Редакция РЫБОВОДЫ.РФ представляет шорт-версию статьи из журнала RASTech, посвященную исследованиям совместимости УЗВ-технологий и методов выращивания растений.
Переводы западной прессы - один из инструментов развития отечественной аквакультуры и эффективное средство для новых идей, контактов и решений. Средства, полученные от рекламы, мы вкладываем в производство таких материалов, поэтому сотрудничая с порталом РЫБОВОДЫ.РФ, компании помимо коммуникации с рынком, участвуют и в развитии отрасли. ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ!
Предприятия индустриальной аквакультуры по всему миру так или иначе сталкиваются с проблемой очистки сбрасываемой после использования в установках замкнутого водоснабжения воды - и чем более серьезны производственные объемы, тем более масштабной является проблема утилизации отходов.
И если в странах Скандинавии набирают популярность промышленные технологии очистки воды от ила и любых твердых веществ, азота, фосфора, тяжелых металлов и т. д. с последующим преобразованием осадка и отходов от фильтров в ценный ресурс, то в России в силу отсутствия коммерческой целесообразности подобных решений, аквапоника, как решение, вполне может прижиться.
Центр устойчивого производства продуктов питания при Летбридж-колледже (Канада) на протяжении многих лет занимается изучением УЗВ-оборудования и его адаптации к аква/гидропонике - использованию воды из УЗВ-систем для выращивания растений.
У нас в разработке находятся аэробные биореакторы, а также собственные революционные биофильтры, обезвоживающие дисковые фильтры, собирающие рыбный ил, и автоматизированные системы контроля микроклимата с экспериментальным модулем аквапоники объемом от 80 до 700 литров,говорит председатель Центра Джон Дерксен.
Дерксен добавляет, что
Для расширения исследовательских возможностей разработаны 42 установки микро-аквапоники, которые устанавливаются вертикально на полках. Будучи очень простыми в эксплуатации, эти системы уже предоставили ценные данные для исследований баланса массы, которые определяют, куда попадают питательные вещества при кормлении рыбы (иными словами, что за "смесь" получается при водосбросе, учитывая биомассу рыбы в УЗВ, различные растворенные питательные вещества, взвешенные и осевшие твердые вещества, остатки корма и ткани растений).
На текущий момент изучено пять видов рыб, которые возможно применять в аквапонике: тиляпия, радужная форель, кижуч, баррамунди и белый амур. Исследования включают методы очистки воды, отходов и гибели рыб, очистку систем биофильтров и производство удобрений из рыбных отходов. Будущие проекты будут включать испытания кормов для рыб и производство аквапоники в контейнерах.
Ранее редакция РЫБОВОДЫ.РФ представляла материал о том, как В Германии набирает силу движение Organic Garden - наземные органические аквафермы-сады, которые синергетически в одной эко-системе выращивают рыбу, овощи, насекомых, водоросли и грибы.
С моей точки зрения, будущее аквакультуры - за аквапоникой, убежден исследователь Центра доктор Ник Савидов.
Круговой характер производства у аквапоники чрезвычайно устойчив, и в глобальном масштабе мы лишь очень поверхностно коснулись ее потенциала.
Всем известно, что проблемы с рыбными отходами сдерживают расширение аквакультуры как в Канаде, так и в других странах. Ответом на этот вызов является именно аквапоника, а не искусственное расширение водных угодий, добавляет Дерксен.
Ник Савидов поясняет, что
В Центре ведутся работы над созданием работающего симулятора, который подскажет рыбоводам решение по тому, что и как делать со сбрасываемой водой в части ее очистки и переработки. Симулятор будет определять, сколько фосфора или других веществ их УЗВ смогут производить при различных уровнях выращиваемой биомассы рыб, рассчитывать размер теплицы, необходимой для использования этих веществ для поддержки одного кубического метра растений.
Одним из хорошо зарекомендовавших себя аквапонных предприятий в Северной Америке является Superior Fresh (Висконсин), где с 2017-го года на одной площади выращиваются органическая зелень и атлантический лосось. Предприятие имеет полунезависимую систему УЗВ со взаимосвязанными, но отдельными теплицами. Одна и та же вода обычно проходит через оба блока, затем очищается и рециркулируется.
