Аквапоника своими руками дома чертежи. Аквапоника: основные принципы, примеры. Инструкция по монтажу конструкции

• Tutorial

Всем привет. Как-то на просторах Интернета мне попался интересный американский проект. Суть проекта в том, что можно выращивать различные агрокультуры, используя не почву, а, так сказать, симбиоз рыб с растениями. Получается замкнутый цикл. Вы кормите и выращиваете рыб, их продукты жизнедеятельности, растворённые в воде, являются питательной средой для растений. А эти растения, получая питательные вещества для роста из воды, очищают её. Весь процесс повторяется по кругу. Данный метод называется «аквапоника».

Вдохновленный данным проектом, я решил создать нечто подобное, но уже с применением микроконтроллера. По сути, я хотел автоматизировать весь процесс – именно автоматизация, по большому счёту, меня и привлекала. Определившись, что буду выращивать клубнику, я начал конструировать саму установку

Кратко рассмотрим некоторые конструктивные моменты

Подобрать подходящее освещение для клубники оказалось непростым делом. Мне хотелось использовать светодиоды, но, погуглив в Интернете, я выяснил, что любые светодиоды не подойдут. Они должны быть с определенными спектром и длиной волны. Для нормального роста растений спектр свечения должен быть смешанным и состоять из красных и синих светодиодов. В принципе, они так и называются – светодиоды для растений. Например такие
Затем возник вопрос: а какое количество светодиодов нужно? Не найдя чёткой информации по этому вопросу, я остановился на покупке одноваттных светодиодов – пяти красных и пяти синих. Ввиду ограниченного бюджета, светодиоды приобрел без радиатора. Но, учитывая то, что они работают продолжительное время, нужно позаботиться об их охлаждении. Поэтому радиаторы я самостоятельно изготовил из алюминиевого листа, к которому прикрутил медные полоски.

Поскольку аквариум с фильтром у меня уже был, то я решил немного модернизировать автоматику для аквариума, и собрать автоматическую кормушку для рыб из доступных материалов. Шириной зазора перегородки, которая размещалась в корпусе, спаянном из фольгированного текстолита (55 х 55 х 10), регулировалась доза корма. Чтобы контролировать количество корма в кормушке, требовалась прозрачная крышка. Материалом для неё послужил корпус из завалявшегося подкассетника, но можно использовать и тонкое оргстекло.

Для подачи дозированной порции в аквариум был приспособлен шаговый двигатель из старого сидирома. Для контроля перемещения шагового двигателя я установил концевой выключатель с «лыжей». Так как в данном проекте всем процессом будет управлять микроконтроллер, то именно на него я возложил функцию управления этим девайсом. Время кормления было фиксированным, корм подавался рыбам два раза в сутки, утром в 8.00 и вечером в 18.00.Кормушка получилась вместительная, корма хватает на месяц без дозаправки корма. Это, пожалуй, единственное, что в процессе эксплуатации аквапоники не пришлось изменять.

Для аквапоники был выбран метод периодической затопляемости. Он подразумевает использование насоса для подачи воды в установку. Покупать специально какой-то насос мне не хотелось, поэтому взял аквариумный фильтр. Он отлично подходил для этой цели, не потребовалось даже никаких переделок – надел на фильтр гибкий шланг, и всё. Мало того, что сам аквариумный фильтр очищал воду от крупного мусора, он ещё и отлично подавал воду на небольшую высоту. Для контроля уровня поданной воды я использовал два медных электрода, изготовленных из медной проволоки (в процессе работы это оказалось не лучшим вариантом, потому что они окислялись). Естественно, всем процессом управлял микроконтроллер.

Более наглядную работу аквапоники и электронного блока управления на микроконтроллере можно посмотреть в данном видео.

Немного не по теме : рассмотрим некоторые проблемы, которые возникли в процессе эксплуатации аквапоники.

Эксперименты над светодиодным освещением

После двух месяцев роста клубники возникли проблемы. Я заметил, что её листья становились скорее белыми, чем зелёными. Перелопатив массу информации, я выяснил, что возможная причина заключается в нехватке питательных элементов в воде, необходимых для формирования правильного роста. Какую-либо химию добавлять не хотел. Поэтому принял простое решение – увеличить количество рыб, так как больше рыб выработают больше продуктов жизнедеятельности.

