A study on the optimal hydraulic lo

A study on the optimal hydraulic loading rate and plant ratios in recirculation aquaponic system
The result
3. Results and discussion
3.1. Effect of hydraulic loading rates Specific growth rates (SGRs), feed conversion ratio (FCR) and fish production did not differ significantly between hydraulic loading rates (Table 2). FCR values are in the range of 1.23–1.39. In our study, the same feed is used and the ration is fixed similarly in all culture tanks. Stocking at hydraulic loading rate of 1.28 m/day gives the best production performance (Table 2). The FCR recorded (1.23–1.39) is not far above the ideal value of 1.0 for culture of African catfish in recirculation system and FCR value 0.85 reported in the culture of African catfish by Eding and Kamstra (2001). However the recorded FCR are better than the range 1.1–1.7 reported in recirculation system of African catfish as reported by Akinwole and Faturoti (2007). HLR did not affect growth rate or feed conversion ratio.Plants grew actively in the hydroponic trough and did not identify any nutritional deficiencies or mineral imbalances. Plant production increased as the hydraulic loading rate increased from0.64 m/day to 1.28 m/day, whereas an increase in the HLR from 1.28 m/day to 3.20 m/day did not result in a higher plant production.At the end of the growth period (20–28 days), the plants reached the market size at average height of 45–50 cm. Whole plant water spinach growth rate and yields differ significantly between hydraulic loading rates (Table 2). Plant growth rate and productions differ significantly between HLR. The growth decreased significantly with increasing in HLR supported the development of aerobic conditions in the hydroponic trough and hindered denitrification processes. Nevertheless, low HLR with lower out flowing oxygen contents promoted denitrification and highest NO 3 —N elimination is observed in lower hydraulic loading rate (0.64 m/day and 1.28 m/day). Average plant productions are 17.63 kg, 17.90 kg, 17.53 kg, 17.03 kg and 16.83 kg for HLR 0.64 m/day, 1.28 m/day, 1.92 m/ day, 2.56 m/day and 3.20 m/day, respectively. The decrease in production corresponded strongly concludes that insufficient N in the influent could be a limiting factor for a further increase in plant production. An increasing of HLR might diminish the contact time for nitrate and denitrifying bacteria, thus decreasing the performance of hydroponic trough for denitrification (Endut et al., 2009). Snow and Ghaly (2008) evaluated the use of barley for the purification of aquaculture wastewater in a hydroponic system and reported the crop yield was significantly influenced by the seed quantity. The major growth-limiting mineral is usually nitrogen and highest growth rates and yields are generally seen when nitrogen is supplied as combination of ammonium and nitrate. Continuous flow operation of the aquaponic system was initiated with a low HLR of 0.64 m/day. The mean value and percentage removal of water quality variables at various HLR are shown in Table
3. It is found that removal percentage of BOD5, TSS, TAN and Nitrite–N increased with increasing in HLR. In contrast to BOD5, TSS, nitrite–N and TAN, removal percentage of nitrate–N and TP increased with increasing in HLR from 0.64 m/day to 1.28 m/day and decreased with increasing in HLR from 1.28 m/day to 3.2 m/day. Statistically, there were significant differences in all water quality parameters by HLR (p < 0.05) as shown in Table 3. The whole treatment, RAS basically showed effective nutrient removal with average reduction efficiency range from 47% to 89.5%. Values of TSS, BOD5, TAN, nitrite–N, nitrate–N and total phosphorus in final effluent from this study are in accordance with the previous studies (Eding and Kamstra, 2001; Schulz et al.,2003; Franco-Nava et al., 2004; Lin et al., 2005; Snow and Ghaly,2008). The optimum hydraulic loading rate can be determined by a compromise between fish and plant productions and removal efficiency. Similar to previous studies (Cottingham et al., 1999; Jamieson et al., 2003), the improvement in TAN removal is paralleled by the increase in NO 3 —N. It can be concluded that the improvement in ammonia removal is due to increased nitrification activity. The accumulation of NO 3 —N in the system indicates that after NH3– N is nitrified, subsequent denitrification is limited. Possible factors that could limit denitrification include inadequate residence/retention time for the sump to denitrify NO 3 —N, the presence of DO, or lack of available carbon in the system. A number of mechanisms are responsible for the removal of NO 3 —N from the wastewater. One mechanism for the removal of NO 3 —N is plant uptake through the root system from the growth medium. A second mechanism for the removal of dissolved solids is microbial assimilation. It may also be assimilated by microorganisms in the water column or by biofilms associated with the root mats of plants (Vaillant et al., 2004). Denitrification activity is reduced if available carbon supplies were low and proceeds only when the oxygen supply was inadequate for microbial demand (Hamlin et al., 2008). In this study, carbon availability may have been inadequate to support high levels of denitrification due to the lack of an established litter layer in the system. If, on the other hand, the influent wastewater itself is an adequate source of carbon, the lack of denitrification may be attributed to the short hydraulic retention time of the system.
3.2. Plant ratios
The percentage removal values of TAN, nitrite–N, nitrate–N, total phosphorus and plant productions at seven ratios of plants to fish are shown in Table 4. There was significant difference in TAN, nitrite–N, nitrate–N and total phosphorus concentrations between ratio of plants to fish. The percentage removal of water quality parameters and plant productions increased with increasing in plants ratios to fish until the maximum was reached at plant to fish ratio of 8, which was equivalent to a fish feeding rate of 15–42 g/m2 plant growing area. Further increasing plant ratios led to considerable decreases in water spinach production. This strongly concludes that insufficient nitrogen in the influent of hydroponic trough could be a limiting factor for a further increase in plant production. Table 3 Mean values for various parameters of water quality by the RAS. HLR (m/day) Water quality parameter BOD5 TSS TAN NO2–N NO3–N TP 0.64 Influent (mg/L) 6.7 74.6 12.02 0.58 19.8 17.0 Effluent (mg/L) 1.7 23 2.68 0.19 5.8 6.7 Percent removal (%) 47.31 671 64.11 67.21 62.44 50.04 1.28 Influent (mg/L) 6.7 74.4 12.04 0.56 20 17.1 Effluent (mg) 1.3 21.1 2.23 0.14 5.4 6.3 Percent removal (%) 54.52 69.52 68.41 752 64.94 52.85 1.92 Influent (mg/L) 6.8 74.8 12.01 0.56 19.9 16.9 Effluent (mg/L) 1.3 19.2 1.94 0.11 6.2 7.0 Percent removal (%) 55.42 72.32 712 80.42 60.42 47.81 2.56 Influent (mg/L) 6.9 74.4 11.99 0.57 20 17.0 Effluent (mg/L) 1.0 14.2 1.68 0.09 6.6 7.1 Percent removal (%) 61.42 793 73.32 84.22 58.53 47.53 3.20 Influent (mg/L) 6.7 73.9 11.98 0.57 20.1 17.1 Effluent (mg/L) 0.7 11.2 1.14 0.06 9.7 7.9 Percent removal (%) 65.53 82.94 78.33 89.52 42.31 42.82
Different superscript numbers within one column denote statistically significant differences (p 6 0.05). In the field experiment conducted by Rakocy et al. (2006), a ratio in the range of 60–100 g of fish feed/m2 of plant growing area was used for the production of tilapia, lettuce, basil and several other plants in raft aquaponic system. From our results we conclude that the technical demand on management, especially the fish and plant species used plays a vital role in the establishment of the configuration and relative size of integrated system components. Plant roots, hydroponic structures and media improve water quality by capturing solids and providing surface area for biofiltration.
3.3. Removal rate constant
Pollutant removal can be described using first-order kinetic model (IWA, 2000). Average first-order removal rate constants for a specific pollutant are determined by substituting mean hydraulic retention time (Table 1) and mean influent–effluent concentrations of the pollutant (Table 3) into the following equation, and then solving for k. where Ce, effluent pollutant concentration (mg/L); Ci, influent pollutant concentration (mg/L); k, first-order removal rate constant (day 1), t, hydraulic retention time (day); HLR, hydraulic loading rate (m/day); e, porosity of hydroponic trough (assuming 0.45– 0.70); and hw, water depth of trough (m).
These results are shown in Table 5. Distinct values of removal rate constants for major pollutants have been reported and were evaluated using the same methods as this study with the influent– effluent data. The effect of hydraulic loading rate on removal rate constant was further examined by linear regression with logarithmic scale using the k-HLR data in Table 5. Good correlations with power function were found between removal rate constant and HLR for TAN as depicted in Fig. 2. Removal rate constants for TSS, TAN, NO2–N and NO3–N, obtained from this study and other comparative studies (Schulz et al., 2003; Lin et al., 2005), are found to be proportional to hydraulic loading rate to a power equation. These suggest that removal rate constant would be varied depending on hydraulic loading rate. Efficient removal was always achieved in these studies under a wide range of hydraulic loading rate because of low pollutant levels of aquaculture wastewater, thus leading to HLR controlling the removal rate constant.
