiasi cha taka makazi chini ya tank (Takwimu 4.22- 4.24). Mizinga nyeupe pia itaonyesha jua na kuweka maji baridi. Vinginevyo, nje ya mizinga yenye rangi nyeusi inaweza kupakwa nyeupe. Katika maeneo ya moto sana au baridi, inaweza kuwa muhimu kuendelea kuingiza mizinga.

   

   

   Inashughulikia na kunyoosha

   Mizinga yote ya samaki inapaswa kufunikwa. Kivuli kinashughulikia kuzuia ukuaji wa algal. Aidha, inashughulikia kuzuia samaki kuruka nje (mara nyingi hutokea kwa samaki wapya aliongeza au kama ubora wa maji ni submojawapo), kuzuia majani na uchafu kuingia, na kuzuia wadudu kama vile paka na ndege kushambulia samaki. Mara nyingi, nyavu za shading za kilimo ambazo huzuia asilimia 80-90 ya jua hutumiwa. Nguo ya kivuli inaweza kushikamana na sura rahisi ya mbao ili kutoa uzito na kufanya kifuniko rahisi kuondoa.

   Failsalama na redundancy

   Usiruhusu tank ya samaki kupoteza maji yake; samaki watakufa ikiwa tank ya samaki inakimbia kwa ajali. Ingawa baadhi ya ajali ni kuepukika (kwa mfano mti kuanguka juu ya tank), samaki wengi janga unaua ni matokeo ya makosa ya binadamu. Hakikisha kuwa hakuna njia ya tank kukimbia bila uchaguzi wa makusudi na operator. Ikiwa pampu ya maji iko kwenye tank ya samaki, hakikisha kuinua pampu chini ili tank haiwezi kamwe kupigwa kavu. Tumia standpipe ndani ya tangi ili kuhakikisha kiwango cha chini cha maji. Hii inajadiliwa zaidi katika Sehemu ya 4.2.6.

   Filtration - mitambo na kibaiolojia

   Filtration ya mitambo

   Kwa RASs, filtration ya mitambo ni arguably kipengele cha muhimu zaidi cha kubuni. Filtration ya mitambo ni kujitenga na kuondolewa kwa taka imara na kusimamishwa samaki kutoka mizinga ya samaki. Ni muhimu kuondoa taka hizi kwa afya ya mfumo, kwa sababu gesi hatari hutolewa na bakteria anaerobic ikiwa taka imara imesalia kuharibika ndani ya mizinga ya samaki. Aidha, taka zinaweza kuziba mifumo na kuharibu mtiririko wa maji, na kusababisha hali ya anoxic kwenye mizizi ya mmea. Aquaponics wadogo wadogo kawaida ina chini ya kuhifadhi msongamano kuliko mbinu kubwa RAS ambayo filters hizi mitambo walikuwa awali iliyoundwa, lakini baadhi ya ngazi ya filtration mitambo ni muhimu kwa mizinga afya aquaponic, bila kujali aina ya njia hydroponic kutumika.

   Kuna aina kadhaa za filters za mitambo. Njia rahisi ni skrini au chujio kilicho kati ya tank ya samaki na kitanda cha kukua. Screen hii inakamata taka imara, na inahitaji kusafishwa mara nyingi. Vile vile, maji yanayoacha tank ya samaki yanaweza kupita kwenye chombo kidogo cha nyenzo za chembe, tofauti na kitanda cha vyombo vya habari; chombo hiki ni rahisi kuosha mara kwa mara. Mbinu hizi ni halali kwa baadhi ya vitengo vidogo vya aquaponic, lakini haitoshi katika mifumo kubwa yenye samaki zaidi ambapo kiasi cha taka imara ni muhimu. Kuna aina nyingi za filters za mitambo, ikiwa ni pamoja na mizinga ya mchanga, clarifiers ya mtiririko wa radial-, filters za mchanga au bead na filters za baffle; kila mmoja anaweza kutumika kulingana na kiasi cha taka imara ambazo zinahitaji kuondolewa. Hata hivyo, kama chapisho hili linalenga katika aquaponics ndogo, clarifiers, au separators mitambo, ni filters sahihi zaidi. Clarifiers, kwa ujumla, inaweza kuondoa hadi asilimia 60 ya yabisi ya jumla inayoondolewa. Kwa habari zaidi juu ya njia tofauti za filtration ya mitambo, tafadhali rejea sehemu ya kusoma zaidi mwishoni mwa chapisho hili.

   Watenganishaji wa mitambo (ufafanuzi)

   Mfafanuzi ni chombo cha kujitolea kinachotumia mali ya maji ili kutenganisha chembe. Kwa ujumla, maji yanayohamia polepole hayawezi kubeba chembe nyingi kama maji yanayotiririka kwa kasi. Kwa hiyo, ufafanuzi hujengwa kwa njia ya kuharakisha na kupunguza kasi ya maji ili chembe zizingatie chini na zinaweza kuondolewa. Katika ufafanuzi wa swirl, maji kutoka tank ya samaki huingia karibu na chini- katikati ya ufafanuzi kupitia bomba. Bomba hili limewekwa tangentially kwa chombo na hivyo kulazimisha maji swirl katika mwendo wa mviringo ndani ya chombo. Nguvu ya centripetal iliyoundwa na mwendo wa mviringo wa maji inalazimisha taka imara ndani ya maji hadi katikati na chini ya chombo, kwa sababu maji katikati ya vortex ni polepole kuliko ile ya nje. Mara taka hii inakusanywa chini, bomba iliyounganishwa chini ya chombo inaweza kufunguliwa mara kwa mara, kuruhusu taka imara kufuta nje ya chombo.

   

   Maji yaliyofafanuliwa hutoka ufafanuzi hapo juu, kwa njia ya bomba kubwa lililofunikwa na chujio cha pili cha mesh, na huingia ndani ya biofilter au kwenye vitanda vya vyombo vya habari. Takwimu 4.25-4.27 zinaonyesha mifano ya watenganishaji rahisi wa mitambo kwa vitengo vidogo hadi vikubwa. Taka imara zimefungwa na kuondolewa zina vyenye virutubisho na ni muhimu sana kwa mifumo au kwa mimea ya bustani kwa ujumla; mineralization ya taka imara inajadiliwa katika sehemu ifuatayo. Mwongozo wa jumla wa vitengo vidogo ni ukubwa wa chombo cha separator cha mitambo kuwa karibu moja ya sita kiasi cha tank ya samaki, lakini hii inategemea wiani wa kuhifadhi na kubuni halisi. Kiambatisho 8 kina maelezo ya kina, hatua kwa hatua juu ya ujenzi wa kila sehemu ya mifumo hii.

   

   Kutosha awali mitambo filtration ni muhimu hasa kwa ajili ya NFT na DWC vitengo kutumika mtego na kuondoa taka imara. Bila mchakato huu wa awali, taka imara na imesimamishwa itajenga katika mabomba ya kukua na mifereji na itaifunga nyuso za mizizi. Mkusanyiko wa taka imara husababisha blockages katika pampu na vipengele vya mabomba. Hatimaye, taka zisizochafuliwa pia zitaunda matangazo ya hatari ya anaerobic katika mfumo. Maeneo haya ya anaerobic yanaweza kuingiza bakteria zinazozalisha sulfidi ya hidrojeni, gesi yenye sumu na yenye hatari kwa samaki, iliyotokana na fermentation ya taka imara, ambayo mara nyingi inaweza kuonekana kama harufu ya yai iliyooza.

   Biofiltration

   Biofiltration ni uongofu wa amonia na nitriti katika nitrati na bakteria hai. Wengi taka ya samaki si kuchujwa kwa kutumia chujio mitambo kwa sababu taka ni kufutwa moja kwa moja katika maji, na ukubwa wa chembe hizi ni ndogo mno kwa kuwa mechanically kuondolewa. Kwa hiyo, ili kutengeneza taka hii microscopic mfumo wa aquaponic hutumia bakteria microscopic. Biofiltration ni muhimu katika aquaponics kwa sababu amonia na nitriti ni sumu hata katika viwango vya chini, wakati mimea haja nitrati kukua. Katika kitengo cha aquaponic, biofilter ni sehemu iliyowekwa kwa makusudi ili nyumba nyingi za bakteria hai. Zaidi ya hayo, harakati ya nguvu ya maji ndani ya biofilter itavunja yabisi nzuri sana ambazo hazikutekwa na mfafanuzi, ambayo inazuia zaidi taka kujenga juu ya mizizi ya mimea katika NFT na DWC. Hata hivyo, baadhi ya vituo vikubwa vya aquaponic kufuatia muundo wa mfumo uliotengenezwa katika Chuo Kikuu cha Visiwa vya Virgin hazitumii biofilter tofauti kwani wao hutegemea nyuso za mvua za vitengo, kwenye mizizi ya mimea na matumizi ya moja kwa moja ya kupanda mchakato wa amonia. Tofauti biofiltration ni lazima katika mbinu vyombo vya habari kitanda kwa sababu vitanda kukua wenyewe ni biofilters kamilifu.

   

   Biofilter imeundwa kuwa na eneo kubwa la uso linalotolewa na maji ya oksijeni. Biofilter imewekwa kati ya chujio cha mitambo na vyombo vya hydroponic. Kiwango cha chini cha chombo hiki cha biofilter kinapaswa kuwa moja ya sita ya tank ya samaki. Kielelezo 4.28 kinaonyesha mfano wa biofilter kwa vitengo vidogo vidogo.

   

   Moja kawaida kutumika biofilter kati ni Bioballs® wamiliki bidhaa inapatikana kutoka maduka ya ugavi wa maji, ingawa bidhaa sawa generic zipo (Kielelezo 4.29). Hizi zimeundwa kuwa nyenzo nzuri ya biofilter, kwa sababu ni ndogo, vitu vyenye umbo la plastiki ambavyo vina eneo kubwa sana kwa kiasi chao (500-700 m2/m3). Vyombo vingine vinaweza kutumika, ikiwa ni pamoja na changarawe ya volkeno, kofia za chupa za plastiki, poufs za kuoga za nylon, kuunganisha, shavings ya polyvinyl hidrojeni (PVC) na usafi wa nylon. Biofilter yoyote inahitaji kuwa na uwiano mkubwa wa eneo la uso kwa kiasi, kuwa inert na kuwa rahisi kuosha. Bioballs® na karibu mara mbili ya eneo la uso kwa kiasi uwiano wa changarawe volkeno, na wote wana uwiano wa juu kuliko kofia za chupa za plastiki. Wakati wa kutumia nyenzo ndogo za biofilter, ni muhimu kujaza biofilter iwezekanavyo, lakini hata hivyo uso unaotolewa na vyombo vya habari hauwezi kutosha kuhakikisha biofiltration ya kutosha. Daima ni bora kuimarisha biofilter wakati wa ujenzi wa awali, lakini biofilters sekondari inaweza kuongezwa baadaye ikiwa ni lazima. Biofilters mara kwa mara haja ya kuchochea au kutisha kuzuia clogging, na mara kwa mara haja ya kuoshwa kama taka imara ina clogged yao, kujenga maeneo anoxic. Angalia Sura ya 8 na Kiambatisho 4 kwa taarifa zaidi juu ya mahitaji biofiltration ukubwa kwa vitengo wadogo wadogo.

   

   Sehemu nyingine inayohitajika kwa biofilter ni aeration. Bakteria ya nitrifying inahitaji upatikanaji wa kutosha kwa oksijeni ili kuimarisha amonia. Suluhisho moja rahisi ni kutumia pampu ya hewa, kuweka mawe ya hewa chini ya chombo. Hii inahakikisha kwamba bakteria huwa na viwango vya DO vya juu na vilivyo imara. Pampu za hewa pia husaidia kuvunja taka yoyote imara au suspended si alitekwa na separator mitambo kwa fujo na daima kusonga yaliyo Bioballs®. Ili kuimarisha mtego ndani ya biofilter, inawezekana pia kuingiza ndoo ndogo ya plastiki ya cylindrical iliyojaa nylon mitego (kama vile Perlon®), sponges au mfuko wavu kamili ya changarawe ya volkeno kwenye ghuba la biofilter (Kielelezo 4.30). taka ni trapped na hii sekondari mitambo filter, kuruhusu maji iliyobaki kati yake kupitia mashimo madogo drilled chini ya ndoo katika chombo biofilter. Taka iliyopigwa pia inakabiliwa na uharibifu wa madini na uharibifu wa bakteria.

   Mineralization

   Mineralization, kwa upande wa aquaponics, inahusu njia ambayo taka imara hutumiwa na metabolized na bakteria katika virutubisho kwa mimea. Taka imara ambazo zimefungwa na chujio cha mitambo zina virutubisho; ingawa usindikaji taka hizi ni tofauti na biofiltration na inahitaji kuzingatia tofauti. Kuhifadhi yabisi ndani ya mfumo wa jumla utaongeza virutubisho zaidi kwenye mimea. Taka yoyote iliyobaki kwenye filters za mitambo, ndani ya biofilters au katika vitanda vya kukua inakabiliwa na mineralization fulani. Kuacha taka mahali kwa muda mrefu inaruhusu mineralization zaidi; muda mrefu wa makazi ya taka katika filters itasababisha mineralization zaidi na virutubisho zaidi kuhifadhiwa katika mfumo. Hata hivyo, taka hii imara, kama si vizuri kusimamiwa na mineralized, kuzuia mtiririko wa maji, hutumia oksijeni na kusababisha hali ya anoxic, ambayo kwa upande kusababisha hatari uzalishaji wa gesi sulfidi hidrojeni na denitrification. Baadhi ya mifumo kubwa kwa hiyo kwa makusudi kuondoka taka imara ndani ya filters, kuhakikisha mtiririko wa kutosha wa maji na oksijeni, ili upeo wa virutubisho ni huru. Hata hivyo, njia hii haiwezekani kwa mifumo ndogo ndogo ya NFT na DWC.

   Ikiwa imeamua kwa makusudi mineralize yabisi haya, kuna njia rahisi za kuwezesha kuvunjika kwa bakteria katika chombo tofauti, tu kuhifadhi taka hizi katika chombo hiki tofauti na oksijeni ya kutosha kwa kutumia mawe ya hewa. Baada ya muda usiojulikana, taka imara itatumiwa, imetengenezwa na kubadilishwa na bakteria ya heterotrophic. Kwa hatua hii, maji yanaweza kupunguzwa na kuongezwa tena kwenye mfumo wa aquaponic, na taka iliyobaki, ambayo imepungua kwa kiasi, inaweza kuongezwa kwenye udongo.

   Vinginevyo, taka hizi imara inaweza kutengwa, kuondolewa na kuongezwa kwa yoyote katika ardhi kilimo, bustani au mbolea bin kama mbolea muhimu. Hata hivyo, kupoteza virutubisho hivi kunaweza kusababisha upungufu katika mimea ambayo inaweza kisha kuhitaji nyongeza ya virutubisho (tazama Sura ya 6).

   Kutumia kitanda cha vyombo vya habari kwa mchanganyiko wa filtration ya mitambo na ya kibiolojia

   

   Pia inawezekana kutumia kitanda kilichojaa vyombo vya habari kwa ajili ya mitambo na biofiltration katika vitengo vya NFT na DWC (Takwimu 4.31 na 4.32). Hii inaweza kuwa muhimu ambapo haiwezekani kupata vifaa zinahitajika kwa separator swirl na/au biofilter tofauti. Ingawa zaidi kujadiliwa kikamilifu katika Sura ya 8, hapa inatosha kusema kwamba kwa kila g 200 ya kulisha samaki kwa siku biofilter inahitaji kuwa lita 300 kwa kiasi. Hii changarawe ndogo itatoa biofiltration kutosha kwa takriban 20 kg ya samaki. Ingawa kitanda hiki cha vyombo vya habari kitatoa biofiltration ya kutosha kwa kitengo cha NFT au DWC pamoja na kukamata na kubakiza taka imara, kifaa cha ziada cha kukamata kinachowekwa kitandani wakati mwingine kinapendekezwa ili kuzuia kitanda cha vyombo vya habari kisichofungwa na yabisi ya samaki. Kitanda kitahitaji kusafisha mara kwa mara ili kuondoa taka imara.

   Kwa muhtasari, kiwango fulani cha filtration ni muhimu kwa aquaponics wote, ingawa samaki kuhifadhi wiani na mfumo wa kubuni huamua kiasi gani filtration ni muhimu. Mitambo filters tofauti taka imara ili kuzuia sumu kujenga up, na biofiltration waongofu kufutwa taka nitrojeni katika nitrate (Takwimu 4.33 na 4.34). Vitanda vya vyombo vya habari wenyewe hufanya kama filters zote za mitambo na biofilters wakati wa kutumia mbinu hiyo, lakini filtration ya ziada ya mitambo wakati mwingine ni muhimu kwa densities ya juu ya samaki (15 kg/m3). Bila vitanda vya vyombo vya habari, kama vile vitengo vya NFT na DWC, filtration ya kawaida ni muhimu. Mineralization ya taka imara inarudi virutubisho zaidi kwenye mfumo. Mineralization hutokea katika vitanda vya vyombo vya habari, lakini ndani ya mifumo ya NFT na DWC vifaa tofauti vinahitajika.

   

   

   Vipengele vya Hydroponic - vitanda vya vyombo vya habari, NFT, DWC

   Sehemu ya hydroponic ni neno la kuelezea sehemu zinazoongezeka kwa mimea katika kitengo. Kuna miundo kadhaa, tatu ambazo zinajadiliwa kwa undani katika chapisho hili, lakini kila huthibitisha sehemu tofauti. Miundo hii mitatu ni: vitengo vya kitanda vya vyombo vya habari, wakati mwingine huitwa vitanda vya chembechembe, ambapo mimea inakua ndani ya substrate (Takwimu 4.35 na 4.36); mbinu za filamu za virutubisho (NFT) vitengo, ambapo mimea hukua na mizizi yao katika mabomba mengi hutolewa na trickle ya maji ya utamaduni (Kielelezo 4.37 na 4.38); na utamaduni wa kina wa maji ( DWC) vitengo, pia huitwa raft aquaponics au mifumo ya kitanda yaliyo, ambapo mimea imesimamishwa juu ya tank ya maji kwa kutumia raft inayozunguka (Mchoro 4.39 na 4.40). Kila njia ina faida na hasara, wote wenye mitindo tofauti ya sehemu ili kukidhi mahitaji ya kila njia. Angalia Sehemu 4.3-4.6 kwa maelezo ya kila.

   

   

   

   harakati za maji

   Mwendo wa maji ni muhimu kwa kuweka viumbe vyote vilivyo hai katika aquaponics. Maji yanayotoka hutoka kwenye mizinga ya samaki, kwa njia ya separator ya mitambo na biofilter na hatimaye kwa mimea katika vitanda vya vyombo vya habari, mabomba au mifereji, kuondoa virutubisho vilivyoharibika. Ikiwa harakati za maji huacha, athari ya haraka zaidi itakuwa kupunguza DO na mkusanyiko wa taka katika tank ya samaki; bila chujio cha mitambo na samaki ya biofilter wanaweza kuteseka na kufa ndani ya masaa machache. Bila mtiririko wa maji, maji katika vitanda vya vyombo vya habari au vitengo vya DWC vitapungua na kuwa anoxic, na mifumo ya NFT itakauka.

   Mwongozo wa kawaida wa mifumo ya aquaponic yenye kujaa ni mzunguko wa maji mara mbili kwa saa. Kwa mfano, kama kitengo cha aquaponic kina jumla ya maji ya lita 1 000, kiwango cha mtiririko wa maji kinapaswa kuwa lita 2,000/h, ili kila saa maji yamepigwa mara mbili. Hata hivyo, kwa kiwango cha chini cha kuhifadhi kiwango hiki cha mauzo ni lazima, na maji yanahitaji tu kupigwa mara moja kwa saa. Kuna njia tatu za kawaida za kuhamisha maji kupitia mfumo: pampu za impela zinazoweza kutumiwa, airlifts na nguvu za binadamu.

   pampu ya maji ya impela

   Kwa kawaida, pampu ya maji ya submersible hutumiwa kama moyo wa kitengo cha aquaponics, na aina hii ya pampu inapendekezwa (Mchoro 4.41).

   

   Pampu za nje zinaweza kutumika, lakini zinahitaji mabomba zaidi na zinafaa zaidi kwa miundo mikubwa. Makumbusho ya maji yenye ubora yanapaswa kutumiwa ili kuhakikisha muda mrefu wa maisha na ufanisi wa nishati. Pampu za ubora wa juu zitaendelea uwezo wao wa kusukumia na ufanisi kwa muda wa miaka 1-2, na maisha ya jumla ya muda wa miaka 3-5, wakati bidhaa duni zitapoteza nguvu zao za kusukumia kwa muda mfupi na kusababisha mtiririko wa maji kwa kiasi kikubwa. Kuhusu kiwango cha mtiririko, vitengo vidogo vilivyoelezwa katika chapisho hili vinahitaji kiwango cha mtiririko wa lita 2 000/h kwa urefu wa mita 1.5; pampu inayoweza kutumiwa ya uwezo huu ingekuwa hutumia 25-50 W/h. makadirio yenye manufaa ya kuhesabu ufanisi wa nishati kwa pampu za submersible ni kwamba pampu inaweza kusonga lita 40 za maji kwa saa kwa kila watt kwa saa zinazotumiwa, ingawa baadhi ya mifano hudai mara mbili ufanisi huu.

   Wakati wa kubuni mabomba kwa pampu, ni muhimu kutambua kwamba nguvu za kusukumia zinapungua kwa kila kufaa kwa bomba; hadi asilimia 5 ya kiwango cha mtiririko wa jumla inaweza kupotea katika kila uhusiano wa bomba wakati maji yanalazimika kupitia. Hivyo, tumia idadi ndogo ya uhusiano kati ya pampu na mizinga ya samaki. Pia ni muhimu kutambua kwamba ndogo kipenyo cha mabomba, kubwa kupoteza mtiririko wa maji. Bomba la mm 30 mm lina mtiririko wa bomba la mm 20 mm hata ikiwa linatumiwa kutoka pampu na uwezo sawa. Aidha, bomba kubwa hauhitaji matengenezo yoyote ili kuondoa jengo la yabisi zinazokusanya ndani. Kwa maneno ya vitendo, hii inasababisha akiba kubwa juu ya gharama za umeme na uendeshaji. Wakati wa kufunga kitengo cha aquaponic, hakikisha uweke pampu inayoweza kutumiwa katika eneo linaloweza kupatikana kwa sababu kusafisha mara kwa mara ni muhimu. Hakika, chujio cha ndani kitahitaji kusafisha kila wiki 2-3. Pampu za maji zinazotumiwa zitavunja ikiwa zinaendeshwa bila maji; kamwe kukimbia pampu kavu.

   Airlift

   

   Airlifts ni mbinu nyingine ya kuinua maji (Mchoro 4.42). Wanatumia pampu ya hewa badala ya pampu ya maji. Air inalazimika chini ya bomba ndani ya tank ya samaki, fomu za Bubbles na kupasuka, na wakati wa kupanda kwao juu ya uso Bubbles husafirisha maji pamoja nao. Faida moja ni kwamba airlifts inaweza kuwa na ufanisi zaidi wa umeme, lakini tu kwa urefu mdogo wa kichwa (30-40 cm). Air hissar kupata nguvu katika mizinga ya kina, na ni bora kwa kina zaidi ya mita moja. Thamani iliyoongezwa ni kwamba airlifts haziziba njia ambazo pampu za aina ya impeller zinafanya. Aidha, maji pia husababishwa na oksijeni kupitia harakati za wima zinazoendeshwa na Bubbles za hewa. Hata hivyo, kiasi cha hewa kilichopigwa kinapaswa kutosha kuhamisha maji pamoja na bomba. Pampu za hewa kwa ujumla zina maisha marefu kuliko pampu za maji zinazoweza kutumiwa. Faida kuu hutoka kwa uchumi wa kiwango - pampu moja ya hewa inaweza kununuliwa kwa mzunguko wa aeration na maji, ambayo inapunguza uwekezaji mkuu katika pampu ya pili.

