science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waterstroming bestuderen voor efficiëntere aquaponic-systemen

Tilapia zwemt in het aquariumgedeelte van een aquaponic-systeem in het laboratorium van Todd Guerdat aan de Universiteit van New Hampshire. Onderzoekers van de Universiteit van New Hampshire bestuderen de waterstroom in aquaria om aquaponic-systemen te verbeteren. Krediet:Todd Guerdat

Een aquaponic-systeem is een voorbeeld van een geïntegreerde landbouwmethode waarbij het afvalbijproduct van één productieproces, zoals het kweken van vis en andere zeevruchten, dient als voedingsstof voor een ander deel van het systeem, zoals groeiende planten, bijvoorbeeld.

De hydrocultuurgewassen in een recirculerend aquaponisch systeem gebruiken de voedingsstoffen uit visafval als mest, terwijl de vissen profiteren van het vermogen van de planten om voedingsstoffen op te nemen om de waterkwaliteit te verbeteren. Het behandelde water wordt via een leidingsysteem gerecirculeerd naar de plantengroeibedden en kweektanks.

"Het aquarium en de pomp hebben de grootste impact op de initiële en operationele kosten van deze systemen, " zei Ivaylo Nedyalkov, onderzoeker aan de Universiteit van New Hampshire wiens team manieren bestudeert om de waterstroom te verbeteren voor efficiëntere aquaponic-systemen.

Nedyalkov zal het onderzoek van zijn team presenteren op de 71e jaarlijkse bijeenkomst van de American Physical Society's Division of Fluid Dynamics, die zal plaatsvinden van 18-20 november in het Georgia World Congress Center in Atlanta, Georgië. Het team omvat ook Todd Guerdat, universitair docent landbouwtechniek die het biologische aspect van het onderzoek leidt, en onderzoekers Hannah Thomas en Danielle Coombs.

Nedyalkov zal zich concentreren op een studie waarin hij de waterstroom onderzocht in een aquarium van 2 meter bij 2 meter vierkant (6,5 vierkante voet) met afgeronde hoeken en twee verschillende inlaatconfiguraties. De eerste configuratie omvatte inlaten op alle vier de hoeken van de tank. De tweede bevatte alleen inlaten op twee hoeken.

SolidWorks modellen van het aquarium en meetsysteem. Onderzoekers van de Universiteit van New Hampshire bestuderen de waterstroom in aquaria om aquaponic-systemen te verbeteren. Krediet:Hannah Thomas en Danielle Coombs

Een Vectrino akoestische Doppler-snelheidsmeter werd gebruikt om de stroming op drie verschillende diepten in kaart te brengen. Gedetailleerde herhaalbaarheids- en onzekerheidsanalyses werden uitgevoerd om de validiteit van de gegevens te waarborgen.

"De eerste resultaten suggereren dat de configuratie met minder inlaten en een lagere stroomsnelheid resulteerde in vergelijkbare snelheidsprofielen in vergelijking met die verkregen met de configuratie met meer inlaten en een hogere stroomsnelheid, "Zei Nedyalkov. "Ons onderzoek suggereert dat aquaponic-systemen dezelfde voordelen kunnen bieden met een lager stroomverbruik en dus de operationele kosten van deze systemen verlagen."

"Aquaponische productie is een ideaal geïntegreerd landbouwmodel dat vissen en planten produceert voor voedsel, zowel lokaal als duurzaam, door de integratie van recirculerende aquacultuursystemen en de productie van hydrocultuurgewassen, " zei Guerdat. "Ons onderzoek is gericht op het leveren van een model voor de integratie van aquacultuursystemen op het land met hydrocultuurinstallaties die lokaal en regionaal kunnen worden gebruikt om de duurzame voedselproductie te vergroten."