Vipengele muhimu vya kitengo cha aquaponic

Mifumo yote ya aquaponic hushiriki vipengele kadhaa vya kawaida na muhimu. Hizi ni pamoja na: tank ya samaki, chujio cha mitambo, biofilter, na vyombo vya hydroponic. Mifumo yote hutumia nishati kusambaa maji kwa njia ya mabomba na mabomba wakati aerating maji. Kama ilivyoletwa hapo juu, kuna miundo mitatu kuu ya maeneo ya kupanda mimea ikiwa ni pamoja na: kukua vitanda, kukua mabomba na kukua mifereji. Sehemu hii kujadili vipengele lazima, ikiwa ni pamoja na mizinga samaki, mitambo filter, biofilter, mabomba na pampu. Sehemu zifuatazo zinajitolea kwa mbinu tofauti za hydroponic, na kulinganisha hufanywa ili kuamua mchanganyiko sahihi zaidi wa mbinu kwa hali tofauti.

Tank ya samaki

Mizinga ya samaki ni sehemu muhimu katika kila kitengo. Kwa hiyo, mizinga ya samaki inaweza kuhesabu hadi asilimia 20 ya gharama nzima ya kitengo cha aquaponic. Samaki zinahitaji hali fulani ili kuishi na kustawi, na hivyo tank ya samaki inapaswa kuchaguliwa kwa busara. Kuna mambo kadhaa muhimu ya kuzingatia, ikiwa ni pamoja na sura, vifaa na rangi.

sura ya tank

Ingawa sura yoyote ya tank ya samaki itafanya kazi, mizinga ya pande zote na vifungo vya gorofa inapendekezwa. Sura ya pande zote inaruhusu maji kusambaa kwa usawa na kusafirisha taka imara kuelekea katikati ya tangi kwa nguvu ya centripetal. Mizinga ya mraba yenye vifungo vya gorofa ni kukubalika kabisa, lakini inahitaji kuondolewa kwa taka zaidi. Sura ya tank huathiri sana mzunguko wa maji, na ni hatari sana kuwa na tank na mzunguko mbaya. Mizinga yenye umbo la kisanii yenye maumbo yasiyo ya kijiometri yenye curves nyingi na bends inaweza kuunda matangazo yaliyokufa ndani ya maji bila mzunguko wowote. Maeneo haya yanaweza kukusanya taka na kuunda hali ya anoxic, hatari kwa samaki. Ikiwa tank isiyo ya kawaida itatumiwa, inaweza kuwa muhimu kuongeza pampu za maji au pampu za hewa ili kuhakikisha mzunguko sahihi na kuondoa yabisi. Ni muhimu kuchagua tangi ili kufaa sifa za aina za majini zilizofufuliwa kwa sababu spishi nyingi za samaki wa chini huonyesha ukuaji bora na dhiki kidogo na nafasi ya kutosha ya usawa.

Nyenzo

Labda plastiki yenye nguvu ya inert au fibregass inapendekezwa kwa sababu ya uimarishaji wao na muda mrefu wa maisha. Metal haiwezekani kwa sababu ya kutu. Plastiki na fibregass ni rahisi kufunga (pia kwa ajili ya mabomba) na ni mwanga mwepesi na uendeshaji. Mabwawa ya kumwagilia wanyama hutumiwa kwa kawaida, kwa kuwa huwa na bei nafuu. Ikiwa unatumia vyombo vya plastiki, hakikisha kuwa ni sugu ya UV kwa sababu jua moja kwa moja inaweza kuharibu plastiki. Kwa ujumla, mizinga ya chini ya wiani polyethilini (LDPE) inafaa kwa sababu ya upinzani wao wa juu na sifa za chakula. Hakika, LDPE ni nyenzo za kawaida kutumika kwa mizinga ya kuhifadhi maji kwa matumizi ya kiraia. Chaguo jingine ni bwawa la chini. Mabwawa ya asili ni vigumu sana kusimamia kwa aquaponics kwa sababu michakato ya asili ya kibaiolojia, tayari kutokea ndani ya substrate na matope chini, inaweza kuwa vigumu kuendesha na virutubisho mara nyingi hutumiwa tayari na mimea ya majini. Saruji au mabwawa ya plastiki yanakubalika zaidi, na inaweza kuwa chaguo la gharama nafuu. Mabwawa ya chini yanaweza kufanya shughuli za mabomba ngumu, na kubuni mabomba inapaswa kuzingatiwa kwa makini kabla ya kuanza chaguo hili. Moja ya mizinga rahisi ya samaki ni shimo iliyochimbwa chini, iliyowekwa na matofali au cinderblocks, na kisha imefungwa na kitambaa cha maji kama vile plastiki ya polyethilini. Chaguzi nyingine ni pamoja na vyombo vya mkono wa pili, kama vile bathtubs, mapipa au vyombo vingi vya kati (IBCs). Ni muhimu sana kuhakikisha chombo hakijawahi kutumika hapo awali kuhifadhi vifaa vya sumu. Uchafuzi, kama vile kemikali zinazosababishwa na vimumunyisho, zitaingia ndani ya plastiki yenye porous yenyewe na haiwezekani kuondoa kwa kuosha. Hivyo, kuchagua vyombo kutumika kwa makini, na kujua muuzaji kama inawezekana.