По истечении месяца положительного результата не наблюдалось, листья по-прежнему оставались бледно-зелёные. Но зато начала обильно плодоносить клубника.

Я стал экспериментировать с освещением, спустя некоторое время после того, как я убрал два красных светодиодов, листья клубники стали зеленые. Сейчас соотношение светодиодов составляет пять синих и три красных.

Плодоношение

Программа на микроконтроллер и сама схема постоянно меняются. Казавшийся с самого начала относительно простой проект перерос в серьёзное устройство с применением микроконтроллера. Сейчас в процессе изготовления – новая установка, значительно большего размера, наворотов там также больше. Всё в проводах, датчиках и различных дозаторах.

P.C. Если данная тема на просторах хабра получит отзыв, то буду продолжать писать статьи на данную тему .

В природе все уравновешено и создано друг для друга. Нарушение баланса требует компенсации. Простейший пример - подводный мир. Продукты жизнедеятельности рыб провоцируют у них же высокий уровень метаболизма, и даже может стать причиной гибели. Именно поэтому воду в аквариумах постоянно меняют. В естественных условиях очисткой воды занимаются водоросли. Известно, что они, будучи разновидностью растительного мира, потребляют готовую органику, в том числе и рыбного происхождения.

В то же время растения, в их числе и овощи, нуждаются в природной органике, которую в век промышленного производства в сельском хозяйстве заменили химией - азотными, калийными и фосфорными удобрениями. Правда, нередко бизнесмены в погоне за урожайностью и прибылью выращивают овощи и фрукты не соответствующие стандартам экологии.

Именно поэтому в начале 21 века популярность начинает приобретать такой уникальный способ овощеводства, как . Его суть заключается в том, что рыбы вырабатывают удобрения, которые перекачиваются вместе с водой в систему гидропоники, где и выращиваются овощи. Продукт получается природным, а урожайность не уступает нормам интенсивного земледелия. В Европе, в Канаде, в США за аквапоникой видят будущее: выращивая рыбу, выращивают овощи. Тот и другой продукт полезен для здоровья, и всегда будет пользоваться спросом.

Об этом новом бизнесе на аквапонике, являющемся, на наш взгляд, одной из , мы и решили рассказать.

Аквапонике - 127 лет

Аквапонику справедливо считают разновидностью гидропоники, история которой начинается с опытов голландца Иоганна Ван Гельмонта в первом десятилетии семнадцатого века. Гельмонт доказал, что растения можно выращивать и без грунта, правильно готовя воду. Многочисленные наблюдения показали, что вода, используемая для выращивания растений методом гидропоники, самоочищается, т.е., вещества, растворенные в ней, усваиваются корневой системой.

Первыми, кто извлек из этого факта практическую пользу, были любители декоративных рыбок. Именно для них появились аквариумные фитофильтры авторства Николая Федоровича Золотницкого. В 1885 году в книге «Аквариум любителя» он привел их краткое описание и пояснил механизм работы. Им было замечено, что растения, украшающие аквариумы, корни которых были опущены в воду, растут не с меньшей эффективностью, чем на грунте с интенсивным удобрением. А рыбы, плавающие в такой воде, хорошо развиваются и не болеют. Правда, в то время этот научный факт имел ограниченное применение.

В настоящее время, в эпоху энергосбережения и экологических приоритетов, аквапоника получила новое развитие. На западе имеется немало ферм, в которых выращиваются экологически чистые продукты методом аквапоники, и даже сняты фильмы, популяризующий этот бизнес. Поначалу овощеводство на аквапонике дополняло рыбоводство, и было вторичным, однако с ростом спроса на экологическую продукцию, первичным стала именно аквапоника.

От биофильтров для декоративных рыб к растениеводству

Биологические фильтры представляют собой замкнутую систему, в которых воду из аквариума посредством насоса пропускают через корневую систему растений, растущих в специальных устройствах по методу гидропоники. В отличие от водорослей, наземные растения активнее потребляют органику.

«У меня сделан такой же биофильтр для аквариума, - на форуме «Гидропонщики» сообщил Ivanow, - работает почти год, растения прекрасно себя чувствуют». Ему вторит nonpro: «Рыбам нравится чистая вода». Точно так устроена «рыбная» аквапоника: вода из бассейна с рыбами насосами закачивается в емкость, в которой на твёрдых субстратах выращиваются растения.

