Вирощування рослин на базі УЗВ – перший крок до безвідходного виробництва.

В даний час все більшою популярністю користується метод об'єднаного розведення риби і рослин в системі з оборотним водопостачанням без використання ґрунту, названий аквапонікой.

Дані комплекси призначені для розведення великої кількості риби у відносно невеликому об'ємі води, завдяки її подальшій обробці, що дозволяє очистити воду від токсичних відходів, а потім знов багато разів використовувати в установці замкнутого водопостачання (УЗВ). В ході багатократного оборотного використання води накопичуються нетоксичні живильні і органічні речовини. Ці побічні продукти обміну речовин не потрібно буде утилізувати у відходи, тому що вони прямують на вирощування вторинних культур, що представляють економічну цінність або яким-небудь чином сприяючих розведенню основної продукції, – риби. Системи, в яких вирощуються додаткові культури за рахунок використання відходів виробництва первинної продукції, називають інтегрованими системами. Якщо вторинними культурами є водні або наземні рослини, що вирощуються одночасно з рибою, такі інтегровані системи називаються системами аквапоніки (Мал. 3.).

Рослини швидко зростають у присутності розчинених у воді живильних речовин, що виділяються рибами у воду або що утворюються в результаті мікробіологічного розкладання останків риб. В установці замкнутого водопостачання з вельми низькою швидкістю щоденного обміну води (менше 2%) розчинені живильні речовини накопичуються в концентраціях, порівнянних з їх вмістом в живильних розчинах гідропоніки. Розчинений азот, зокрема, може бути присутнім в дуже високих концентраціях в системах замкнутого водозабезпечення.

Риби виділяють надлишки азоту у вигляді аміаку безпосередньо у воду через зябра. Бактерії перетворюють аміак в нітрит, а потім в нітрати. Аміак і нітрит токсичні для риб, а нітрати – відносно нешкідливі і є найбільш переважною формою азотних з'єднань, сприяючим інтенсивнішому зростанню рослин, таких як плодові овочеві культури.

Мал. 3. Системи аквапоніки.

Системи аквапоніки володіють рядом переваг. Розчинені надлишки живильних речовин відновлюються рослинами, знижуючи об'єми викидів в довкілля і подовжуючи ресурс використання води без її заміни (наприклад, видаляючи розчинені живильні речовини за рахунок поглинання їх рослинами, можна добитися зниження швидкості водообміну). Максимальне зменшення періодичності водообміну дозволяє понизити витрати на експлуатацію системи аквапоніки при посушливому кліматі, а також в опалювальних теплицях, де подача холодної або гарячої води складає значну долю витрат. Наявність вторинних рослинних культур, одержуючих велику частину необхідних їм живильних речовин без яких-небудь витрат, підвищує потенційну прибутковість системи. Щоденне внесення рибних кормів забезпечує безперервне постачання рослин живильними речовинами, позбавляючи, тим самим, від необхідності дренажу і заміни збіднених живильних розчинів або коректування концентрації живильних розчинів, як в гідропоніці. Рослини видаляють живильні речовини з води, в якій вирощується аквакультура, і, тим самим, вони усувають необхідність в придбанні окремих дорогих біологічних фільтрів. У системах аквапоніки потрібний значно менший об'єм робіт по контролю якості води, чим в автономних системах гідропоніки або при вирощуванні водних культур в установках замкнутого водопостачання. Економія також досягається за рахунок спільного використання засобів, складових експлуатаційні витрати і витрати на інфраструктуру, такі як придбання насосів, резервуарів, обігрівачів і систем сигналізації. Крім того, інтенсивне, комплексне вирощування риби і рослин вимагає меншої площі земельної ділянки, чим при вирощуванні в ставках і садах.

Конструкція системи аквапоніки зображена на малюнку 4.

Мал. 4. Конструкція системи аквапоніки.

«Конструкція систем аквапоніки майже повністю повторює конструкцію всіх установок замкнутого водопостачання з додаванням гідропонної складової. При цьому усувається необхідність придбання окремих біофільтрів, а також пристроїв (піноутворювачів і осаджувачів) для видалення дрібних і зважених твердих речовин. Вміст дрібних твердих часток і розчинених органічних речовин, як правило, не досягає рівня, що вимагає вживання механічного фільтру, за умови, що система аквапоніки відповідає конструкційним співвідношенням. Основними елементами системи аквапоніки є: резервуар для вирощування риби (ємність з рибами), елемент видалення твердих часток (фільтр тонкої очистки), біофільтр (біофільтр), гідропонний компонент (гідропонні модулі) і резервуар для зливу (самп) (Мал. 4.). Вода, що виходить з резервуару для вирощування риби, спочатку обробляється для зниження вмісту органічних речовин у вигляді часток, що облягають і зважених. Далі, вона поступає в біофільтр, де утилізувалися аміак і нітрати. Потім вода проходить через гідропонний модуль, де частина розчинених живильних речовин поглинається рослинами і ще деяка частина аміаку і нітриту віддаляється бактеріями, зростаючими на стінках резервуару і на нижній поверхні листів полістиролів (тобто нітрифікація за допомогою нерухомої плівки). Нарешті, вода збирається в резервуар (самп), що знаходиться в самій нижній точці системи, і за допомогою помпи знов подається в ємність для вирощування риби. Розташування сампа може бути різним. Якщо застосовується система з піднятими гідропонними жолобами, злив встановлюється після біофільтра, при цьому вода перекачується в жолоб, звідки вона спрямовується під дією сили тяжіння назад в ємкість для вирощування риби. Система може бути влаштована так, що частина потоку відводиться в окремий модуль обробки води. Наприклад, невеликий потік може відводитися на гідропонний модуль після очищення від твердих часток, при цьому основна частина води проходить через біофільтр і повертається в резервуар для вирощування риби. Елемент біофільтра і гідропонний модуль можна об'єднати, використовуючи як підкладку для рослин гравій або пісок, який також є підкладкою для біофільтра. Плавуча гідропоніка, виконана з плавучих листів полістиролів і сітчастих піддонів, використовуваних як підкладка для рослин, при належній площі активної поверхні, також забезпечує високу міру біофільтрації. Об'єднання біофільтрації з гідропонікою вельми бажано, оскільки дозволяє усунути витрати на придбання окремого біофільтра, що є одним з основних переваг аквапоніки. Ще один варіант конструкції передбачає об'єднання в одному відсіку системи видалення твердих часток, біофільтрації і гідропоніки. Підкладка гідропоніки (дрібний гравій або грубозернистий пісок) затримує тверді частки і забезпечує наявність поверхні для нітрифікації за допомогою нерухомої плівки, правда, при такій конструкції поважно не допустити перенасичення даного модуля зваженими частками» [6].

2. Індивідуальне завдання для виконання курсової роботи із заводського відтворення канального сома.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: