Пять основных потребляемых элементов системы — вода, кислород, свет, корма для водных животных и электричество для накачивания воды, её фильтрации и насыщения кислородом. Икра или мальки могут быть добавлены в систему на замену выросшей рыбы, которая, в свою очередь, извлекается для сохранения стабильности системы. Типичные показатели пропорций: от 0,5 до 1 квадратного фута пространства для разведения на каждый 1 галлон США (3,8 л) аквакультуры воды в системе. 1 галлон США (3,8 л) воды может поддерживать 0,5 фунтов (0,23 кг) и 1 фунт (0,45 кг) рыбных запасов в зависимости от аэрации и фильтрации.
Десять Основных руководящих принципов создания успешной аквапонной системы опубликованы доктором Джеймсом Ракоси, директором научно-исследовательской аквапонной команды в Университета Виргинских островов, на основе обширного исследования, проведенного в рамках аквакультурной программы на Сельскохозяйственной опытной станции:
1. Используйте долю кормления в соотношении с расчётами конструкции;
2. Сохраняйте постоянность в подаче кормления;
3. Добавляйте кальций, калий и железо;
4. Обеспечивайте хорошую вентиляцию (аэрацию);
5. Удаляйте произведенные твёрдые тела (отходы);
6. Будьте осторожны с агрегатами;
7. Негабаритные трубы;
8. Используйте биологическую борьбу с вредителями;
9. Обеспечивайте достаточную биофильтрацию;
10. Контролируйте pH.
Аквапонная система не использует типичный слив воды или водообмен в его обычном смысле, вместо этого используя рециркуляцию в замкнутом пространстве и повторное использование воды, что является очень эффективным. Система зависит от взаимоотношений между животными и растениями, для поддержания стабильной водной среды, при поддержании минимальных колебаний уровней питательных веществ и кислорода в окружающей среде. Вода добавляется только для замены потерь из поглощения и транспирации растениями, выпаривания в воздух из поверхностных вод, переполнения из-за осадков и вследствие удаления биомассы в виде твердых отходов системы. В результате, аквапоника использует примерно 2% воды, от того количества, которое обычно требуется для орошения в сельском хозяйстве при выращивании аналогичной овощной продукции. Это позволяет аквапонике производить обе культуры — рыбу и урожай — в районах, где вода или плодородная земля дефицитны.
Аквапоника позволяет существенно экономить водные ресурсы, особенно в системах с максимальной рециркуляцией воды. Естественным образом в аквапонике экономятся средства на покупку азотных и фосфоросодержащих удобрений. Детрит — твердые отходы жизнедеятельности рыб — служит прекрасным удобрением.
Аквапонные сооружения зависят в разной степени от энергии, созданной руками человека, технологических решений и экзогенного контроля для поддержания рециркуляции и температуры воды/окружающей среды. Однако если в проекте системы предусмотрено энергосбережение, использование альтернативных источников энергии и уменьшенное количество насосов, пропускающих поток воды вниз в максимально возможной степени, это может быть очень эффективным в плане экономии электропотребления. В то время как тщательное проектирование может свести к минимуму риски, аквапонная система может иметь несколько «точек отказа», где такие проблемы, как отказ электрооборудования или закупорка трубы, могут привести к абсолютной потере рыбных запасов.
В аквапонике циркуляция воды в необходимых объёмах осуществляется насосами. Умелый расчет уровней, на которых находятся элементы системы, может значительно сократить энергозатраты.
Самые современные аквапонные установки оснащаются электронными автоматизированными системами контроля и оповещения, регулирования всех жизненно важных показателей.
Домашняя экосистема
Аналогом и причиной для возникновения интереса к данной теме послужила работа двух калифорнийских студентов, воссоздавшим микроферму, которая безвредна как для человека, так и для природы. Благодаря совместной работе исследователей в сфере гидропоники, биологии, аквакультуры, инженерии и дизайна, студенты разработали систему, которая подходит для жилых территорий, офисных помещений и/или детских учреждений.
Заинтересовавшись проделанной работой и устройством такой системы, как аквапоника, я решила воссоздать подобную микроферму, внеся свои корректировки и дизайнерские идеи.
В графе «Компоненты и устройство аквапоники» находится описание частей данной системы. В моем изделии оно несколько отличается от основной идеи:
¾ В качестве емкости для разведения выступает резервуар;
¾ В роли отстойника — жесткая и гибкая трубки (причем гибкая располагается внутри жесткой, в поддоне соединяясь с насосом);
¾ Биофильтр и гидропонные подсистемы располагаются в поддоне (биофильтром выступают сами корни растений).
Наглядное устройство моего изделия представлено на подрамнике (см. приложение).
В состав изделия входят: резервуар восьмиугольной формы, поддон, крышка для поддона, четыре горшочка, жесткая и гибкая трубки, насос.
Сконструированная мной домашняя экосистема работает следующим образом:
1. На дно резервуара укладывается вымытый гравий. Заливается вода. Выпускается рыбка.
2. К поддону в центральное отверстие вставляется жесткая трубка. Направление этой трубки — концом в резервуар.
3. Внутрь жесткой трубки одним концом примерно до середины помещается гибкая трубка.
4. Поддон устанавливается в резервуар.
5. Другой конец гибкой трубки выходит из отверстия в поддоне и соединяется с насосом.
6. Поверх поддона помещается крышка.
7. В крышке есть пять отверстий — четыре для размещения горшочков и одно для рыбьего корма. Горшочки помещаются в отверстия.
8. Заранее приготовленный субстрат выкладывают в равном количестве в каждый горшок.
9. Следом в эти горшки засыпают семена выбранных для выращивания растений.
10. Насос включают в розетку. Через жесткую и гибкую трубки вода поступает в поддон.
11. Достигнув трех назначенных отверстий, очищенная вода попадает обратно в резервуар с рыбками.
12. Такой цикл непрерывен.
Из материалов для изделия были выбраны пластик (из него изготавливаются поддон, крышка для поддона, горшочки) и поликарбонат (из него сделан резервуар).
Все, что требуется в дальнейшей эксплуатации от человека, это: постоянное обеспечение электроэнергии, поступления солнечного света для растений, периодическое заливание чистой воды, подкармливание рыб, ухаживание за выращенным урожаем.
Заключение
В результате Учебной Практики по теме «Промышленный дизайн будущего» был получен практический опыт в проектировании объектов дизайна, разработки композиции и ее графического и колористического решения. Проведен анализ и разработана концепция проекта, выполнены эскизы и реализованы идеи в материале или макете. Использованы теоретические знания по композиции, формообразованию, цветовой гармонии и эргономике в практической деятельности.
Полученное в процессе практики изделие собрало в себе все важные компоненты такой экосистемы, как аквапоника, став при этом доступнее в эксплуатации (в жилых и офисных помещениях в частности). В итоге мною был разработан мини-огород, не требующий особого ухода, приятный внешне аквариум и красивый декоративный элемент, который может украсить кухню, гостиную или даже детскую, так как получившаяся аквапоническая система проста в своем пользовании.
Используемые источники
1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Аквапоника
2. https://www.fao.org/zhc/detail-events/ru/c/325838/
3. https://smartfoodexpo.ru/ru/article/akvaponika-klubnika-iz-osetra
4. https://www.youtube.com/watch?v=qIi0F6bgeno
5. https://rozarii.ru/inzhenernye-sistemy/domashnyaya-gidroponika.html