Aquaponia DIY ao ar livre. Aquaponia: princípios básicos, exemplos Onde colocar tal estrutura

Vamos falar dessa forma ainda exótica de fazer as coisas pelo nosso país. Agricultura como aquaponia. Esta é uma combinação de duas direções - hidroponia e aquicultura, que agora está se desenvolvendo ativamente na maioria países diferentes. Além disso, você pode aplicar os princípios da aquaponia mesmo em casa.

Claro, para iniciar a aquaponia em casa, você pode comprar um kit pronto - um aquário com sistema hidropônico. Este complexo já inclui tudo o que é necessário para o cultivo Plantas de interior junto com o peixe. Ou você pode tentar fazer tudo sozinho. Um sistema aquapônico típico incluirá:

1. Diretamente um recipiente para peixes onde eles irão se alimentar e crescer. Poderia ser um tanque, um aquário, Recipiente de plástico, até mesmo uma banheira velha.
2. Depósito. Esta é uma unidade necessária para capturar restos de comida de peixe, pequenas partículas e biofilme separado.
3. Biofiltro. Nesse local, as bactérias nitrificantes poderão processar os resíduos dos peixes, transformando a amônia que lhes faz mal em nitratos.
4. Sistema hidropônico para plantas - recipiente com ou sem enchimento sólido.
5. Palete. A água já utilizada pelas plantas virá para cá, que depois será devolvida ao tanque com os peixes.

Como o sistema aquapônico se baseia na reciclagem de água, há muito pouco desperdício e é uma forma ecologicamente correta de obter vegetais e ervas.

Usando esta tecnologia, você pode cultivar saladas, morangos silvestres, manjericão, nabo, cebola, couve-rábano, tomate, pimentão e rabanete. Os peixes criados são, claro, de água doce, populares são a telápia, a barramundi, tipos diferentes robalo, bacalhau Murray, bagre, bluegill.

Uma questão importante é quantos peixes e plantas um sistema aquapônico equilibrado deve conter? Se tomarmos como base a quantidade de comida de peixe, então em 1 metro quadrado sistemas hidropônicos para plantas não devem exceder 100 gramas. Por exemplo, se você der ao peixe 1 quilo de comida todos os dias, a área da área com plantas pode ser de 10 metros quadrados.

Há outro indicador - 3,8 litros de água devem representar 0,23-0,45 kg de peixe. Qual método de cálculo do número ideal de participantes em um sistema aquapônico escolher depende de você. Muitos agricultores chegam a isso já com base na sua experiência.

É muito importante garantir a aeração da água de alta qualidade em um recipiente com habitantes aquáticos, controlar o nível de pH, alimentar os peixes de forma estável, mantendo um cronograma de abastecimento e quantidade de ração constantes e remover os resíduos sólidos em tempo hábil. Além disso, lembre-se de que se você substituir peixes adultos por alevinos, a quantidade de alimento utilizada diminuirá drasticamente, o que significa que as plantas começarão a receber menos nutrientes.

Em geral, a aquaponia implica conhecimento em duas indústrias ao mesmo tempo - agricultura e piscicultura.

Vídeo sobre o tema

Se a hidroponia é bastante conhecida e tem sido usada há muito tempo para o cultivo de algumas culturas, então a aquaponia - a atividade vital de peixes e plantas em um único ciclo - ainda não encontrou tal ampla aplicação em um apartamento ou casa residencial. No entanto, alguns proprietários de tais sistemas já acumularam uma experiência considerável self made sistemas aquapônicos sem solo que funcionam com sucesso e trazem resultados reais.

Durante a vida, os peixes liberam amônia, que é encontrada na água do aquário. Durante o processo de biofiltração, esta substância, perigosa para a vida aquática, é transformada em nitritos e depois em compostos de nitrato.

Nitratos em doses razoáveis ​​são necessários para o crescimento das plantas. Eles os consomem diretamente da água através do sistema radicular, deixando os peixes com água purificada.

