common:navbar-cta
Загрузить приложениеблогфункцииЦеныПоддержкаВойти
EnglishEspañolعربىFrançaisPortuguêsItalianoहिन्दीKiswahili中文русский

**Саймон Годдек, Алисса Джойс, Свен Вюрц, Оливер Кёрнер, Инго Блезер, Майкл Рейтер и Карел Дж.

Абстракт Традиционные системы аквапоники были организованы в единую технологическую петлю, которая направляет богатую питательными веществами воду из рыбы в растения и обратно. Учитывая различия в конкретных питательных веществах и экологических требованиях растений и рыб, такие системы представляют собой компромисс в отношении идеальных условий для выращивания обоих видов растений, снижая тем самым эффективность и продуктивность таких соединенных систем. В последнее время конструкции, позволяющие разъединение узлов, обеспечивают более тонкую регулировку технологической воды в каждом из соответствующих установок, а также более эффективную рециркуляцию питательных веществ из осадка. Подвесные твердые вещества из рыбы (например, фекалии и несъеденные корма) должны быть удалены из технологической воды, прежде чем вода может быть направлена на растения, чтобы предотвратить засорение гидропонных систем, что представляет собой значительную потерю общих питательных веществ, прежде всего фосфора. Повторное использование осадка и мобилизация питательных веществ, содержащихся в этом осадке, представляют собой ряд инженерных проблем, которые, если они будут творчески решены, могут значительно повысить эффективность и устойчивость систем аквапоники. Одним из решений является разделение или в случае возникновения патогенов или производственных проблем, чтобы изолировать компоненты системы, тем самым максимизируя общий контроль и эффективность каждого компонента, снижая при этом компромисс между условиями и специфическими для каждого вида требованиями каждой подсистемы. Еще одним потенциальным нововведением, которое стало возможным благодаря развязке блоков, является введение дополнительных петель, в которых биореакторы могут использоваться для обработки осадка. Дополнительный цикл дистилляции может обеспечить повышенную концентрацию питательных веществ в гидропонике и в то же время уменьшить неблагоприятное воздействие на здоровье рыб, вызванное высоким содержанием питательных веществ в блоке RAS. В нескольких исследованиях документально подтверждена эффективность аэробного и анаэробного сбраживания биореакторов для обработки осадка, однако преимущества дигестата для роста растений не изучены должным образом. Таким образом, компоненты реминерализации и дистилляции обладают высоким неисследованным потенциалом для улучшения развязанных систем аквапоники.

Ключевые слова Развязанная аквапоника · Многоконтурная аквапоника · Системная динамика · Конструкция системы · Анаэробное сбраживание · Опреснение

  • 8.1 Введение
  • 8.2 Цикл минерализации
  • 8.3 Дистилляция/Опреснение петли
  • 8.4 Калибровка многоконтурных систем
  • 8.5 Мониторинг и контроль
  • 8.6 Экономическое воздействие
  • 8.7 Воздействие на окружающую среду
  • Ссылки

С. Годдек · К.Дж. Кисман

Математические и статистические методы (биометрис), Вагенингенский университет, Вагенинген, Нидерланды

А. Джойс

Департамент морских наук Гётеборгского университета, Гётеборг, Швеция

С. Вюрц

Кафедра экофизиологии и аквакультуры, Лейбниц - Институт биологии пресноводных ресурсов и внутреннего рыболовства, Берлин, Германия

О. Кёрнер

Лейбниц - Институт овощных и декоративных культур (IGZ), Гроссберен, Германия

I. Bläser · М. Рейтер

аквапоник мануфактур ГмбХ, Иссум, Германия

© Автор (ы) 2019 201

С. Годдек и др. (ред.), Системы производства продуктов питания Aquaponics, https://doi.org/10.1007/978-3-030-15943-6_8

Ссылки

Влияние колебаний температуры на биометанацию на большой высоте. Биоресурс Технол 99:7278 —7284. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.12.055