Игорь Некрасов, студент из Москвы рассказал о своем опыте аквапоники: «Всё получилось спонтанно, мы решили украсить аквариум вазоном и одновременно фильтровать воду через корни растений, высаженных в нем. Делалось, это лишь с одной целью, как можно реже менять воду, поскольку это очень хлопотное занятие. Использовался аквариумный грунт внизу и керамзит - сверху. Посадили то, что было под рукой - луковки репчатого лука. Когда эта гидросистема заработала, я увидел, что лук в биофильтре рос в два раза быстрее, чем в грунте на окне».

По словам юноши, он заинтересовался этой темой и нашел в интернете немало положительных примеров. Впрочем, узнал он и об отрицательном опыте. Аквапоника в производственных целях является наукоемким процессом, и упрощенный взгляд может негативно сказаться на результатах. Поэтому комментарии «пробовал, и ничего не получилось» говорят, скорее, об отсутствии знаний.

Помидор из карпа

Лидерами в аквапонике стали голландцы. Многие разработки ведутся в рамках проекта EcoFutura, с целью снизить в разы содержание нитратов, сохраняя при этом высокую урожайность, что актуально в условиях усиления экоконтроля. Так аквабиологом Пимом Вильгельмом разработана аквапоническая технология выращивания экологически чистых помидоров в зимнее время. Известно, что рост томатов на закрытом грунте зимой сопровождается обильным питанием их нитратами.

Водоемы соседствуют друг с другом. Высокий урожай томатов достигается за счет частичной обработки аквариумной воды - её стерилизацией ультрафиолетовым светом и pH контролем. При этом вода активно минерализуется, как это требуется по технологии выращивания помидоров. Обратно вода сливается в аквариум после фильтрации осмосом, поскольку уровень минерализации остается высоким.

В этом, собственно, и заключается специфика выращивания помидоров. Для других культур, требуются иные подходы и технологии. В этой связи Вилем Кеммерс, директор и руководитель проекта EcoFutura, видит трудности промышленного выращивания овощей аквапоникой в доведении аквариумных вод до норм, необходимых для конкретной агрокультуры, поскольку требует дорогостоящей контрольно-измерительной техники и дозирующих устройств.

Промышленное выращивание рыбы и овощей требует высоких стартовых трат, т.к., необходимо построить теплицы, и в них размещать водоемы. Рентабельность такого бизнеса может быть достаточной в южных регионах России. В то же время спрос на экологически чистые продукты постоянно возрастает. Так в странах Евросоюза томаты, выращенные по технологии аквапоники, имеют содержание нитратов в десять раз меньше, чем на закрытом грунте, и стоят в пять раз дороже. При этом затраты увеличиваются всего в два раза.

В России аквапоника пока не нашла широкого применения, но уже известны небольшие хозяйства опытного производства, в которых совмещают выращивание рыб и клубники. Об этом поведала форумчанка ЗАФИРА, сообщив: «Я уже три года выращиваю клубнику, используя воду из аквариума, в которой муж держит солнечных окуней. С площади, примерно полметра, каждые полгода собираю до 2 килограмм вкуснейших ягод».

***
В России этот бизнес, скорее, экзотика, поскольку спрос на экологически чистые продукты с высокой добавленной стоимостью пока не велик. Однако вслед за Западом и у нас овощи, выращенные по технологии аквапоники, обязательно будут востребованы.

Александр Ситников
Фото с сайта ponics.ru, uzv.su, vkontakte.ru

Представляли ли вы себе возможным выращивание одновременно огурцов, лука и рыбы на балконе. Нет? С аквапоникой такое возможно.

В отличие от гидропоники, аквапоника только набирает свои обороты, как искусственная экосистема, которую вполне под силу сделать своими руками в домашних условиях.

О том, что такое аквапоника, про её создание и нужное оборудование для этих целей, будет рассказано в статье ниже.

Аквапоника это искусственно созданная человеком экосистема, где главными ключевыми являются такие живые организмы как: растения, рыбы и бактерии. Говоря другими словами, аквапоника представляет собой замкнутый цикл жизнедеятельности рыб, растений и бактерий.

Принцип работы аквапоники заключается в следующем: рыбы дают пищу растениям, а те в свою очередь производят очистку воды, произрастая на благо человеку. В свою очередь отходы жизнедеятельности рыб, представляют из себя неплохое удобрение для растений. Поэтому при использовании аквапоники выигрывают все.