Rangi

Rangi nyeupe au nyingine mwanga ni sana wanashauriwa kama wao kuruhusu rahisi kuangalia ya samaki ili kwa urahisi kuangalia tabia na kiasi cha taka makazi chini ya tank (Takwimu 4.22- 4.24). Mizinga nyeupe pia itaonyesha jua na kuweka maji baridi. Vinginevyo, nje ya mizinga yenye rangi nyeusi inaweza kupakwa nyeupe. Katika maeneo ya moto sana au baridi, inaweza kuwa muhimu kuendelea kuingiza mizinga.

Inashughulikia na kunyoosha

Mizinga yote ya samaki inapaswa kufunikwa. Kivuli kinashughulikia kuzuia ukuaji wa algal. Aidha, inashughulikia kuzuia samaki kuruka nje (mara nyingi hutokea kwa samaki wapya aliongeza au kama ubora wa maji ni submojawapo), kuzuia majani na uchafu kuingia, na kuzuia wadudu kama vile paka na ndege kushambulia samaki. Mara nyingi, nyavu za shading za kilimo ambazo huzuia asilimia 80-90 ya jua hutumiwa. Nguo ya kivuli inaweza kushikamana na sura rahisi ya mbao ili kutoa uzito na kufanya kifuniko rahisi kuondoa.

Failsalama na redundancy

Usiruhusu tank ya samaki kupoteza maji yake; samaki watakufa ikiwa tank ya samaki inakimbia kwa ajali. Ingawa baadhi ya ajali ni kuepukika (kwa mfano mti kuanguka juu ya tank), samaki wengi janga unaua ni matokeo ya makosa ya binadamu. Hakikisha kuwa hakuna njia ya tank kukimbia bila uchaguzi wa makusudi na operator. Ikiwa pampu ya maji iko kwenye tank ya samaki, hakikisha kuinua pampu chini ili tank haiwezi kamwe kupigwa kavu. Tumia standpipe ndani ya tangi ili kuhakikisha kiwango cha chini cha maji. Hii inajadiliwa zaidi katika Sehemu ya 4.2.6.

Filtration - mitambo na kibaiolojia

Filtration ya mitambo

Kwa RASs, filtration ya mitambo ni arguably kipengele cha muhimu zaidi cha kubuni. Filtration ya mitambo ni kujitenga na kuondolewa kwa taka imara na kusimamishwa samaki kutoka mizinga ya samaki. Ni muhimu kuondoa taka hizi kwa afya ya mfumo, kwa sababu gesi hatari hutolewa na bakteria anaerobic ikiwa taka imara imesalia kuharibika ndani ya mizinga ya samaki. Aidha, taka zinaweza kuziba mifumo na kuharibu mtiririko wa maji, na kusababisha hali ya anoxic kwenye mizizi ya mmea. Aquaponics wadogo wadogo kawaida ina chini ya kuhifadhi msongamano kuliko mbinu kubwa RAS ambayo filters hizi mitambo walikuwa awali iliyoundwa, lakini baadhi ya ngazi ya filtration mitambo ni muhimu kwa mizinga afya aquaponic, bila kujali aina ya njia hydroponic kutumika.

Kuna aina kadhaa za filters za mitambo. Njia rahisi ni skrini au chujio kilicho kati ya tank ya samaki na kitanda cha kukua. Screen hii inakamata taka imara, na inahitaji kusafishwa mara nyingi. Vile vile, maji yanayoacha tank ya samaki yanaweza kupita kwenye chombo kidogo cha nyenzo za chembe, tofauti na kitanda cha vyombo vya habari; chombo hiki ni rahisi kuosha mara kwa mara. Mbinu hizi ni halali kwa baadhi ya vitengo vidogo vya aquaponic, lakini haitoshi katika mifumo kubwa yenye samaki zaidi ambapo kiasi cha taka imara ni muhimu. Kuna aina nyingi za filters za mitambo, ikiwa ni pamoja na mizinga ya mchanga, clarifiers ya mtiririko wa radial-, filters za mchanga au bead na filters za baffle; kila mmoja anaweza kutumika kulingana na kiasi cha taka imara ambazo zinahitaji kuondolewa. Hata hivyo, kama chapisho hili linalenga katika aquaponics ndogo, clarifiers, au separators mitambo, ni filters sahihi zaidi. Clarifiers, kwa ujumla, inaweza kuondoa hadi asilimia 60 ya yabisi ya jumla inayoondolewa. Kwa habari zaidi juu ya njia tofauti za filtration ya mitambo, tafadhali rejea sehemu ya kusoma zaidi mwishoni mwa chapisho hili.