   Nguvu za binadamu

   Mifumo mingine ya aquaponic imeundwa kutumia nguvu za binadamu kuhamisha maji (Kielelezo 4.43).

   

   Maji yanaweza kuinuliwa katika ndoo au kwa kutumia pulleys, baiskeli zilizobadilishwa au njia nyingine. Tank ya kichwa inaweza kujazwa kwa manually na kuruhusiwa kupungua polepole wakati wote wa siku. Mbinu hizi zinatumika tu kwa mifumo ndogo, na zinapaswa kuchukuliwa tu ambapo umeme haupatikani au hauna uhakika. Mara nyingi mifumo hii itakuwa na chini DO na kutosha kuchanganya ya virutubisho, ingawa inaweza kutumika kwa mafanikio kwa kushirikiana na baadhi ya mbinu iliyopita kujadiliwa katika Sura ya 9.

   Aeration

   Pampu za hewa huingiza hewa ndani ya maji kupitia mabomba ya hewa na mawe ya hewa ambayo yanalala ndani ya mizinga ya maji, na hivyo kuongeza viwango vya DO katika maji (Mchoro 4.44).

   

   Ziada DO ni sehemu muhimu ya NFT na DWC vitengo. Mawe ya hewa iko mwishoni mwa mstari wa hewa, na hutumikia kueneza hewa ndani ya Bubbles ndogo (Mchoro 4.45). Bubbles ndogo zina eneo la uso zaidi, na hivyo kutolewa oksijeni ndani ya maji bora kuliko Bubbles kubwa; hii inafanya mfumo wa aeration ufanisi zaidi na huchangia kuokoa gharama. Inashauriwa kuwa mawe ya hewa ya shaba yatumiwe ili kupata Bubbles ndogo zaidi za hewa. Biofouling kutokea, na mawe hewa lazima kusafishwa mara kwa mara kwanza na ufumbuzi klorini kuua amana bakteria na kisha, kama ni lazima, na asidi kali sana kuondoa mineralization, au kubadilishwa, wakati mtiririko wa Bubbles ni kinyume. Pampu za hewa za ubora ni sehemu isiyoweza kutumiwa ya mifumo ya aquaponic, na mifumo mingi imehifadhiwa kutokana na kuanguka kwa janga kwa sababu ya wingi wa DO. Ikiwezekana, ni vyema kutumia mchanganyiko wa AC/DC pampu ya hewa ikiwa kuna uhaba wa umeme, kwa sababu wakati umekatwa kutoka kwa nguvu za AC wakati wa kukatika, betri za DC za kushtakiwa zinaweza kuendelea kufanya kazi.

   Sizing mifumo ya aeration

   Kwa vitengo vidogo vidogo, vikiwa na mizinga ya samaki ya lita 1 000, inashauriwa kuwa angalau mistari miwili ya hewa, inayoitwa pia injectors, na mawe ya hewa inapaswa kuwekwa kwenye tank ya samaki, na injector moja katika chombo cha biofilter. Ili kuelewa kiasi cha hewa kinachoingia kwenye mfumo, ni muhimu kupima kiwango cha mtiririko. Ili kufanya hivyo, tu Geuza kifaa cha kupima volumetric (chupa ya lita 2, kikombe cha kupima, beaker iliyohitimu) katika tank ya samaki. Kwa msaada wa msaidizi, tengeneza stopwatch wakati huo huo kama jiwe la hewa linaloingizwa kwenye kifaa cha kupimia. Acha stopwatch wakati chombo kimejaa hewa. Kisha, onyesha kiwango cha mtiririko katika lita kwa dakika kwa kutumia uwiano. Lengo la mifumo iliyoelezwa hapa ni lita 4-8/min kwa mawe yote ya hewa pamoja. Daima ni bora kuwa na ziada DO badala ya kutosha.

   Jaribu kuweka mawe ya hewa ili wasisimamishe kuimarisha yabisi, hivyo kuzuia kuondolewa kwao kupitia kituo cha kukimbia.

   siphons za Venturi

   Chini ya teknolojia na rahisi kujenga, siphons za Venturi ni mbinu nyingine ya kuongeza viwango vya DO katika aquaponics. Mbinu hii ni muhimu sana katika mifereji ya DWC. Kwa kusema, siphons za Venturi hutumia kanuni ya hydrodynamic ambayo huchota hewa kutoka nje (aspiration) wakati maji yaliyosababishwa yanapita kwa kasi kwa njia ya sehemu ya bomba ya kipenyo kidogo. Kwa mtiririko wa maji mara kwa mara, ikiwa kipenyo cha bomba kinapungua kasi ya maji inapaswa kuongezeka, na kasi hii ya kasi inajenga shinikizo hasi. Siphons za Venturi ni sehemu fupi za bomba (kipenyo cha mm 20 mm, urefu wa sentimita 5) zilizoingizwa ndani ya bomba kuu la maji ya kipenyo kikubwa (25 mm). Kama maji katika bomba kuu yanalazimika kupitia sehemu nyembamba, inajenga athari ya ndege (Mchoro 4.46). Athari hii ya ndege huchota hewa inayozunguka ndani ya mkondo wa maji kupitia shimo dogo lililokatwa kwenye bomba la nje la msuguano. Ikiwa siphon ya Venturi iko chini ya maji, shimo ndogo linaweza kushikamana na urefu wa neli inayoonekana kwa angahewa. Venturi siphons inaweza kuunganishwa katika kila bomba uingiaji katika mifereji ya DWC, ambayo itainua maudhui ya DO ya mfereji. Wanaweza pia kutumika kama redundancy kwa aeration tank samaki kama pampu hewa inashindwa. Angalia sehemu Kusoma zaidi kwa vyanzo zaidi vya habari.

   

   tank ya sump

   Tangi ya sump ni tank ya kukusanya maji kwenye hatua ya chini kabisa katika mfumo; maji daima huendesha kuteremka kwa sump (Kielelezo 4.47).

   

   Hii mara nyingi ni eneo la pampu inayoweza kutumiwa. Mizinga ya Sump inapaswa kuwa ndogo kuliko mizinga ya samaki, na inapaswa kuwa na uwezo wa kushikilia kati ya moja ya nne na theluthi moja ya kiasi cha tank ya samaki. Kwa vitanda vya vyombo vya habari vya aina ya ebb-na-mtiririko, sump inahitaji kuwa kubwa ya kutosha kushikilia angalau kiasi kikubwa cha maji katika vitanda vya kukua (angalia Sehemu ya 4.3). Mizinga ya nje ya sump hutumiwa hasa katika vitengo vya kitanda vya vyombo vya habari; hata hivyo, kwa vitengo vya DWC mfereji halisi wa hydroponic unaweza kutumika kama tank ya sump/nyumba ya pampu pia. Ingawa manufaa, si muhimu mfumo sehemu, na miundo mingi hawana kuajiri nje sump tank. Vitengo vidogo sana, vikiwa na mizinga ya samaki hadi lita 200 vinaweza tu kupompa maji kutoka kwenye tank ya samaki hadi kwenye vitanda vya kukua, kutoka ambapo maji hupungua tena ndani ya tank ya samaki.Hata hivyo, kwa vitengo vikubwa ni muhimu sana kuwa na sump.

   Njia ya kawaida ya aquaponics, na moja iliyopendekezwa hapa, ni kuwa na pampu iko kwenye tank ya sump. Kifupi kinachotumiwa kwa kawaida kinaelezea pointi muhimu za kubuni hii, ambayo ni: urefu wa mara kwa mara katika tank ya samaki - pampu katika tank ya sump (CHIFT- PIST). Kutumia njia hii ina maana kwamba hasara yoyote ya maji, ikiwa ni pamoja na uvukizi na vipengele vinavyovuja, hudhihirishwa tu ndani ya tank ya sump na haiathiri kiasi cha tank ya samaki. Kisha ni moja kwa moja mbele kupima hasara ya kawaida ya evaporative na kuhesabu mara ngapi maji yanahitaji kujaza, na inaweza kuamua mara moja ikiwa kuna uvujaji. Labda muhimu zaidi, uvujaji wowote katika mfumo wa hydroponic hautawadhuru samaki. Sehemu ya 9.2 inazungumzia kupata viwango vya maji kwa njia tofauti.

   Vifaa vya mabomba

   

   Kila mfumo unahitaji uteuzi wa bomba la PVC, uhusiano wa PVC na fittings, hoses na zilizopo (Mchoro 4.48). Hizi hutoa njia za maji kuingia katika kila sehemu. Vipu vya bulkhead, Uniseals® (hapa uniseal), silicone sealant na Teflon mkanda pia zinahitajika. Vipengele vya PVC vinaunganishwa pamoja kwa njia ya kudumu kwa kutumia saruji ya PVC, ingawa silicone sealant inaweza kutumika kwa muda ikiwa mabomba si ya kudumu na viungo havi chini ya shinikizo la maji. Aidha, baadhi ya zana ya jumla zinahitajika kama vile nyundo, drills, saw mkono, umeme, kupima kanda, koleo, koleo channel-locking koleo, bisibisi, ngazi, nk Chombo kimoja maalum ni shimo na/au jembe kidogo, ambayo hutumiwa katika drill umeme kufanya mashimo hadi 8 cm, muhimu kwa kuingiza mabomba ndani ya mizinga ya samaki na filters, pamoja na kufanya mashimo katika PVC au polystyrene kukua vitanda katika mifumo ya NFT na DWC. Kiambatisho 8 kina orodha ya kina ya vifaa vinavyohitajika kwa kila kitengo kilichoelezwa katika chapisho hili.

   Hakikisha kwamba mabomba na mabomba yaliyotumiwa katika mfumo hayajawahi kutumiwa kushikilia vitu vyenye sumu. Pia ni muhimu kwamba mabomba yanayotumiwa ni ya ubora wa chakula ili kuzuia leeching iwezekanavyo ya kemikali ndani ya maji ya mfumo. Pia ni muhimu kutumia mabomba ambayo ni nyeusi na/au yasiyo ya uwazi kwa mwanga, ambayo itaacha mwani kukua.

   Vifaa vya kupima maji

   Vipimo vya maji rahisi ni mahitaji ya kila kitengo cha aquaponic. Kiti za mtihani wa maji safi za rangi zinapatikana kwa urahisi, kwa haki ya kiuchumi na rahisi kutumia, na hivyo hizi zinapendekezwa. Hizi zinaweza kununuliwa katika maduka ya aquarium au mtandaoni. Kits hizi ni pamoja na vipimo vya pH, amonia, nitriti, nitrate, GH na KH (Kielelezo 4.49).

   

   Hakikisha kwamba wazalishaji ni wa kuaminika na kwamba tarehe ya kumalizika muda bado halali. Njia nyingine ni pamoja na mita za digital au vipande vya mtihani. Ikiwa unatumia mita za digital kwa pH au nitrate, hakikisha kuziba vitengo kulingana na maelekezo ya mtengenezaji. Thermometer ni muhimu kupima joto la maji. Aidha, ikiwa kuna hatari ya maji ya chumvi katika maji ya chanzo, hydrometer ya bei nafuu, au refractometer sahihi zaidi lakini ya gharama kubwa, inafaa. Maelezo zaidi juu ya matumizi ya vifaa vya mtihani colourimetric ni pamoja na katika Sehemu ya 3.3.6.

   *Chanzo: Shirika la Chakula na Kilimo la Umoja wa Mataifa, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus na Alessandro Lovatelli, Ndogo aquaponic uzalishaji wa chakula, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Imezalishwa kwa ruhusa. *

4. Mbinu ya filamu ya virutubisho (NFT)

   Original publication 2014 · Ilichapishwa kwanza kwenye FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   NFT ni njia ya hydroponic kwa kutumia mabomba ya usawa kila mmoja na mkondo usiojulikana wa maji ya maji yenye matajiri ya virutubisho yanayotembea kwa njia hiyo (Mchoro 4.60). Mimea huwekwa ndani ya mashimo juu ya mabomba, na inaweza kutumia filamu hii nyembamba ya maji yenye virutubisho.

   

   Wote NFT na DWC ni mbinu maarufu kwa ajili ya shughuli za kibiashara kama wote ni kifedha faida zaidi kuliko vitengo vyombo vya habari kitanda wakati kuongezwa juu (Kielelezo 4.61).

