Aqu @teach: خزان السمك

03‏/09‏/2020 · Aqu@teach

والمكونات الأساسية التي يجب مراعاتها هي خزانات الأسماك، ووحدة إزالة الحمأة، والمرشح الحيوي، والمستنقع، وأسرة النباتات، والمضخات، والأنابيب. يجب النظر في الوظيفة، والمواد المطلوبة، وموقع كل من هذه، وتفاعلها مع المكونات الأخرى. التفاعل بين المكونات، على سبيل المثال، سيحدد عدد المضخات التي ستكون مطلوبة.

سوف يكون خزان السمك منزل الأسماك لفترة طويلة نسبيا من الزمن، لذلك ينبغي اختياره بعناية. إن مواد خزان السمك وتصميمه وحجمه كلها مهمة، وينبغي أن تتيح مراقبة الأسماك ومناولتها بسهولة نسبياً، وإزالة الجسيمات الصلبة، ودوران المياه الجيد (محاكاة تدفق المياه الطبيعي).

المجلد

ويعتمد حجم خزان السمك على العوامل التالية: (1) عدد الأسماك التي سيضطر إلى إيوائها، (2) حجم المساحة المعيشية التي يتطلبها كل نوع من أنواع الأسماك، (3) طريقة الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للمياه. ويستند تصميم النظم المائية على كمية العلف الأسماك، والتي ترتبط بكثافة الأسماك. ويستند الحجم المطلوب من خزان الأسماك إلى كثافة الأسماك المستهدفة والكتلة الحيوية. فعلى سبيل المثال، إذا كانت الكثافة المستهدفة 10 كجم/م³، ومن المقرر زراعة 30 كغم من الأسماك، فستكون هناك حاجة إلى خزان سمكي سعة 3000 لتر. يجب على المرء أيضا أن يدرك أن الأسماك سوف تنمو، وبالتالي فإن كثافة الأسماك والكتلة الحيوية سوف تزيد أيضا خلال دورة الإنتاج. عموما، النظم الأكبر هي أكثر استقرارا من حيث التذبذبات درجة حرارة الماء.

الشكل 2: أهمية حجم صهاريج الأسماك بالنسبة لتذبذبات درجة حرارة الماء: (يسار) تشهد خزانات الأسماك الصغيرة تغيرات أسرع في درجة حرارة الماء؛ (يمين) في كميات المياه الأكبر حجما تكون درجة الحرارة أكثر استقرارا

الشكل

عادة ما تكون صهاريج الأسماك دائرية أو مستطيلة. وبالإضافة إلى ذلك، هناك دبابات مزدوجة D أو لا نهاية لها التي هي هجين بين الدبابات الدائرية والأحواض الطويلة (الشكل 3). و يلخص الجدول 2 بعض المزايا و العيوب العامة لل خزانات المستديرة و المربعة و المزدوجة D. بالإضافة إلى ذلك، هناك عوامل أخرى تحتاج إلى النظر فيها، مثل نوع أنواع الأسماك التي يريد المرء خلفها. وتبقى الأسماك التي تعيش في القاع مثل البربوت أو التوربوت أو الأسماك المسطحة الوحيدة أو المشابهة في الغالب في قاع الخزان وقد تفضل تدفق مياه بطيء. وعلاوة على ذلك، قد يتم تخزين الأسماك في القاع بطريقة تجعل التنظيف الذاتي للخزان يتحقق بالفعل من خلال حركات الأسماك وليس النمط الهيدروليكي لعمود الماء. ولذلك، فإن تصميم خزان مربع قد لا يكون أسوأ حل لاستزراع الأسماك في قاع البحار. جانب آخر من تصميم الخزان هو ميل قاع الخزان. في حين أن له تأثير ضئيل جدا على قدرة التنظيف الذاتي للنظام، قد يساعد الميل العالي في استنزاف الخزان بأكمله.