Watenganishaji wa mitambo (ufafanuzi)

Mfafanuzi ni chombo cha kujitolea kinachotumia mali ya maji ili kutenganisha chembe. Kwa ujumla, maji yanayohamia polepole hayawezi kubeba chembe nyingi kama maji yanayotiririka kwa kasi. Kwa hiyo, ufafanuzi hujengwa kwa njia ya kuharakisha na kupunguza kasi ya maji ili chembe zizingatie chini na zinaweza kuondolewa. Katika ufafanuzi wa swirl, maji kutoka tank ya samaki huingia karibu na chini- katikati ya ufafanuzi kupitia bomba. Bomba hili limewekwa tangentially kwa chombo na hivyo kulazimisha maji swirl katika mwendo wa mviringo ndani ya chombo. Nguvu ya centripetal iliyoundwa na mwendo wa mviringo wa maji inalazimisha taka imara ndani ya maji hadi katikati na chini ya chombo, kwa sababu maji katikati ya vortex ni polepole kuliko ile ya nje. Mara taka hii inakusanywa chini, bomba iliyounganishwa chini ya chombo inaweza kufunguliwa mara kwa mara, kuruhusu taka imara kufuta nje ya chombo.

Maji yaliyofafanuliwa hutoka ufafanuzi hapo juu, kwa njia ya bomba kubwa lililofunikwa na chujio cha pili cha mesh, na huingia ndani ya biofilter au kwenye vitanda vya vyombo vya habari. Takwimu 4.25-4.27 zinaonyesha mifano ya watenganishaji rahisi wa mitambo kwa vitengo vidogo hadi vikubwa. Taka imara zimefungwa na kuondolewa zina vyenye virutubisho na ni muhimu sana kwa mifumo au kwa mimea ya bustani kwa ujumla; mineralization ya taka imara inajadiliwa katika sehemu ifuatayo. Mwongozo wa jumla wa vitengo vidogo ni ukubwa wa chombo cha separator cha mitambo kuwa karibu moja ya sita kiasi cha tank ya samaki, lakini hii inategemea wiani wa kuhifadhi na kubuni halisi. Kiambatisho 8 kina maelezo ya kina, hatua kwa hatua juu ya ujenzi wa kila sehemu ya mifumo hii.

Kutosha awali mitambo filtration ni muhimu hasa kwa ajili ya NFT na DWC vitengo kutumika mtego na kuondoa taka imara. Bila mchakato huu wa awali, taka imara na imesimamishwa itajenga katika mabomba ya kukua na mifereji na itaifunga nyuso za mizizi. Mkusanyiko wa taka imara husababisha blockages katika pampu na vipengele vya mabomba. Hatimaye, taka zisizochafuliwa pia zitaunda matangazo ya hatari ya anaerobic katika mfumo. Maeneo haya ya anaerobic yanaweza kuingiza bakteria zinazozalisha sulfidi ya hidrojeni, gesi yenye sumu na yenye hatari kwa samaki, iliyotokana na fermentation ya taka imara, ambayo mara nyingi inaweza kuonekana kama harufu ya yai iliyooza.

Biofiltration

Biofiltration ni uongofu wa amonia na nitriti katika nitrati na bakteria hai. Wengi taka ya samaki si kuchujwa kwa kutumia chujio mitambo kwa sababu taka ni kufutwa moja kwa moja katika maji, na ukubwa wa chembe hizi ni ndogo mno kwa kuwa mechanically kuondolewa. Kwa hiyo, ili kutengeneza taka hii microscopic mfumo wa aquaponic hutumia bakteria microscopic. Biofiltration ni muhimu katika aquaponics kwa sababu amonia na nitriti ni sumu hata katika viwango vya chini, wakati mimea haja nitrati kukua. Katika kitengo cha aquaponic, biofilter ni sehemu iliyowekwa kwa makusudi ili nyumba nyingi za bakteria hai. Zaidi ya hayo, harakati ya nguvu ya maji ndani ya biofilter itavunja yabisi nzuri sana ambazo hazikutekwa na mfafanuzi, ambayo inazuia zaidi taka kujenga juu ya mizizi ya mimea katika NFT na DWC. Hata hivyo, baadhi ya vituo vikubwa vya aquaponic kufuatia muundo wa mfumo uliotengenezwa katika Chuo Kikuu cha Visiwa vya Virgin hazitumii biofilter tofauti kwani wao hutegemea nyuso za mvua za vitengo, kwenye mizizi ya mimea na matumizi ya moja kwa moja ya kupanda mchakato wa amonia. Tofauti biofiltration ni lazima katika mbinu vyombo vya habari kitanda kwa sababu vitanda kukua wenyewe ni biofilters kamilifu.

Biofilter imeundwa kuwa na eneo kubwa la uso linalotolewa na maji ya oksijeni. Biofilter imewekwa kati ya chujio cha mitambo na vyombo vya hydroponic. Kiwango cha chini cha chombo hiki cha biofilter kinapaswa kuwa moja ya sita ya tank ya samaki. Kielelezo 4.28 kinaonyesha mfano wa biofilter kwa vitengo vidogo vidogo.