   

   Mbinu hii ina uvukizi mdogo sana kwa sababu maji yanalindwa kabisa na jua. Mbinu hii ni ngumu zaidi na ya gharama kubwa kuliko vitanda vya vyombo vya habari, na inaweza kuwa sahihi katika maeneo yenye upatikanaji usiofaa kwa wauzaji. Mbinu hii ni muhimu sana katika maombi ya miji, hasa wakati wa kutumia nafasi ya wima au mapungufu ya uzito ni masuala.

   Ingawa mbinu zote zina mbinu tofauti za kupanda mimea, tofauti muhimu zaidi kati yao ni njia ya filtration ambayo vitengo vya NFT na DWC hutumia ikilinganishwa na njia ya kitanda cha vyombo vya habari. Nakala ifuatayo inaelezea njia hii ya kufuta kwa vitengo vya NFT na DWC kwa undani. Baadaye, mbinu za NFT na DWC zinajadiliwa moja kwa moja. Mpangilio wa jumla wa sehemu hii huanza na mienendo ya mtiririko wa maji, au jinsi maji yanavyoendelea kupitia mfumo. Kisha mbinu za kufuta zinajadiliwa, ikifuatiwa na miongozo maalum ya kupanda kwa mifumo ya NFT.

   Mienendo ya mtiririko wa maji

   Maji hutoka kwa mvuto kutoka kwenye tank ya samaki, kupitia chujio cha mitambo na ndani ya biofilter/sump mchanganyiko. Kutoka sump, maji hupigwa kwa njia mbili kupitia kiunganishi cha “Y” na valves. Baadhi ya maji hupigwa moja kwa moja kwenye tank ya samaki. Maji iliyobaki yanapigwa ndani ya aina nyingi ambayo inasambaza maji sawa kwa njia ya mabomba ya NFT. Maji hutoka, tena kwa mvuto, chini kupitia mabomba ya kukua ambapo mimea iko. Wakati wa kuondoka mabomba ya kukua, maji yanarudi kwenye biofilter/sump, ambako tena hupigwa ndani ya tank ya samaki au kukua mabomba. Maji ambayo huingia kwenye tank ya samaki husababisha tank ya samaki kuongezeka kwa njia ya bomba la kutoka na kurudi kwenye chujio cha mitambo, hivyo kukamilisha mzunguko.

   Mpangilio huu, kama ilivyoelezwa katika chapisho hili, inaitwa “Kielelezo 8” kubuni kwa sababu ya njia ya maji. Mpangilio huu unahakikisha kwamba maji yaliyochujwa huingia ndani ya tank ya samaki na mabomba ya kukua, wakati tu kutumia pampu moja. Hakuna haja ya kuweka chini ya sump kuliko kitengo kingine, na kufanya kubuni hii iwezekanavyo kutumia kwenye sakafu zilizopo za saruji au juu ya paa. Vipengele vyote viko katika ngazi nzuri ya kufanya kazi kwa mkulima bila kuinama au kutumia ngazi. Aidha, kubuni kikamilifu hutumia ukubwa wa chombo cha IBC ili kuhakikisha nafasi ya kutosha kwa samaki. Upungufu mmoja ni kwamba mchanganyiko wa sump/biofilter hufanya kazi ili kuondokana na mkusanyiko wa virutubisho wa maji kufikia mabomba ya kukua, na wakati huo huo, anarudi maji kwa samaki kabla ya maji kukamilika kabisa kwa virutubisho. Hata hivyo, dilution kidogo inasimamiwa na kudhibiti mtiririko wa bidirectional kuacha sump/biofilter na, kwa ujumla, ina athari kidogo juu ya ufanisi wa mfumo huu kwa sababu ya faida zinazotolewa. Kwa ujumla, pampu inarudi asilimia 80 ya maji kwenye mizinga ya samaki na asilimia 20 iliyobaki kwenye vitanda vya kukua au mifereji, na hii inaweza kudhibitiwa na valve.

   Uchujaji wa mitambo na kibiolojia

   Kujitolea filtration ni muhimu sana katika vitengo vyote vya NFT na DWC. Ingawa kati katika mbinu ya kitanda cha vyombo vya habari hutumika kama biofilter na chujio cha mitambo, mbinu za NFT na DWC hazina anasa hii. Kwa hiyo, aina zote mbili za filters zinahitajika kujengwa kwa makusudi: kwanza, mtego wa kimwili kukamata taka imara, na kisha chujio cha kibiolojia kwa nitrification. Kama ilivyoelezwa katika Sehemu ya 4.3, kuna aina nyingi za filters mitambo, na NFT na DWC vitengo kuhitaji wale katika mwisho juu ya wigo ilivyoainishwa humo. Miundo iliyoelezwa katika Kiambatisho 8 hutumia chujio cha swirl cha mitambo ili mtego taka za chembe, na venting mara kwa mara ya yabisi zilizokamatwa Wakati wa kuondoka kwenye chujio cha swirl, maji hupita kupitia skrini ya ziada ya mesh ili mtego wa yabisi yoyote iliyobaki na kisha kufikia biofilter. Biofilter ni vizuri oksijeni na mawe ya hewa na ina vyombo vya habari biofiltration, kwa kawaida Bioballs®, nylon mitego au chupa kofia, ambapo bakteria nitrifying kubadilisha taka kufutwa. Kwa uchafuzi wa kutosha, vitengo vyote vya NFT na DWC vingeziba, kuwa na anoxic na kuonyesha hali mbaya ya kukua kwa mimea na samaki sawa.

   Nutrient filamu mbinu kukua mabomba, ujenzi na kupanda

   Kufuatia kutoka mbinu filtration ilivyoelezwa hapo juu, NFT basi inaajiri matumizi ya mabomba ya plastiki kuweka nje usawa kukua mboga kwa kutumia maji ya aquaponic (Kielelezo 4.62). Ikiwezekana, tumia mabomba ya sehemu ya mstatili na upana mkubwa kuliko urefu, ambayo ni ya kawaida kati ya wakulima wa hydroponic. Sababu iko katika filamu kubwa ya maji ambayo inapiga mizizi na upeo wa kuongeza matumizi ya virutubisho na ukuaji wa mimea. Moja ya faida ya NFT ni kwamba mabomba yanaweza kupangwa kwa mifumo mingi, zaidi ya upeo wa chapisho hili, na inaweza kutumia nafasi ya wima, kuta na ua, na balconies ya juu (Mchoro 4.63).

   

   Maji hupigwa kutoka kwa biofilter kwenye kila bomba la hydroponic na mtiririko mdogo sawa na kujenga mkondo usiojulikana wa maji ya maji yenye matajiri ya virutubisho yanayotembea chini. Mabomba ya kukua yana mashimo kadhaa juu ya bomba ambayo mimea huwekwa. Kama mimea inapoanza kula maji yenye virutubisho kutoka kwenye mkondo, huanza kuendeleza mifumo ya mizizi ndani ya mabomba ya kukua. Wakati huo huo, shina zao na majani hukua nje na kuzunguka mabomba. Filamu isiyojulikana ya maji chini ya kila bomba inahakikisha kwamba mizizi hupata kiasi kikubwa cha oksijeni kwenye eneo la mizizi pamoja na unyevu na lishe. Kuweka mkondo usiojulikana inaruhusu mizizi kuwa na uso mkubwa wa kubadilishana hewa. Mtiririko wa maji kwa kila bomba la kukua haipaswi kuwa zaidi ya lita 1-2/min. Kiwango cha mtiririko kinasimamiwa kutoka kwa valve ya Y, na mtiririko wote wa maji ulirudi kwenye tank ya samaki.

   Kukua sura na ukubwa wa bomba

   Ni busara kuchagua bomba na kipenyo bora kwa aina ya mimea iliyopandwa. Mabomba yenye sehemu ya mraba ni bora, lakini mabomba ya pande zote ni ya kawaida na yanakubalika kabisa. Kwa mboga kubwa za matunda, kipenyo cha sentimita 11 kinakua mabomba huhitajika wakati mboga za kijani na mboga ndogo na raia ndogo za mizizi zinahitaji tu mabomba yenye kipenyo cha 7.5 cm. Kwa polyculture ndogo (kukua aina nyingi za mboga) mabomba ya kipenyo cha sentimita 11 inapaswa kutumika (Mchoro 4.64).

   

   Hii inepuka mapungufu ya uteuzi wa mimea kwa sababu mimea midogo inaweza daima kupandwa katika mabomba makubwa, ingawa kutakuwa na sadaka katika kupanda wiani. Mimea yenye mifumo mingi ya mizizi, ikiwa ni pamoja na mimea ya zamani ya kukomaa, inaweza kuziba mabomba madogo na kusababisha kuongezeka na hasara za maji. Kuwa kukumbuka hasa nyanya na mint, kama mifumo yao ya mizizi mikubwa inaweza kuziba kwa urahisi hata mabomba makubwa.

   Urefu wa bomba unaokua unaweza kuwa popote kati ya m 1 na 12 Katika mabomba ya muda mrefu zaidi ya m 12, upungufu wa virutubisho unaweza kutokea katika mimea kuelekea mwisho wa mabomba kwa sababu mimea ya kwanza tayari imevua virutubisho. Mteremko wa urefu wa 1 cm/m wa bomba unahitajika ili kuhakikisha maji inapita kupitia bomba nzima kwa urahisi. Mteremko unadhibitiwa kwa kutumia shims (wedges) upande wa mbali na tank ya samaki.

   Mabomba ya PVC yanapendekezwa kwa sababu kwa kawaida hupatikana na ni gharama nafuu. Mabomba nyeupe yanapaswa kutumika kama rangi inavyoonyesha mionzi ya jua, na hivyo kuweka ndani ya mabomba ya baridi. Vinginevyo, mabomba ya mraba au mstatili wa hydroponic yenye vipimo 10 cm upana × 7 cm urefu hupendekezwa. Mabomba ya hydroponic ya kitaalamu kwa wakulima wa kibiashara ni kawaida sura hii, na wakulima wengine hutumia machapisho ya uzio

   Kupanda ndani ya mabomba ya kukua

   Mashimo yaliyopigwa ndani ya bomba la hydroponic inapaswa kuwa na kipenyo cha 7-9 cm, na inapaswa kufanana na ukubwa wa vikombe vya wavu zilizopo. Kuna lazima iwe chini ya cm 21 kati ya katikati ya kila shimo kupanda kuruhusu kutosha kupanda nafasi kwa ajili ya wiki majani na mboga kubwa (Takwimu 4.65 na 4.66).

   

   Kila mbegu huwekwa kwenye kikombe cha plastiki cha wavu, ambacho kinawekwa ndani ya bomba la kukua. Hii hutoa msaada wa kimwili kwa mmea. Vikombe vya wavu vinajazwa na vyombo vya habari vya jumla vya hydroponic (changarawe ya volkeno, rockwool au LECA) karibu na mbegu. Ikiwa unataka, urefu wa 5-10 cm wa bomba la PVC 5 cm unaweza kuwekwa ndani ya kikombe cha wavu kama usawa zaidi na msaada kwa mmea. Maagizo ya upandaji wa kina yanajumuishwa katika Kiambat

   Ikiwa vikombe vya plastiki vya wavu hazipatikani au ni gharama kubwa sana, inawezekana kutumia vikombe vya kawaida vya kunywa plastiki. Fuata utaratibu wa upandaji kama ilivyoainishwa katika aya iliyotangulia kuhakikisha kuongeza mashimo mengi kwenye kikombe cha kunywa plastiki ili mizizi iwe na upatikanaji mwingi ndani ya bomba la kukua. Wakulima wengine wamekuwa na mafanikio na povu rahisi, wazi kiini kusaidia mimea ndani ya bomba kukua. Ikiwa hakuna chaguo hizi zinazopatikana au zinahitajika, inawezekana kupandikiza miche moja kwa moja kwenye mabomba, hasa mabomba ya mstatili (Mchoro 4.67).