الشكل 3. أشكال مختلفة من خزانات الأسماك: خزان دائري (يسار)، خزان مستطيلة (وسط) (قناة أو تدفق المكونات)، و (يمين) خزان مزدوج D أو قناة D (هجين من دائري وممر القناة) (المصدر: www.aqua-tech.eu، Bregnballe 2015)

الجدول 3: مزايا وعيوب خزانات الأسماك المستديرة والمربعة والمزدوجة D

مربع

وقت الإقامة عالية من الجسيمات

التحكم في الأكسجين المتوسط والتنظيم

نقاط الضغط في الهيكل

تغذية النفايات أعلى بسبب زيادة تشتت الأسماك

نوع من خزان السمك	مزايا	عيوب
التعميم	الاستقرار الهيكلي، لا نقاط الضغط على الزوايا أقل المواد اللازمة (تكلفة معدات الصهاريج الرخيصة) بسيطة من الناحية المفاهيمية السماح بالتوزيع المتجانس للمياه ونوعية المياه الجيدة ظروف التدفق (قوى الطرد المركزي) تغسل الرواسب نحو التدفق في وسط الحوض نحو التدفق الخارجي (تأثير التنظيف الذاتي العالي) منخفض وقت الإقامة من الجسيمات التحكم بالأكسجين والتنظيم سهل	كفاءة منخفضة في المنطقة، استخدام مساحة منخفضة موصلات الصهريج من الصعب ختم (الأنابيب من خلال جدار الخزان) تختلف معدلات التدفق داخل الخزان
	الاستخدام الفعال للمنطقة والمساحة سهلة لختم وصلات خزان بسيطة أسهل للتعامل مع الأسماك	منخفضة التنظيف الذاتي (المناطق الميتة المحتملة، وتدرجات تركيز الأكسجين المذاب والأمونيا تظهر) لمنع انخفاض التنظيف الذاتي معدل تدفق عالية المطلوبة
Double-D
الاستخدام الفعال للمنطقة والفضاء خلط المياه ممكن جزئيا تجزئة بسيطة متوسطة التنظيف الذاتي التحكم بالأكسجين والتنظيم السهل يمكن للأسماك السباحة في دوائر	معقدة من الناحية المفاهيمية كمية عالية من المواد اللازمة أكثر غالية

الارتفاع والنسبة

يجب أن يكون خزان السمك في مثل هذا الارتفاع الذي يسمح للموظفين بمراقبة الأسماك والعمل معها. في حالة استخدام خزانات أعمق، يجب تضمين نافذة لمراقبة الأسماك و/أو ممر مستقر للوصول إلى الخزان. يحدد ارتفاع الخزان أيضًا ارتفاع عمود الماء ومعدل تدفق المياه إلى المكون التالي للنظام المائي (انظر الفصل 2).

الشكل 4: صهاريج الأسماك الموجودة (يسار) فوق سطح الأرض (الصورة: U.Strniša)، و (يمين) على مستوى سطح الأرض (المصدر: www.humblebynature.com/about-us/projects-at-humble- nature/aquaponics-الشمسية - الدفيئة)

إذا كنت تستخدم خزان دائري، يجب عليك التأكد من أن قطر/ارتفاع الماء يتبع نسبة معينة. يجب أن تكون النسبة القصوى 6:1. إذا كانت الخزانات أوسع، فسيتم إعاقة إزالة المواد الصلبة وحتى توزيع المياه من التدفق. تقليل نسبة أقل من 3:1 سيخلق دوامة في استنزاف المركزي، والأكسجين لن يتم توزيعها بالتساوي في الخزان. يجب أن تتضمن النسب أقل من 3:1 استنزاف جانبي (استنزاف مزدوج) لتجنب تراكم دوامة.

المواد

هناك اختلافات فيما يتعلق بتكاليف الاستثمار، وثبات الخزان، والتركيب، ولكن الشيء الأكثر أهمية هو التأكد من أن المواد آمنة لكل من الأسماك والنباتات. وهذا يعني أنه ينبغي تجنب المواد المجلفنة، بسبب سمية الزنك. نوع خاطئ من البلاستيك يمكن أيضا أن تكون ضارة للأسماك. اللدائن القابلة للحام حراريا (ما يسمى بالحرارة مثل PE أو PP أو PVC) هي الخيار الأفضل، على الرغم من أنها تميل إلى أن تكون أكثر تكلفة. اختيار البلاستيك يحتاج إلى أن تأخذ في الاعتبار الاعتبارات التالية:

مقاومة الأشعة فوق البنفسجية (PE الأسود مقاوم للأشعة فوق البنفسجية)
المسامية (PP هو أكثر مسامية من PE وبالتالي تمكن biofilms للنمو)
الثبات الحراري (PVC يصبح هشا أقل من 0 درجة مئوية)

نظرًا لمقاومتها للظروف الجوية الصعبة، فإن PE هي المادة التي يجب اختيارها للمنشآت الطويلة الأمد في البيوت البلاستيكية أو في الهواء الطلق.