Moja kawaida kutumika biofilter kati ni Bioballs® wamiliki bidhaa inapatikana kutoka maduka ya ugavi wa maji, ingawa bidhaa sawa generic zipo (Kielelezo 4.29). Hizi zimeundwa kuwa nyenzo nzuri ya biofilter, kwa sababu ni ndogo, vitu vyenye umbo la plastiki ambavyo vina eneo kubwa sana kwa kiasi chao (500-700 m2/m3). Vyombo vingine vinaweza kutumika, ikiwa ni pamoja na changarawe ya volkeno, kofia za chupa za plastiki, poufs za kuoga za nylon, kuunganisha, shavings ya polyvinyl hidrojeni (PVC) na usafi wa nylon. Biofilter yoyote inahitaji kuwa na uwiano mkubwa wa eneo la uso kwa kiasi, kuwa inert na kuwa rahisi kuosha. Bioballs^® na karibu mara mbili ya eneo la uso kwa kiasi uwiano wa changarawe volkeno, na wote wana uwiano wa juu kuliko kofia za chupa za plastiki. Wakati wa kutumia nyenzo ndogo za biofilter, ni muhimu kujaza biofilter iwezekanavyo, lakini hata hivyo uso unaotolewa na vyombo vya habari hauwezi kutosha kuhakikisha biofiltration ya kutosha. Daima ni bora kuimarisha biofilter wakati wa ujenzi wa awali, lakini biofilters sekondari inaweza kuongezwa baadaye ikiwa ni lazima. Biofilters mara kwa mara haja ya kuchochea au kutisha kuzuia clogging, na mara kwa mara haja ya kuoshwa kama taka imara ina clogged yao, kujenga maeneo anoxic. Angalia Sura ya 8 na Kiambatisho 4 kwa taarifa zaidi juu ya mahitaji biofiltration ukubwa kwa vitengo wadogo wadogo.

Sehemu nyingine inayohitajika kwa biofilter ni aeration. Bakteria ya nitrifying inahitaji upatikanaji wa kutosha kwa oksijeni ili kuimarisha amonia. Suluhisho moja rahisi ni kutumia pampu ya hewa, kuweka mawe ya hewa chini ya chombo. Hii inahakikisha kwamba bakteria huwa na viwango vya DO vya juu na vilivyo imara. Pampu za hewa pia husaidia kuvunja taka yoyote imara au suspended si alitekwa na separator mitambo kwa fujo na daima kusonga yaliyo Bioballs®. Ili kuimarisha mtego ndani ya biofilter, inawezekana pia kuingiza ndoo ndogo ya plastiki ya cylindrical iliyojaa nylon mitego (kama vile Perlon®), sponges au mfuko wavu kamili ya changarawe ya volkeno kwenye ghuba la biofilter (Kielelezo 4.30). taka ni trapped na hii sekondari mitambo filter, kuruhusu maji iliyobaki kati yake kupitia mashimo madogo drilled chini ya ndoo katika chombo biofilter. Taka iliyopigwa pia inakabiliwa na uharibifu wa madini na uharibifu wa bakteria.

Mineralization

Mineralization, kwa upande wa aquaponics, inahusu njia ambayo taka imara hutumiwa na metabolized na bakteria katika virutubisho kwa mimea. Taka imara ambazo zimefungwa na chujio cha mitambo zina virutubisho; ingawa usindikaji taka hizi ni tofauti na biofiltration na inahitaji kuzingatia tofauti. Kuhifadhi yabisi ndani ya mfumo wa jumla utaongeza virutubisho zaidi kwenye mimea. Taka yoyote iliyobaki kwenye filters za mitambo, ndani ya biofilters au katika vitanda vya kukua inakabiliwa na mineralization fulani. Kuacha taka mahali kwa muda mrefu inaruhusu mineralization zaidi; muda mrefu wa makazi ya taka katika filters itasababisha mineralization zaidi na virutubisho zaidi kuhifadhiwa katika mfumo. Hata hivyo, taka hii imara, kama si vizuri kusimamiwa na mineralized, kuzuia mtiririko wa maji, hutumia oksijeni na kusababisha hali ya anoxic, ambayo kwa upande kusababisha hatari uzalishaji wa gesi sulfidi hidrojeni na denitrification. Baadhi ya mifumo kubwa kwa hiyo kwa makusudi kuondoka taka imara ndani ya filters, kuhakikisha mtiririko wa kutosha wa maji na oksijeni, ili upeo wa virutubisho ni huru. Hata hivyo, njia hii haiwezekani kwa mifumo ndogo ndogo ya NFT na DWC.

Ikiwa imeamua kwa makusudi mineralize yabisi haya, kuna njia rahisi za kuwezesha kuvunjika kwa bakteria katika chombo tofauti, tu kuhifadhi taka hizi katika chombo hiki tofauti na oksijeni ya kutosha kwa kutumia mawe ya hewa. Baada ya muda usiojulikana, taka imara itatumiwa, imetengenezwa na kubadilishwa na bakteria ya heterotrophic. Kwa hatua hii, maji yanaweza kupunguzwa na kuongezwa tena kwenye mfumo wa aquaponic, na taka iliyobaki, ambayo imepungua kwa kiasi, inaweza kuongezwa kwenye udongo.

Vinginevyo, taka hizi imara inaweza kutengwa, kuondolewa na kuongezwa kwa yoyote katika ardhi kilimo, bustani au mbolea bin kama mbolea muhimu. Hata hivyo, kupoteza virutubisho hivi kunaweza kusababisha upungufu katika mimea ambayo inaweza kisha kuhitaji nyongeza ya virutubisho (tazama Sura ya 6).

