7.5 التحجيم إلى جانب أنظمة أكوابونك
مجموعة نظام أكوابوني إلى جانب نموذجي من صغيرة إلى متوسطة الحجم وأنظمة أكبر حجما (Palm et al. 2018). ولا يزال الارتقاء بالمستوى أحد التحديات المستقبلية لأنه يتطلب اختبارًا دقيقًا لمجموعات الأسماك والنباتات المحتملة. يمكن تكرار أحجام الوحدة المثلى لتشكيل أنظمة متعددة الوحدات، مستقلة عن حجم الإنتاج. وفقًا لـ Palm et al. (2018)، تم تصنيف مجموعة أنظمة aquaponic إلى (1) مصغرة، (2) هواية، (3) منزلية وخلفية، (4) صغيرة/شبه تجارية و (5) أنظمة كبيرة (ص) على نطاق واسع، كما هو موضح أدناه:
الشكل 7.5 مبدأ نظام أكوابوني صغير إلى جانب محلي (\ 2 m<sup2/sup، بعد Palm et al. 2018) مع التهوية (أ) ومضخة (ب)، تعمل الزراعة المائية (ج) مثل المرشح الحيوي
عادة ما تتكون المنشآت الصغيرة (الشكل 7.5) من خزان أسماك صغير مثل خزان السمك أو حوض السمك الذي تنمو فيه النباتات على السطح أو داخل سرير مائي صغير. وعادة ما تستخدم مرشحات الحوض التقليدية والتهوية والمضخات. أنظمة مصغرة وعادة ما تكون 2 MSU2/سوب أو أقل في الحجم (بالم وآخرون. 2018). هذه النظم المائية الصغيرة يمكن استخدامها في المنزل مع عدد قليل فقط من النباتات للاستهلاك المنزلي وزرعت مع النباتات مثل الطماطم والأعشاب أو الزينة. تضيف هذه الأنظمة قيمًا جديدة إلى مساحة المعيشة البشرية بإضافة «الطبيعة» إلى منطقة الحياة الأسرية التي تحظى بشعبية خاصة في المدن الكبيرة. تتكون بعض الأنظمة الصغيرة من مزهرية نباتية فقط وسمك واحد أو أكثر بدون مرشح ومضخة. ومع ذلك، فإن هذه الأنظمة قصيرة الأجل فقط لأن الترشيح المنظم مفقود.
الشكل 7.6 مبدأ نظام هواية هواية داخلية مقترنة (2—10 msup2/sup بعد Palm et al. 2018) مع (أ) خزان السمك والتهوية، (ب) الرواسب أو المرطب تغير بعد نيلسون وبايد (2007)، (ج) السرير المائي، مثل الحصى مع المحاصيل المختلفة التي تعمل مثل مرشح بيولوجي و (د) مستنقع مع مضخة
يتم تصنيف أنظمة هواية أكوابونك للوصول إلى الحد الأقصى لحجم 10 msup2/sup (Palm et al. 2018). مع ارتفاع كثافة تخزين الأسماك، والمزيد من الأعلاف والتهوية، من الضروري وجود وحدة ترسيب ميكانيكية (الرسوبة/المرطب) (الشكل 7.6). يزيل الرسوبيات المادة الجسيمية - «الحمأة» مثل البراز والأعلاف غير المأكل من النظام دون استخدام الطاقة. يتدفق الماء عن طريق الجاذبية من خزان السمك إلى الرسوبيات ثم من خلال الخزانات المائية ثم يسقط في مستنقع حيث مضخة أو رفع الهواء يضخ الماء مرة أخرى إلى خزانات الأسماك. في منشآت الهوايات، تعمل أسرة النبات كمرشح ميكروبي طبيعي وغالبا ما تستخدم ركائز السرير وسائل الإعلام مثل الرمل والحصى الناعم أو البيرلايت. أنظمة هواية أكوابونك هي أكثر فئة الحيل التي لا تستهدف إنتاج الأغذية. بل يتمتعون بوظيفة النظام المتكامل. وعادة ما يتم تثبيت أنظمة الهوايات، كما يوحي الاسم، من قبل الهواة الذين يرغبون في زراعة مجموعة متنوعة من الكائنات الحية والنباتات المائية لاستخدامها الخاص و «المرح».
يحتوي أكوابونيكش المحلي/الفناء الخلفي على الغرض من إنتاج الاستخدام المنزلي الخارجي للأسماك والنباتات التي تتميز بأنها تحتوي على مساحة إنتاج قصوى تبلغ 50 msup2/sup (Palm et al. 2018). يتم بناء هذه الأنظمة من قبل المتحمسين. يتم تمييز البناء من الناحية الفنية مع ارتفاع إنتاج الأسماك، وتهوية إضافية ومدخلات علوية أعلى. يتم تطبيق مبدأ أكوابونيكش المقترن باستخدام مضخة واحدة إعادة تدويرs الماء من مستنقع (أدنى نقطة) إلى خزانات أسماك أعلى مكانة ثم عن طريق الجاذبية عن طريق الرسوبيات وفلتر بيولوجي (مع تهوية وبكتيريا ركائز) إلى الوحدات المائية (الشكل 7.7).
الشكل 7.7 مبدأ نظام أكوابونك الفناء الخلفي إلى جانب، 10-50 msup2/sup (من Palm et al. 2018) مع (أ) خزان السمك والتهوية، (ب) الرسوبيات أو المرطب تغير بعد نيلسون وبايد (2007)، (ج) المرشح الحيوي مع ركائز والتهوية، (د) وحدة مائية يمكن أن تتكون من طوف مجتمعة أو قنوات DWC, و (ه) نظام الركيزة الإعلامية بالحصى أو الرمل, و (و) قنوات تقنية أغشية المغذيات, و (ز) حوض بمضخة و احدة
وبالنسبة للترشيح الحيوي، يمكن أيضًا استخدام مرشحات الأسرّة التقليدية كما هو موضح في Palm et al. (2014a، b، 2015). في الأحياء المائية في الفناء الخلفي، يمكن أن تتكون الزراعة المائية وحدها أو مجتمعة من الطوافة أو DWC (تربية المياه العميقة) الحوض الصغيرs، النظم الفرعية الركيزة مثل انحسار الحصى والرمل الخشنة وصناديق التدفق أو قنوات تقنية الأغشية المغذيات (NFT). في نصف الكرة الشمالي، في المنشآت الخارجية، يقتصر الإنتاج على فترات الربيع والصيف وأوائل الخريف بسبب الظروف الجوية. ومع هذا الحجم من التشغيل، يمكن إنتاج الأسماك والنباتات للاستهلاك الخاص (ويمكن توسيع الإنتاج من خلال إنتاج الاحتباس الحراري الصغير)، ولكن المبيعات المباشرة بكميات صغيرة ممكنة أيضاً.
تتميز أنظمة Aquaponic على نطاق Small و semi-commercial بكونها تصل إلى 100 msup2/sup (Palm et al. 2018) مع تركيز الإنتاج على سوق التجزئة. تتميز هذه الأنظمة بمزيد من الخزانات، التي تتميز بكثافة تخزين أعلى، وفلاتر إضافية وأنظمة معالجة المياه ومنطقة مائية أكبر ذات تصميمات أكثر تنوعا.
تصل العمليات التجارية الكبيرة (ص) فوق 100 msup2/sup (Palm et al. 2018) وتصل إلى عدة آلاف من الأمتار المربعة إلى أعلى درجة من التعقيد وتتطلب تخطيطًا دقيقًا لتدفق المياه وأنظمة المعالجة (الشكل 7.8). المكونات العامة هي خزانات أسماك متعددة، مصممة كأنظمة إعادة تدوير مكثفة للاستزراع المائي (RAS)، ونقطة لنقل المياه أو مستنقع يسمح بتبادل المياه بين الأسماك والنباتات، ووحدات إنتاج النباتات التجارية (aquaponics s./s.l.). وبما أن إنتاج الأسماك مخصص لكثافات التخزين المكثفة، فإن مكونات مثل الترشيح الإضافي بمساعدة مرشحات الأسطوانة، وإمدادات الأكسجين، ومعالجات الأشعة فوق البنفسجية للتحكم الميكروبي، والتغذية التي يتم التحكم فيها تلقائيًا والحوسبة بما في ذلك التحكم التلقائي في جودة المياه تقوم بتصنيف هذه الأنظمة.
تتميز هذه الأنظمة بتصميم متعدد الوحدات قادر على الارتقاء تحت إعادة تدوير المياه المغلقة بالكامل، مما يسمح أيضًا بالإنتاج المتدرج، والزراعة المتوازية للنباتات المختلفة التي تتطلب أنظمة فرعية مائية مختلفة والتحكم بشكل أفضل في الوحدات المختلفة في حالة تفشي الأمراض والنباتات. مكافحة الآفات.