Bode HW (1930) Метод коррекции импеданса. Белл Сист Тек J 9:794 —835. https://doi.org/ 10.1002/j.1538-7305.1930.tb02326.x

Коглан С.М., Ringler NH (2005) Температурно-зависимые эффекты радужной форели на рост атлантического лосося парра. J Великие озера Рес 31:386-396. https://doi.org/10.1016/S0380-1330(05) 70270-7

Dalsgaard J, Lund I, Thorarinsdottir R, Drengstig A, Arvonen K, Pedersen PB (2013) Выращивание различных видов в РАН в Северных странах: современное состояние и перспективы. Аквак Энг 53:2 —13

Davidson J, Good C, Welsh C, Summerfelt ST (2011) Аномальное поведение плавания и повышенные деформации в радужной форели Oncorhynchus mykiss культивируется в низкообменных водных рециркулирующих системах аквакультуры. Аквак Энг 45:109 —117

де Лемос Черничаро CA (2007) Анаэробные реакторы, 4-е издание. ИВА Издательство, Нью-Дели

Delaide B, Годдек S, Готт J, Суйерт H, Джиджакли М (2016) Салат (Lactuca sativa L. var. Сукрин) производительность роста в дополненном растворе аквапоники превосходит гидропонику. Вода 8:467. https://doi.org/10.3390/w8100467

Delaide B, Goddek S, Keesman KJ, Jijakli MH (2018) Биотехнологии, агрономия, société et Environnement = Биотехнология, агрономия, общество и окружающая среда: BASE. https://popups.uliege.be:443/1780-4507 22, 12

Дойл Ю.К., Фрэнсис Б.А., Танненбаум А (1992) Теория управления обратной связью. Паб Макмиллан. Ко

Эль-Сайед А-ФМ (2006) _Культура Тилапиа. CABI Publishing, Оксфордшир

Эмеренчано М, Карнейру П, Лапа М, Лапа К, Делайде Б, Годдек S (2017) Минерализация Солидос. Аквак-бюстгальтеры: 21—26

ФАО (2005 год) Информационная программа по культивированным водным видам. Онкорхинхус mykiss. [Документ WWW]. FAO Fish. Аквак. Деп. [онлайн]. URL http://www.fao.org/fishery/culturedspecies/ oncorhynchus_mykiss/ru. Доступ к 21 сент 2015

FAO (2014) Маломасштабное аквапоническое производство пищевых продуктов: комплексное рыбоводство и растениеводство. ФАО, Рим

Goddek S (2017) Возможности и проблемы многоконтурных аквапонических систем. Вагенингенский университет, Вагенинген. https://doi.org/10.18174/412236

Goddek S, Keesman KJ (2018) Необходимость технологии опреснения для проектирования и калибровки многоконтурных систем аквапоники. Опреснение 428:76 —85. https://doi.org/10.1016/j.desal.2017. 11.024

Goddek S, Körner O (2019) Полностью интегрированная имитационная модель многоконтурной аквапоники: пример определения размеров системы в различных средах. Агрик Сыст 171:143 —154

Goddek S, Vermeulen T (2018) Сравнение показателей роста Lactuca sativa в традиционных и Ras-гидропонных системах. Аквак Инт 26:1 —10. https://doi.org/10.1007/s10499-0180293-8

Goddek S, Delaide B, Mankasingh U, Ragnarsdottir K, Jijakli H, Thorarinsdottir R (2015) Проблемы устойчивой и коммерческой аквапоники. Устойчивость 7:4199 —4224. https://doi.org/10.3390/su7044199

Goddek S, Espinal C, Delaide B, Schmautz Z, Jijakli H (2016) Навигация в сторону развязанных аквапонических систем (DAPS): подход к проектированию системной динамики. Вода 8:7