3.4. Oxygen concentration dynamics in RAS components
Figs. 3–5 show oxygen concentration dynamics in culture tank, influent planted trough and effluent planted trough, respectively. At the beginning of the system operation, the oxygen difference across the system components was insignificant because of the low system loading (low fish biomass and therefore low fee

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การศึกษาดีที่สุดไฮดรอลิกโหลดอัตราอัตราและโรงงานในระบบ aquaponic recirculationผล3. ผลลัพธ์ และสนทนา3.1. Effect of hydraulic loading rates Specific growth rates (SGRs), feed conversion ratio (FCR) and fish production did not differ significantly between hydraulic loading rates (Table 2). FCR values are in the range of 1.23–1.39. In our study, the same feed is used and the ration is fixed similarly in all culture tanks. Stocking at hydraulic loading rate of 1.28 m/day gives the best production performance (Table 2). The FCR recorded (1.23–1.39) is not far above the ideal value of 1.0 for culture of African catfish in recirculation system and FCR value 0.85 reported in the culture of African catfish by Eding and Kamstra (2001). However the recorded FCR are better than the range 1.1–1.7 reported in recirculation system of African catfish as reported by Akinwole and Faturoti (2007). HLR did not affect growth rate or feed conversion ratio.Plants grew actively in the hydroponic trough and did not identify any nutritional deficiencies or mineral imbalances. Plant production increased as the hydraulic loading rate increased from0.64 m/day to 1.28 m/day, whereas an increase in the HLR from 1.28 m/day to 3.20 m/day did not result in a higher plant production.At the end of the growth period (20–28 days), the plants reached the market size at average height of 45–50 cm. Whole plant water spinach growth rate and yields differ significantly between hydraulic loading rates (Table 2). Plant growth rate and productions differ significantly between HLR. The growth decreased significantly with increasing in HLR supported the development of aerobic conditions in the hydroponic trough and hindered denitrification processes. Nevertheless, low HLR with lower out flowing oxygen contents promoted denitrification and highest NO 3 —N elimination is observed in lower hydraulic loading rate (0.64 m/day and 1.28 m/day). Average plant productions are 17.63 kg, 17.90 kg, 17.53 kg, 17.03 kg and 16.83 kg for HLR 0.64 m/day, 1.28 m/day, 1.92 m/ day, 2.56 m/day and 3.20 m/day, respectively. The decrease in production corresponded strongly concludes that insufficient N in the influent could be a limiting factor for a further increase in plant production. An increasing of HLR might diminish the contact time for nitrate and denitrifying bacteria, thus decreasing the performance of hydroponic trough for denitrification (Endut et al., 2009). Snow and Ghaly (2008) evaluated the use of barley for the purification of aquaculture wastewater in a hydroponic system and reported the crop yield was significantly influenced by the seed quantity. The major growth-limiting mineral is usually nitrogen and highest growth rates and yields are generally seen when nitrogen is supplied as