نظام ركوب الدراجات وبدء مستعمرة بيوفيلتر

نظام الدراجات هو مصطلح يصف العملية الأولية لبناء مستعمرة بكتيرية عند بدء أي RAS لأول مرة، بما في ذلك وحدة أكوابونك. في ظل الظروف العادية، وهذا يستغرق 3-5 أسابيع. ركوب الدراجات هو عملية بطيئة تتطلب الصبر. وعموما، تنطوي العملية على إدخال مصدر الأمونيا باستمرار في وحدة أكوابونك، وتغذية المستعمرة البكتيرية الجديدة، وخلق فلتر بيولوجي. ويقاس التقدم عن طريق رصد مستويات النيتروجين. بشكل عام، يتم ركوب الدراجات مرة واحدة يتم بناء نظام أكوابونك، ولكن من الممكن إعطاء المرشح الحيوي بداية الرأس عند إنشاء نظام أكوابوني جديد. من المهم أن نفهم أنه خلال عملية ركوب الدراجات سيكون هناك مستويات عالية من الأمونيا والنتريت، والتي يمكن أن تكون ضارة للأسماك. تأكد أيضًا من حماية جميع مكونات الأكوابونك، ولا سيما المرشح الحيوي وخزان السمك، من أشعة الشمس المباشرة قبل البدء في العملية.

وبمجرد إدخالها إلى الوحدة، تصبح الأمونيا مصدرا أوليا للغذاء لAOB، وعدد قليل منها يحدث بشكل طبيعي وتجنيد في النظام من تلقاء نفسها. ويمكن العثور عليها على الأرض، في الماء وفي الهواء. في غضون 5-7 أيام بعد أول إضافة الأمونيا، يبدأ AOB تشكيل مستعمرة والبدء في أكسدة الأمونيا إلى النتريت. وينبغي أن تتم إضافة الأمونيا بشكل مستمر، ولكن بحذر، لضمان الغذاء الكافي للمستعمرة النامية دون أن تصبح سامة. بعد 5-7 أيام أخرى سوف مستويات النتريت في الماء قد بدأت في الارتفاع، وهذا بدوره يجذب NOB. ومع زيادة عدد سكان NOB، ستبدأ مستويات النتريت في الماء في الانخفاض مع تأكسد النتريت إلى نترات. يتم توضيح العملية الكاملة في الشكل 5.3، مما يدل على اتجاهات الأمونيا والنتريت والنترات في الماء على مدى الأيام 20-25 الأولى من ركوب الدراجات.

يتم تعريف نهاية عملية ركوب الدراجات على أنها عندما يزداد مستوى النترات باطراد، ومستوى النتريت هو 0 ملغم/لتر ومستوى الأمونيا أقل من 1 ملغم/لتر. في ظروف جيدة، وهذا يستغرق حوالي 25-40 يوما، ولكن إذا كانت درجة حرارة الماء باردة، وركوب الدراجات كاملة قد يستغرق ما يصل إلى شهرين حتى النهاية. عند هذه النقطة، شكلت مستعمرة بكتيرية كافية وتحول بنشاط الأمونيا إلى نترات. والسبب في هذه العملية طويلة هو أن البكتيريا النتريفينغ تنمو ببطء نسبيا، مما يتطلب 10-15 ساعة لمضاعفة عدد السكان. ومع ذلك، يمكن لبعض البكتيريا المتغايرة مضاعفة في أقل من 20 دقيقة.

يبيع تجار التجزئة في حوض السمك أو الاستزراع المائي منتجات مختلفة تحتوي على بكتيريا نتريفينغ حية (في زجاجة). بمجرد إضافتها إلى الوحدة، فإنها تستعمر على الفور نظام وبالتالي تجنب عملية ركوب الدراجات المذكورة أعلاه. ومع ذلك، قد تكون هذه المنتجات باهظة الثمن أو غير متوفرة وغير ضرورية في نهاية المطاف، حيث يمكن تحقيق عملية ركوب الدراجات باستخدام الوسائل العضوية. بدلا من ذلك، إذا كان هناك نظام أكوابوني آخر متاح، فمن المفيد للغاية تقاسم جزء من الفلتر الحيوي كبذرة من البكتيريا للنظام الجديد. هذا يقلل بشكل كبير من الوقت اللازم لركوب الدراجات في النظام. كما يمكن أن يكون من المفيد بدء تشغيل وسيط فلتر بيولوجي بشكل منفصل عن طريق التخلص باستمرار من محلول يحتوي على 2-3 ملغم/لتر من الأمونيا لبضعة أسابيع مقدمًا. وستعمل وسائط الإعلام بعد ذلك كدليل تمهيدي بمجرد دمجها في المرشح الحيوي الجديد للأكوابونك. يمكن بناء نظام هدم بسيط عن طريق تعليق صندوق بلاستيكي واسع متوسط فوق خزان صغير يحتوي على محلول الأمونيا الذي يتم تعميمه بواسطة مضخة حوض صغير.