Acontece que é uma espécie de ciclo fechado vivo, em que não é necessária a introdução forçada de produtos químicos que promovam o desenvolvimento da vegetação.

Você só precisa alimentar os peixes com comida normal.

Mini unidades aquapônicas personalizadas estão disponíveis comercialmente. Eles são oferecidos por alguns americanos e Fabricantes europeus. Ao mesmo tempo, tal sistema pode ser desenvolvido e implementado de forma independente em casa própria e até mesmo em um apartamento na cidade.

Aquaponia em casa

As condições de uma casa privada são muito adequadas para fazer a sua própria quinta aquapónica. O espaço para isso pode ser, por exemplo, uma varanda isolada ou um anexo aquecido.

O primeiro passo é determinar que tipo de peixe você pode manter para o seu sistema aquapônico. Se o recipiente permitir, podem ser pequenos exemplares de carpa. Existe experiência na criação de algumas espécies de esturjão.

É necessário ter dois recipientes: para peixes e para cultivo de plantas. O chamado Eurocubo é adequado para estes fins.

Trata-se de um recipiente cúbico de plástico com capacidade para 1000 litros, instalado em uma grade metálica. Cortando o recipiente ao meio, você consegue dois recipientes com 55 centímetros de altura, 50 centímetros de largura e 60 cm de comprimento. Grelha metálica Também é necessário cortar as banheiras de plástico lado a lado nas molduras resultantes.

Um viveiro de peixes é montado como um aquário. Pode-se colocar brita ou cascalho no fundo e colocar vários tubos de cerâmica para a reprodução de microrganismos biologicamente ativos.

Princípio do dispositivo

É feito um furo no fundo do tanque para um acoplamento de conexão, ao qual é fixada uma bomba de abastecimento com uma mangueira.

A saída deve ser do tipo chuveiro para garantir. A bomba d'água é selecionada com base em sua produtividade de 1000 litros por hora e altura de abastecimento de água de pelo menos 1 metro. Essas bombas integradas estão disponíveis comercialmente.

No recipiente para plantas são feitos dois furos: um na parte superior (para fornecer água) e outro no fundo do tanque (para drenar a água de volta ao aquário). A mangueira de abastecimento também pode ser acessada por cima, sendo aconselhável construir um sifão para escoar a água.

Pode ser feito de tubos de plástico. Um tubo mais grosso é colocado em um tubo mais fino conectado à mangueira de retorno, que desempenha o papel de sifão. Toda esta estrutura consiste em uma ampla seção tubulação de esgoto com muitos buracos, e serve como obstáculo para partículas de enchimento sólido no tanque para vegetação. O cascalho também pode ser usado como enchimento.

O princípio de operação é simples: a água sobe gradualmente até o nível da tampa do sifão e, em 1-2 minutos, é drenada através de um tubo fino ao longo da linha de retorno para o viveiro de peixes. O fitocontêiner é gradualmente preenchido novamente com água.

No topo deste recipiente são instalados cassetes com mudas. A base para eles pode ser de compensado grosso com furos para copos de plástico comuns. Vários furos são feitos no fundo desses copos para o desenvolvimento do sistema radicular das plantas. O nível da água no tanque deve estar ligeiramente abaixo do ponto mais baixo dos copos. À medida que a muda cresce, suas raízes vão afundando gradativamente na água, de onde a vegetação recebe todas as substâncias necessárias ao seu desenvolvimento.

Não devemos esquecer das plantas. Para isso, é adequado um fitolampo LED, que você pode comprar facilmente em uma loja.

Em uma fazenda aquática tão pequena você pode o ano todo cultivar, por exemplo, morangos, tomates pequenos, alface, cebola e até couve-flor.

Aquaponia em um apartamento na cidade

Você pode fazer um sistema aquapônico com suas próprias mãos em um apartamento comum na cidade, onde os proprietários mantêm peixes ornamentais de aquário. Além disso, tal instalação hidráulica não ocupará muito espaço se colocar o recipiente para plantas diretamente na tampa do aquário. Um comum servirá para ela. vaso de plástico forma retangular.

