الفصل العاشر العلاجات الهوائية واللاهوائية للحد من الحمأة المائية وتمعدن
10.4 العلاجات اللاهوائية
وقد استخدم الهضم اللاهوائي (AD) منذ فترة طويلة لتحقيق الاستقرار والحد من عملية كتلة الحمأة، ويرجع ذلك أساسا إلى بساطة التشغيل، وانخفاض التكاليف نسبيا وإنتاج الغاز الحيوي كمصدر محتمل للطاقة. يمكن وصف التمثيل stoichiometric العام للهضم اللاهوائي على النحو التالي: $CNHAOB+ (ن/4-b/2)\ نقطة H_2O\ rarr (ن/2-a/8+ب/4)\ نقطة CO_2+ (ن/2+a/8-b/4)\ cdot CH4 $ (10.4) المعادلة 10-4 التوازن الكتلي العام لل غاز الحيوي (Marchaim 1992). ويمكن حساب تركيز الميثان النظري على النحو التالي:
· Aquaponics Food Production Systems10.3 العلاجات الهوائية
العلاج الهوائي يعزز أكسدة الحمأة من خلال دعم اتصالها مع الأكسجين. في هذه الحالة، يتم دفع أكسدة المادة العضوية بشكل رئيسي عن طريق تنفس الكائنات الحية الدقيقة المتغايرة. يتم تحرير Cosub2/sub، المنتج النهائي للتنفس، كما هو موضح في المعادل (10.1). $C_6H_ {12} O_6 + 6\ O_2\ rarr 6\ CO_2+6\ H_2O +الطاقة $ (10.1) وتتحقق هذه العملية في المفاعلات الهوائية بشكل رئيسي عن طريق حقن الهواء في خليط الحمأة - الماء مع منافيخ الهواء المتصلة بالناشرات والمراوح.
· Aquaponics Food Production Systems10.2 تنفيذ معالجة مياه الصرف الصحي في أكوابونيكش
في أكوابونيكش، تعتبر مياه الصرف الصحي المشحونة بالمواد الصلبة (أي الحمأة) مصدراً قيماً للمغذيات، ويجب إجراء علاجات مناسبة. تختلف أهداف المعالجة عن معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية لأنه في المواد الصلبة المائية والحفاظ على المياه أمر مهم. وعلاوة على ذلك، وبغض النظر عن معالجة مياه الصرف الصحي المطبقة، ينبغي أن يكون هدفها هو الحد من المواد الصلبة وفي الوقت نفسه تمعدن المواد المغذية. وبعبارة أخرى، فإن الهدف هو الحصول على النفايات السائلة الخالية من الصلب ولكنها غنية بالمغذيات المذابة (أي الأنيونات والكاتيونات) التي يمكن إعادة إدراجها في حلقة المياه في إعداد مقترن (الشكل 10.
· Aquaponics Food Production Systems10-6 الاستنتاجات
أما معالجة حمأة الأسماك من أجل الحد منها واستعادتها من المغذيات فهي في مرحلة مبكرة من التنفيذ. وهناك حاجة إلى مزيد من البحوث والتحسينات، وسوف نرى اليوم مع تزايد القلق من الاقتصاد الدائري. و الواقع أن حمأة الأسماك تحتاج إلى أن تعتبر مصدرا قيما بدلا من النفايات التي يمكن التخلص منها.
· Aquaponics Food Production Systems10-5 منهجية القياس الكمي لأداء تخفيض الحمأة وتمعدن
لتحديد هضم معالجة الحمأة المائية في المفاعلات الحيوية الهوائية واللاهوائية، يجب اتباع منهجية محددة. و ترد في هذا الفصل منهجية مكيفة لأغراض معالجة الحمأة المائية. وقد وضعت معادلات محددة لقياس أدائها بدقة (Delaide et al. 2018)، وينبغي أن تستخدم هذه المعادلات لتقييم أداء العلاج المطبق في نبات أكوابوني معين. من أجل تقييم أداء العلاج، يجب تحقيق نهج التوازن الشامل. وهو يتطلب أن يتم تحديد مواد الدعم التقني وسمك القد وكتل المغذيات بالنسبة لجميع مدخلات المفاعلات (أي الحمأة الطازجة) والمخرجات (أي النفايات السائلة).
· Aquaponics Food Production Systems10-1 مقدمة
ويرتبط مفهوم الأحياء المائية بكونها نظام إنتاج مستدام، حيث أنه يعيد استخدام نظام الاستزراع المائي المخصب بالمغذيات الكبيرة (أي النيتروجين (N) والفوسفور (P) والبوتاسيوم (K) والكالسيوم (Ca) والمغنيسيوم (Mg) والكبريت (S)) والمغذيات الدقيقة (أي الحديد (Fe) المنغنيز (Mn) والزنك (Zn) والنحاس (Cu) والبورون (B) والموليبدينوم (Mo)) لتخصيب النباتات (Graber and Junge 2009؛ Licamele 2009؛ نيكولز وسافيدوف 2012؛ Turcios وبابنبروك 2014). وهناك سؤال كثير من النقاش هو ما إذا كان هذا المفهوم يمكن أن يطابق طموحه الخاص بأن يكون نظاماً شبه حلقة مغلقة، لأن كميات كبيرة من العناصر الغذائية التي تدخل النظام تضيع عن طريق تفريغ حمأة الأسماك الغنية بالمغذيات (Endut et al.
· Aquaponics Food Production Systems