   

   Miche inaweza kupandwa na kati yao ya kuota, ambayo itaosha ndani ya mfumo au mizizi inaweza kusafishwa kwa makini, ambayo inaendelea kati ya mfumo lakini inaweza kuongeza matatizo ya kupandikiza. Hata hivyo, ni vyema kutumia vikombe vya wavu vilivyojaa vyombo vya habari.

   Wakati wa kupanda miche ndani ya bomba, hakikisha mizizi inaweza kugusa mkondo wa maji chini ya bomba. Hii itahakikisha kwamba miche michache haipatikani. Vinginevyo, wicks inaweza kuongezwa kuwa uchaguzi katika mkondo wa maji. Aidha, ni vyema kumwagilia miche na maji ya aquaponic wiki moja kabla ya kuwapandikiza kwenye kitengo. Hii itasaidia kupunguza dhidi ya mshtuko wa kupandikiza kwa mimea kama wanavyozoea maji mapya.

   *Chanzo: Shirika la Chakula na Kilimo la Umoja wa Mataifa, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus na Alessandro Lovatelli, Ndogo aquaponic uzalishaji wa chakula, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Imetolewa kwa ruhusa. *

5. Uteuzi wa tovuti

   Original publication 2014 · Ilichapishwa kwanza kwenye FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Uchaguzi wa tovuti ni kipengele muhimu ambacho kinapaswa kuchukuliwa kabla ya kufunga kitengo cha aquaponic. Sehemu hii kwa ujumla inahusu vitengo vya aquaponic vilivyojengwa nje bila chafu. Hata hivyo, kuna maoni mafupi kuhusu greenhouses na miundo ya wavu ya shading kwa vitengo vingi. Ni muhimu kukumbuka kuwa baadhi ya vipengele vya mfumo, hasa vyombo vya habari vya maji na mawe, ni nzito na vigumu kuhamia, hivyo ni muhimu kujenga mfumo katika eneo lake la mwisho. Maeneo yaliyochaguliwa yanapaswa kuwa juu ya uso ulio imara na kiwango, katika eneo ambalo linalindwa kutokana na hali ya hewa kali lakini linaonekana kwa jua kubwa.

   Utulivu

   Hakikisha kuchagua tovuti ambayo imara na kiwango. Baadhi ya vipengele vikuu vya mfumo wa aquaponic ni nzito, na kusababisha hatari ya uwezekano wa miguu ya mfumo unaoingia chini. Hii inaweza kusababisha kuvuruga mtiririko wa maji, mafuriko au kuanguka kwa janga. Kupata kiwango zaidi na ardhi imara inapatikana. Slabs halisi ni mzuri, lakini usiruhusu vipengele vingine kuzikwa, ambayo inaweza kusababisha hatari za kupungua. Ikiwa mfumo umejengwa kwenye udongo, ni muhimu kutengeneza udongo na kuweka nyenzo ili kupunguza magugu. Aidha, fanya saruji au saruji vitalu chini ya miguu ya vitanda kukua ili kuboresha utulivu. Mara nyingi mawe ya mawe hutumiwa kupima na kuimarisha maeneo ya udongo. Aidha, ni muhimu kuweka mizinga ya samaki kwenye msingi; hii itasaidia kutoa utulivu, kulinda tank, kuruhusu mabomba na mifereji ya maji kwenye chini ya tank, na kuitenga kwa joto kutoka chini.

   Mfiduo wa upepo, mvua na theluji

   Hali mbaya ya mazingira inaweza kusisitiza mimea na kuharibu miundo (Kielelezo 4.14). Upepo mkali unaweza kuwa na athari mbaya sana juu ya uzalishaji wa mimea na inaweza kusababisha uharibifu wa shina na sehemu za uzazi. Aidha, mvua kali inaweza kuharibu mimea na kuharibu mifuko ya umeme isiyozuiliwa. Kiasi kikubwa cha mvua kinaweza kuondokana na maji yenye virutubisho, na inaweza mafuriko ya mfumo ikiwa hakuna utaratibu wa kufurika unaounganishwa kwenye kitengo. Theluji husababisha matatizo sawa na mvua nzito, na tishio lililoongezwa la uharibifu wa baridi. Inashauriwa kuwa mfumo uwe katika eneo la ulinzi wa upepo. Ikiwa mvua nzito ni ya kawaida, inaweza kuwa na thamani ya kulinda mfumo na nyumba ya hoop ya plastiki, ingawa hii haiwezi kuwa muhimu katika maeneo yote.

   

   Mfiduo wa jua na kivuli

   Jua ni muhimu kwa mimea, na kwa hiyo, mimea inahitaji kupokea kiasi kikubwa cha jua wakati wa mchana. Mimea mingi ya kawaida ya aquaponics inakua vizuri katika hali kamili ya jua; hata hivyo, ikiwa jua ni kali sana, muundo rahisi wa kivuli unaweza kuwekwa juu ya vitanda vya kukua. Baadhi ya mimea nyeti nyeti, ikiwa ni pamoja na lettuce, wiki ya saladi na baadhi ya kabichi, itapiga jua sana, kwenda kwenye mbegu na kuwa na uchungu na usiofaa. Mimea mingine ya kitropiki ilichukuliwa na sakafu ya jungle kama vile manjano na mapambo fulani yanaweza kuonyesha kuchoma majani wakati wa jua nyingi, na hufanya vizuri zaidi na kivuli fulani. Kwa upande mwingine, bila jua haitoshi, mimea mingine inaweza kuwa na viwango vya ukuaji wa polepole. Hali hii inaweza kuepukwa kwa kuweka kitengo cha aquaponic mahali pa jua. Ikiwa eneo la shady ni eneo pekee linalopatikana, inashauriwa kuwa aina za kuvumilia kivuli zipandwe.

   Mifumo inapaswa kuundwa ili kutumia faida ya jua kusafiri kutoka mashariki hadi magharibi kupitia anga. Kwa ujumla, vitanda vya kukua vinapaswa kupangwa kwa nafasi kama vile upande mrefu zaidi ni kwenye mhimili wa kaskazini-kusini. Hii inafanya matumizi mazuri zaidi ya jua wakati wa mchana. Vinginevyo, ikiwa mwanga mdogo unapendelea, uelekeze vitanda, mabomba na mifereji inayofuata mhimili wa mashariki-magharibi. Pia fikiria wapi na wakati kuna vivuli vinavyovuka tovuti iliyochaguliwa. Kuwa makini katika utaratibu wa mimea kama vile hawana kivuli kisichojulikana. Hata hivyo, inawezekana kutumia mimea mirefu, inayopenda jua kwa kivuli cha chini, mimea nyepesi kutoka jua kali la mchana kwa kuweka mimea mirefu upande wa magharibi au kwa kubadilisha hizo mbili katika usambazaji uliotawanyika.

   

   Tofauti na mimea, samaki hawana haja ya jua moja kwa moja. Kwa kweli, ni muhimu kwa mizinga ya samaki kuwa katika kivuli. Kwa kawaida, mizinga ya samaki inafunikwa na nyenzo za shading zinazoondolewa ambazo zimewekwa juu ya tank (Mchoro 4.15). Hata hivyo, inapowezekana, ni bora kutenganisha mizinga ya samaki kwa kutumia muundo tofauti wa shading. Hii itazuia ukuaji wa mwani (angalia Sura ya 3) na itasaidia kudumisha joto la maji imara wakati wa mchana. Pia ni muhimu kuzuia majani na uchafu wa kikaboni kuingia kwenye mizinga ya samaki, kama jambo la jani linalooza linaweza kuharibu maji, kuathiri kemia ya maji na mabomba ya kuziba. Labda kupata mfumo mbali na mimea overhanging au kuweka tank kufunikwa na screen. Aidha, mizinga ya samaki ni hatari kwa wadudu. Kwa kutumia kivuli mitego, tarps au uchunguzi nyingine juu ya mizinga ya samaki kuzuia yote ya vitisho hivi.

   Huduma, ua na urahisi wa upatikanaji

   Katika uteuzi wa tovuti, ni muhimu kuzingatia upatikanaji wa huduma. Maduka ya umeme yanahitajika kwa pampu za maji na hewa. Maduka haya yanapaswa kuzingirwa kutoka kwa maji na vifaa vya kifaa cha sasa (RCD) ili kupunguza hatari ya mshtuko wa umeme; adaptors za RCD zinaweza kununuliwa kutoka maduka ya vifaa vya kawaida. Aidha, chanzo cha maji kinapaswa kupatikana kwa urahisi, ikiwa ni maji ya manispaa au vitengo vya kukusanya mvua. Vile vile, fikiria mahali ambapo majivu yoyote kutoka kwenye mfumo yangeenda. Ingawa maji yenye ufanisi sana, mifumo ya aquaponic mara kwa mara inahitaji mabadiliko ya maji, na filters na clarifiers zinahitaji kusafishwa. Ni rahisi kuwa na mimea ya udongo iko karibu ambayo ingefaidika na maji haya. Mfumo unapaswa kuwepo ambapo ni rahisi kwa upatikanaji wa kila siku kwa sababu ufuatiliaji wa mara kwa mara na kulisha kila siku huhitajika. Hatimaye, fikiria ikiwa ni muhimu uzio sehemu nzima. Wakati mwingine ua huhitajika kuzuia wizi na uharibifu, wadudu wa wanyama na kanuni za usalama wa chakula.

   masuala maalum: aquaponics ya paa

   

   Vipande vya gorofa mara nyingi hufaa maeneo ya aquaponics kwa sababu ni ngazi, imara, inayoonekana kwa jua na haijatumiwa tayari kwa kilimo (Takwimu 4.16-4.18). Hata hivyo, wakati wa kujenga mfumo juu ya paa ni muhimu kuzingatia uzito wa mfumo, na kama paa inaweza kuunga mkono. Ni muhimu kushauriana na mbunifu au mhandisi wa kiraia kabla ya kujenga mfumo wa paa. Kwa kuongeza, hakikisha kwamba vifaa vinaweza kusafirishwa kwa usalama na kwa ufanisi kwenye tovuti ya paa.

   

   Vitalu vya kijani na miundo ya wavu

   Greenhouses si muhimu kwa vitengo vidogo vya aquaponic, lakini inaweza kuwa na manufaa katika kupanua msimu wa kukua katika baadhi ya mikoa (Takwimu 4.19 na 4.20). Hii ni kweli hasa katika mikoa ya baridi na ya baridi duniani kote, kama greenhouses inaweza kutumika kudumisha joto la maji ya joto wakati wa miezi ya baridi, na hivyo kuruhusu uzalishaji wa mwaka mzima.

   

   Chafu ni muundo wa chuma, mbao au plastiki ya sura ambayo inafunikwa na nylon ya uwazi, plastiki au kioo. Madhumuni ya muundo huu ni kuruhusu jua (mionzi ya jua) kuingia chafu na kisha mtego hivyo huanza kupasha hewa ndani ya chafu. Kama jua linapoanza kuweka, joto huhifadhiwa katika chafu na paa na kuta, kuruhusu joto la hewa la joto na imara zaidi wakati wa kipindi cha saa 24. Greenhouses hutoa ulinzi wa jumla wa mazingira kutoka upepo, theluji na mvua nzito. Greenhouses huongeza msimu wa kukua kwa kubakiza joto la jua, lakini pia linaweza kuchomwa moto kutoka ndani. Greenhouses inaweza kuweka mbali wanyama na wadudu wengine, na kutumika kama baadhi ya usalama dhidi ya wizi. Greenhouses ni vizuri kufanya kazi wakati wa msimu wa baridi, na kutoa mkulima na ulinzi kutoka hali ya hewa. Muafaka wa chafu unaweza kutumika kusaidia mimea ya kupanda au kunyongwa nyenzo za kivuli. Pamoja, faida hizi za matokeo ya chafu katika uzalishaji wa juu na katika msimu wa kupanuliwa.

   Hata hivyo, faida hizi zinahitaji kuwa na usawa dhidi ya kutokuwepo kwa greenhouses. Gharama ya mji mkuu wa awali kwa chafu inaweza kuwa ya juu kulingana na kiwango cha teknolojia na kisasa kinachohitajika. Greenhouses pia zinahitaji gharama za ziada za uendeshaji kwa sababu mashabiki wanahitajika kuunda mzunguko wa hewa ili kuzuia hali ya joto na ya juu. Magonjwa mengine na wadudu ni ya kawaida zaidi katika greenhouses na wanahitaji kusimamiwa ipasavyo (yaani matumizi ya nyavu za wadudu kwenye milango na madirisha), ingawa mazingira yaliyofungwa yanaweza kupendelea matumizi ya udhibiti fulani wa wadudu.