combination of ammonium and nitrate. Continuous flow operation of the aquaponic system was initiated with a low HLR of 0.64 m/day. The mean value and percentage removal of water quality variables at various HLR are shown in Table3. It is found that removal percentage of BOD5, TSS, TAN and Nitrite–N increased with increasing in HLR. In contrast to BOD5, TSS, nitrite–N and TAN, removal percentage of nitrate–N and TP increased with increasing in HLR from 0.64 m/day to 1.28 m/day and decreased with increasing in HLR from 1.28 m/day to 3.2 m/day. Statistically, there were significant differences in all water quality parameters by HLR (p < 0.05) as shown in Table 3. The whole treatment, RAS basically showed effective nutrient removal with average reduction efficiency range from 47% to 89.5%. Values of TSS, BOD5, TAN, nitrite–N, nitrate–N and total phosphorus in final effluent from this study are in accordance with the previous studies (Eding and Kamstra, 2001; Schulz et al.,2003; Franco-Nava et al., 2004; Lin et al., 2005; Snow and Ghaly,2008). The optimum hydraulic loading rate can be determined by a compromise between fish and plant productions and removal efficiency. Similar to previous studies (Cottingham et al., 1999; Jamieson et al., 2003), the improvement in TAN removal is paralleled by the increase in NO 3 —N. It can be concluded that the improvement in ammonia removal is due to increased nitrification activity. The accumulation of NO 3 —N in the system indicates that after NH3– N is nitrified, subsequent denitrification is limited. Possible factors that could limit denitrification include inadequate residence/retention time for the sump to denitrify NO 3 —N, the presence of DO, or lack of available carbon in the system. A number of mechanisms are responsible for the removal of NO 3 —N from the wastewater. One mechanism for the removal of NO 3 —N is plant uptake through the root system from the growth medium. A second mechanism for the removal of dissolved solids is microbial assimilation. It may also be assimilated by microorganisms in the water column or by biofilms associated with the root mats of plants (Vaillant et al., 2004). Denitrification activity is reduced if available carbon supplies were low and proceeds only when the oxygen supply was inadequate for microbial demand (Hamlin et al., 2008). In this study, carbon availability may have been inadequate to support high levels of denitrification due to the lack of an established litter layer in the system. If, on the other hand, the influent wastewater itself is an adequate source of carbon, the lack of denitrification may be attributed to the short hydraulic retention time of the system.3.2 อัตราส่วนพืชThe percentage removal values of TAN, nitrite–N, nitrate–N, total phosphorus and plant productions at seven ratios of plants to fish are shown in Table 4. There was significant difference in TAN, nitrite–N, nitrate–N and total phosphorus concentrations between ratio of plants to fish. The percentage removal of water quality parameters and plant productions increased with increasing in plants ratios to fish until the maximum was reached at plant to fish ratio of 8, which was equivalent to a