الشكل 5: مواد خزان السمك المختلفة: البولي إيثيلين (أعلى اليسار) (الصورة: U.Strniša)، (أعلى اليمين) الخرسانة (الصورة: U.Strniša)، (أسفل اليسار) خزانات فولاذية مغطاة ببطانة بلاستيكية (الصورة: ZHAW)، و (أسفل اليمين) خزانات PVC

غطاء دبابات

الأسماك الصحية هي مخلوقات حية ويمكن القفز من الخزان. ول ذلك ينبغي تغطية جميع الصهاريج لل حيلولة دون حدوث خسائر أو إصابات عرضية لل أسماك. كما تمنع الأغطية الأجسام الغريبة من السقوط في الخزان (الشكل 6أ). أغطية الخزانات تقلل من فقدان المياه بسبب التبخر وتوفر التظليل، مما يقلل من ارتفاع درجة الحرارة، ويمنع نمو الطحالب، وبالتالي يحسن صحة الأسماك. بالإضافة إلى ذلك، تفضل معظم الأسماك أن تكون في الظل بدلاً من أشعة الشمس المباشرة (الشكل 6 ب).

الشكل 6: (يسار) صهريج سمك مغطى بالمعاوضة لمنع الخسائر العرضية؛ (يمين) بطانة صهاريج وطوافات مزروعة تمنع نمو الطحالب وتوفر الظل (جميع الصور: U.Strniša)

تدفق المياه

تدفق وتدفق

من الناحية المثالية يجب أن تتدفق المياه إلى الخزان بزاوية من الأعلى من أجل إثراء الماء بالأكسجين وتوليد تدفق دائري في الخزان (الشكل 7 أ). إذا كان الماء مشبعًا بشكل مفرط (تشبع الأوكسجين > 100%، بسبب وحدات الأوكسجين مثل الأوكسجين المنخفض الرأس أو مخروط الأكسجين)، فيجب أن يدخل الماء خزان السمك تحت السطح من خلال أنبوب مثقب (الناي) يخلق تدفقًا دائريًا للمياه. يجب أن يكون الثقب الأول فوق سطح الماء مباشرة ويجب أن يكون المقطع العرضي الكلي لجميع الثقوب في أنبوب التدفق مساوياً للمقطع العرضي للأنبوب. يجب أن تكون الثقوب أصغر من حجم الأسماك التي يتم الاحتفاظ بها في النظام.

الشكل 7: أمثلة على تدفق المياه وتدفقها: (يسار) يقع تدفق المياه فوق الخزان بزاوية؛ (يمين) تدفق المياه في وسط الجزء السفلي من صور الخزان: U.Strniša)

وينبغي أن يتيح تدفق المياه من الخزان إزالة الجسيمات الصلبة، مع منع فقدان الأسماك في الوقت نفسه؛ ولذلك توضع عادة في وسط قاع الخزان (الجدول 4). البعد الصحيح للنظام وتدفقات المياه يمنع كل من انسداد وتفيض. وينبغي بناء كل خزان سمكي كعنصر هيدروليكي منفصل، لأن الاتصال الهيدروليكي بين صهاريج الأسماك سينتهي بفقدان كامل لجميع الأسماك إذا تسرب أنبوب واحد أو خزان واحد. لذلك، يحتاج كل خزان إلى خيار للتجاوز (الجدول 4). في ZHAW، نعمل مع أنابيب خارجية أو تجاوزات خارجية، بحيث لا تتداخل الهياكل داخل خزان الأسماك مع إجراءات مناولة الأسماك.

الجدول 4: خيارات تدفق المياه إلى الخارج (المصدر: Timmons & Ebeling 2007)

نوع	(+) مزايا/(-) عيوب	القسم
أنابيب الأنابيب الداخلية	(+) مراقبة مستوى المياه (+) عدم ترسب رواسب في الأنابيب (-)
أنابيب خارجية	(+) التحكم في مستوى المياه (+) دبابات خالية من المنشآت (-) المواد الصلبة يمكن أن تستقر في قطاع الأنابيب

*حقوق الطبع والنشر © شركاء مشروع Aqu @teach. Aqu @teach هي شراكة استراتيجية إيراسموس في التعليم العالي (2017-2020) بقيادة جامعة غرينتش، بالتعاون مع جامعة زيوريخ للعلوم التطبيقية (سويسرا)، والجامعة التقنية في مدريد (إسبانيا)، وجامعة ليوبليانا ومركز ناكلو التقني الحيوي (سلوفينيا) . *