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7.5 缩放耦合水联系系统

2 years ago

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典型的水生耦合系统范围从小型到中型和大型系统(Palm 等人,2018 年)。 扩大规模仍然是未来的挑战之一,因为它需要仔细测试可能的鱼类和植物组合。 可以重复最佳单元尺寸,以形成多单元系统,与生产规模无关。 根据 Palm 等人(2018 年),水声系统的范围分为:(1)迷你,(2)爱好,(3)家庭和后院,(4)小/半商业和(5)大(r)规模系统,详情如下:

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** 图 7.5** 家用耦合微型水生系统(\ 2 m<sup2/sup,2018 年棕榈等人之后)与曝气(a)和泵(b)的原理,水培(c)类似于生物过滤器

小型装置(图 7.5)通常由一个小型鱼库组成,例如鱼缸或水族馆,植物生长在表面上或在一个小水培床内。 通常使用传统的水族箱过滤器、曝气和泵。 迷你系统的尺寸通常不超过 2 毫升(Palm 等人,2018 年)。 这些小水生系统可以在家庭中使用,只有少数植物供家庭消费,种植植物,如西红柿,草药或观赏植物。 这些系统通过在大城市特别流行的家庭生活区域中添加 “自然”,为人类生活空间增添了新的价值。 有些迷你系统只包括一个植物花瓶和一个或多个没有过滤器和泵的鱼。 然而,这些系统只是短期运行,因为缺少受管制的过滤器。

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** 图 7.6** 家庭爱好水生系统的耦合原理(2018 年棕榈等人之后 2—10 msup2/sup)与 (a) 鱼缸和曝气,(b) 尼尔森和帕德 (2007) 之后改变沉积器或澄清器;(c) 水耕床,例如与不同作物的砾石,作为生物过滤器和 (d)泵

业余爱好水上乐器系统被分类为最大尺寸为 10 msup2/sup(Palm 等人,2018 年)。 由于鱼类放养密度更高,饲料和曝气更多,因此需要一个机械沉淀装置(沉积物/澄清器)(图 7.6)。 沉积仪可在不使用能源的情况下去除系统中的颗粒物质 — “淤泥”,例如粪便和未食用的饲料。 水通过重力从鱼缸流向沉积器,然后通过水培罐,然后滴入水池,从水泵或空气升降机将水泵回鱼缸。 在爱好装置中,植物床作为天然微生物过滤器,通常使用介质床底材,例如沙子、细砾石或珍珠石。 爱好水生系统更多的类别的噱头,不针对粮食生产。 他们宁愿享受集成系统的功能。 顾名思义,爱好系统通常由爱好者安装,他们有兴趣种植各种水生生物和植物供他们自己使用和 “乐趣”。

国产/后院水生动物的目的是外部家庭生产鱼类和植物,其特点是最大生产面积为 50 平方米/苏普(Palm 等人,2018 年)。 这些系统是由爱好者建立的。 该结构在技术上与众不同,具有更高的鱼产量、额外的曝气和更高的饲料输入。 水生耦合原理应用于一个单一的泵,该泵 [循环](https://dict.leo.org/englisch-deutsch/recirculate)s 水从水池(最低点)到较高的常驻鱼缸,然后通过沉积仪和生物过滤器(带曝气和细菌基板)通过重力进入水培单位 (图 7.7).

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** 图 7.7** 家庭后院水生系统的耦合原理,10—50 msup2/sup(来自 Palm 等人,2018 年)与 (a) 鱼缸和曝气,(b) 尼尔森和帕德之后改变沉积器或澄清器(2007 年),(c) 带基材和曝气的生物过滤器,(d) 水培装置可能由筏组成(e) 砾石或沙子介质基底系统, (f) 营养膜技术 NFT 通道和 (g) 用一个泵进行的水槽

在生物过滤方面,传统的床过滤器也可用于 Palm 等人(2014 年 a, b, 2015 年)中所述。 在后院水上乐器中,水耕可以单独或一起由筏或 DWC(深水培养)[槽] 组成(https://dict.leo.org/englisch-deutsch/trough)s,基底子系统,例如粗砂砾/沙落和流箱或营养膜技术(NFT)通道。 在北半球,由于天气条件,在外部设施中,生产仅限于春季、夏季和初秋时期。 通过这种规模的作业,可以生产鱼类和植物供私人消费(通过小规模的温室生产可以扩大生产),但也可以进行少量直接销售。

小型和半商业规模的水生系统的特点是高达 100 msup2/sup(Palm 等人,2018 年),生产专注于零售市场。 这些系统的特点是更多的储罐,通常具有更高的储存密度、额外的过滤器和水处理系统以及更大的水培区域和更多的设计。

100 平方米以上的大型 (r) 规模商业运营(Palm 等人,2018 年),面积达数千平方米,达到了最高的复杂性,需要仔细规划水流和处理系统(图 7.8)。 一般组成部分包括多个鱼缸,设计为密集再循环水产养殖系统 (RAS)、水转移点或水池,以便鱼类和植物之间进行水交换,以及商业植物生产单位(水上乐园 s.s.s.l.)。 由于鱼类生产是用于密集的饲养密度,因此利用鼓式过滤器进行额外过滤、氧气供应、微生物控制的紫外光处理、自动控制喂料和计算机化(包括自动水质控制)对这些系统进行分类。

这些系统具有多单元设计,能够在完全封闭的水循环下进行升级,同时进行交错生产、平行栽培需要不同水培子系统的不同植物,以及在疾病爆发和植物的情况下更好地控制不同单位虫害防治.


Aquaponics Food Production Systems

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