75
5. Vi khuẩn trong aquaponics
Vi khuẩn là một khía cạnh quan trọng và then chốt của aquaponics, phục vụ như cầu đó
kết nối các chất thải của cá để bón cây. Động cơ sinh học này loại bỏ độc
chất thải bằng cách chuyển đổi chúng thành các chất dinh dưỡng dễ tiếp cận. Chương 2 thảo luận
chu trình nitơ, đặc biệt là vai trò quan trọng của vi khuẩn nitrat, và vạch ra các
thông số cần thiết cho việc duy trì một thuộc địa khỏe mạnh. Chương 4 thảo luận các khía cạnh
của các vật liệu lọc sinh học mà chủ các vi khuẩn tương tự. Chương ngắn gọn này phục vụ như một đánh giá
của các vi khuẩn, bao gồm cả các chi tiết của các nhóm vi khuẩn quan trọng. Dị dưỡng
vi khuẩn hoạt động được đầy đủ hơn thảo luận về vai trò của nó trong quá trình khoáng hoá các
chất thải của cá rắn. Vi khuẩn không mong muốn được thảo luận, bao gồm: vi khuẩn khử Nitơ,
vi khuẩn sulfat-giảm và các mầm bệnh. Cuối cùng, các mốc thời gian của chu vi khuẩn được
thảo luận liên quan đến việc thành lập một hệ thống aquaponics mới.
5.1 vi khuẩn nitrat VÀ lọc sinh học
Chương 2 thảo luận về vai trò quan trọng của vi khuẩn nitrat liên quan đến các aquaponics tổng thể
quá trình. Các vi khuẩn nitrat chuyển đổi các chất thải của cá, mà đi vào hệ thống chủ yếu
như amoniac, nitrat vào, đó là phân bón cho cây trồng (Hình 5.1). Đây là một quá trình hai bậc thang, và hai nhóm riêng biệt của vi khuẩn nitrat có liên quan. Bước đầu tiên
là chuyển đổi amoniac thành nitrit, được thực hiện bởi các vi khuẩn amoniac-oxy hóa
(AOB). Những vi khuẩn này thường được gọi bằng tên chi trong những phổ biến nhất
nhóm, Nitrosomonas. Bước thứ hai là chuyển đổi nitrite thành nitrate được thực hiện bởi
các vi khuẩn nitrit-oxy hóa (NOB). Đây là những thường được gọi bởi các chi
tên của nhóm hay gặp nhất, Nitrobacter. Có rất nhiều loài trong
các nhóm này, nhưng đối với các mục đích của ấn phẩm này, sự khác biệt cá nhân là
không quan trọng, và nó rất hữu ích hơn để xem xét nhóm như một toàn thể. Các nitrat hóa
quá trình xảy ra như sau:
1) vi khuẩn AOB chuyển đổi amoniac (NH₃) thành nitrit (NO₂-)
2) vi khuẩn NOB sau đó chuyển đổi nitrit (NO₂-) thành nitrat (NO₃-)
Quá trình nitrat hóa và, do đó, một thuộc địa của vi khuẩn khỏe mạnh là điều cần thiết một hoạt động
hệ thống aquaponics. Vi khuẩn nitrat là tương đối chậm để tái sản xuất và thiết lập
các thuộc địa, đòi hỏi ngày và đôi khi tuần, và do đó sự kiên nhẫn của
người nông dân là một trong những thông số quản lý quan trọng nhất khi thiết lập mới
hệ thống aquaponics. Nhiều hồ cá cảnh và hệ thống aquaponics đã thất bại vì quá
nhiều cá đã được thêm vào trước các loại vi khuẩn đã được phát triển đầy đủ. Có
một vài thông số quan trọng khác để hỗ trợ các vi khuẩn nitrat. Nói chung, vi khuẩn cần
Hình 5.1
Quá trình nitrat hóa trong aquaponics
cá sản xuất
amoniac trong chất thải
amoniac-oxy hóa
vi khuẩn (AOB)
tiêu thụ amoniac
(NH3) và chuyển đổi nó
thành nitrit (NO2-)
Nitrit-oxy hóa
vi khuẩn (NOB)
tiêu thụ nitrit
(NO2-) và chuyển đổi nó
thành nitrat (NO3-)
thực vật sử dụng nitrat
(NO3-) cho cây
tăng trưởng
76 quy mô nhỏ sản xuất thực phẩm aquaponics - Tích hợp cá và cây nông nghiệp
. một, vị trí tối lớn để thực dân với chất lượng nước tốt, đầy đủ thức ăn và oxy
thường , vi khuẩn nitrat tạo thành một nhớt, màu nâu nhạt hoặc màu be ma trận trên lọc sinh học, và
có một mùi đặc biệt đó là khó khăn để mô tả, nhưng không có mùi đặc biệt hôi
có thể chỉ ra các vi sinh vật khác.
5.1.1 bề mặt cao khu vực
lọc sinh học vật liệu với một diện tích bề mặt riêng cao (SSA) là tối ưu để phát triển
thuộc địa rộng lớn của vi khuẩn nitrat. SSA là một tỷ lệ xác định diện tích bề mặt
tiếp xúc từ một khối lượng nhất định của phương tiện truyền thông, và được thể hiện trong mét vuông mỗi khối
mét (m2 / m3). Nói chung, nhỏ hơn và xốp hơn các hạt của các phương tiện truyền thông, các
lớn hơn là các bề mặt có sẵn cho vi khuẩn xâm. Điều này dẫn đến hiệu quả hơn
lọc sinh học. Có rất nhiều tài liệu như vậy được sử dụng trong aquaponics, hoặc là phát triển
phương tiện truyền thông hoặc cho lọc sinh học, ví dụ như sỏi núi lửa, đất sét, nhựa thương mại
bóng lọc sinh học, và rễ cây. Các túp núi lửa và Bioballs® coi trong này
thủ có, tương ứng, 300 m² / m³ và 600 m² / m³, mà là một SSA đủ để
cho phép vi khuẩn phát triển mạnh. Đặc điểm xa hơn và SSA của phương tiện truyền thông khác nhau được sử dụng
trong aquaponics được tóm tắt trong Bảng 4.1 và Phụ lục 4. Nếu vật liệu lọc sinh học
không phải là lý tưởng và có diện tích bề mặt thấp hơn tỷ lệ khối lượng, sau đó các lọc sinh học nên
lớn hơn. Một lọc sinh học quá khổ không thể gây hại cho hệ thống aquaponics, và mặc dù quá
lọc sinh học lớn sẽ thêm chi phí không cần thiết, khả năng lọc sinh học thừa đã cứu
nhiều hệ thống khỏi sự sụp đổ.
PH 5.1.2 Nước
vi khuẩn nitrat hoá chức năng đầy đủ thông qua một loạt pH 6-8,5. Nói chung, các
vi khuẩn làm việc tốt hơn ở pH cao hơn, với các nhóm Nitrosomonas thích pH
7,2-7,8, và nhóm Nitrobacter thích pH 7,2-8,2. Tuy nhiên, giá trị pH
cho aquaponics là 6-7, đó là
đang được dịch, vui lòng đợi..