Пожалуйста, выберите Мобильная версия | Перейти к компьютерной версии
Забагро Портал Статьи Аквапоника

Аквапонические Системы

10-1-2020 23:15

Аквапонические СистемыВ рамках программы аквакультуры UVI была разработана коммерческая аквапонная система, ...

Аквапоническая система
В рамках программы аквакультуры  Университета Виргинских островов (UVI), разработана коммерческая аквапоническая система, которая производит 5 т тилапии в год (урожай с 6-недельными интервалами) и различные овощи (осуществляется еженедельный сбор салата, лука, зелени или по мере необходимости и других видов сельскохозяйственных культур).

В системе аквапоники в Университете Виргинских островов (UVI) четыре ёмкости для разведения тиляпии.
 Бассейны (х4): диаметр — 3 м, высота — 1.2 м, объем — 7800 л, каждый.
Отстойник: диаметр — 1.2 м, высота цилиндра — 0.9 м, высота конуса — 1.1, угол — 45, объем — 3785 л.
Фильтр и емкости для дегазации: длина 1.82 м, ширина — 0,76 м, высота — 0.61 м, объем — 700 л.
Гидропоника: длина — 30 м, ширина — 1.22 м, высота — 0,25 м, объем — 11356 л, площадь — 214 м2. Сумматор: диаметр — 1,22 м, высота — 0,9 м, объем — 606 л. Дополнительный основной бассейн (рядом с сумматором): диаметр — 0,61 м, высота — 0,9 м, объем — 190 л.
Общий объем системы — 111196 л. Скорость водного потока — 378 л/мин. Помпа — 1/2 hp. Компрессоры — 1/2 hp (рыба) и 1 hp (растения). Общая площадь под аквапонику — 506 м2.


Принципы аквапоники

Используйте хорошие строительные материалы
  • Стекловолокно лучше всего, но дорого
  • Круглые аквариумы для выращивания рыбы предпочтительнее прямоугольных, так как они более прочные и самоочищающиеся.
  • Гидропонные резервуары могут иметь бетонные стены с вкладышами из ПНД.

Для проектных расчетов используйте коэффициент скорости роста и кормления (кормовой коэффициент)

кормовой коэффициент

Подробнее: http://aquavitro.org/2014/02/28/desyat-principov-raboty-s-sistemami-akvaponiki/
  • Правильно проектироуйте и сбалансируйте свою системе аквапоники, ведь соотношение между количеством рыб и растений основано на кормовом коэффициенте.
  • Кормовой коэффициент — это отношение массы потребляемого корма, которым вы кормите рыб каждый день, к площади участка для выращивания растений (плотов, вертикальных ферм). Для raft-системы гидропоники оптимальное соотношение варьирует от 60 до 100 граммов корма к 1 м2 участка в день. Например, если средний объем корма для рыб составляет 1 кг в день, то для кормового коэффициента в 60 г/м2 в день площадь участка гидропоники должна составлять 16,7 м2. И наоборот, если для выращивания растений выделяется участок до 200 м2 и необходим кормовой коэффициент на уровне 100 г/м2 в день, то объем контейнеров для рыб и, собственно, количество самих рыб и график их разведения должны рассчитываться таким образом, чтобы ежедневно подавалось 20 кг корма. Оптимальный кормовой коэффициент зависит от множества факторов, например, от конструкции гидропоники, культивируемых растений, химического состава воды и процента оседания воды в почве. Оптимальный кормовой коэффициент для гидропоники, в которых используется пленка с питательным раствором, составляет примерно 25% от того объема, который применяется в raft-системах.

Удалите твёрдые частицы
  • Не менее 25% корма, отдаваемого Рыбам превращается в твёрдые отходы в расчёте на сухой вес. Влажный вес осадка намного больше.
  • Удалите твердые отходы, прежде чем они попадут в гидропонный модуль. Твёрдые вещества прилипают к корням растений, создают анаэробные зоны и влияют на поглощение воды и питательных веществ, а также на нитрифицирующие бактерии. Разлагающиеся твёрдые вещества потребляют кислород и производят аммиак

Корм должен подаваться относительно стабильно

Для относительно стабильной подачи питательных веществ в систему аквапоники есть два способа.