Goddek S, Delaide BPL, Joyce A, Wuertz S, Jijakli MH, Gross A, Eding EH, Bläser I, Reuter M, Keizer LCP, Моргенштерн R, Körner O, Verreth J, Keesman KJ (2018) Производительность минерализации питательных веществ и снижения органических веществ на основе ишлама в реакторах на основе RASB-EGSB. Аквак ENG 83:10-19. https://doi.org/10.1016/J.AQUAENG.2018.07.003

Jones BJ (2005) Гидропоника — практическое руководство для безпочвенного производителя, 2-е изд. CRC Пресс, Бока Ратон

Jung IS, Lovitt RW (2011) Методы выщелачивания для удаления металлов и потенциально опасных питательных веществ из шлама форели. Вода Res 45:5977 —5986. https://doi.org/10.1016/j.watres. 2011.08.062

Кариманзира D, Кисман KJ, Клоас W, Баганц D, Раушенбах T (2016) Динамическое моделирование аквапонической системы INAPRO. Аквак Энг 75:29 —45. https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2016. 10.004

Karimanzira D, Keesman K, Kloas W, Baganz D, Rauschenbach T (2017) Эффективный и экономичный способ эксплуатации системы рециркуляции аквакультуры на ферме аквапоники. Аквак Экон Манаг 21:470 —486. https://doi.org/10.1080/13657305.2016.1259368

Kloas W, Groß R, Baganz D, Graupner J, Monsees H, Schmidt U, Staaks G, Suhl J, Tschirner M, Wittstock B, Wuttstock S, Zikova A, Реннерт B (2015) Новая концепция аквапонных систем для повышения устойчивости, повышения производительности и снижения воздействия на окружающую среду. Аквак Энвирон Взаимодействие 7:179 —192. https://doi.org/10.3354/aei00146

Körner O, Andreassen AU, Aaslyng JM (2006) Моделирование динамического управления дополнительным освещением. Акта Хортик 711:151 —156. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2006.711.17

Körner O, Gutzmann E, Kledal PR (2017) Динамическая модель, имитирующая симбиотические эффекты в аквапонных системах. Акта Хортик 1170:309 —316. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2017. 1170.37

Körner O, Pedersen JS, Jaegerholm J (2018) Моделирование производства салата в многослойных подвижных водосточных системах. Акта Хортик 1227:283 —290

Lupatsch I, Kissil GW (1998) Прогнозирование отходов аквакультуры, образующихся из культуры золотистого моря (Sparus aurata), с использованием подхода, основанного на питании. Живая вода Акват 11:265 —268. https://doi.org/10.1016/ S0990-7440 (98) 80010-7

Использование реакторов УАСБ для переваривания солоноватого осадка аквакультуры в различных условиях. Вода рез 47:2843 —2850. https://doi.org/10.1016/j.watres.2013.02.050

Monsees H, Keitel J, Paul M, Kloas W, Wuertz S (2017a) Потенциал аквакультурной обработки ила для аквапоники: оценка мобилизации питательных веществ в аэробных и анаэробных условиях. Аквак Энвирон Взаимодействие 9:9 —18. https://doi.org/10.3354/aei00205

Monsees H, Kloas W, Wuertz S, Cao X, Zhang L, Liu X (2017b) Развязанные системы на испытании: устранение узких мест для улучшения аквапонных процессов. ПЛОС Один 12:e0183056. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183056

Моррис КА (2001) Введение в управление обратной связью. Харкорт/Академическая пресса, Сан-Диего

Оценка нагрузки питательных веществ в отходах Nile Tilapia Oreochromis niloticus (L.), выращенных в клетках в тропических климатических условиях. Аквак Рес 46:1309 —1322. https://doi.org/10.1111/are.12280

Никвист Н (1932) Теория регенерации. Белл Сист Тек J 11:126 —147. https://doi.org/10.1002/j. 1538-7305.1932.tb02344.x