Kutumia kitanda cha vyombo vya habari kwa mchanganyiko wa filtration ya mitambo na ya kibiolojia

Pia inawezekana kutumia kitanda kilichojaa vyombo vya habari kwa ajili ya mitambo na biofiltration katika vitengo vya NFT na DWC (Takwimu 4.31 na 4.32). Hii inaweza kuwa muhimu ambapo haiwezekani kupata vifaa zinahitajika kwa separator swirl na/au biofilter tofauti. Ingawa zaidi kujadiliwa kikamilifu katika Sura ya 8, hapa inatosha kusema kwamba kwa kila g 200 ya kulisha samaki kwa siku biofilter inahitaji kuwa lita 300 kwa kiasi. Hii changarawe ndogo itatoa biofiltration kutosha kwa takriban 20 kg ya samaki. Ingawa kitanda hiki cha vyombo vya habari kitatoa biofiltration ya kutosha kwa kitengo cha NFT au DWC pamoja na kukamata na kubakiza taka imara, kifaa cha ziada cha kukamata kinachowekwa kitandani wakati mwingine kinapendekezwa ili kuzuia kitanda cha vyombo vya habari kisichofungwa na yabisi ya samaki. Kitanda kitahitaji kusafisha mara kwa mara ili kuondoa taka imara.

Kwa muhtasari, kiwango fulani cha filtration ni muhimu kwa aquaponics wote, ingawa samaki kuhifadhi wiani na mfumo wa kubuni huamua kiasi gani filtration ni muhimu. Mitambo filters tofauti taka imara ili kuzuia sumu kujenga up, na biofiltration waongofu kufutwa taka nitrojeni katika nitrate (Takwimu 4.33 na 4.34). Vitanda vya vyombo vya habari wenyewe hufanya kama filters zote za mitambo na biofilters wakati wa kutumia mbinu hiyo, lakini filtration ya ziada ya mitambo wakati mwingine ni muhimu kwa densities ya juu ya samaki (15 kg/m³). Bila vitanda vya vyombo vya habari, kama vile vitengo vya NFT na DWC, filtration ya kawaida ni muhimu. Mineralization ya taka imara inarudi virutubisho zaidi kwenye mfumo. Mineralization hutokea katika vitanda vya vyombo vya habari, lakini ndani ya mifumo ya NFT na DWC vifaa tofauti vinahitajika.

Vipengele vya Hydroponic - vitanda vya vyombo vya habari, NFT, DWC

Sehemu ya hydroponic ni neno la kuelezea sehemu zinazoongezeka kwa mimea katika kitengo. Kuna miundo kadhaa, tatu ambazo zinajadiliwa kwa undani katika chapisho hili, lakini kila huthibitisha sehemu tofauti. Miundo hii mitatu ni: vitengo vya kitanda vya vyombo vya habari, wakati mwingine huitwa vitanda vya chembechembe, ambapo mimea inakua ndani ya substrate (Takwimu 4.35 na 4.36); mbinu za filamu za virutubisho (NFT) vitengo, ambapo mimea hukua na mizizi yao katika mabomba mengi hutolewa na trickle ya maji ya utamaduni (Kielelezo 4.37 na 4.38); na utamaduni wa kina wa maji ( DWC) vitengo, pia huitwa raft aquaponics au mifumo ya kitanda yaliyo, ambapo mimea imesimamishwa juu ya tank ya maji kwa kutumia raft inayozunguka (Mchoro 4.39 na 4.40). Kila njia ina faida na hasara, wote wenye mitindo tofauti ya sehemu ili kukidhi mahitaji ya kila njia. Angalia Sehemu 4.3-4.6 kwa maelezo ya kila.

harakati za maji

Mwendo wa maji ni muhimu kwa kuweka viumbe vyote vilivyo hai katika aquaponics. Maji yanayotoka hutoka kwenye mizinga ya samaki, kwa njia ya separator ya mitambo na biofilter na hatimaye kwa mimea katika vitanda vya vyombo vya habari, mabomba au mifereji, kuondoa virutubisho vilivyoharibika. Ikiwa harakati za maji huacha, athari ya haraka zaidi itakuwa kupunguza DO na mkusanyiko wa taka katika tank ya samaki; bila chujio cha mitambo na samaki ya biofilter wanaweza kuteseka na kufa ndani ya masaa machache. Bila mtiririko wa maji, maji katika vitanda vya vyombo vya habari au vitengo vya DWC vitapungua na kuwa anoxic, na mifumo ya NFT itakauka.

Mwongozo wa kawaida wa mifumo ya aquaponic yenye kujaa ni mzunguko wa maji mara mbili kwa saa. Kwa mfano, kama kitengo cha aquaponic kina jumla ya maji ya lita 1 000, kiwango cha mtiririko wa maji kinapaswa kuwa lita 2,000/h, ili kila saa maji yamepigwa mara mbili. Hata hivyo, kwa kiwango cha chini cha kuhifadhi kiwango hiki cha mauzo ni lazima, na maji yanahitaji tu kupigwa mara moja kwa saa. Kuna njia tatu za kawaida za kuhamisha maji kupitia mfumo: pampu za impela zinazoweza kutumiwa, airlifts na nguvu za binadamu.

pampu ya maji ya impela

Kwa kawaida, pampu ya maji ya submersible hutumiwa kama moyo wa kitengo cha aquaponics, na aina hii ya pampu inapendekezwa (Mchoro 4.41).