  •  Первый способ подразумевает использование нескольких ёмкостей для разведения рыб, расположенных в шахматном порядке. В системе аквапонки в Университете Виргинских островов (UVI) использовано четыре ёмкости для разведения тиляпии. Полный цикл разведения составляет 6 месяцев. Тиляпия содержится в разных ёмкостях в соответствии со стадией своего развития. Таким образом, собирать «урожай» можно каждые полтора месяца. После вылова взрослой рыбы и её замены на мальков, общее количество корма в системе падает на 25 — 30% и затем постепенно возрастает до максимального значения за полтора месяца. Количество корма и уровень питательных веществ колеблется, но уровень таких колебаний средний. Если в системе аквапоники будет использоваться только одна ёмкость для разведения рыбы, то после вылова взрослых особей и их замены на мальков количество поступаемого корма  снизится на 90% и будет медленно увеличиваться до максимума на протяжении 24 недель (6 месяцев). Уровень содержания питательных веществ будет низким сразу после запуска мальков и слишком высоким при содержании взрослых особей, что может негативно сказаться на росте растений.
  •   Второй способ для поддержания относительно постоянной подачи корма заключается в разведении рыбы различных размеров в одной ёмкости. Как показывает пример 6-месячного разведения тиляпии, в ёмкости должны содержаться рыбы, которые разделены по размерам на 6 групп. Сортировка и вылов крупных особей производится каждый месяц с использованием специальной сортировочной системы. После каждого вылова запускается такое же количество мальков. Количество корма будет меняться умеренно в течение каждого месячного цикла. Данная система очень экономит место и сокращает капитальные затраты. Однако имеется два недостатка. Ежемесячная сортировка всей рыбы — довольно трудоемкий процесс. К тому же, погибает незначительная часть особей. Некоторые взрослые рыбы вырываются и остаются в системе на протяжении длительного времени, в результате чего корм тратиться впустую.

Периодически  добавляйте  кальций, калий и железо

  • Растениям для стабильного роста требуется 13 питательных веществ. Из ёмкостей с рыбой в результате её жизнидеятельности поступает достаточных количествах,  всего 10 питательных веществ.
  • Зная, что в системе аквапонике уровень Ca, K и Fe. (кальция, калия и железа), слишком низок для хорошего стабильного роста растений, вам необходимо переодически вносить эти минералы в свою систему аквапоники.
  • В системе UVI Ca и K (кальций и калий) добавляют в виде основнаний Ca(OH)2 и KOH (гидроксид кальция и калия гидроокись), чтобы контролировать уровень pH. Fe (железо0 добавляют в виде хелатного соединения, т.е. соединения, где железо находится в органической структуре, которая не дает ему выделяться из раствора или внекорневого спрея.

В некоторых случаях источник воды имеет высокую концентрацию Fe, Ca, K, поэтому их вносить не нужно. Измерить уровень нутриентов в воде косвенно можно с помощью солеметра (TDS-метр) и кондуктометра (EC-метр). Эти приборы покажут относительное содержание ионов. Тем не менее, они ничего не скажут о специфической концентрации отдельных элементов. Органические питательные вещества также не будут измерены. В аквапонике общая концентрация растворенных частиц (TDS) должна варьировать от 200 до 2000 мг/л, а электропроводность — от 0.3 до 3.0 мкСм/см. Лучше, чтобы значения были на нижней границе диапазона, потому что питательные вещества постоянно образуются в системе. Для точного определения питательных веществ в растениях требуется анализ тканей. Иллюстрация доступности ионов в зависимости от pH раствора.