كثير من الناس يستخدمون الأسماك كمصدر أصلي للأمونيا في خزان جديد. ومع ذلك، فإن هذه الأسماك تعاني من آثار الأمونيا العالية والنتريت عالية طوال عملية ركوب الدراجات. العديد من أكواريستس الجديدة ليس لديهم الصبر للسماح للدبابات لدورة كاملة والنتيجة هي أن الأسماك الجديدة تموت، ويشار إليها عادة باسم «متلازمة الخزان الجديد». في حالة استخدام الأسماك، فمن المستحسن استخدام كثافة تخزين منخفضة جدا (≤ 1 كجم/م³). بدلا من استخدام الأسماك، هناك مصادر أخرى لهذه الأمونيا الأولية للبدء في تغذية مستعمرة التصفية الحيوية. وتشمل بعض المصادر المحتملة علف الأسماك، والنفايات الحيوانية المعقمة، والأسمدة نترات الأمونيوم، والأمونيا النقية. كل من هذه المصادر له إيجابيات وسلبيات، وبعض المصادر هي أفضل بكثير وأكثر أمانا للاستخدام من غيرها.

أفضل مصدر للأمونيا هو أغذية الأسماك المطحونة بدقة لأنه منتج آمن بيولوجيا، وأنه من السهل نسبيا للسيطرة على كمية الأمونيا التي تضاف (الشكل 5.4). تأكد من استخدام تغذية الأسماك الطازجة، البكر والخالية من الأمراض فقط. نفايات الدجاج، على الرغم من كونها مصدر الأمونيا ممتازة، يمكن أن تكون محفوفة بالمخاطر جدا ويمكن أن تدخل البكتيريا الخطرة في نظام أكوابونك (الشكل 5.5). الإشريكية القولى والسالمونيلا* سبب. توجد عادة في الدجاج وغيرها من السماد الحيواني، وبالتالي، يجب تعقيم أي روث قبل الاستخدام. يمكن استخدام منتجات الأمونيا المنزلية، ولكن تأكد من أن المنتج هو 100 في المئة من الأمونيا ولا يشمل المكونات الأخرى مثل المنظفات أو الملونات أو المعادن الثقيلة التي يمكن أن تدمر النظام بأكمله. وبمجرد اختيار مصدر الأمونيا، من المهم إضافة الأمونيا ببطء وبشكل مستمر، ومراقبة مستويات النيتروجين كل 2-3 أيام (الشكل 5.6). ومن المفيد تسجيل مستويات على الرسم البياني لتتبع عملية ركوب الدراجات. من المهم عدم إضافة الكثير من الأمونيا، وأنه من الأفضل أن يكون قليلا جدا من أكثر من اللازم. والمستوى المستهدف هو 1-2 ملغم/لتر. إذا تجاوزت مستويات الأمونيا 3 ملغ/لتر، فمن الضروري القيام بتبادل المياه لتخفيف الأمونيا من أجل منعها من تثبيط البكتيريا.

إضافة الأسماك والنباتات أثناء عملية ركوب الدراجات

يجب إضافة النباتات والأسماك فقط بعد اكتمال الدورة. يمكن إضافة النباتات قبل ذلك بقليل، ولكنها تتوقع حدوث نقص في المغذيات في هذه النباتات المبكرة خلال هذه الفترة لأن العناصر الغذائية الأخرى تستغرق وقتًا للوصول إلى التركيزات المثلى (الشكل 5.7).

وبمجرد أن تكون مستويات الأمونيا والنتريت أقل من 1 ملغم/لتر، يصبح من الآمن البدء في تخزين الأسماك. ابدأ دائمًا بتخزين السمك ببطء. وبمجرد تخزين الأسماك، ليس من غير المألوف أن نرى ارتفاع الأمونيا والنتريت الثانوي والأصغر. يحدث هذا إذا كانت الأمونيا التي تم إنشاؤها من الأسماك المخزنة حديثا أكبر بكثير من كميات الأمونيا اليومية المضافة خلال عملية ركوب الدراجات. مواصلة رصد مستويات جميع أنواع النيتروجين الثلاثة، وكن مستعدا للقيام بتبادل المياه إذا ارتفعت مستويات الأمونيا أو النتريت فوق 1 ملغم/لتر بينما يستمر النظام في الدوران.

• المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *