Cap 4 : Componenti idroponici: Grow Bed, NFT, DWC (quarta parte)

4.2.3 componenti idroponici: letti dei media, NFT, DWC
Componente idroponico è il termine per descrivere la sezione dell’impianto ove crescono le piane. Ci sono parecchi disegni, tre dei quali sono discussi in dettaglio in questo articolo. Questi tre modelli sono: unità letto di media, dove le piante crescono in un substrato (Figure 4.35 e 4.36); la
tecnica della  pellicola nutriente (NFT), dove le piante crescono con le loro radici in tubi di grandi dimensioni con un filo d’acqua cultura (figura 4.37 e 4.38); e la cultura in acque profonde (DWC), chiamato anche zattera acquaponica o sistemi galleggianti, in cui le piante sono sospese sopra un serbatoio di acqua utilizzando una zattera galleggiante (Figura 4.39 e 4.40). Ogni metodo ha vantaggi e svantaggi. Vedere le Sezioni 4.3-4.6 per i dettagli di ciascuno.

4.35

4.35 Coltivazione in media bed

4.36

4.36 verdure differenti crescono nello stesso letto

4.37

4.37 Dettaglio di piante di lattuga in tubi circolari NFT

4.38

4.38 Piante di lattuga che crescono in tubo quadrato NFT


4.2.4
Movimento dell’acqua
Il movimento dell’acqua è fondamentale per mantenere tutti gli organismi vivi in nell’acquaponica. Il flusso d’acqua scorre dalle vasche dei pesci, attraverso il separatore meccanico e il biofiltro e infine arriva alle piante nei loro letti di media, tubi o canali, che raccolgono le sostanze nutrienti disciolte.
Se il movimento dell’acqua si arresta, l’effetto più immediato sarà una riduzione DO e l’accumulo di rifiuti nella vasca dei pesci.
Una linea guida comunemente fornita per i sistemi acquaponici densamente popolati è quello di disporre di due ricambi d’acqua all’ora. Ad esempio, se una unità acquaponica ha un volume totale di acqua di 1000 litri, la portata d’acqua deve essere di 2000 litri / h, in modo che ogni ora l’acqua si è rinnovata per due volte. Tuttavia, in caso di una bassa densità di stoccaggio  l’acqua ha solo bisogno di essere riciclata solo una volta ogni ora. Ci sono tre
metodi comunemente usati per tenere l’acqua in movimento attraverso un sistema: pompe sommerse a girante, airlifts e energia umana.

Pompa dell’acqua sommersa (a girante)
I
l cuore di un sistema acquaponico è quasi sempre una pompa a girante di tipo sommerso, questo genere di pompa è raccomandato (Figura 4.41).

4.41

4.41 Pompa sommergibile comunemente in commercio

Pompe
A
l fine di garantire una lunga durata e l’efficienza energetica dovrebbero essere utilizzate preferibilmente pompe per l’acqua di alta qualità. Le pompe di alta qualità  sono in grado di mantenere la loro capacità di pompaggio ed efficienza per un periodo 3-5 anni, mentre i prodotti di qualità inferiore perderanno la potenza di pompaggio in un tempo più breve  e ridurrebbero significativamente i flussi di acqua. Per quanto riguarda portata, le unità di piccole dimensioni descritte in questo lavoro hanno bisogno di un flusso di 2000 litri / h per una altezza massima di 1,5 metri; una pompa sommersa di tale capacità avrebbe consumato 25-50 W / h.
Un utile approssimazione per calcolare l’energia necessaria per pompe sommerse è che una pompa può spostare 40 litri di acqua all’ora per ogni watt all’ora consumato, anche se alcuni modelli hanno un’efficienza doppia.
Nel progettare dimensionamento idraulico della pompa, è importante rendersi conto che durante il pompaggio si verifica una perdita di energia  ad ogni raccordo; fino a 5 percento della portata totale può essere persa ad ogni connessione del tubo quando l’acqua è forzata attraverso di esso. U
tilizzate quindi  il numero minimo di connessioni possibile. E ‘anche importante notare che minore è il diametro dei tubi, maggiore è la perdita di flusso dell’acqua. Un tubo da 30 millimetri ha il doppio della portata di un tubo 20 mm, anche se servito da pompe con la stessa capacità.
Inoltre, un tubo più grande non richiede alcuna manutenzione per rimuovere l’accumulo di solidi al suo interno. In termini pratici, questo si traduce in risparmi significativi di costi di energia elettrica e di funzionamento. Quando si installa un impianto acquaponico, assicuratevi di mettere la pompa sommersa in una posizione accessibile per la pulizia periodica. Infatti, il filtro interno avrà bisogno di pulizia ogni 2-3 settimane. Le pompe per l’acqua sommerse si rompono se vengono fatte funzionare senza acqua.

Airlifts
Gli a
irlifts sono un’altra tecnica di sollevamento dell’acqua che
utilizzano una pompa ad aria piuttosto che una pompa dell’acqua.(Figura 4.42).

4.42

4.42 un semplice airlift

L’aria viene forzata al fondo di un tubo all’interno dellla vasca del pesce, la risalita delle bolle  verso la superficie consente di trasportare insieme a loro anche l’acqua. Uno dei vantaggi è che gli airlifts sono più efficienti dal punto di vista energetico, ma possono sollevare l’acqua solo fino ad altezze limitate (30-40 cm). Un vantaggio degli airlift è quello di ossigenare l’acqua durante il suo trasporto attraverso le bolle d’aria.
Infine le pompe ad
aria in genere hanno una vita più lunga pompe per l’acqua sommerse. Vi è infine il vantaggio che  una sola pompa airlift può essere acquistata sia per l’aerazione che per la circolazione dell’acqua, il che riduce la spesa per una seconda pompa.

La forza muscolare
Alcuni sistemi acquaponici sono stati progettati per utilizzare la forza umana per spostare l’acqua (Figura 4.43).

4.43

Piccolo sistema acquaponico familiare senza pompa

L’acqua può essere sollevata in secchi o utilizzando pulegge, biciclette modificate o altri mezzi. Un vaso di espansione può essere riempito manualmente e disposto per drenare lentamente durante il corso della giornata. Questi metodi sono applicabili solo per piccoli sistemi e devono essere presi in considerazione solo se l’elettricità non è disponibile o non è affidabile. Spesso questi sistemi avranno basso livello di DO e una insufficiente miscelazione di sostanze nutritive, anche se possono essere usati con successo in combinazione con alcune tecniche discusse nel Capitolo 9.

4.2.5 Aerazione
Le p
ompe per l’aria iniettano aria in acqua attraverso tubi e pietre porose che si trovano all’interno delle vasche dei pesci, aumentando così i livelli di DO in acqua (Figura 4.44).

4.44

4.44 pompe ad aria comunemente in commercio

L’Ossigeno disciolto supplementare è una componente essenziale di unità NFT e DWC. L’aria viene diffusa attraverso piccole pietre porose (Figura 4.45).

4.45

4.45 Pietra porosa per la diffusione dell’aria

Più piccole sono le bolle e meglio verrà distribuito l’ossigeno. Le piccole bolle hanno più superficie e quindi rilasciano l’ossigeno acqua meglio di grosse bolle; questo rende il sistema di aerazione più efficiente e contribuisce al contenimento dei costi. Si raccomanda dunque l’uso di pietre dell’aria di qualità al fine di ottenere bolle di aria piccole. Le pietre dell’aria devono essere pulite regolarmente prima con una soluzione di cloro per uccidere i depositi batterici e poi, se necessario, con una sostanza leggermente acida per rimuovere la mineralizzazione oppure devono essere sostituite, quando il flusso di bolle è insufficiente. La qualità delle pompe ad aria è una componente insostituibile dei sistemi acquaponici, molti sistemi sono stati salvati dal collasso catastrofico proprio da un’abbondanza di DO.
Dimensionamento sistemi di aerazione
Per le unità di piccole dimensioni, costituite da una cisternetta da 1000 litri, si raccomanda che almeno due
linee di aria con pietre, chiamate anche iniettori,  siano collocate nel serbatoio di pesce oltre ad  un iniettore nel contenitore biofiltro.
Sifoni Venturi
Low-tech e semplice da costruire i sifoni Venturi sono un’altra tecnica per aumentare i
livelli di  DO nei sistemi acquaponici. Questa tecnica è particolarmente utile nei canali DWC.
Per dirla in modo semplice, i
sifoni Venturi utilizzano un principio idrodinamico per “succhiare” aria dall’esterno (aspirazione) quando l’acqua pressurizzata scorre con una velocità più elevata attraverso una sezione di tubo di diametro inferiore. Con portata d’acqua costante, se il diametro del tubo diminuisce la velocità dell’acqua deve aumentare, e questa maggiore velocità crea una pressione negativa. I sifoni Venturi sono brevi tratti di tubo (20 mm di diametro, 5 centimetri di lunghezza) inseriti nella tubazione principale di diametro maggiore (25 mm). Poichè l’acqua nel tubo principale viene forzato attraverso la sezione ristretta, crea un effetto jet (vedi sotto).


Questo effetto a getto aspira aria circostante nel flusso d’acqua attraverso un piccolo foro tagliato che mette il flusso in comunicazione con l’esterno. Se il sifone Venturi è sott’acqua, il piccolo foro può essere collegato con un tratto di tubo che è esposto all’atmosfera. Il sifone Venturi può essere integrato in ogni tubo afflusso in canali DWC e consentirà di accrescere il tenore di DO del canale. Vedere la sezione “Letture” per ulteriori fonti di informazione.

4.2.6 Sump (Serbatoio a pozzetto)
Il serbatoio a pozzetto è una vasca di raccolta dell’acqua nel punto più basso dell’impianto; l’acqua
corre sempre verso il basso dunque verso il pozzetto e questo punto è spesso la posizione della pompa sommersa.(Figura 4.47).

4.47

Sump o serbatoio a pozzetto, punto più basso in cui l’acqua si raccoglie per gravità

La vasca del pozzetto dovrebbe essere più piccola di quella del pesce, e dovrebbe essere dimensionata tra un quarto e un terzo del volume dell’acquario. Per la  coltivazione a flusso e riflusso dei letti di crescita (media bed), la sump deve essere abbastanza grande da contenere almeno l’intero volume di acqua dei grow bed (vedi Sezione 4.3). In impianti molto piccoli, con vasche per il pesce fino a 200 litri si può semplicemente pompare acqua dal serbatoio di pesce ai letti di crescita, da dove cadrà nuovamente nella vasca dei pesci. Tuttavia, per le unità più grandi è molto utile avere un pozzetto.
Il metodo migliore in un sistema acquaponico e quello che raccomandiamo è quello di avere la pompa alloggiata nel serbatoio a pozzetto. Un acronimo inglese comunemente usato descrive questa condizione è CHIFT-PIST. Usando questo metodo eventuali perdite d’acqua, compresi sia evaporazione ed eventuali perdite, si manifestano solo all’interno della vasca del pozzetto e non influenzano il volume del serbatoio di pesce. Eventuali perdite nella componente idroponica del sistema non danneggeranno il pesce.

4.2.7 Materiali idraulici
Ogni sistema richiede una selezione di tubi in PVC, collegamenti e raccordi in PVC, tubi flessibili e tubi vari (Figura 4.48).

4.48

Un esempio del materiale idraulico comunemente usato

Sono inoltre necessari sigillante e nastro di teflon. I componenti in PVC sono collegati insieme in modo permanente con colla apposita per PVC, anche se sigillante siliconico può essere utilizzato temporaneamente se la
impianto idraulico non è permanente e le articolazioni non sono sotto acqua ad alta pressione. Sono inoltre necessari alcuni strumenti generali martelli, trapani, seghe a mano, seghe elettriche, nastri di misurazione, pinze,  cacciaviti, livelli, ecc. Uno strumento speciale è una sega a tazza o uno svasatore che vengono utilizzati con un trapano elettrico per fare fori fino a 8 cm, necessari per inserire i tubi nelle acquari e filtri, nonché per praticare fori nel PVC o nel polistirolo ove mettere le piantine nei sistemi NFT e DWC. L’appendice 8 contiene una dettagliata Lista dei materiali necessari per ciascuna apparecchiatura descritta in questa pubblicazione.
Assicurarsi che i tubi e l’impianto idraulico utilizzati nel sistema non abbiano mai in precedenza ospitato sostanze tossiche. E’ anche importante che l’impianto idraulico utilizzato sia di qualità alimentare per evitare possibili dilavamenti di prodotti chimici in acqua sistema. E’ inoltre importante utilizzare tubi che siano neri  per impedire la crescita di alghe.

4.2.8 Test kit Acqua
S
emplici test dell’acqua sono un requisito indispensabile per ogni sistema acquaponico. I test d’acqua dolce con kit colorati sono facilmente disponibili, abbastanza economici e facile da usare. Questi possono essere acquistati nei negozi di acquari e comprendono test per il pH, l’ammoniaca, nitriti,  nitrati,  GH e KH (Figura 4.49).

4.49

Kit per acquari

Assicurarsi che i produttori siano affidabili e che la data di scadenza sia ancora valida. E’ necessario anche un termometro misurare la temperatura dell’acqua. Maggiori dettagli sull’uso di kit per il test colorimetriche sono descritti nella sezione 3.3.6.

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Auguri da “Akuadulza”

Mia figlia Alice regge l’albero di finocchio, con le belle fronde in evidenza. Mancherebbero le palline ma ormai è troppo tardi, l’abbiamo mangiato ieri sera.

finocchio

Ma per una Natale che si rispetti ci vuole anche il presepe e per farlo ci vuole il muschio, trattandosi di acquaponica niente di meglio di un praticello di valeriana.

valeriana

Un buon Natale acquaponico a tutti, torneremo l’anno prossimo con il sito www.akuadulza.it sistemato, promettiamo!

CAPITOLO 4: Progettazione di impianti acquaponici (terza parte)

4.2.2 Filtrazione – meccanica e biologica
Filtrazione meccanica
Per un sistema a ricircolo, la filtrazione meccanica è senza dubbio l’
aspetto più importante del progetto. Dal punto di vista meccanico la filtrazione è la separazione e la rimozione di solidi in sospeso e degli scarti dei pesci dalle vasche. Eliminare questi rifiuti è essenziale  per la salute del sistema, perché altrimenti, se rifiuti solidi vengono fatti scomporre nelle vasche dei pesci, si sprigionerebbero gas nocivi rilasciati da batteri anaerobici. Inoltre i rifiuti possono intasare i sistemi e interrompere il flusso dell’acqua, causando condizioni anossiche ostili allo sviluppo delle radici.
I Sistemi acquaponici su piccola scala hanno in generale una densità di allevamento inferiore ai sistemi di allevamento del pesce a ricircolo tradizionali per i quali questi filtri meccanici sono stati originariamente concepiti, tuttavia un certo livello di filtrazione meccanica è essenziale anche per la vasche di allevamento del pesce in acquaponica, indipendentemente dal tipo di metodo idroponico utilizzato.
Esistono diversi tipi di filtri meccanici. Il metodo più semplice è uno schermo o filtro posto tra il serbatoio di pesce e i letti di crescita. Questo filtro cattura rifiuti solidi e deve essere risciacquato spesso.
Analogamente, l’acqua lasciando il serbatoio di pesce può passare attraverso un piccolo contenitore di materiale particellare, separato dal letto di crescita; questo contenitore è più facile da risciacquare periodicamente.
Entrambi questi metodi sono validi per alcuni sistemi acquaponici su piccola scala, ma sono insufficienti in sistemi più grandi, con più pesce, in cui la quantità di rifiuti solidi sia rilevante.
Ci sono molti tipi di filtri meccanici, vasche a sedimentazione, filtri a  flusso radiale, filtri a sabbia o perline ecc.. ciascuno di essi può essere utilizzato a seconda della quantità di rifiuti solidi che deve essere rimossa. Tuttavia, dal momento che questa pubblicazione si concentra sui sistemi acquaponici su piccola scala, vasche a sedimentazione e separatori meccanici, sono i filtri più appropriati.
Le vasche a sedimentazione, in generale, possono rimuovere fino al 60 per cento dei solidi totali. Per maggiori informazioni sui diversi metodi di filtrazione meccanica, consultare l’ulteriore sezione di lettura al termine di questa pubblicazione.
Separatori meccanici
Un separatore meccanico è un recipiente dedicato che utilizza le proprietà dell’acqua per
separare le particelle. Generalmente, l’acqua che si muove più lentamente non è in grado di trasportare molte particelle come acqua che scorre velocemente. Pertanto, il separatore è costruito in modo tale da accelerare e rallentare l’acqua in modo che le particelle si concentrino sul fondo e possano essere rimosse. In un separatore si crea una turbolenza, l’acqua dal serbatoio del pesce entra vicino al baricentro attraverso un tubo. Questo tubo è posizionato tangenzialmente al contenitore e costringe l’acqua a turbinare in un movimento circolare all’interno del contenitore. La forza centripeta creata dal movimento circolare dell’acqua costringe i rifiuti solidi in acqua al centro e sul  fondo del contenitore, perché l’acqua nel centro del vortice è più lenta di quella all’esterno. Una volta che ciò avviene i rifiuti sono raccolti sulla fondo. Un tubo attaccato al fondo del contenitore può essere aperto periodicamente, permettendo rifiuti solidi di essere estratti dal contenitore ed essere utilizzati per irrigare in maniera tradizionale. L’acqua ripulita esce dal separatore in alto ed entra nel  biofiltro o nei letti di crescita.
Le figure
mostrano esempi di semplici separatori meccanici per piccole e grandi unità.

Immagine 4.25

Diagramma di un separatore meccanico


Immagine 4.26

Separatore meccanico: immagine

Immagine 4.27

Separatore meccanico con diaframma

I rifiuti solidi intrappolati e rimossi contengono nutrienti e sono molto utili per le coltivazioni di tipo tradizionale o, in generale, per le piante da giardino. In linea guida generale, per gli impianti su piccola scala le dimensioni del separatore meccanico dovrebbero essere di circa un sesto del volume della vasca dei pesci  ma sulle dimensioni influiscono molti fattori quali la densità di stoccaggio dei persci il design delle vasche e del separatore stesso. L’appendice 8 conterrà istruzioni dettagliate, passo dopo passo per la costruzione di ogni parte di questi sistemi.
Una 
adeguata filtrazione meccanica preliminare è particolarmente importante per le unità NFT e DWC e serve per intercettare e rimuovere i rifiuti solidi. Senza questo processo preliminare, i rifiuti solidi in sospensione si accumulerebbero nei tubi di crescita delle verdure e nei canali e soffocherebbero le delle radici. L’accumulo di rifiuti solidi provoca intasamenti nelle pompe e dei componenti idraulici. Infine, come detto, i rifiuti non filtrati sono in grado di creare punti anaerobici del circuito che minacciano il sistema. Queste zone anaerobiche infatti possono portare allo sviluppo di batteri che producono acido solfidrico, un gas tossico e letale per i pesci, dovuto alla fermentazione dei rifiuti solidi. La presenza di zone anaerobiche pericolose spesso è rivelata da un odore di uova marce.


Biofiltrazione
La b
iofiltrazione è la conversione di ammoniaca e nitriti in nitrati effettuata ad opera di batteri viventi. La maggior parte
rifiuti dei pesci non è filtrabile utilizzando un filtro meccanico perché i rifiuti vengono sciolti direttamente nell‘acqua e la dimensione di queste particelle è troppo piccola per essere rimossa meccanicamente. Pertanto per di trattare questi rifiuti microscopici un sistema acquaponico utilizza batteri microscopici. La biofiltrazione è essenziale in quanto in acquaponica l’ammoniaca e i nitriti sono tossici anche a basse concentrazioni, mentre le piante hanno bisogno per crescere di nitrati. In un sistema acquaponico, il biofiltro è volutamente studiato per ospitare la maggior quantità possibile di batteri viventi. Inoltre, il movimento dell’acqua all’interno di un biofiltro sarà utile per abbattere i solidi molto fini non estratti dal separatore.
Una biofiltrazione separata non è invece necessaria nella tecnica di coltivazione su un letto di media (ad es argilla espensa) perché i grow bed stessi sono biofiltri perfetti.
Il biofiltro è progettato per avere una grande superficie alimentata con acqua ben ossigenata. Il biofiltro è installato tra il filtro meccanico e i contenitori nei quali avviene la coltura idroponica. Il volume minimo del biofiltro dovrebbe essere un sesto di quello della vasca del pesce.
La figura mostra un esempio di un biofiltro per un sistema di piccole dimensioni.Immagine 4.46.3
Il “mediom” comunemente usato nel biofiltro è Bioballs® un prodotto registrato disponibile nei  negozi di acquacoltura, vi sono anche delle marche generiche.

Immagine 4.29

Dettaglio delle componenti in plastica con ampia superfice per biofiltro

Questi prodotti sono progettati  per essere un materiale ideale biofiltro perché  costituiti da piccoli elementi di plastica sagomata che hanno una superficie molto grande rispetto al loro del volume (500-700 mq / m³). Altri media possono essere usati come biofiltro, tra cui ghiaia vulcanica, i tappi delle bottiglie di plastica, ecc…
Ogni biofiltro deve comunque avere un alto rapporto di superficie in relazione al propirio volume, essere inerte ed essere facile da risciacquare.
Le
Bioballs® hanno quasi il doppio della superficie in rapporto in volume rispetto al lapillo vulcanico, ed entrambi hanno una rapporto superiore a tappi di bottiglie di plastica. E’ è importante riempire il contenitore del biofiltro al massimo possibile , ma anche in questo modo la superficie fornita dai media potrebbe non essere sufficiente a garantire un adeguata biofiltrazione è bene pertanto sovradimensionare biofiltro durante la costruzione iniziale, ma sapendo che, se necessario, dei biofiltri secondari potrenno essere essere aggiunti in seguito. I biofiltri di tanto in tanto bisogno di essere agitati per evitare gli intasamenti, cosi pure come di essere risciacauqti per non venire intasati dai rifiuti solidi che possono creare una zona anossica. Il capitolo 8 l’allegato 4 conterranno  ulteriori informazioni sui requisiti di dimensione di biofiltrazione per gli impianti di piccola scala.
Un altro “ingrediente” richiesto per biofiltro è l’aerazione. I batteri nitrificanti necessitano di un’adeguato accesso a ossigeno per ossidare l’ammoniaca. Una soluzione semplice è quella di utilizzare una pompa ad aria, mettendo delle pietre porose collegate ad un areatore sul fondo del contenitore. Questo assicura che i batteri abbiano costantemente un’elevata concentrazione di ossigeno disciolto. Le pompe ad aria possono anche contribuire ad abbattere qualsiasi
rifiuto solido o sospeso non catturato dal separatore meccanico agitando e in continuo movimento le Bioballs® galleggianti. Per intrappolare ulteriori solidi all’interno biofiltro, è anche possibile inserire un piccolo secchio di plastica cilindrica con una rete di nylon (come Perlon®), o delle spugne all’ingresso del biofiltro.

Immagine 4.30

Biofiltro con filtrazione meccanica addizionale

I rifiuti vengono intrappolati da questo filtro meccanico secondario, permettendo all’acqua di fluire oltre attraverso piccoli fori praticati sul fondo del secchio nel contenitore biofiltro.

Mineralizzazione
La m
ineralizzazione, dal punto di vista dell’acquaponica, si riferisce al modo in cui sono trattati rifiuti solidi e vengono metabolizzati dai batteri in sostanze nutritive per le piante. I rifiuti solidi che sono intrappolati dal filtro meccanico contiengono sostanze nutritive; anche se l’elaborazione di questi rifiuti è diversa dalla biofiltrazione che richiede di essere trattata a parte.
Mantenendo i solidi all’interno del sistema complessivo si incrementano le sostanze nutritive a disposizione delle piante. I rifiuti che rimangono nei filtri meccanici, nei biofiltri o nei letti di crescita sono sottoposti ad alcuni processi di mineralizzazione. Lasciando i rifiuti in luogo più a lungo si consente una maggiore mineralizzazione. Tuttavia, questa stessa componente di rifiuti solidi, se non adeguatamente gestita e mineralizzata, bloccherà il flusso d’acqua, consumando ossigeno e portando a condizioni anossiche, che a loro volta produrranno pericoloso gas acido solfidrico. Alcuni sistemi di grandi dimensioni quindi lasciano deliberatamente i rifiuti solidi all’interno dei filtri, garantendo un adeguato flusso di acqua e di ossigenazione, in modo che venga rilasciatoun massimo di sostanze nutritive. Tuttavia, questo metodo è poco pratico per NFT artigianali e sistemi DWC.
Se si decide di deliberatamente “mineralizzare” questi solidi, ci sono modi semplici per aiutare i batteri nell’azione in un contenitore separato, semplicemente  con adeguata ossigenazione attraverso aria diffusa da pietre porose. Dopo un certo tempo, i rifiuti solidi saranno consumati, metabolizzati e trasformati da batteri eterotrofi. A questo punto, l’acqua può confluire nuovamente al sistema acquaponico e i rifiuti residui, che saranno diminuiti di volume, possono essere aggiunti al terreno.
In alternativa, questi rifiuti solidi possono essere subito separati, rimossi e aggiunti a qualsiasi terreno agricolo, giardino o compost come un prezioso
fertilizzante. Tuttavia, esatrarre subito questi nutrienti dal sistema può essere la causa di carenze nelle piante che possono quindi richiedere l’integrazione di nutrienti (vedi Capitolo 6) .
Una soluzione di compromesso può essere quella di utilizzare un grow bed (ad es argilla espansa o lapillo) per una combinazione di filtrazione meccanica e biologica.
È anche possibile usare una combinazione un grow bed per meccanica e biofiltrazione seguita da un sistema NFT e/o unità DWC

Immagine 4.31

Combinazione di media bed con filtrazione meccanica

Immagine 4.32

Sistema media bed usato per filtrare una coltivazione DWC

 Questo può essere importante dove non vi è la possibilità avere i materiali necessari per realizzare un separatore a turbolenza e/o un biofiltro separato. Ne discuteremo più ampiamente nel Capitolo 8, qui è sufficiente dire che per ogni 200 g di mangime per pesci al giorno io biofiltro avere un volume di 300 litri. Il piccolo filtro di ghiaia che vedete nell’immagine superiore è in grado di fornire un’adeguata biofiltrazione per circa 20 kg di pesce. Anche se questo grow bed sarebbe adeguato fornire un’adeguata biofiltrazione per un NFT o un’unità DWC nonché catturare e trattenere i rifiuti solidi, un ulteriore dispositivo di cattura di rifiuti solidi inserito nel letto è a volte consigliato per evitare che a lungo andare grow bed si otturi con solidi prodotti dai pesci. In definitiva poichè anche i letti dovrebbero essere risciacquati periodicamente per rimuovere i rifiuti solidi è in ogni caso meglio prevedere delle filtrazioni meccaniche di facile manutenzione a monte dei grow bed.
In sintesi:
un certo livello di filtrazione è essenziale per tutti i sistemi acquaponici la quantità di pesce stoccato, la tipologia di sistema determinano la quantità di filtrazione necessaria. I filtri meccanici separano rifiuti solidi per evitare accumuli tossici e convertono attraverso la biofiltrazione le scorie azotate disciolte in nitrato.

Immagine 4.33

Diagrama di un separatore meccanico di solidi connesso con un biofiltro

Immagine 4.34

Gli stessi grow bed agiscono sia come filtri meccanici e biofiltri quando si usa questa tecnica, ma una filtrazione meccanica aggiuntiva è a volte necessaria per elevate densità di pesce (15 kg / m3).
Senza i grow bed, come ad esempio in unità NFT e DWC, la filtrazione è sempre necessaria.

La mineralizzazione dei rifiuti solidi restituisce al sistema una maggiore quantità di sostanze nutritive. La mineralizzazione si verifica naturalmente nei grow bed, ma all’interno NFT e Sistemi DWC deve essere predisposta in contenitori separati.