Procedimento de fabricação

Um orifício redondo é feito na parte superior do vaso e um acessório de conexão é instalado para conectar a mangueira de entrada. Do outro lado, na parte inferior, o mesmo é feito para escoar a água. Obviamente, todas as juntas devem ser vedadas de forma confiável. O orifício de drenagem com torneira, cuja mangueira vai para o aquário, deve ser equipado com uma rede para limpeza mecânicaágua.

Depois este desenho pronto, ele precisa ser testado para ver se há vazamentos no banheiro. Seria útil fazer outro furo na parte superior do vaso com uma conexão para escoamento de emergência da água caso o principal fique entupido.

Solo semelhante ao solo do aquário é colocado no recipiente para vegetação. Você pode colocar vasos de plástico com furos para plantas. Mas é melhor fazer a estrutura em compensado e copos de plastico, que foi mencionado anteriormente. Nesse caso sistema radicular receberá mais ar.

O abastecimento de água ao vaso deve ser feito por meio de filtro de aquário interno ou externo.

Pré-requisito: a bomba do filtro deve ser ajustável. Isto consegue manter o nível de água necessário no tanque para as plantas, que é estabelecido experimentalmente.

Em princípio, um sistema aquapônico doméstico com ciclo operacional fechado está pronto.

Se desejar, você pode adicionar posteriormente fitocontêineres, colocá-los ao lado do aquário ou fixá-los na parede. As plantas herbáceas crescem bem nesta configuração plantas ornamentais ou flores, bem como verduras (alface ou cebola).

Para animais de aquário, o regime de manutenção e alimentação permanece inalterado.

Depois de criar seu próprio sistema aquapônico doméstico, você pode ver suas vantagens óbvias:

• um único processo constante de crescimento e desenvolvimento da vida aquática e da flora interna;
• obtenção de nutrientes para a vegetação a partir dos resíduos dos peixes;
• criação de favorável ambiente aquático em aquário.

Um exemplo de vídeo de como é perfeitamente possível criar aquaponia com as próprias mãos em um apartamento:

A instalação foi desenvolvida e montada por V.V.

Antes do início do experimento, foram selecionados os parâmetros da água que precisavam ser mantidos durante o experimento:

Para esturjão:
- concentração máxima de amônia, mg/l;
- concentração máxima de amônio total (foi calculada conhecendo o pH e a temperatura da água), mg/l;
- concentração máxima de nitritos, mg/l;
- concentração máxima de nitratos, mg/l;
- concentração máxima de partículas suspensas não dissolvidas, mg/l;
- concentração máxima de dióxido de carbono, mg/l;
- concentração mínima de oxigénio, mg/l;
- temperatura da água, C;
- faixa de pH da água (tendo em conta as necessidades das plantas);
- intervalo de alcalinidade da água (calculado tendo em conta a dependência do pH e do CO2), mg/l como CaCO3;
- faixa de dureza da água, mg/l como CaCO3.

Para morangos:
- concentração máxima de substâncias dissolvidas, mg/l;
- concentrações ideais macro e microelementos: Ca, Mg, K, N (como NO3), P (como PO4), S (como SO4), Cl, Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo.

Para ajustar o pH da água foram utilizados: KOH, CaO, Ca(OH)2 (como se sabe, os resíduos dos peixes baixam o pH, e as plantas, pelo contrário, aumentam-no. Mas neste caso, oxidante processos dominados).