fish feeding rate of 15–42 g/m2 plant growing area. Further increasing plant ratios led to considerable decreases in water spinach production. This strongly concludes that insufficient nitrogen in the influent of hydroponic trough could be a limiting factor for a further increase in plant production. Table 3 Mean values for various parameters of water quality by the RAS. HLR (m/day) Water quality parameter BOD5 TSS TAN NO2–N NO3–N TP 0.64 Influent (mg/L) 6.7 74.6 12.02 0.58 19.8 17.0 Effluent (mg/L) 1.7 23 2.68 0.19 5.8 6.7 Percent removal (%) 47.31 671 64.11 67.21 62.44 50.04 1.28 Influent (mg/L) 6.7 74.4 12.04 0.56 20 17.1 Effluent (mg) 1.3 21.1 2.23 0.14 5.4 6.3 Percent removal (%) 54.52 69.52 68.41 752 64.94 52.85 1.92 Influent (mg/L) 6.8 74.8 12.01 0.56 19.9 16.9 Effluent (mg/L) 1.3 19.2 1.94 0.11 6.2 7.0 Percent removal (%) 55.42 72.32 712 80.42 60.42 47.81 2.56 Influent (mg/L) 6.9 74.4 11.99 0.57 20 17.0 Effluent (mg/L) 1.0 14.2 1.68 0.09 6.6 7.1 Percent removal (%) 61.42 793 73.32 84.22 58.53 47.53 3.20 Influent (mg/L) 6.7 73.9 11.98 0.57 20.1 17.1 Effluent (mg/L) 0.7 11.2 1.14 0.06 9.7 7.9 Percent removal (%) 65.53 82.94 78.33 89.52 42.31 42.82หมายเลขตัวยกแตกต่างกันภายในคอลัมน์หนึ่งคอลัมน์ที่แสดงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p 6 0.05) ในการฟิลด์การทดลองดำเนินการโดย Rakocy et al. (2006), อัตราส่วนในช่วง 60 – 100 กรัมของอาหาร ปลา/m2 ของพืชที่เจริญเติบโตตั้งใช้สำหรับการผลิตปลานิล ผักกาดหอม โหระพา และพืชอื่น ๆ หลายระบบ aquaponic แพ จากผลของเรา เราสรุปว่า ความต้องการทางเทคนิคในการจัดการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งปลาและพืชสายพันธุ์ใช้มีบทบาทสำคัญในการจัดโครงแบบและขนาดของคอมโพเนนต์ระบบที่รวมญาติ รากพืช โครงสร้างสี และสื่อปรับปรุงคุณภาพน้ำ โดยการจับของแข็ง และให้พื้นที่สำหรับการ biofiltration3.3 การเอาค่าคงอัตรากำจัดมลพิษสามารถอธิบายได้โดยใช้ใบสั่งแรกรุ่นเดิม ๆ (IWA, 2000) ค่าคงที่อัตราเฉลี่ยแรกสั่งเอาสำหรับมลพิษเฉพาะถูกกำหนด โดยแทนคงไฮดรอลิกหมายถึงเวลา (ตารางที่ 1) และหมายถึง influent – น้ำความเข้มข้นของมลพิษ (ตาราง 3) ในสมการต่อไปนี้ และแก้แล้ว สำหรับคุณที่ Ce มลพิษน้ำทิ้งความเข้มข้น (mg/L); Ci มลพิษ influent เข้มข้น (mg/L); ครั้งแรกสั่งเอาค่าคงอัตรา (วันที่ 1) k, t ไฮดรอลิกรักษาเวลา (วัน); HLR อัตราการโหลดไฮดรอลิก (เมตร/วัน); e, porosity รางสี (สมมติว่า 0.45 – 0.70); และ hw ความลึกของราง (m)ผลลัพธ์เหล่านี้จะแสดงในตาราง 5 ค่าของค่าคงที่อัตราการกำจัดสำหรับสารมลพิษสำคัญรายงาน และได้ประเมินโดยใช้วิธีเดียวกันนี้ศึกษาข้อมูล influent – น้ำ ผลของอัตราการโหลดไฮดรอลิกเอาอัตราค่าคงถูกเพิ่มเติมตรวจสอบ โดยการถดถอยเชิงเส้นกับมาตราส่วนลอการิทึมโดยใช้ข้อมูล k-HLR ในตาราง 5 ความสัมพันธ์ที่ดีกับยกกำลังพบระหว่างค่าคงอัตราการกำจัดและ HLR สำหรับตาลที่แสดงใน Fig. 2 ค่าคงที่อัตราการกำจัด TSS ตาล N NO2- และ NO3 – N ได้รับจากการศึกษานี้และอื่น ๆ การศึกษาเปรียบเทียบ (Schulz et al., 2003 Lin et al., 2005) อยู่เป็นสัดส่วนกับอัตราการโหลดไฮดรอลิกสมการพลังงาน เหล่านี้แนะนำค่าคงอัตราที่ออกจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับอัตราการโหลดไฮดรอลิก มีประสิทธิภาพกำจัดเสมอสำเร็จในเหล่านี้ศึกษาภายใต้ความหลากหลายของอัตราการโหลดไฮดรอลิกเนื่องจากมลพิษต่ำระดับของการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำระบบบำบัดน้ำเสีย ดังนั้น นำ HLR ควบคุมค่าคงอัตราการกำจัด3.4. ออกซิเจนเข้มข้น dynamics ในคอมโพเนนต์ RAS Figs. 3-5 แสดงออกซิเจนเข้มข้น dynamics ในวัฒนธรรมถัง influent ปลูกรางและรางในการปลูกน้ำทิ้ง ตามลำดับ ที่จุดเริ่มต้นของการดำเนินงานระบบ ออกซิเจนความแตกต่างระหว่างคอมโพเนนต์ระบบสำคัญ เพราะระบบต่ำโหลด (ชีวมวลปลาต่ำสุดและค่าต่ำสุดดังนั้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การศึกษาอัตราการโหลดไฮโดรลิกที่ดีที่สุดและอัตราส่วนพืชหมุนเวียนในระบบ aquaponic