В Канаде новая компания по производству аквапоники под названием Stack Industries действует немного по-другому. Они начнут совместно выращивать радужную форель и высокопитательную культуру, называемую водяной чечевицей, первый урожай которой ожидается в начале 2024-го года. Потоки воды будут разделены, поскольку система УЗВ для рыбы и система водяной чечевицы будут иметь свои собственные технологические потоки. Будет очень ограниченное смешивание и поддержание различных температур. Рыбные отходы проведут 15 дней в биореакторе, а затем будут добавлены в резервуары для чечевицы. После удаления отходов отфильтрованная вода будет проходить через УФ-систему и биореактор с подвижным слоем, где бактерии преобразуют аммоний из рыбных отходов в нитриты и нитраты.
Жидкие твердые вещества превращаются в ценные жидкие удобрения за три недели с использованием запатентованного процесса. Помимо рыбных отходов, в биореакторы могут быть добавлены продукты гибели рыб и субпродукты, прошедшие через промышленный измельчитель.
Что касается качества их удобрений, Дерксен отмечает, что не все удобрения для рыб одинаковы.
В наших продуктах питательные вещества на 100 процентов доступны для растений в минеральной форме, они полностью стабильны и безопасны, без каких-либо патогенов, вредных для человека, таких как кишечная палочка или сальмонелла.
Еще одна инновация в Центре — высокоэффективные капельные биофильтры для очистки воды из черного углерода, которые обеспечивают очень высокое качество воды. В течение почти 20 лет Савидов тестировал черный углерод (полученный с использованием процесса, называемого пиролизом, который превращает весь биологический материал в древесный уголь) в качестве беспочвенной среды для выращивания гидропонных растений, и ему было интересно, как он будет работать для фильтрации рыбных отходов. Савидов, Дерксен и другие работали над своими аквакультурными грядками с черным углеродным биофильтром около четырех лет и обнаружили, что они чрезвычайно эффективны и надежны как в качестве тонкого механического фильтра, так и в качестве биофильтра.
Черный углерод обладает значительно большей площадью поверхности для бактериальной колонизации, чем любой другой доступный материал или продукт, объясняет Савидов.
Черный углерод удивителен тем, что при его стабильности имеет невероятно большую площадь пор. В одном грамме, меньше чайной ложки, у вас есть площадь поверхности от 2000 до 3000 квадратных футов. Микроскопические нанопоры обладают большой буферной способностью, более крупные микропоры могут вмещать множество полезных бактерий, а еще более крупные мезопоры удерживают твердые частицы. К тому же, черный уголь не нуждается в замене или промывке.
Мы создали нечто уникальное в мире, качество такой воды действительно выдающееся - она кристально чистая даже в бассейнах с тилапией, и содержит много растворенного кислорода, говорит Савидов. Мы перешли от 80-микронного барабанного фильтра к 30-микронному, который удаляет большую часть взвешенных твердых частиц, а все, что минерализуется, удаляется капельными фильтрами. Нам даже не нужно использовать фильтр с псевдоожиженным песком, поэтому фильтры с черным углем играют двойную роль. Это невероятно важно, потому что многие операции аквапоники потерпели неудачу из-за того, что они не справлялись с твердыми частицами эффективно. И стоимость - ничто по сравнению с другими системами биофильтрации.
Лишь около 10 процентов потока идет через струйный фильтр в байпас. Углерод фильтра нитрифицирует 95-100 процентов аммиака при потоке воды 64 литров в минуту (общий объем установки ~80.000 литров).
С нашими фильтрующими слоями, использованием биореакторов, производством наилучших возможных удобрений и экосистемным подходом мы раскрываем потенциал аквакультуры с помощью аквапоники, чтобы стать первой системой производства животного белка с нулевыми отходами, убежден Ник Савидов.
Источник: Журнал RASTech / осень 2023, перевод и адаптация - редакция РЫБОВОДЫ.РФ.
