Преобразование азота корма в нитраты водного раствора.

8 января, 2022

1 грамм корма в 100 литрах воды, в среднем и с учетом потерь поднимает концентрацию нитратов на 3,08 мг/л, а фосфатов на 0,28 мг/л. Это практически пропорция Редфилда (оптимальное соотношение C к N к P) для наземной и водной жизни.

Значит, что 10 кг корма для тиляпий (рыба хищная) за сутки теоретически (что практически невозможно, а лишь допустимо для расчетов) обеспечит прибавку концентрации нитратов в 3080 мг/л на каждый 1 кубический метр воды.

Практически, мы держим рыб в бассейне не в 1 кубическом метре емкости, а используем рыбоводные емкости большего размера и вместимости, через которые проходит вся аквапонная вода. Это считается за полный объем системы. Вся вода замкнута в систему с механическими фильтрами, трубами, биофильтрами, шлангами, лотками с плотиками в теплице. Аквапонная вода, чаще всего по экономическим соображениям, оборотая и возвращается в бассейны с рыбой после прохождения тепличного комплекса через систему водоочистки.

В примере вся замкнутая система насчитывает 60 куб. м воды, в том числе:

Вода в лотках (на каждом этаже теплицы суммарная длина лотков 20 м длины * 1 м ширины * 0,1 м глубины). Растения располагаются в лотках в 3 этажа. В теплице стоим таких 6 салатных линий. Суммарный объем воды во всех лотках системы составляет около 36 куб. м воды.

Многоярусная аквапонная ферма

Рыб тиляпий содержим в 2 бассейнах, по 8 куб м воды каждый. Суммарный объем воды в 2 бассейнах с рыбой около 16 куб. м воды.

Бассейны с тиляпией и системой водоочистки максимально близко от тепличной фермы

В биологических фильтрах (биореакторах) со стандартной плавающей био-загрузкой суммарно около 4 куб. м воды. В шлангах, сумматоре и прочем оборудовании около 4 куб. м воды

Биореактор подает воду в бассейн, из кармана происходит водозабор для полива салатов

10 кг корма обеспечат в 60 куб воды системы в сутки прибавку концентрации нитратов около 51 мг/л, при увеличении концентрации фосфатов за сутки, примерно, на 4,7 мг/л.

Для успешного роста и развития салатам нужна в среднем концентрация нитратов в водном маточном растворе на уровне около 150 мг/л, а фосфатов около 40 мг/л.

Маточный раствор для аквапоники по концентрации питательных веществ и элементов берем за ориентир концентрации маточного раствора гидропонных систем, а именно:

Преобразование азота корма в нитраты водного раствора.

За 3 дня кормления тиляпий раствор в созревшей системе выходит на уровень концентрации маточного раствора по нитратам вполне достаточный для питания салатов. За декаду вода теоретически выходит на уровень концентрации маточного раствора по фосфатам достаточный для салата.

Однако, вместе с нитратами за декаду фосфаты накопятся в концентрации больше допустимой ПДК (предельно допустимая концентрация). По действующим гигиеническим и санитарным нормативам ПДК фосфатов в питьевой воде составляет 1 мг/л, для рыб и того меньше.

Возникает парадокс:

Растениям нужно получать фосфат в количестве, превышающем физиологические возможности рыб нормально существовать в высоких концентрациях фосфатов.

Тиляпии в бассейне в ожидании корма.

Парадоксальное решение:

Известно, что избыток фосфора в субстратах и в грунте растениям вреден, так как мешает поглощению других элементов питания, например, ионов металлов – железа, меди, цинка.

В аквапонике субстрат нейтрален, не содержит питательных веществ в исходном виде, как в нашем случае нейтральный вспученный вермикулит. Он нужен в аквапонике для того, чтобы корни растений могли закрепиться, оставались влажными, листья могли опираться и не падали бы в воду.

Растения в процессе роста напрямую усваивают не более 10% фосфора из удобрений.

90% фосфатов будет задепонировано в субстрате при прохождении через него питательного раствора и в густой сетке корней у самой поверхности субстрата.

Преобразование азота корма в нитраты водного раствора.

Корни растений поглощают фосфаты напрямую из раствора и также способны своей густой сетью депонировать их на некоторое время. Аквапонная технология делает степень, скорость и эффективность усвоения фосфатов раствора максимально возможными.

Для нас это выгодно. Мы будем применять воду для наполнения лотков с растениями уже через день после начала кормления рыб, позволяя нитратам и фосфатам расти постепенно.

Гидрохимические показатели воды в бассейнах с тиляпией в монокультуре без аквапоники

Остальные элементы, играющие важнейшую роль в жизни салата такие как Калий, Кальций, Магний, Сера, Железо, Бор, Марганец, Цинк, Медь, Молибден также содержатся в аквапонной воде.

Они попадают в воду после питания и переваривания корма рыбами в составе фекалий рыб.

Если потребуется корректировка по некоторым компонентам раствора, ее всегда можно провести в сумматоре после рыбоводных бассейнов перед подачей воды в лотки с растениями. А при избытке нитратов также можно оставить растения перед реализацией на обедненном растворе несколько суток.

Естественно, что растения в процессе выращивания тоже депонируют питательные вещества.

При анализе продукции аквапонных растений придерживаются единых нормативов, согласно САНПиН.

Оборудование рыбной части аквапонных систем рассмотрим в следующей статье.

Краткий АНОНС следующей статьи

Пусть вся система водоподготовки предстанет как проекция единого функционирующего организма- сердце, сосуды, легкие, сенсоры и прочее.

Зачем нам расчет помп и фильтров, когда мы и так все знаем.

В чем разница аэрации и оксидации, и всегда ли они нужны. Обеззараживание и активация воды – нелишние мелочи. Оборот и подмена воды в УЗВ- ошибки и исключения из правил.

Ко мне в гости приехал технолог. Он утверждал, что изобрел систему водоочистки без химических реагентов, практически, вечный двигатель. Монолог был трехчасовой. Твердил о патенте и открытии.

Когда все с объяснениями закончил и смолк, мне нечего было добавить. Патент был у Создателя и патент его тоже давно в природе работает. Итог встречи – Мир создан за пять дней, а шестой был для отдыха, Создавшего этот мир, дело было в субботу, разошлись с миром.