Pampu za nje zinaweza kutumika, lakini zinahitaji mabomba zaidi na zinafaa zaidi kwa miundo mikubwa. Makumbusho ya maji yenye ubora yanapaswa kutumiwa ili kuhakikisha muda mrefu wa maisha na ufanisi wa nishati. Pampu za ubora wa juu zitaendelea uwezo wao wa kusukumia na ufanisi kwa muda wa miaka 1-2, na maisha ya jumla ya muda wa miaka 3-5, wakati bidhaa duni zitapoteza nguvu zao za kusukumia kwa muda mfupi na kusababisha mtiririko wa maji kwa kiasi kikubwa. Kuhusu kiwango cha mtiririko, vitengo vidogo vilivyoelezwa katika chapisho hili vinahitaji kiwango cha mtiririko wa lita 2 000/h kwa urefu wa mita 1.5; pampu inayoweza kutumiwa ya uwezo huu ingekuwa hutumia 25-50 W/h. makadirio yenye manufaa ya kuhesabu ufanisi wa nishati kwa pampu za submersible ni kwamba pampu inaweza kusonga lita 40 za maji kwa saa kwa kila watt kwa saa zinazotumiwa, ingawa baadhi ya mifano hudai mara mbili ufanisi huu.

Wakati wa kubuni mabomba kwa pampu, ni muhimu kutambua kwamba nguvu za kusukumia zinapungua kwa kila kufaa kwa bomba; hadi asilimia 5 ya kiwango cha mtiririko wa jumla inaweza kupotea katika kila uhusiano wa bomba wakati maji yanalazimika kupitia. Hivyo, tumia idadi ndogo ya uhusiano kati ya pampu na mizinga ya samaki. Pia ni muhimu kutambua kwamba ndogo kipenyo cha mabomba, kubwa kupoteza mtiririko wa maji. Bomba la mm 30 mm lina mtiririko wa bomba la mm 20 mm hata ikiwa linatumiwa kutoka pampu na uwezo sawa. Aidha, bomba kubwa hauhitaji matengenezo yoyote ili kuondoa jengo la yabisi zinazokusanya ndani. Kwa maneno ya vitendo, hii inasababisha akiba kubwa juu ya gharama za umeme na uendeshaji. Wakati wa kufunga kitengo cha aquaponic, hakikisha uweke pampu inayoweza kutumiwa katika eneo linaloweza kupatikana kwa sababu kusafisha mara kwa mara ni muhimu. Hakika, chujio cha ndani kitahitaji kusafisha kila wiki 2-3. Pampu za maji zinazotumiwa zitavunja ikiwa zinaendeshwa bila maji; kamwe kukimbia pampu kavu.

Airlift

Airlifts ni mbinu nyingine ya kuinua maji (Mchoro 4.42). Wanatumia pampu ya hewa badala ya pampu ya maji. Air inalazimika chini ya bomba ndani ya tank ya samaki, fomu za Bubbles na kupasuka, na wakati wa kupanda kwao juu ya uso Bubbles husafirisha maji pamoja nao. Faida moja ni kwamba airlifts inaweza kuwa na ufanisi zaidi wa umeme, lakini tu kwa urefu mdogo wa kichwa (30-40 cm). Air hissar kupata nguvu katika mizinga ya kina, na ni bora kwa kina zaidi ya mita moja. Thamani iliyoongezwa ni kwamba airlifts haziziba njia ambazo pampu za aina ya impeller zinafanya. Aidha, maji pia husababishwa na oksijeni kupitia harakati za wima zinazoendeshwa na Bubbles za hewa. Hata hivyo, kiasi cha hewa kilichopigwa kinapaswa kutosha kuhamisha maji pamoja na bomba. Pampu za hewa kwa ujumla zina maisha marefu kuliko pampu za maji zinazoweza kutumiwa. Faida kuu hutoka kwa uchumi wa kiwango - pampu moja ya hewa inaweza kununuliwa kwa mzunguko wa aeration na maji, ambayo inapunguza uwekezaji mkuu katika pampu ya pili.

Nguvu za binadamu

Mifumo mingine ya aquaponic imeundwa kutumia nguvu za binadamu kuhamisha maji (Kielelezo 4.43).

Maji yanaweza kuinuliwa katika ndoo au kwa kutumia pulleys, baiskeli zilizobadilishwa au njia nyingine. Tank ya kichwa inaweza kujazwa kwa manually na kuruhusiwa kupungua polepole wakati wote wa siku. Mbinu hizi zinatumika tu kwa mifumo ndogo, na zinapaswa kuchukuliwa tu ambapo umeme haupatikani au hauna uhakika. Mara nyingi mifumo hii itakuwa na chini DO na kutosha kuchanganya ya virutubisho, ingawa inaweza kutumika kwa mafanikio kwa kushirikiana na baadhi ya mbinu iliyopita kujadiliwa katika Sura ya 9.

Aeration

Pampu za hewa huingiza hewa ndani ya maji kupitia mabomba ya hewa na mawe ya hewa ambayo yanalala ndani ya mizinga ya maji, na hivyo kuongeza viwango vya DO katika maji (Mchoro 4.44).