Огата К (2010) Современная инженерия управления, 5-я изд. Пирсон, Дели

Rakocy JE, Shultz RC, Bailey DS, Thoman ES (2004) Aquaponic производство Tilapia и базилика: сравнение пакетной и шахматной системы возделывания. Акта Хортик 648:63 —69

Resh HM (2002) Гидропонные помидоры. CRC Пресс, Бока Ратон

Resh HM (2012) Гидропоники производства пищевых продуктов: окончательное руководство для продвинутого домашнего садовника и коммерческого гидропонного производителя. CRC Пресс, Бока Ратон

Resh HM (2013) Гидропоники производства пищевых продуктов: определенное руководство для продвинутого домашнего садовника и коммерческого гидропонного производителя, 7-е издание. CRC Пресс, Хобокен

Reyes Lastiri D, Slinkert T, Cappon HJ, Baganz D, Staaks G, Keesman KJ (2016) Модель аквапонной системы для минимизации потребностей воды, энергии и азота. Водная научная техника wst2016127 74:30 —37. https://doi.org/10.2166/wst.2016.127

Росс Л.Г. (2000) Физиология окружающей среды и энергетика. /McAndrew BJ (ред.) Тилапиас: биология и эксплуатация. Спрингер, Дордрехт, стр. 89—128

Schrader KK, Davidson JW, Summerfelt ST (2013) Оценка влияния уровней нитрат-азота в рециркулирующих системах аквакультуры на концентрации внеароматических соединений геосмина и 2-метилисоборнеола в воде и радужной форели (Oncorhynchus mykiss). Аквак ENG 57:126 —130. https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2013.07.002

Shahzad MW, Burhan M, Ang L, Ng KC (2017) Взаимосвязь между энергетикой и водой и окружающей средой, лежащая в основе будущего устойчивого опреснения. Опреснение 413:52 —64. https://doi.org/10.1016/j.desal.2017. 03.009

Sonneveld C, Voogt W (2009) Управление питательными веществами в субстратных системах. В: Питание растений тепличных культур. Спрингер, Дордрехт, стр. 277—312. https://doi.org/10.1007/978-90-481-25326_13

Субрамани А, Jacangelo JG (2015) Новые технологии опреснения для очистки воды: критический обзор. Вода Рес 75:164 —187. https://doi.org/10.1016/j.watres.2015.02.032

Timmons MB, Эбелинг JM (2013) Рециркулирующая аквакультура, 3-я изд. Издательская компания «Итака»

LLC, Ithaca van Gorcum B, Goddek S, Keesman KJ (2019) Получение информации о рынке овощей, производимых аквапонически в Кении. Аквак Инт:1—7. https://link.springer.com/article/10.1007/s10499-01900379-1

Yavuzcan Yildiz H, Robaina L, Pirhonen J, Mente E, Domínguez D, Parisi G (2017) Благосостояние рыб в аквапонных системах: ее отношение к качеству воды с акцентом на корм и фекалии — обзор. Вода 9:13. https://doi.org/10.3390/w9010013

Йогев У, Барнс А, Гросс А (2016) Анализ питательных веществ и энергетического баланса для концептуальной модели трех петель вне сетки. Аквапоника Вода 8:589. https://doi.org/10.3390/W8120589

Open Access Данная глава лицензирована в соответствии с условиями международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает использование, обмен, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или формате, как если вы даете должное первоначальному автору (авторам) и источнику, предоставите ссылку на лицензию Creative Commons и укажете, были ли внесены изменения.

Изображения или другие материалы третьих лиц в этой главе включены в лицензию Creative Commons главы, если иное не указано в кредитной линии материала. Если материал не включен в лицензию Creative Commons главы и ваше предполагаемое использование не разрешено законом или превышает разрешенное использование, вам необходимо получить разрешение непосредственно от правообладателя.

! изображение-20200929112107029


Aquaponics Food Production Systems

Loading...

Будьте в курсе новейших технологий Aquaponic

Компания

Авторское право © 2019 Аквапоника AI. Все права защищены.