Como resultado deste experimento, uma grande quantidade de material experimental foi acumulada, incluindo: a dinâmica dos principais nutrientes (NO3, PO4, SO4, K, Ca e Mg) fornecidos na alimentação dos peixes e acumulados em peixes, plantas e resíduos sólidos . Como resultado desse experimento, a água não foi despejada em lugar nenhum, mas reaproveitada. As perdas de água consistiram apenas por evaporação. O ajuste do pH foi realizado duas vezes ao dia (principalmente no final do experimento, quando a biomassa do esturjão aumentou significativamente), enquanto os microelementos foram ajustados uma vez por semana. Nenhum macronutriente foi adicionado porque acompanhava a ração dos peixes, exceto o potássio e o cálcio, que eram adicionados na forma de hidróxidos dependendo do que faltava.

Ao final do experimento, o modelo matemático do comportamento de tal biossistema foi aperfeiçoado. Mesmo sem testes caros, foi possível prever com precisão as concentrações atuais de macroelementos na água, a quantidade de hidróxidos necessária para ajustar o pH da água, bem como de alguns microelementos.

A operação de tais sistemas fechados (com abastecimento de água circulante) requer a presença de um operador treinado durante 24 horas. Isto é importante para eliminar rapidamente as falhas no sistema de suporte vital dos peixes. Se a densidade de estocagem de peixes for alta (o autor aumentou para 400 kg/m3), para atingir rendimento máximo e reduzindo o custo de aquecimento da sala, aumenta a probabilidade de falha dos componentes da sua instalação. Por exemplo, se você parar de fornecer oxigênio aos peixes, corre o risco de perder toda a sua população de peixes em 20 minutos!
Intervalo de tempo crítico:

• Tutorial

Olá a todos. De alguma forma, na Internet me deparei com um interessante Projeto americano. A essência do projeto é que é possível cultivar diversas culturas agrícolas não utilizando o solo, mas, por assim dizer, uma simbiose de peixes e plantas. Acontece que é um ciclo fechado. Você alimenta e cultiva peixes; seus resíduos, dissolvidos em água, fornecem um meio nutriente para as plantas. E essas plantas, recebendo nutrientes para crescer a partir da água, eles a purificam. Todo o processo é repetido em círculo. Este método chamada "aquaponia".

Inspirado neste projeto, resolvi criar algo semelhante, mas utilizando um microcontrolador. Essencialmente, eu queria automatizar todo o processo – a automação, em geral, foi o que me atraiu. Tendo decidido que iria cultivar morangos, comecei a construir a própria instalação

Vejamos brevemente alguns pontos de design

Fiz copos para instalar morangos usando esgoto camisetas de plástico 50 x 50. Também precisávamos de um plugue e dois cantos em forma de L do mesmo diâmetro.

Encontrar a iluminação certa para os morangos acabou sendo uma tarefa difícil. Eu queria usar LEDs, mas depois de pesquisar na Internet descobri que nenhum LED funcionava. Eles devem ter um determinado espectro e comprimento de onda. Para o crescimento normal das plantas, o espectro de luz deve ser misto e consistir em LEDs vermelhos e azuis. Em princípio, é assim que são chamados – LEDs para plantas. Por exemplo estes
Então surgiu a pergunta: quantos LEDs são necessários? Não encontrando informações claras sobre esse assunto, decidi comprar LEDs de um watt - cinco vermelhos e cinco azuis. Tendo em vista orçamento limitado, comprei os LEDs sem dissipador de calor. Mas, como funcionam por muito tempo, é preciso cuidar do seu resfriamento. Por isso, eu mesmo fiz os radiadores com uma folha de alumínio, na qual parafusei tiras de cobre.

Como já tinha um aquário com filtro, resolvi modernizar um pouco a automação do aquário e montar alimentador automático para peixes de materiais disponíveis. A largura do vão da divisória, localizada em um corpo soldado em folha-textolite (55 x 55 x 10), controlava a dose de alimento. Para controlar a quantidade de comida no comedouro, foi necessária uma tampa transparente. O material para isso era um case feito de um toca-fitas que estava espalhado, mas plexiglass fino também pode ser usado.

Para fornecer uma porção dosada ao aquário, foi instalado um motor de passo de uma cidra antiga. Para controlar o movimento motor de passo Instalei um interruptor de limite com um “esqui”. Como neste projeto todo o processo será controlado por um microcontrolador, atribuí a ele a função de controlar este dispositivo. O horário de alimentação era fixo, a comida era fornecida aos peixes duas vezes ao dia, de manhã às 8h00 e à noite às 18h00. O comedouro revelou-se espaçoso, dá comida para um mês sem reabastecer. Esta é talvez a única coisa que não precisou ser alterada durante a operação da aquaponia.

Para a aquaponia, foi escolhido o método de inundação periódica. Envolve a utilização de uma bomba para fornecer água à instalação. Eu não queria comprar uma bomba especial, então peguei filtro de aquário. Foi perfeito para esse fim, nem precisou de nenhuma modificação - coloquei uma mangueira flexível no filtro e pronto. O próprio filtro do aquário não apenas purificou a água de grandes detritos, mas também forneceu água perfeitamente até uma pequena altura. Para controlar o nível de água fornecida, usei dois eletrodos de cobre feitos de fio de cobre (durante o trabalho acabou não sendo A melhor opção, porque estavam oxidados). Naturalmente, todo o processo foi controlado por um microcontrolador.

Uma demonstração mais visual do funcionamento da aquaponia e da unidade de controle eletrônico em um microcontrolador pode ser vista neste vídeo.

Um pouco fora do assunto: Vejamos alguns dos problemas que surgiram durante a operação da aquaponia.

Experimentos com iluminação LED

Desde o início liguei a iluminação com força, ou seja, a iluminação acendeu e desligou em um horário determinado. Continuando as experiências com a duração da iluminação, notei que os bagos amadurecem mais rápido se a iluminação for implementada como na natureza: deve ligar e desligar de forma contínua e suave, simulando o nascer e o pôr do sol. Também é necessário levar em consideração os períodos de maturação dos frutos. Durante a formação dos bagos, a duração da iluminação deve ser de cerca de 10 horas. Quando a baga ganha cor, são 12 horas. Mas ainda estou trabalhando nesses parâmetros.

Após dois meses de cultivo dos morangos, surgiram problemas. Notei que suas folhas estavam ficando brancas em vez de verdes. Depois de pesquisar muitas informações, descobri que razao possivel reside na falta de nutrientes na água necessários para a formação de um crescimento adequado. Eu não queria adicionar nenhum produto químico. Portanto, tomei uma decisão simples - aumentar o número de peixes, já que mais peixe produzir mais resíduos.

Após um mês, nenhum resultado positivo foi observado; as folhas ainda permaneciam verdes claras. Mas os morangos começaram a dar frutos em abundância.

Comecei a fazer experiências com iluminação e, algum tempo depois de retirar os dois LEDs vermelhos, as folhas de morango ficaram verdes. Atualmente a proporção de LEDs é de cinco azuis e três vermelhos.

Frutificação

Os bagos estavam constantemente endurecidos, embora tivessem que ser polinizados manualmente com pincel. Mas isso não foi problema, pois são poucos os arbustos. Nunca houve uma flor estéril, os frutos estavam sempre firmes. Durante o período de maturação, o aroma dos morangos espalhava-se por todo o escritório, de modo que era preciso até “exibir” os funcionários famintos para não comer a colheita inteira. Mas o sabor das frutas não impressionou - grama é grama. Mas aqui, novamente, muitos fatores precisam ser levados em consideração, desde a qualidade dos nutrientes até as variedades de morangos.

O programa do microcontrolador e o próprio circuito estão em constante mudança. O que desde o início parecia um projeto relativamente simples transformou-se em um dispositivo sério usando um microcontrolador. Agora em processo de produção - nova instalação, muito tamanho maior, também há mais sinos e assobios. Tudo está em fios, sensores e dispensadores diversos.

P.C. Se este tópico na vastidão de Habr receber feedback, continuarei a escrever artigos sobre este tópico.