   

   Katika baadhi ya mikoa ya kitropiki, nyumba za wavu zinafaa zaidi kuliko greenhouses za kawaida zinazofunikwa na plastiki ya polyethilini au kioo Hii ni kwa sababu hali ya hewa ya joto katika kitropiki au subtropics huongeza haja ya uingizaji hewa bora ili kuepuka joto la juu na unyevu. Nyumba za wavu zinajumuisha sura juu ya vitanda vya kukua ambavyo vinafunikwa na kuunganisha mesh kando ya kuta nne na paa la plastiki juu. Paa la plastiki ni muhimu hasa kuzuia mvua kuingia, hasa katika maeneo yenye misimu makali ya mvua, kwani vitengo vinaweza kufurika katika suala la siku. Nyumba za wavu hutumiwa kuondoa tishio la wadudu wengi wenye noxious wanaohusishwa na kitropiki, pamoja na ndege na wanyama wakubwa. Ukubwa bora wa mesh kwa kuta nne hutegemea wadudu wa ndani. Kwa wadudu kubwa, ukubwa wa mesh lazima uwe 0.5 mm. Kwa ndogo, ambayo mara nyingi ni vectors ya magonjwa ya virusi, ukubwa wa mesh unapaswa kuwa mzito (yaani mesh 50). Nyumba za wavu zinaweza kutoa kivuli kama jua ni kali sana. Vifaa vya kawaida vya kivuli vinatofautiana kutoka asilimia 25 hadi 60 ya jua.

   *Chanzo: Shirika la Chakula na Kilimo la Umoja wa Mataifa, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus na Alessandro Lovatelli, Ndogo aquaponic uzalishaji wa chakula, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Imetolewa kwa ruhusa. *

6. Mbinu ya kitanda cha vyombo vya habari

   Original publication 2014 · Ilichapishwa kwanza kwenye FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Vitengo vya kitanda vilivyojaa vyombo vya habari ni kubuni maarufu zaidi kwa aquaponics ndogo. Njia hii inapendekezwa sana kwa mikoa mingi inayoendelea. Miundo hii ni ya ufanisi na nafasi, ina gharama ya chini ya awali na inafaa kwa Kompyuta kwa sababu ya unyenyekevu wao. Katika vitengo vya kitanda vya vyombo vya habari, kati hutumiwa kusaidia mizizi ya mimea na pia kazi sawa za kati kama chujio, mitambo na kibaiolojia. Kazi hii mara mbili ni sababu kuu kwa nini vitengo vya kitanda vya vyombo vya habari ni rahisi; sehemu zifuatazo zinaonyesha jinsi mbinu za NFT na DWC zote zinahitaji vipengele vilivyotengwa na ngumu zaidi vya filtration. Hata hivyo, mbinu ya kitanda cha vyombo vya habari inaweza kuwa isiyo na nguvu na ya gharama kubwa kwa kiwango kikubwa. Vyombo vya habari vinaweza kufungwa ikiwa samaki wanaohifadhi huzidi uwezo wa kubeba vitanda, na hii inaweza kuhitaji filtration tofauti. Uvukizi wa maji ni wa juu katika vitanda vya vyombo vya habari na eneo zaidi la uso lililo wazi kwa jua. Baadhi ya vyombo vya habari ni nzito sana.

   Kuna miundo mingi ya vitanda vya vyombo vya habari, na hii labda ni mbinu inayoweza kubadilika zaidi. Kwa mfano, Bumina ni mbinu ya aquaponic inayotumiwa nchini Indonesia ambayo inatumia vitanda vingi vya vyombo vya habari vilivyounganishwa na tank ya samaki ya chini (Sehemu ya 9.4.3). Aidha, vifaa vya recycled urahisi repurposed kushikilia vyombo vya habari na samaki.

   Mienendo ya mtiririko wa maji

   Kielelezo 4.50 kinaonyesha vipengele vikuu vya mfumo wa aquaponic kwa kutumia vitanda vya vyombo vya habari, ikiwa ni pamoja na tank ya samaki, vitanda vya vyombo vya habari, tank ya sump na pampu ya maji, pamoja na vitalu halisi vya msaada. Ni rahisi kuelewa kwa kufuata mtiririko wa maji kupitia mfumo. Maji hutoka kwa mvuto kutoka kwenye tank ya samaki, kupitia chujio rahisi cha mitambo na kwenye vitanda vya vyombo vya habari. Hizi vitanda vyombo vya habari ni kamili ya porous biofilter vyombo vya habari kwamba hutumika kama wote mitambo na kibaiolojia filter na eneo kwa ajili ya mineralization. Vitanda hivi vyote huwa na koloni ya bakteria ya nitrifying pamoja na kutoa nafasi kwa mimea kukua. Wakati wa kuondoka vitanda vya vyombo vya habari, maji husafiri chini ya tank ya sump, tena kwa mvuto. Kwa hatua hii, maji ni kiasi bure ya taka imara na kufutwa. Hatimaye, maji haya safi yanapigwa nyuma kwenye tank ya samaki, ambayo husababisha kiwango cha maji kuongezeka na kuongezeka zaidi kutoka kwenye tank ya samaki tena kwenye vitanda vya vyombo vya habari, kukamilisha mzunguko. Baadhi ya vitanda vya vyombo vya habari vimeundwa kwa mafuriko na kukimbia, ambayo ina maana kwamba kiwango cha maji kinaongezeka hadi hatua fulani na kisha hutoka kabisa. Hii inaongeza oksijeni kwenye mizizi ya mimea na misaada katika biofiltration ya amonia. Mbinu nyingine za umwagiliaji wa vyombo vya habari hutumia mtiririko wa maji mara kwa mara, ama kuingia upande mmoja wa kitanda na kuacha nyingine, au kusambazwa kwa njia ya safu ya umwagiliaji wa mvua.

   

   Ujenzi wa kitanda cha habari

   Vifaa

   Vyombo vya habari vinaweza kufanywa kutoka kwa plastiki, fibregass au sura ya mbao yenye mpira wa maji au sheeting ya polyethilini kwenye msingi na ndani ya kuta. Vitanda vya vyombo vya habari maarufu zaidi vya “kufanya-mwenyewe” (DIY) vinafanywa kutoka kwa vyombo vya plastiki, IBC zilizobadilishwa au hata bathtubs za zamani (Mchoro 4.51).

   

   Inawezekana kutumia yote yaliyo hapo juu kama vitanda na aina nyingine za mizinga kwa muda mrefu kama wanakidhi mahitaji haya yafuatayo:

   • nguvu ya kutosha kushikilia maji na vyombo vya habari vya kukua bila kuvunja;

   • uwezo wa kukabiliana na hali ngumu ya hali ya hewa;

   • iliyofanywa kwa vifaa vya chakula ambavyo ni salama kwa samaki, mimea na bakteria;

   • inaweza kushikamana kwa urahisi na vipengele vingine vya kitengo kupitia sehemu rahisi za mabomba;

   na

   • inaweza kuwekwa karibu na vipengele vingine vya kitengo.

   Sura

   Standard sura ya vitanda vyombo vya habari - mstatili, upana wa mita 1 na urefu wa 1-3 m vitanda kubwa inaweza kutumika/viwandani, lakini wanahitaji msaada wa ziada (yaani vitalu halisi) ili kushikilia uzito wao. Aidha, vitanda vya muda mrefu vinaweza kuwa na mgawanyo usio sawa wa yabisi ambayo huwa na kujilimbikiza kwenye pembe ya maji, na kuongeza hatari ya matangazo ya anaerobic. Vitanda haipaswi kuwa pana sana kwamba mkulima/operator hawezi kufikia kote, angalau nusu ya njia.

   Kina

   Vyombo vya habari kitanda kina ni muhimu kwa sababu udhibiti kiasi cha mizizi kiasi nafasi katika kitengo ambayo huamua aina ya mboga ambayo inaweza kupandwa. Kama kuongezeka kubwa matunda mboga kama vile nyanya, okra au kabichi, kitanda vyombo vya habari wanapaswa kuwa na kina cha 30 cm, bila ambayo mboga kubwa bila kuwa na kutosha mizizi nafasi, bila uzoefu mizizi matting na upungufu madini, na ingekuwa pengine kupindua juu (Kielelezo 4.52).

   

   Mboga ndogo ya majani ya kijani yanahitaji tu 15-20 cm ya kina cha vyombo vya habari, na kuwafanya uchaguzi mzuri ikiwa ukubwa wa kitanda cha vyombo vya habari ni mdogo. Hata hivyo, baadhi ya majaribio yameonyesha kuwa hata mazao makubwa yanaweza kupandwa katika vitanda visivyojulikana ikiwa viwango vya virutubisho vinatosha.

   Uchaguzi wa kati

   Vyombo vyote vya habari vinavyotumika vitakuwa na vigezo kadhaa vya kawaida na muhimu. Kati inahitaji kuwa na eneo la uso wa kutosha huku likibaki likiwezekana kwa maji na hewa, hivyo kuruhusu bakteria kukua, maji yatiririke na mizizi ya mimea kupumua. Ya kati lazima iwe inert, sio vumbi, na isiyo ya sumu, na lazima iwe na pH ya neutral ili usiathiri ubora wa maji. Ni muhimu kuosha kati kabisa kabla ya kuiweka ndani ya vitanda, hasa changarawe ya volkano ambayo ina vumbi na chembe ndogo. Chembe hizi zinaweza kuziba mfumo na uwezekano wa kuharibu gills za samaki. Hatimaye, ni muhimu kufanya kazi na nyenzo ambazo ni vizuri kwa mkulima. Vigezo hivi muhimu ni hapa chini:

   • eneo kubwa la ukuaji wa bakteria;

   • neutral pH na inert (maana ya kati si leach nje dutu yoyote uwezekano wa sumu);

   • mali nzuri ya mifereji ya maji;

   • rahisi kufanya kazi na;

   • nafasi ya kutosha kwa hewa na maji kuingia ndani ya kati;

   • inapatikana na gharama nafuu;

   na

   • uzito wa mwanga, ikiwa inawezekana.

   Vyombo kadhaa vya habari vinavyokutana na vigezo vinajadiliwa ni pamoja na

   Volkeno changarawe (tuff)

   

   Changarawe ya volkeno ni kati maarufu zaidi ya kutumia kwa vitengo vya kitanda vya vyombo vya habari na inashauriwa ambapo inapatikana (Kielelezo 4.53). Sifa tatu bora za changarawe za volkeno ni kwamba ina eneo la juu sana kwa uwiano wa kiasi, inaweza kuwa nafuu na rahisi kupata, na ni karibu na inert ya kemikali. Changarawe ya volkeno ina eneo la uso kwa kiasi uwiano wa karibu 300 m2/m3, kulingana na ukubwa wa chembe, ambayo hutoa nafasi ya kutosha kwa bakteria kutawala. Changarawe ya volkeno ni mengi katika maeneo mengi duniani kote. Mara baada ya kuosha vumbi na uchafu, changarawe ya volkeno ni karibu kabisa kemikali ajizi, isipokuwa kwa releases ndogo ya microelements kama vile chuma na magnesiamu na ngozi ya phosphate na ions potassium ndani ya miezi michache ya kwanza ya kuanza kitengo. Ukubwa uliopendekezwa wa changarawe ya volkano ni 8-20 mm kwa kipenyo. Changarawe ndogo ni uwezekano wa kuziba na taka imara na changarawe kubwa haitoi eneo la uso au msaada wa mimea kama inavyotakiwa.