Ziada DO ni sehemu muhimu ya NFT na DWC vitengo. Mawe ya hewa iko mwishoni mwa mstari wa hewa, na hutumikia kueneza hewa ndani ya Bubbles ndogo (Mchoro 4.45). Bubbles ndogo zina eneo la uso zaidi, na hivyo kutolewa oksijeni ndani ya maji bora kuliko Bubbles kubwa; hii inafanya mfumo wa aeration ufanisi zaidi na huchangia kuokoa gharama. Inashauriwa kuwa mawe ya hewa ya shaba yatumiwe ili kupata Bubbles ndogo zaidi za hewa. Biofouling kutokea, na mawe hewa lazima kusafishwa mara kwa mara kwanza na ufumbuzi klorini kuua amana bakteria na kisha, kama ni lazima, na asidi kali sana kuondoa mineralization, au kubadilishwa, wakati mtiririko wa Bubbles ni kinyume. Pampu za hewa za ubora ni sehemu isiyoweza kutumiwa ya mifumo ya aquaponic, na mifumo mingi imehifadhiwa kutokana na kuanguka kwa janga kwa sababu ya wingi wa DO. Ikiwezekana, ni vyema kutumia mchanganyiko wa AC/DC pampu ya hewa ikiwa kuna uhaba wa umeme, kwa sababu wakati umekatwa kutoka kwa nguvu za AC wakati wa kukatika, betri za DC za kushtakiwa zinaweza kuendelea kufanya kazi.

Sizing mifumo ya aeration

Kwa vitengo vidogo vidogo, vikiwa na mizinga ya samaki ya lita 1 000, inashauriwa kuwa angalau mistari miwili ya hewa, inayoitwa pia injectors, na mawe ya hewa inapaswa kuwekwa kwenye tank ya samaki, na injector moja katika chombo cha biofilter. Ili kuelewa kiasi cha hewa kinachoingia kwenye mfumo, ni muhimu kupima kiwango cha mtiririko. Ili kufanya hivyo, tu Geuza kifaa cha kupima volumetric (chupa ya lita 2, kikombe cha kupima, beaker iliyohitimu) katika tank ya samaki. Kwa msaada wa msaidizi, tengeneza stopwatch wakati huo huo kama jiwe la hewa linaloingizwa kwenye kifaa cha kupimia. Acha stopwatch wakati chombo kimejaa hewa. Kisha, onyesha kiwango cha mtiririko katika lita kwa dakika kwa kutumia uwiano. Lengo la mifumo iliyoelezwa hapa ni lita 4-8/min kwa mawe yote ya hewa pamoja. Daima ni bora kuwa na ziada DO badala ya kutosha.

Jaribu kuweka mawe ya hewa ili wasisimamishe kuimarisha yabisi, hivyo kuzuia kuondolewa kwao kupitia kituo cha kukimbia.

siphons za Venturi

Chini ya teknolojia na rahisi kujenga, siphons za Venturi ni mbinu nyingine ya kuongeza viwango vya DO katika aquaponics. Mbinu hii ni muhimu sana katika mifereji ya DWC. Kwa kusema, siphons za Venturi hutumia kanuni ya hydrodynamic ambayo huchota hewa kutoka nje (aspiration) wakati maji yaliyosababishwa yanapita kwa kasi kwa njia ya sehemu ya bomba ya kipenyo kidogo. Kwa mtiririko wa maji mara kwa mara, ikiwa kipenyo cha bomba kinapungua kasi ya maji inapaswa kuongezeka, na kasi hii ya kasi inajenga shinikizo hasi. Siphons za Venturi ni sehemu fupi za bomba (kipenyo cha mm 20 mm, urefu wa sentimita 5) zilizoingizwa ndani ya bomba kuu la maji ya kipenyo kikubwa (25 mm). Kama maji katika bomba kuu yanalazimika kupitia sehemu nyembamba, inajenga athari ya ndege (Mchoro 4.46). Athari hii ya ndege huchota hewa inayozunguka ndani ya mkondo wa maji kupitia shimo dogo lililokatwa kwenye bomba la nje la msuguano. Ikiwa siphon ya Venturi iko chini ya maji, shimo ndogo linaweza kushikamana na urefu wa neli inayoonekana kwa angahewa. Venturi siphons inaweza kuunganishwa katika kila bomba uingiaji katika mifereji ya DWC, ambayo itainua maudhui ya DO ya mfereji. Wanaweza pia kutumika kama redundancy kwa aeration tank samaki kama pampu hewa inashindwa. Angalia sehemu Kusoma zaidi kwa vyanzo zaidi vya habari.

tank ya sump

Tangi ya sump ni tank ya kukusanya maji kwenye hatua ya chini kabisa katika mfumo; maji daima huendesha kuteremka kwa sump (Kielelezo 4.47).