Обеспечьте хорошую аэрацию

  • Рыбам, растениям и бактериям для хорошего здоровья и роста нуждаются в достаточном количестве растворенного в воде кислорода (DO).
  • Следует поддерживать уровень 5 мг/л или выше в емкостях для выращивания рыбы и в воде, окружающей корни растений.
  • Для того, чтобы рыба, растения и бактерии в вашей аквапонной системе были здоровыми и росли максимально быстро, им необходим приемлемый уровень растворенного в воде кислорода (DO). Как в ёмкостях где содержаться  рыбы, так и в воде, которая находится у корней растений, необходимо поддерживать уровень растворенного  кислорода 5 мг/л или выше. Незабывайте, что соответствующий уровень DO также необходим для жизнидеятельности и нитрифицирующих бактерий, которые в аквапонной системе преобразуют токсичный аммиак и нитрит в относительно нетоксичные ионы нитратов. 
  • В процессе своей жизнедеятельности рыбы выделяют в воду аммиак, главным образом, через жабры. Один вид бактерий (Nitrosomonas) преобразует аммиак в нитриты, а другой вид бактерий (Nitrobacter) преобразует нитриты в нитраты. Для этого процесса химических преобразований, известного как нитрификация, необходим также кислород.

Будьте осторожны с наполнителями

  • Применяемые наполнители такие, как гравий, песок и перлит отлично подходят для выращивания растений в системах гидропоники. Однако твердые органическое вещество, образующееся в аквапонических системах могут засорить наполнитель, и вода начнёт двигаться только в определенном направлении. Т.е. вода по засорённым участкам течь не будет, и, соответственно, те участки также лишаться доступа к кислороду. По мере разложения разложения органических веществ будут погибать корни растений. Даже в том случае, если твёрдые частицы органических веществ уберут из потока до того, как они попадут в гидропонный узел, в аквапонике все равно содержится достаточное количество растворенного органического вещества, которое будет способствовать росту бактерий и других организмов. Также бактерии размножаются в ходе процесса нитрификации. Скопление мертвых и живых бактерий может засорить наполнители. При использовании наполнителей необходимо, по большей части, сократить численность рыбы и корма.

Трубы больших размеров

  • Для того, чтобы снизить негативные последствия от распада органических веществ и биообрастания, используйте в своей аквапонной системе трубы большего диаметра. К трубам можно применить тот же принцип, что и к наполнителю. Высокое содержание растворенных органических веществ в аквапонике способствует росту внутри труб нитчатых бактерий , что отрицательно сказывается на способности пропускать воду. Тонкие трубы для подачи воды к отдельным растениям, скорее всего, быстро обрастут и забьются, а вода перестанет поступать на эти участки вашей аквапонной системы. Даже 110 сливные трубы, которые идут от ёмкостей для рыбы, могут засориться, в результате чего уровень воды в контейнере поднимется. В системе UVI некоторые тиляпии, содержащиеся в отстойнике, могут заплывать в сливные трубы и очищать их от органического мусора, проплывая сквозь него и поедая бактерии. Трубы, которые расположены ниже фильтров для вывода из системы органического мусора и биофильтров, забиваются не так часто, поскольку фильтры очищают часть или все растворенные органические вещества. Количество органического мусора сокращается с понижением температуры воды но и замедляется рост растений и рыбы.

Проводите биологический контроль

  • В аквапонных системах пестициды не должны использоваться для борьбы с болезнями насекомыми.  
  •  Также нельзя использовать большую часть средств для лечения рыб от болезней и паразитов, поскольку эти средства могут погубить полезные бактерии, а овощи поглощают и накапливают их.
  • Методы биологического контроля являются единственным вариантом контроля за насекомыми и болезнями.
  • Используйте выносливую рыбу и применяйте передовые технологии для предотвращения появление у рыб болезней и паразитов.