   Chokaa

   

   Chokaa haipendekezi kama kati ya kukua, ingawa hutumiwa kawaida (Kielelezo 4.54). Chokaa, mwamba wa sedimentary, hauhitajiki zaidi kuliko vyombo vya habari vingine kwa sababu ina eneo la chini la uso kwa uwiano wa kiasi, ni nzito na sio ajizi. Chokaa kinajumuisha hasa calcium carbonate (CaCO3), ambayo hupasuka katika maji na huathiri ubora wa maji. Chokaa itaongeza KH ya maji, ambayo pia itaongeza pH (angalia Sehemu ya 3.3). Kwa hiyo, nyenzo hii hutumiwa vizuri ambapo vyanzo vya maji ni ndogo sana katika alkalinity au tindikali, kama ilivyo katika maji ya alkali ingekuwa wito kwa marekebisho ya asidi ya mara kwa mara ya

   maji zinazoingia. Hata hivyo, kuongeza ndogo ya chokaa inaweza kusaidia kukabiliana na athari acidifying ya bakteria nitrifying, ambayo inaweza kukabiliana na haja ya buffering mara kwa mara maji katika mifumo vizuri uwiano. Chokaa inaweza kuwa si vizuri kufanya kazi na katika suala la kupanda na kuvuna, na inaweza kupata clogging kama granulometry sahihi si kuchaguliwa. Hata hivyo, mara nyingi ni aina ya gharama nafuu na ya kawaida ya changarawe inapatikana. Chokaa ni kukubalika tu kama kati kama hakuna vyombo vingine vya habari vinavyopatikana, lakini kuwa na ufahamu wa athari zake juu ya ubora wa maji.

   Mwanga kupanua jumla ya udongo

   

   Mwanga kupanua udongo jumla ** (**LECA) lina majani ya udongo yaliyopanuliwa (Mchoro 4.55). Mwanzoni, ilitengenezwa kwa insulation ya mafuta ya paa za ujenzi, lakini hivi karibuni imekuwa kutumika katika hydroponics. Majani haya yana umbo la pande zote na nyepesi sana ikilinganishwa na substrates nyingine.

   Wao ni vizuri sana kufanya kazi na bora kwa uzalishaji wa paa. Eneo la uso la LECA ni karibu 250-300 m2/m3, ambalo ni ndani ya aina ya lengo. Hata hivyo, LECA ni ghali kiasi na haipatikani sana duniani kote. Inakuja katika ukubwa mbalimbali; kwa ajili ya aquaponics ukubwa mkubwa na kipenyo 8-20 mm inashauriwa. Nyenzo hii inaweza kutoa faida zaidi kwa wakulima ikiwa kuna vitanda vya vyombo vya habari vinavyowekwa moja kwa moja kwenye sakafu ya paa (kulingana na kubuni). Jengo hilo linaweza kufaidika na insulation ya ziada, ambayo inaweza kupunguza gharama za baridi/joto za nyumba.

   Uchaguzi mwingine wa vyombo vya habari vinavyowezekana

   Ikiwa vyombo vya habari vilivyoorodheshwa hapo juu hazipatikani, inawezekana kutumia vyombo vingine vya habari. Mbadala ni pamoja na: changarawe ya kitanda cha mto, ambayo kwa kawaida ni chokaa lakini inaweza kuwa na eneo la chini la uso kwa uwiano wa kiasi kulingana na granulometry; pumice (pia rockwool), nyenzo nyeupe/kijivu volkeno pia maarufu kutumika kama kuongezeka kati katika hydroponics; plastiki recycled, ingawa plastiki ikifungwa na inahitaji kuwa uliofanyika iliyokuwa na safu ya changarawe juu; au substrates hai kama vile nyuzi nazi, machujo, Peat moss au Hull mchele, ambayo mara nyingi gharama nafuu lakini hatari ya kuwa anoxic, kuzorota baada ya muda na clogging mfumo. Hata hivyo, substrate ya kikaboni inaweza kutumika kwa muda ndani ya maji ya maji, na mara moja inapoanza kuzorota, vyombo vya habari vinaweza kuondolewa kwenye mfumo, mbolea, na kutumika kama kuongeza udongo muhimu kwa mazao ya udongo. Jedwali 4.1 linafupisha sifa kuu kwa vyombo vyote vya habari vinavyoongezeka hapo juu.

   MEZA 4.1

   Tabia za vyombo vya habari vya kukua tofauti

   Uhamisho wa maji kwa vyombo vya habari

   Kulingana na kati, itachukua asilimia 30-60 ya jumla ya kiasi cha kitanda cha vyombo vya habari. Asilimia hii itasaidia kuamua juu ya ukubwa wa tank ya sump kwa kila kitengo, kwa sababu tank ya sump, angalau sana, itahitaji kushikilia kiasi cha maji kilicho katika vitanda vyote vya vyombo vya habari. Mizinga ya Sump inapaswa kuwa oversized kidogo ili kuhakikisha kuwa daima kuna maji ya kutosha kwa pampu kukimbia bila milele mbio kavu.

   Kwa mfano, kwa kitanda cha vyombo vya habari cha lita 1 000 (vipimo 2 m urefu × 2 m upana × 0.25 m kati kina), kati ya kukua itaondoa lita 300-600 za nafasi hii, na hivyo kiasi cha maji cha kitanda cha vyombo vya habari kitakuwa lita 400-700. Inashauriwa kuwa kiasi cha sump kuwa angalau asilimia 70 ya jumla ya kiasi cha kitanda cha vyombo vya habari. Kwa mfano huu, tank ya sump inapaswa kuwa takriban lita 700.

   Filtration

   Vitanda vya vyombo vya habari hutumikia kama filters yenye ufanisi sana, wote mitambo na kibiolojia. Tofauti na mifumo ya NFT na DWC (kujadiliwa hapa chini), mbinu ya kitanda cha vyombo vya habari hutumia chujio cha mchanganyiko na eneo la kupanda. Aidha, kitanda cha vyombo vya habari hutoa nafasi ya mineralization kutokea, ambayo haipo katika mifumo ya NFT na DWC. Hata hivyo, katika msongamano mkubwa wa kuhifadhi (\ > 15 kg/m3), filtration ya mitambo inaweza kuharibiwa na inaweza kukabiliana na hatari ya kuwa na vyombo vya habari vikwazo na kuzalisha matangazo hatari ya anaerobic.

   Kichujio cha mitambo

   Kitanda cha kujazwa kati kinafanya kazi kama chujio kikubwa cha kimwili, kukamata na zenye taka ya samaki imara na iliyosimamishwa na uchafu mwingine wa kikaboni. Ufanisi wa chujio hiki utategemea ukubwa wa chembe ya kati kwa sababu chembe ndogo zimejaa zaidi na kukamata yabisi zaidi. Aidha, kiwango cha juu cha mtiririko wa maji kinaweza kulazimisha chembe kupitia kitanda cha vyombo vya habari na kuepuka chujio. Baada ya muda, taka zilizokamatwa zimevunjika na kuzalishwa. Mfumo wa uwiano mzuri utachunguza taka zote zinazoingia imara.

   Wakati vitanda vya vyombo vya habari vina ukubwa usiofaa kwa wiani wa kuhifadhi, kitanda cha vyombo vya habari kinaweza kufungwa na yabisi. Hii inaonyesha kosa katika kubuni ya awali wakati uwiano wa kiwango cha kulisha ulitumiwa kusawazisha mfumo. Hali hii inaongoza kwa vitanda vilivyofungwa na taka imara, mzunguko wa maji maskini, maeneo ya anoxic na hali ya hatari. Wakati hii inatokea, kati inahitaji kuosha, ambayo ni kazi kubwa, huharibu mzunguko wa kupanda na inaweza kuvuruga kwa ufupi bakteria ya nitrifying.

   Ili kuepuka hali hii hakikisha kwamba muundo wa awali ulizingatia wiani wa kuhifadhi, utawala wa kulisha, na kutumia uwiano wa kiwango cha kulisha ili kuhesabu eneo linalohitajika la kitanda cha vyombo vya habari. Vinginevyo, kifaa kingine cha kukamata kinaweza kuunganishwa kwenye muundo wa kitengo. Hii pia inapendekezwa ambapo wiani wa kuhifadhi unazidi kilo 15/m3 na/au ikiwa kiwango cha kulisha kina juu ya 50 g/siku kwa kila mita ya mraba ya kitanda cha kukua. Kuna chaguo kadhaa kwa chujio hiki cha ziada cha mitambo. Mbinu ya rudimentary na ya bei nafuu ni kuimarisha sock ya zamani, yatima kwenye bomba ambapo maji kutoka tank ya samaki huingia kitanda cha vyombo vya habari. Chujio hiki rahisi kinaweza kuondolewa kila siku na kuchafuliwa. Njia nyingine zaidi kufafanua ni kuweka 3-5 lita ndoo ndani ya kitanda vyombo vya habari na mashimo kadhaa madogo (6-8 mm) drilled katika nyuso upande (Kielelezo 4.31). Sponges, mitego ya nylon au hata vyombo vya habari vya kukua (changarawe ya volkeno, LECA) inaweza kuunganishwa kwenye mfuko wa wavu wa porous na kuwekwa kwenye ndoo hii. Chujio hiki kitapiga taka imara, na chujio kinaweza kuondolewa mara kwa mara ili kusafishwa na kubadilishwa.

   filtration ya kibiolojia

   Yote ya vyombo vya habari kuongezeka humu ilivyoainishwa na eneo kubwa la uso ambapo bakteria nitrifying inaweza kutawala. Katika miundo yote ya aquaponic, vitanda vya vyombo vya habari vina filtration zaidi ya kibaiolojia kwa sababu ya eneo kubwa la vyombo vya habari ambalo bakteria inaweza kukua. Uwezo wa biofiltration unaweza kuwa mdogo au kupotea ikiwa vitanda vya vyombo vya habari vinakuwa na anoxic, ikiwa joto hupungua au ikiwa ubora wa maji ni duni, lakini kwa ujumla vitanda vya vyombo vya habari vina zaidi ya filtration ya kutosha ya kibiolojia.

   Mineralization

   Baada ya muda, taka imara na kusimamishwa samaki na uchafu mwingine wote ni polepole kuvunjwa na michakato ya kibiolojia na kimwili katika virutubisho rahisi katika mfumo wa molekuli rahisi na ions kwamba mimea inaweza kwa urahisi kunyonya. Ikiwa sludge hujilimbikiza kwenye kitanda cha vyombo vya habari na haitoi, inaweza kuonyesha kwamba mchakato wa mineralization haitoshi. Katika kesi hiyo, mapendekezo ni kutumia ufanisi zaidi wa mitambo na mchakato wa taka iliyochujwa tofauti. Utaratibu huu umeelezwa kwa undani zaidi katika Sehemu ya 4.2.2 na Sura ya 5.

   maeneo matatu ya vitanda vya vyombo vya habari - sifa na taratibu

   Hali ya kitanda cha vyombo vya habari vya mafuriko na kukimbia hujenga maeneo matatu tofauti ambayo yanaweza kuchukuliwa kuwa microenitecturation, ambayo yanafafanuliwa na maudhui yao ya maji na oksijeni. Kila eneo linashikilia kundi tofauti la bakteria, fungi, viumbe vidogo, minyoo, wadudu na crustaceans. Moja ya muhimu zaidi ni bakteria ya nitrifying inayotumiwa kwa biofiltration, lakini kuna aina nyingine nyingi ambazo zote zina jukumu katika kuvunja taka za samaki. Si muhimu kuwa na ufahamu wa viumbe hivi vyote, lakini sehemu hii inaeleza kwa ufupi tofauti kati ya maeneo haya matatu na baadhi ya michakato ya kiikolojia inayotokea katika kila mmoja.

   Eneo la kavu

   Sehemu ya juu ya 2-5 cm ya kitanda ni eneo kavu (Mchoro 4.56). Eneo hili linafanya kazi kama kizuizi cha mwanga, kuzuia mwanga kutoka kupiga maji moja kwa moja ambayo inaweza kusababisha ukuaji wa algal. Pia kuzuia ukuaji wa vimelea na bakteria hatari chini ya shina la mmea, ambayo inaweza kusababisha kuoza kwa collar na magonjwa mengine ya mimea. Sababu nyingine ya kuwa na eneo kavu ni kupunguza uvukizi kutoka vitanda kwa kufunika eneo la mvua kutoka mwanga wa moja kwa moja. Aidha, bakteria yenye manufaa ni nyeti kwa jua moja kwa moja.

   

   eneo kavu/mvua

   Hii ni eneo ambalo lina unyevu na kubadilishana juu ya gesi. Katika mbinu za mafuriko na kukimbia (kujadiliwa hapa chini) hii ni nafasi ya 10-20 cm ambapo kitanda cha vyombo vya habari kinaingilia mafuriko na mifereji ya maji (Mchoro 4.57). Ikiwa haitumii mbinu za mafuriko na kukimbia, eneo hili litakuwa njia ambayo maji inapita kati. Shughuli nyingi za kibiolojia zitatokea katika eneo hili. Maendeleo ya mizizi, makoloni ya bakteria yenye manufaa na viumbe vidogo vyenye manufaa hufanya kazi katika eneo hili. Mimea na wanyama hupokea maji, virutubisho na oksijeni kwa sababu ya interface kati ya hewa na maji.

   

   Mbinu moja ya kawaida ni kuongeza minyoo kwenye kitanda cha vyombo vya habari ambacho kitaishi katika eneo hili kavu/mvua. Vidudu vitachangia kuvunjika kwa taka ya samaki imara na pia watatumia majani yoyote au mizizi. Shughuli hii itazuia taka kutoka kwa kuziba mfumo. Angalia Sehemu 9.1.1 kwa taarifa zaidi kuhusu minyoo na vermicompost.

   Eneo la mvua

   Eneo hili, chini ya 3-5 cm ya kitanda, bado ni mvua ya kudumu. Katika eneo hili, taka ndogo ndogo za chembe hujilimbikiza, na kwa hiyo viumbe vinavyofanya kazi zaidi katika mineralization ziko hapa. Hizi ni pamoja na bakteria ya heterotrophic na viumbe vingine vidogo. Viumbe hivi ni wajibu wa kuvunja taka katika sehemu ndogo na molekuli ambazo zinaweza kufyonzwa na mimea kupitia mchakato wa utengenezaji wa madini.

   Kumwagilia vitanda vya vyombo vya habari

   Kuna mbinu tofauti za kutoa maji kwenye vitanda vya vyombo vya habari, kila mmoja anaweza kuwa muhimu kulingana na upatikanaji wa vifaa vya ndani, kiwango cha teknolojia inayotaka au uzoefu wa waendeshaji. Maji yanaweza kupunguzwa tu kutoka kwenye mabomba ya mashimo yaliyosambazwa kwa usawa katikati; hii ni kubuni inayokubalika kabisa. Wataalamu wengine wameonyesha kuwa miundo ya mtiririko wa mara kwa mara, ambapo kiwango cha maji ndani ya kitanda cha kukua daima ni sawa, kusaidia viwango vya ukuaji sawa vya mimea kama mbinu ngumu zaidi. Mifumo hii ya usambazaji wa maji inaweza kuwa imefungwa na taka imara ya samaki na inapaswa kufutwa mara kwa mara.

   Njia inayoitwa mafuriko na kukimbia, inayojulikana pia kama ebb-na-mtiririko, inaweza kutumika ambapo mfumo wa mabomba husababisha vitanda vya vyombo vya habari kufurika na maji kutoka kwenye tank ya samaki na kisha kukimbia tena kwenye tank ya sump. Hii inafanywa kwa njia ya autosiphons au kusukumia wakati. Mchanganyiko huu kati ya mafuriko na kukimbia huhakikisha kwamba mimea ina virutubisho safi na mtiririko wa hewa wa kutosha katika eneo la mizizi. Hii kwa hiyo hujaza viwango vya oksijeni kwa mimea na bakteria. Pia inahakikisha kwamba unyevu wa kutosha uko kitandani wakati wote hivyo bakteria wanaweza kustawi katika hali zao bora. Kawaida, mifumo hii inapita kupitia mzunguko kamili mara 1-2 kila saa, lakini mifumo mingine ya mafanikio huzunguka mara 3-4 kwa siku. Miundo ya mafuriko na ya kukimbia sio mbinu pekee za vitanda vya vyombo vya habari, na kusimamia mzunguko wa mtiririko wa maji inaweza kuwa ya kuvunja moyo na ya muda kwa waendeshaji wa novice.

   Chapisho hili linazungumzia kwa ufupi mbinu mbili maarufu za mafuriko na kukimbia kitanda, ingawa njia nyingine, kama vile siphon iliyopigwa, zipo na ni somo la utafiti wa sasa.

   Bell siphon

   Siphon ya kengele ni aina ya autosiphon ambayo hutumia sheria chache za kimwili za hydrodynamics na inaruhusu kitanda cha vyombo vya habari kuwa na mafuriko na kukimbia moja kwa moja, mara kwa mara, bila timer (Mchoro 4.58). Hatua, muda na mafanikio ya mwisho ya siphon hutegemea kiwango cha mtiririko wa maji ndani ya kitanda, ambacho ni mara kwa mara. Siphons ya Bell inaweza hata kuwa finicky na inahitaji tahadhari.

   

   Mienendo ya mtiririko wa maji

   Maji inapita ndani ya kitanda kila kukua kwa kiwango cha mtiririko wa mara kwa mara. Kama maji yanajaza kitanda cha kukua kinafikia juu ya standpipe, na huanza kupungua kupitia standpipe nyuma kwenye tank ya sump. Bila sehemu ya kengele ya siphon ya kengele, hii ingekuwa na hali ya urefu wa maji mara kwa mara. Badala yake, kama maji yanaendelea kuanguka kwa njia ya standpipe, kengele, ambayo inakaa juu ya kitu cha standpipe kama kofia, hufanya kama lock ya hewa na hutoa athari ya siphon. Mchuzi huu ndani ya kengele huanza siphon. Mara baada ya kuanza, maji yote kutoka kitanda huanza haraka kuvuta chini ya standpipe kama kengele inaendelea muhuri wake wa hewa. Kuondoa kwa njia ya standpipe ni kasi zaidi kuliko uingizaji wa mara kwa mara kutoka kwenye tank ya samaki. Wakati maji katika kitanda cha kukua hupungua njia yote chini, hewa huingia chini ya kengele na mara moja huacha siphon. Maji kisha polepole hujaza nyuma na kurudia mzunguko mzima tena kuendelea. Angalia sehemu ya Reading Zaidi ya mwisho wa chapisho hili kwa taarifa zaidi juu ya siphons kengele.

   Sehemu kuu za siphon ya kengele

   Sehemu kuu tatu za siphon ya kengele ni ilivyoelezwa hapo chini. Kumbuka kuwa maelekezo ya kina ya kuelewa, kujenga na kuboresha siphons za kengele, pamoja na picha za vipengele hivi, zinaweza kupatikana katika Kiambatisho 8. Vipimo vya standpipe, kengele na walinzi wa vyombo vya habari hutegemea kabisa ukubwa wa kitanda cha kukua na kiwango cha mtiririko wa maji. Vipimo hivi hutolewa kwa miundo ya aquaponic iliyoelezwa katika chapisho hili kwa kitanda cha vyombo vya habari cha 1-3 m2 na kina cha vyombo vya habari cha cm 30, na kiwango cha mtiririko wa maji cha lita 200-500/h kwa kila kitanda. Kwa vitanda vikubwa vya kukua, vipengele vyote vingekuwa vikubwa.

   Standpipe - Standpipe inajengwa kwa bomba la PVC, kipenyo cha 2.5 cm, cha urefu wa cm 22. Standpipe hupita chini ya kitanda cha kukua, kuunganisha kwenye sump, na ni njia ya maji kama inapovua.

   Bell - Kengele ni bomba la PVC, kipenyo cha 7.5 cm, cha urefu wa cm 25. bomba ni ulimalizika na PVC mwisho cap juu, na ni wazi juu ya chini ambapo inafaa juu ya standpipe. Mapungufu mawili ya mstatili, 1 cm × 4 cm, iko karibu na chini ya kengele, 1.5 cm juu ya pande tofauti, kwa njia ambayo maji hutolewa kwenye standpipe ndani ya kengele. Shimo la mwisho la 1 cm limepigwa 5 cm kutoka chini ili kusaidia kuvunja siphon mara moja kitanda cha kukua kinachovuliwa kwa kuruhusu hewa kuingia.

   Walinzi wa Vyombo vya habari - Walinzi wa vyombo vya habari ni bomba la PVC, kipenyo cha sentimita 11, cha urefu wa cm 32 na mashimo mengi madogo yaliyopigwa pande zake. Walinzi wa vyombo vya habari huzuia changarawe kutoka kwenye kitanda cha kukua kuingia na kuziba standpipe, bila kuzuia mtiririko wa maji.

   Utaratibu wa Kipima

   Njia hii ya umwagiliaji wa mafuriko na kukimbia hutegemea kubadili timer kwenye pampu ya maji ili kudhibiti mafuriko ya mara kwa mara na kukimbia (Mchoro 4.59). Faida ya njia hii

   

   ni kwamba hakuna autosiphon, ambayo inaweza kuwa kazi kubwa ya calibrate. Hata hivyo, kupunguzwa kwa mzunguko wa maji na kupungua kwa aeration katika mizinga ya samaki husababisha filtration chini ya jumla. Njia hii haifai zaidi katika hali ya juu ya wiani, na inahitaji tahadhari makini ili kutoa aeration ya ziada kwa samaki.

   Mienendo ya mtiririko wa maji

   Maji huingia ndani ya kitanda cha kukua, mafuriko kitanda mpaka maji yanafikia juu ya standpipe. Maji kisha hutoka kupitia standpipe hii na chini ndani ya tank ya sump. Standpipe kubwa ni ya kipenyo cha kutosha ili kukimbia maji yote yanayoingilia; juu ya standpipe kubwa ni mafuriko ya kina kabisa ambayo kitanda cha kukua kitapata. Pia kuna pembe ndogo, kipenyo cha 6-12 mm, kwenye standpipe hiyo iko karibu na chini. Ghuba hii ndogo haitoshi kukimbia maji yote yanayoingia na, kwa hiyo, hata kama maji yanaingia kwenye ghuba ndogo, kitanda cha kukua kinaendelea mafuriko hadi kufikia juu. Wakati fulani baada ya kitanda kikamilifu, timer inapunguza nguvu kwenye pampu ya maji. Maji katika kitanda cha vyombo vya habari huanza kuzunguka kupitia shimo ndogo la inlet, kuendelea kukimbia kitanda cha kukua hadi maji kufikia kiwango cha shimo la chini. Kwa hatua hii, nguvu inarudi kwenye pampu ya maji na kitanda cha kukua kinajazwa na maji safi ya tank ya samaki. Ni muhimu sana kwamba maji yanayotembea ndani ya kitanda cha vyombo vya habari ni kubwa zaidi kuliko maji yanayotembea kwa njia ya pembe ndogo katika standpipe ili kitanda kitafurika kikamilifu tena. Mafuriko na kukimbia urefu wa mzunguko na kipenyo cha shimo la kupungua hutegemea ukubwa wa kitanda cha vyombo vya habari na kiwango cha mtiririko unaoingia.

   Ili kuhakikisha filtration ya kutosha, kiasi kikubwa cha tank cha samaki kinapaswa kupigwa kupitia vitanda vya kukua kila saa. Hatimaye, hakikisha kufuta vitanda mara moja kila wiki kwa kuondoa muda wa standpipe na kuruhusu maji iliyobaki kukimbia.

   Vifaa vinavyohusika kwa njia ya timer kwa miundo ya aquaponic iliyojumuishwa katika chapisho hili ni kama ifuatavyo: standpipe, kipenyo cha 2.5 cm, urefu wa cm 23 ambayo ina shimo la pili la dripping, kipenyo cha 6-12 mm, 2.5 cm juu ya chini; mlinzi wa vyombo vya habari, kipenyo cha 11 cm na urefu wa 32 cm, unaozunguka standpipe kuzuia vyombo vya habari kutoka clogging yake; na timer kwamba udhibiti pampu kwamba ni sanifu kulingana na kiwango cha mtiririko wa pampu na kiwango cha kukimbia ya standpipe.

   *Chanzo: Shirika la Chakula na Kilimo la Umoja wa Mataifa, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus na Alessandro Lovatelli, Ndogo aquaponic uzalishaji wa chakula, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Imezalishwa kwa ruhusa. *