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Los sistemas acuapónicos acoplados típicos varían desde sistemas de pequeña a mediana escala y de mayor tamaño (Palm et al. 2018). La ampliación sigue siendo uno de los retos futuros, ya que requiere pruebas cuidadosas de las posibles combinaciones de peces y plantas. Los tamaños óptimos de las unidades se pueden repetir para formar sistemas multiunitarios, independientemente de la escala de producción. Según Palm et al. (2018), la gama de sistemas acuapónicos se clasificó en (1) mini, (2) hobby, (3) doméstico y patio trasero, (4) sistemas pequeños/semicomerciales y (5) grandes (r) escala, como se describe a continuación:

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Fig. 7.5 Principio de un mini sistema aquapónico acoplado doméstico (\ 2 m<sup2/sup, después de Palm et al. 2018) con aireación (a) y una bomba (b), la hidroponía (c) actúa como un biofiltro

Las mini instalaciones (Fig. 7.5) suelen consistir en un pequeño depósito de peces, como un acuario o un acuario en el que las plantas crecen en la superficie o dentro de un pequeño lecho hidropónico. Por lo general, se utilizan filtros convencionales de acuario, aireación y bombas. Los mini sistemas suelen tener un tamaño de 2 msup2/sup o menos (Palm et al. 2018). Estos pequeños sistemas acuapónicos se pueden utilizar en el hogar con pocas plantas para consumo doméstico y plantados con plantas como tomates, hierbas o ornamentales. Estos sistemas añaden nuevos valores al espacio de vida humano añadiendo «naturaleza» de nuevo al área de la vida familiar, que es especialmente popular en las grandes ciudades. Algunos mini sistemas consisten en sólo un jarrón de plantas y uno o más peces sin filtro y bomba. Sin embargo, estos sistemas sólo son a corto plazo para funcionar porque falta una filtración regulada.

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Fig. 7.6 Principio de un sistema aquapónico doméstico acoplado (2—10 msup2/sup después de Palm et al. 2018) con (a) pecera y aireación, (b) sedimentador o clarificador alterado después de Nelson y Pade (2007), (c) lecho hidropónico, por ejemplo grava con diferentes cultivos que actúa como un biofiltro y (d) un sumidero con el bomba

Los sistemas acuapónicos de hobby se clasifican para alcanzar un tamaño máximo de 10 msup2/sup (Palm et al. 2018). Con una mayor densidad de población de peces, más alimento y aireación, es necesaria una unidad de sedimentación mecánica (sedimentador/clarificador) (Fig. 7.6). El sedimentador elimina del sistema las partículas («lodo»), como las heces y los piensos no consumidos, sin utilizar energía. El agua fluye por gravedad desde el tanque de peces hasta el sedimentador y luego a través de los tanques hidropónicos y luego cae en un sumidero desde donde una bomba o elevación de aire bombea el agua de vuelta a los tanques de peces. En instalaciones de hobby, los lechos de plantas actúan como un filtro microbiano natural y, a menudo, se utilizan sustratos de lecho medios como arena, grava fina o perlita. Los sistemas acuapónicos de hobby son más la categoría de trucos que no se dirigen a la producción de alimentos. Más bien disfrutan de la funcionalidad del sistema integrado. Los sistemas de afición, como su nombre lo indica, suelen ser instalados por aficionados interesados en cultivar una variedad de organismos acuáticos y plantas para su propio uso y para la «diversión».

La acuapónica domestica/patio trasero tiene el propósito de la producción externa de peces y plantas en el hogar caracterizada por tener una superficie máxima de producción de 50 msup2/sup (Palm et al. 2018). Estos sistemas son construidos por entusiastas. La construcción está técnicamente diferenciada con una mayor producción de pescado, aireación adicional y una mayor entrada de alimento. El principio acuapónico acoplado se aplica con el uso de una sola bomba que recirculars el agua desde un sumidero (punto más bajo) hasta acuarios de peces de pie más alto y luego por gravedad a través de sedimentador y un biofiltro (con aireación y sustratos de bacterias) hasta el unidades hidropónicas (Fig. 7.7).

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Fig. 7.7 Principio de un sistema aquapónico de patio trasero doméstico acoplado, 10—50 msup2/sup (de Palm et al. 2018) con (a) pecera y aireación, (b) sedimentador o clarificador alterado después de Nelson y Pade (2007), (c) biofiltro con sustratos y aireación, (d) unidad hidropónica que podría consistir en balsa combinada o canales DWC, e) sistema de sustrato de gravilla o arena, f) técnica de película nutritiva canales NFT y g) sumidero con una bomba

Para la biofiltración, también se pueden utilizar filtros de lecho convencionales como se describe en Palm et al. (2014a, b, 2015). En la acuapónica del patio trasero, la hidroponía podría consistir sola o en conjunto en balsa o DWC (cultivo de aguas profundas) canals, subsistemas de sustrato tales como cajas de flujo y reflujo de grava/arena gruesa o canales de técnica de película nutritiva (NFT). En el hemisferio norte, en instalaciones exteriores, la producción se limita a los períodos de primavera, verano y principios de otoño debido a las condiciones climáticas. Con esta escala de operación, el pescado y las plantas se pueden producir para el consumo privado (y la producción puede ampliarse mediante la producción de pequeños invernaderos), pero también son posibles las ventas directas en pequeñas cantidades.

Los sistemas aquapónicos de escala Small y semi-comercial se caracterizan por ser de hasta 100 msup2/sup (Palm et al. 2018) con una producción centrada en el mercado minorista. Más tanques, a menudo con una mayor densidad de almacenamiento, filtros adicionales y sistemas de tratamiento de agua y un área hidropónica más grande con diseños más diversos caracterizan estos sistemas.

Las operaciones comerciales a gran escala superiores a 100 msup2/sup (Palm et al. 2018) y que alcanzan muchos miles de metros cuadrados alcanzan la mayor complejidad y requieren una cuidadosa planificación del flujo de agua y los sistemas de tratamiento (Fig. 7.8). Los componentes generales son múltiples acuarios, diseñados como sistemas acuícolas de recirculación intensiva (RAS), un punto de transferencia de agua o un sumidero que permite el intercambio de agua entre los peces y las plantas, y unidades de producción de plantas comerciales (aquapónica s.s/s.l.). Dado que la producción de pescado está destinada a densidades intensivas de almacenamiento, componentes como la filtración adicional con la ayuda de filtros de tambor, el suministro de oxígeno, los tratamientos de luz UV para el control microbiano, la alimentación controlada automática y la informatización, incluido el control automático de la calidad del agua, clasifican estos sistemas.

Estos sistemas tienen un diseño multiunidad capaz de ampliarse bajo recirculación de agua completamente cerrada que permite también la producción escalonada, el cultivo paralelo de diferentes plantas que requieren diferentes subsistemas hidropónicos y un mejor control de las diferentes unidades en caso de brote de enfermedades y plantas control de plagas.


Aquaponics Food Production Systems

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