Аквапоника состоит из двух основных частей: аквакультура — для выращивания водных животных, и гидропоника — для выращивания растений.
Сточные воды, образующиеся в результате недоеденного корма или жизнедеятельности выращенных животных, таких как рыбы, накапливаются в воде из-за замкнутой циркуляции в большинстве аквакультурных систем. Богатая стоками вода становится токсичной для водных животных при большой концентрации, но в то же время содержит питательные вещества, необходимые для роста растений. Несмотря на то, что аквапоника состоит в основном из этих двух частей, аквапонные системы, как правило, сгруппированы в несколько компонентов или подсистем, отвечающих за эффективное удаление отходов, добавления основы для нейтрализации кислот или для обогащения воды кислородом. Типичные компоненты включают в себя:
¾ Емкость для разведения: баки для разведения и корма рыб;
¾ Отстойник: агрегат для ловли остатков корма, отделившейся биопленки и для отделения мелких частиц;
¾ Биофильтр: место, где нитрифицирующие бактерии могут расти и превращать аммиак в нитраты, необходимые для растений;
¾ Гидропонные подсистемы: часть системы, где растения выращиваются путём поглощения избыточных питательных веществ из воды;
¾ Поддон: самая низкая точка в системе, куда поступает вода и из которой она поднимается обратно в баки.
В зависимости от сложности и стоимости аквапонной системы, ёмкости для отходов, биофильтров и/или гидропонных подсистем могут быть объединены в одну секцию или подсистему, которая не допускает перетекание воды из аквакультурной части системы в гидропонную часть. Аквапоника дает возможность существенно сократить, а в ряде случаев и свести к нулю, сброс сточных вод.
Растения, животные и бактерии
Растения: гидропоника
Растения выращивают в системах гидропоники, где их корни погружают в богатые питательными веществами сточные воды. Это позволяет им отфильтровать аммиак, который является токсичным для водных животных, или его метаболитов. После того как вода проходит через гидропонную подсистему, её очищают и кислородом, и она может вернуться к резервуарам аквакультуры. Этот цикл непрерывен. Общие требования гидропонных систем в аквапонике включают в себя:
a) Аквапонные глубоководные плоты: пенопластовые плоты, плавающие в желобах относительно глубокой аквакультуры;
b) Циркуляция аквапоники: твёрдые носители, такие как россыпи гравия или глины, содержащиеся в контейнере, в который заливается вода из аквакультуры. Этот тип также известен как замкнутая система аквапоники.
c) Поршневая аквапоника: твёрдые носители в контейнере, который попеременно заполняется и осушается посредством использования различных типов канализационных сифонов. Этот тип аквапоники также известен как аквапонная система осушения и заполнения водой, или аквапоника отлива-и-потока.
d) В других системах используются вышки, сверху которых струйкой подаются питательные вещества в слой технических каналов, горизонтальные трубы ПВХ с отверстиями для горшков, в разрезанные пополам пластиковые бочки с гравием или плотами на них.
Каждый способ имеет свои преимущества.
Большинство зеленолистных овощей хорошо растут в гидропонных системах, такие как китайская капуста, салат латук, базилик, шиповник, помидоры, бамия, канталупа (дыня) и перец. Другие виды овощей, которые хорошо растут в аквапонной системе, включают бобы, горох, кольраби, кресс-салат, таро, редьку, землянику, тыкву, лук, турнепс, пастернак, сладкий картофель и зелень. Так как растения на разных стадиях роста требуют различного количества минералов и питательных веществ, урожай собирают в шахматном порядке: в то время как одни части засеивают, на других растения уже созревают. Это обеспечивает стабильное содержание питательных веществ в воде из-за постоянной симбиотической очистки воды от токсинов.
Животные: аквакультура
Пресноводные рыбы — одни из наиболее распространенных водных животных, которых разводят с помощью аквапоники, хотя иногда используют и пресноводных раков и креветок. На практике выяснено, что тилапия наиболее популярна для домашних и коммерческих проектов, предназначенных для разведения съедобной рыбы, хотя также используются и баррамунди, серебряный окунь, обыкновенный пресноводный угрехвост, нефритовый окунь и треска Мюррей. Для умеренного климата, когда нет возможности или желания сохранять температуру воды, синежаберный солнечник и сом являются самыми подходящими видами рыб для домашних аквапонных систем. Карпы кои и золотые рыбки также могут использоваться в аквапонных системах, если рыба в системе не должна быть съедобной.