Hii mara nyingi ni eneo la pampu inayoweza kutumiwa. Mizinga ya Sump inapaswa kuwa ndogo kuliko mizinga ya samaki, na inapaswa kuwa na uwezo wa kushikilia kati ya moja ya nne na theluthi moja ya kiasi cha tank ya samaki. Kwa vitanda vya vyombo vya habari vya aina ya ebb-na-mtiririko, sump inahitaji kuwa kubwa ya kutosha kushikilia angalau kiasi kikubwa cha maji katika vitanda vya kukua (angalia Sehemu ya 4.3). Mizinga ya nje ya sump hutumiwa hasa katika vitengo vya kitanda vya vyombo vya habari; hata hivyo, kwa vitengo vya DWC mfereji halisi wa hydroponic unaweza kutumika kama tank ya sump/nyumba ya pampu pia. Ingawa manufaa, si muhimu mfumo sehemu, na miundo mingi hawana kuajiri nje sump tank. Vitengo vidogo sana, vikiwa na mizinga ya samaki hadi lita 200 vinaweza tu kupompa maji kutoka kwenye tank ya samaki hadi kwenye vitanda vya kukua, kutoka ambapo maji hupungua tena ndani ya tank ya samaki.Hata hivyo, kwa vitengo vikubwa ni muhimu sana kuwa na sump.

Njia ya kawaida ya aquaponics, na moja iliyopendekezwa hapa, ni kuwa na pampu iko kwenye tank ya sump. Kifupi kinachotumiwa kwa kawaida kinaelezea pointi muhimu za kubuni hii, ambayo ni: urefu wa mara kwa mara katika tank ya samaki - pampu katika tank ya sump (CHIFT- PIST). Kutumia njia hii ina maana kwamba hasara yoyote ya maji, ikiwa ni pamoja na uvukizi na vipengele vinavyovuja, hudhihirishwa tu ndani ya tank ya sump na haiathiri kiasi cha tank ya samaki. Kisha ni moja kwa moja mbele kupima hasara ya kawaida ya evaporative na kuhesabu mara ngapi maji yanahitaji kujaza, na inaweza kuamua mara moja ikiwa kuna uvujaji. Labda muhimu zaidi, uvujaji wowote katika mfumo wa hydroponic hautawadhuru samaki. Sehemu ya 9.2 inazungumzia kupata viwango vya maji kwa njia tofauti.

Vifaa vya mabomba

Kila mfumo unahitaji uteuzi wa bomba la PVC, uhusiano wa PVC na fittings, hoses na zilizopo (Mchoro 4.48). Hizi hutoa njia za maji kuingia katika kila sehemu. Vipu vya bulkhead, Uniseals® (hapa uniseal), silicone sealant na Teflon mkanda pia zinahitajika. Vipengele vya PVC vinaunganishwa pamoja kwa njia ya kudumu kwa kutumia saruji ya PVC, ingawa silicone sealant inaweza kutumika kwa muda ikiwa mabomba si ya kudumu na viungo havi chini ya shinikizo la maji. Aidha, baadhi ya zana ya jumla zinahitajika kama vile nyundo, drills, saw mkono, umeme, kupima kanda, koleo, koleo channel-locking koleo, bisibisi, ngazi, nk Chombo kimoja maalum ni shimo na/au jembe kidogo, ambayo hutumiwa katika drill umeme kufanya mashimo hadi 8 cm, muhimu kwa kuingiza mabomba ndani ya mizinga ya samaki na filters, pamoja na kufanya mashimo katika PVC au polystyrene kukua vitanda katika mifumo ya NFT na DWC. Kiambatisho 8 kina orodha ya kina ya vifaa vinavyohitajika kwa kila kitengo kilichoelezwa katika chapisho hili.

Hakikisha kwamba mabomba na mabomba yaliyotumiwa katika mfumo hayajawahi kutumiwa kushikilia vitu vyenye sumu. Pia ni muhimu kwamba mabomba yanayotumiwa ni ya ubora wa chakula ili kuzuia leeching iwezekanavyo ya kemikali ndani ya maji ya mfumo. Pia ni muhimu kutumia mabomba ambayo ni nyeusi na/au yasiyo ya uwazi kwa mwanga, ambayo itaacha mwani kukua.

Vifaa vya kupima maji

Vipimo vya maji rahisi ni mahitaji ya kila kitengo cha aquaponic. Kiti za mtihani wa maji safi za rangi zinapatikana kwa urahisi, kwa haki ya kiuchumi na rahisi kutumia, na hivyo hizi zinapendekezwa. Hizi zinaweza kununuliwa katika maduka ya aquarium au mtandaoni. Kits hizi ni pamoja na vipimo vya pH, amonia, nitriti, nitrate, GH na KH (Kielelezo 4.49).

Hakikisha kwamba wazalishaji ni wa kuaminika na kwamba tarehe ya kumalizika muda bado halali. Njia nyingine ni pamoja na mita za digital au vipande vya mtihani. Ikiwa unatumia mita za digital kwa pH au nitrate, hakikisha kuziba vitengo kulingana na maelekezo ya mtengenezaji. Thermometer ni muhimu kupima joto la maji. Aidha, ikiwa kuna hatari ya maji ya chumvi katika maji ya chanzo, hydrometer ya bei nafuu, au refractometer sahihi zaidi lakini ya gharama kubwa, inafaa. Maelezo zaidi juu ya matumizi ya vifaa vya mtihani colourimetric ni pamoja na katika Sehemu ya 3.3.6.

*Chanzo: Shirika la Chakula na Kilimo la Umoja wa Mataifa, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus na Alessandro Lovatelli, Ndogo aquaponic uzalishaji wa chakula, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Imezalishwa kwa ruhusa. *