FarmHub
9.2 Mwanzo wa virutubisho
Vyanzo vikuu vya virutubisho katika mfumo wa aquaponic ni kulisha samaki na maji yaliyoongezwa (yaliyo na Mg, Ca, S) (angalia [Sect 9.3.2.](/jamiii/makala/9-3-microbiological-michakato #932 -Nitrification)) katika mfumo (Delaide et al. 2017; Schmautz et al. 2016) kama ilivyofafanuliwa zaidi katika Chap. 13. Kwa kuzingatia kulisha samaki, kuna aina mbili kuu: malisho ya samaki na mimea. Fishmeal ni aina ya kawaida ya malisho inayotumiwa katika ufugaji wa maji ambapo lipids na protini hutegemea unga wa samaki na mafuta ya samaki (Geay et al.
· Aquaponics Food Production Systems9.1 Utangulizi
Mifumo ya Aquaponic hutoa faida mbalimbali linapokuja suala la kuzalisha chakula kwa njia ya ubunifu na endelevu. Mbali na hilo athari synergistic ya kuongezeka angani COSU2/sub mkusanyiko kwa ajili ya mazao ya chafu na kupungua jumla ya matumizi ya nishati ya joto wakati wa kulima samaki na mazao katika nafasi moja (Körner et al. 2017), aquaponics ina faida kuu mbili kwa baiskeli madini. Kwanza, mchanganyiko wa mfumo wa ufugaji wa maji na uzalishaji wa hydroponic huepuka kutokwa kwa maji machafu yaliyotumiwa katika nitrojeni na fosforasi iliyoharibiwa katika maji ya chini ya ardhi (Buzby na Lin 2014; Guangzhi 2001; van Rijn 2013), na pili, inaruhusu mbolea ya mazao yasiyo na udongo na kile kinachoweza kuchukuliwa kuwa suluhisho la kikaboni (Goddek et al.
· Aquaponics Food Production Systems8.7 Athari za Mazingira
Kulingana na Mfano 8.2, kuna ushahidi kwamba kutibu sludge katika digesters inaweza kuwa na athari ya manufaa juu ya matumizi ya virutubisho, hasa fosforasi. Mifumo ya Bioreactor, kama vile mfumo wa mitambo ya UASB ya hatua mbili, inaweza kuongeza ufanisi wa kusindika fosforasi hadi 300% ([Chap. 10](/jamiii/makala/sura-10-aerobic-na-anaerobic matibabu-kwa-aquaponic-sludge-na-mineralisation))). Hapo awali, katika [Chap. 2](/jamiii/makala/sura-2-aquaponics-kufunga-mzunguko-on-limited-maji-ardhi na virutubisho), tulijadili fosforasi kitendawili kuhusiana na uhaba wa phosphate na matatizo na eutrophication. Bioreactors zina faida kubwa kwa kuongezeka kwa virutubisho kutoka sludge, hivyo kusaidia kufunga kitanzi cha baiskeli cha virutubisho ndani ya mifumo ya aquaponics.
· Aquaponics Food Production Systems8.6 Athari za Kiuchumi
Teknolojia zinazozalisha faida kidogo, lakini ni bora kwa mazingira kwa kawaida hutekelezwa tu wakati waendeshaji wanapokea motisha kwa njia ya ruzuku au sera zinawahimiza kufanya hivyo. Katika kesi ya mifumo ya aquaponics moja-kitanzi, rufaa iko katika teknolojia ya riwaya na mbinu ya mfumo wa matumizi endelevu ya rasilimali badala ya uwezo wake wa kiuchumi. Hata hivyo, machapisho ya hivi karibuni kutoa ushahidi kwa faida ya uzalishaji: wiki majani kukua bora katika mazingira decoupled kuliko katika mifumo tasa hydroponic (Delaide et al.
· Aquaponics Food Production Systems8.5 Ufuatiliaji na Udhibiti
Katika kudhibiti maoni classical, kama PI au PID (Proportional-Derivative) kudhibiti, vigezo kudhibitiwa (CV) ni moja kwa moja kipimo, ikilinganishwa na setpoint, na hatimaye kulishwa nyuma mchakato kupitia sheria ya kudhibiti maoni. Katika Mtini. 8.10, ishara, bila hoja ya wakati, zinaashiria kwa barua ndogo, ambapo y ni variable kudhibitiwa (CV) ambayo inalinganishwa na kumbukumbu (setpoint) ishara r. hitilafu ya kufuatilia ε (yaani r - y) inalishwa ndani ya mtawala, ama katika vifaa au programu, ambayo pembejeo ya udhibiti u, pia inajulikana kama variable manipulated (MV), ni yanayotokana.
· Aquaponics Food Production Systems8.4 Sizing Systems mbalimbali kitanzi
Sizing mfumo wa aquaponics inahitaji kusawazisha pembejeo ya virutubisho na -pato. Hapa, sisi kimsingi hutumia kanuni sawa kama kupima mfumo mmoja wa kitanzi. Hata hivyo, mbinu hii ni ngumu zaidi, lakini itaonyeshwa kikamilifu kwa msaada wa mfano. mtini. 8.5 Mpango ambayo inaonyesha usawa wingi ndani ya mfumo wa nne kitanzi aquaponics; ambapo msubfeed/ndogo ni virutubisho kufutwa aliongeza kwa mfumo kupitia kulisha. Ongeza maandiko: QSubdis/Sub - Qsubx/Sub kwa distillate akarudi HP; ‘sludge’ kwa virutubisho kuingia Reactor
· Aquaponics Food Production Systems8.3 Distill/Kitanzi cha Desalination
Katika mifumo ya aquaponics iliyopigwa, kuna mtiririko wa njia moja kutoka RAS hadi kitengo cha hydroponics. Katika mazoezi, mimea huchukua maji yanayotolewa na RAS, ambayo kwa upande wake imejaa maji safi (yaani bomba au mvua). Outflow muhimu kutoka kitengo RAS ni sawa na tofauti kati ya maji kuacha mfumo HP kupitia mimea (na kupitia kitengo kunereka) na maji kuingia kitengo hydroponics kutoka Reactor mineralization, kama mfumo ni pamoja na Reactor (Mtini.
· Aquaponics Food Production Systems8.2 Mineralization Loop
Katika RAS, sludge imara na yenye virutubisho lazima iondolewe kwenye mfumo ili kudumisha ubora wa maji. Kwa kuongeza kitanzi cha ziada cha kuchakata sludge, kukusanya taka za RAS zinaweza kubadilishwa kuwa virutubisho vilivyoharibika kwa kutumia tena na mimea badala ya kuachwa (Emerenciano et al. 2017). Ndani ya bioreactors, microorganisms inaweza kuvunja sludge hii katika virutubisho bioavailable, ambayo inaweza hatimaye kutolewa kwa mimea (Delaide et al. 2018; Goddek et al. 2018; Monsees et al.
· Aquaponics Food Production Systems8.1 Kuanzishwa
Kama ilivyojadiliwa katika Chaps. 5 na 7, mifumo single-kitanzi aquaponics ni vizuri utafiti, lakini mifumo hiyo ina suboptimal ufanisi wa jumla (Goddek et al. 2016; Goddek na Kedek. Man 2018). Kama maji ya maji yanavyozidi kufikia uzalishaji wa ngazi ya viwanda, kumekuwa na msisitizo juu ya kuongeza uwezekano wa kiuchumi wa mifumo hiyo. Mojawapo ya fursa bora za kuongeza uzalishaji katika suala la mavuno ya mavuno inaweza kukamilika kwa kukataza vipengele ndani ya mfumo wa aquaponics ili kuhakikisha hali bora ya ukuaji kwa samaki na mimea.
· Aquaponics Food Production Systems7.9 Faida na Hasara za Aquaponics Pamoja
Majadiliano yafuatayo yanaonyesha idadi ya faida muhimu na changamoto za aquaponics pamoja kama ifuatavyo: Pro: Mifumo ya pamoja ya aquaponic ina faida nyingi za uzalishaji wa chakula, hususan kuokoa rasilimali chini ya mizani tofauti ya uzalishaji na zaidi ya mikoa mbalimbali ya kijiografia. Lengo kuu la kanuni hii ya uzalishaji ni matumizi ya ufanisi zaidi na endelevu ya rasilimali chache kama vile kulisha, maji, fosforasi kama virutubisho mdogo na nishati. Wakati, aquaculture na hydroponics (kama kusimama pekee), kwa kulinganisha na aquaponics ni zaidi ya ushindani, pamoja aquaponics inaweza kuwa makali katika suala la uendelevu na hivyo haki ya mifumo hii hasa wakati kuonekana katika mazingira ya, kwa mfano, mabadiliko ya hali ya hewa, kupunguza rasilimali, matukio ambayo inaweza kubadilisha maono yetu ya kilimo endelevu katika siku zijazo.
· Aquaponics Food Production Systems