Обеспечьте надлежащую биофильтрацию

  • После фильтрации твёрдых веществ следующим этапом в процессе обработки системы рециркуляции является биофильтрация или окисление аммиака и его преобразование в нитрат с помощью нитрифицирующих бактерий. В системе UVI необходимая биофильтрация проводится в гидропонном узле. Если в аквапонной системе содержится большее количество рыбы , то вам необходимо ставить дополнительный биорфильт. 
  • В аквапонных системах, использующих метод питательных пленок (NFT), существует меньшая площадь поверхности для нитрификации, и необходим отдельный биофильтр.
  • Отдельные биофильтры применяются тогда, когда рыбам требуется высокое качество воды. Биофильтры — это, своего рода, дополнительный фактор безопасности для различных видов, менее выносливых, нежели тиляпия.

Поддерживать адекватный водообмен

  •  Ёмкости с рыбой - 1 час (система UVI - 1,37 часа)
  •  Осветлитель - 20 минут
  •  Гидропонные каналы глубокого течения - неважно, если они аэрированы
  •  Неаэрированные каналы должны иметь более быстрый водообмен.

Контроль pH

  • pH часто называют основным показателем, поскольку другие значения, по которым определяется качество воды, во многом зависят от уровня pH.
  • Процесс нитрификации является одним из самых важных для воды. Нитрификация происходит эффективней при pH 7,5 или выше и практически прекращается при pH ниже 6,0.
  • Нитрификация — это процесс выработки кислоты, при котором уровень pН постоянно снижается. Поэтому pH нужно измерять каждый день. Также для нейтрализации кислоты необходимо добавлять нуклеотиды (гидроксид кальция и гидроксид калия).
  • Оптимальный уровень pH — 6,5 или чуть ниже. Нужно добиться среднего значения между процессами нитрификации и растворимости питательных веществ. Таким образом, в системах аквапоники рекомендован уровень pH 7,0.
  • Если происходит защелачивание, питательные вещества выпадают в осадок, и растениям их будет не хватать. Соответственно, сократятся темпы роста и как следствие понизится урожайность.
  • При низком уровне pH аммиак накапливается до точки, когда он становится токсичным для рыбы.
  • Некоторые питательные вещества исчезают, что также негативно сказывается на росте и урожайности растений. Таким образом, контроль над уровнем pH — неотъемлемая часть работы с системами аквапоники.
Элемент/pH 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0
Азот 0 3 5 8 10 10 10 10 10 8 5 3 0
Фосфор 0 1 2 3 4 10 10 10 5 3 6 10 10
Калий 0 3 5 8 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Сера 0 3 5 8 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Кальций 0 2 3 4 6 8 10 10 10 10 7 4 0
Магний 0 2 3 4 6 8 10 10 10 10 7 4 0
Железо 10 9 9 8 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Марганец 0 5 10 10 10 10 8 6 4 3 2 1 0
Бор 0 5 10 10 10 10 10 6 4 3 10 10 10
Медь и цинк 0 5 10 10 10 10 8 6 4 3 2 1 0
Молибден 0 2 4 6 7 8 10 10 10 10 10 10 10

Таблица. Зависимость доступности элементов для растения от pH среды (0 — растение не может усваивать элемент; 10 — высокая биологическая доступность). Из таблицы видно, что в оптимальном промежутке pH 6.5-7.0 — лимитирующим элементом является железо (Fe).

Обеспечьте резервное электропитание

  • Установите генератор с автоматическим переключателем.
  • Держите генератор заправленный с топливом.
  • Установите телефонную сигнализацию.
  • Имейте в резерве ещё более малый переносной генератор.

Скачать 3D проект аквапонической системы  Университета Виргинских островов (UVI) вы можете тут


Отлично

Хорошо

Средне

Плохо

Ужасно
Понравилось Прочитано86 Коментариев0
Предыдущий:
Виды рыб пригодных для разведения в аквапон ...Дата публикации:2020-01-05
Следуюий:
Что такое Аквапоника?Дата публикации:2020-01-28
Не разрушайте Мир ваш
Горячая линия

638638758

С понедельника по воскресенье с 9:00 до 23:00

Обратной связь

admin@artace.ru Онлайн

QR-код

Powered by Discuz! X3.4© 2001-2018 Comsenz Inc.