Оборудование для аквапоники

Конструкция аквапоники состоит из нескольких частей — гидропоника предназначена, для того чтобы выращивать растения, а аквапоника наоборот — рыб.

Основными элементами данной экосистемы являются:

1. Ёмкости для разведения рыб и растений;
2. Поддон для сбора воды;
3. Фильтр;
4. Отстойник;
5. Гидропонная подсистема.

Аквапоника может быть собрана как в виде одной, полностью герметичной секции, так и состоять из нескольких раздельных подсистем. Заселять аквасистему могут различные виды пресноводных рыб, в частности это серебряный окунь, треска и т. д.

Частный дом для установки аквапоники подходит наиболее всего. Разместить аквапоническую ферму можно, например, в хозяйственной пристройке или в отапливаемой веранде. Для этого потребуется несколько больших и полностью герметичных ёмкостей, одна из которых будет предназначена для выращивания рыб, а другая для размножения растений.

В одну из ёмкостей необходимо на дно насыпать гравия со щебней, налить воды, в общем, создать оптимальные условия для жизнедеятельности выращиваемой рыбы.

Второй резервуар устанавливают над первым, в нём будут произрастать различные растения используемые человеком в пищу. Снизу верхней ёмкости следует предусмотреть отверстие для выхода воды в нижний резервуар с рыбами.

Для перекачки воды из нижней ёмкости в верхнюю ёмкость с растениями, используется насос, мощность которого важно правильно подобрать в зависимости от объёма используемых резервуаров для гидропоники. Такая помпа для перекачивания жидкости, обязательно должна иметь .

Поговорим о таком пока экзотическом для нашей страны способе ведения сельского хозяйства, как аквапоника. Это соединение двух направлений — гидропоники и аквакультуры, которое сейчас активно развивается в самых разных странах. Причём применить принципы аквапоники вы можете даже дома.

Конечно, чтобы заняться аквапоникой у себя дома, можно купить готовый комплект — аквариум с системой гидропоники. Такой комплекс уже включает всё необходимое для выращивания комнатных растений вместе с рыбками. А можно попробовать сделать всё своими руками. Типичная система аквапоники будет включать в себя:

1. Непосредственно ёмкость для рыб, где они будут кормиться и расти. Это может быть бак, аквариум, пластиковый контейнер, даже старая ванна.
2. Отстойник. Это агрегат, необходимый для вылавливания остатков корма для рыб, мелких частиц, отделившейся биоплёнки.
3. Биофильтр. В этом месте нитрифицирующие бактерии смогут перерабатывать отходы жизнедеятельности рыб, превращая вредный для них аммиак в нитраты.
4. Гидропонная система для растений — ёмкость с твёрдым наполнителем или без него.
5. Поддон. Сюда будет поступать уже использованная растениями вода, которая затем вновь отправляется в бак с рыбой.

Так как система аквапоники основана на рециркуляции воды, отходов очень мало, это экологически чистый способ получать овощи и зелень.

По данной технологии можно выращивать салаты, землянику и клубнику, базилик , пастернак, лук, кольраби, томаты, перец, редьку. Рыба разводится, конечно, пресноводная, популярны телапия, баррамунди, разные виды окуня, треска Мюррей, сом, синежаберный солнечник.

Важный вопрос — сколько рыбы и растений должна содержать сбалансированная система аквапоники? Если брать за расчёт количество корма для рыб, то на 1 квадратный метр системы гидропоники для растений должно приходиться не больше 100 граммов. Например, если каждый день вы даёте рыбам 1 килограмм корма, то площадь участка с растениями может составлять 10 квадратных метров.

Есть другой показатель — на 3,8 литра воды должно приходиться 0,23-0,45 килограмма рыбы. Какой способ подсчёта оптимального числа участников системы аквапоники выбрать — решать вам. Многие фермеры приходят к этому уже на основании своего опыта.

Очень важно обеспечить качественную аэрацию воды в ёмкости с водными обитателями, контролировать уровень pH, стабильно кормить рыбу, сохраняя постоянство, график подачи и количество корма, вовремя удалять твёрдые отходы. Кроме того, помните, что если вы заменяете взрослую рыбу на мальков, количество использующегося корма резко снизится, то есть растения начнут получать меньше питательных веществ.

В целом аквапоника подразумевает наличие знаний сразу в двух отраслях — фермерстве и рыбоводстве.

Видео по теме