ผล
3 และการอภิปรายผล
3.1 ผลของอัตราการโหลดไฮดรอลิเฉพาะอัตราการเจริญเติบโต (SGRs) อัตราการเปลี่ยนอาหาร (FCR) และการผลิตปลาไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างอัตราการโหลดไฮโดรลิค (ตารางที่ 2) ค่า FCR อยู่ในช่วงของ 1.23-1.39 ในการศึกษาของเราฟีดเดียวกันจะใช้และปันส่วนได้รับการแก้ไขในทำนองเดียวกันในถังวัฒนธรรมทั้งหมด ปล่อยในอัตราโหลดไฮโดรลิก 1.28 ม. / วันจะช่วยให้ประสิทธิภาพการทำงานที่ดีที่สุดในการผลิต (ตารางที่ 2) อัตราแลกเนื้อบันทึก (1.23-1.39) ไม่สูงกว่ามูลค่าที่เหมาะสมของ 1.0 สำหรับวัฒนธรรมของปลาดุกแอฟริกันในระบบการหมุนเวียนและความคุ้มค่า FCR 0.85 รายงานในวัฒนธรรมของปลาดุกแอฟริกันโดย Eding และ Kamstra นี้ (2001) อย่างไรก็ตามที่บันทึกอัตราแลกเนื้อดีกว่าช่วง 1.1-1.7 รายงานในระบบหมุนเวียนของปลาดุกแอฟริกันตามการรายงานของ Akinwole และ Faturoti (2007) HLR ไม่ได้ส่งผลกระทบต่ออัตราการเจริญเติบโตหรือการแปลง ratio.Plants อาหารเติบโตอย่างแข็งขันในราง hydroponic และไม่ได้ระบุการขาดสารอาหารใด ๆ หรือความไม่สมดุลของแร่ธาตุ การผลิตพืชที่เพิ่มขึ้นเป็นอัตราที่เพิ่มขึ้นในการโหลดไฮดรอลิ from0.64 เมตร / วัน 1.28 ม. / วันในขณะที่การเพิ่มขึ้นของ HLR จาก 1.28 เมตร / วัน 3.20 ม. / วันไม่ได้ผลในโรงงานที่สูงขึ้น production.At ท้ายของ ระยะเวลาการเจริญเติบโต (20-28 วัน) พืชถึงขนาดตลาดที่ระดับความสูงเฉลี่ย 45-50 เซนติเมตร น้ำพืชทั้งอัตราการเติบโตของผักโขมและอัตราผลตอบแทนที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างอัตราการโหลดไฮโดรลิค (ตารางที่ 2) อัตราการเจริญเติบโตของพืชและการผลิตอย่างมีนัยสำคัญระหว่างแตกต่าง HLR การเจริญเติบโตลดลงอย่างมีนัยสำคัญเพิ่มขึ้นใน HLR สนับสนุนการพัฒนาของเงื่อนไขแอโรบิกในราง hydroponic และขัดขวางกระบวนการ denitrification อย่างไรก็ตาม HLR ต่ำที่ต่ำกว่าออกเนื้อหาออกซิเจนไหลเลื่อนตำแหน่งเซลเซียสและ NO 3 -N กำจัดสูงสุดเป็นที่สังเกตในอัตราที่ต่ำกว่าการโหลดไฮโดรลิค (0.64 เมตร / วันและ 1.28 เมตร / วัน) โปรดักชั่นพืชเฉลี่ย 17.63 กิโลกรัม 17.90 กิโลกรัม 17.53 กิโลกรัม 17.03 กิโลกรัมและ 16.83 กิโลกรัม HLR 0.64 เมตร / วัน 1.28 ม. / วัน 1.92 ม. / วัน 2.56 เมตร / วันและ 3.20 เมตร / วันตามลำดับ การลดลงของการผลิตตรงขอสรุปว่าไม่เพียงพอยังไม่มีในอิทธิพลที่อาจจะเป็นปัจจัย จำกัด สำหรับการเพิ่มขึ้นต่อไปในการผลิตพืช เพิ่มขึ้นของ HLR อาจลดเวลาที่ติดต่อสำหรับไนเตรตและ Denitrifying แบคทีเรียจึงลดประสิทธิภาพการทำงานของราง hydroponic สำหรับ denitrification (Endut et al., 2009) หิมะ Ghaly (2008) การประเมินผลการใช้งานของข้าวบาร์เลย์สำหรับการทำให้บริสุทธิ์ของน้ำเสียเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำในระบบไฮโดรโพนิและรายงานผลผลิตพืชได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญโดยปริมาณเมล็ดพันธุ์ แร่ จำกัด การเจริญเติบโตที่สำคัญคือมักจะไนโตรเจนและอัตราการเจริญเติบโตและอัตราผลตอบแทนที่สูงที่สุดจะเห็นโดยทั่วไปเมื่อไนโตรเจนจะจัดเป็นส่วนผสมของแอมโมเนียมไนเตรตและ การดำเนินงานอย่างต่อเนื่องของระบบ aquaponic เป็นจุดเริ่มต้นที่มี HLR ต่ำ 0.64 ม. / วัน ค่าเฉลี่ยร้อยละและการกำจัดของตัวแปรคุณภาพน้ำที่ HLR ต่างๆที่แสดงในตารางที่
3 นอกจากนี้ยังพบว่าร้อยละของการกำจัด BOD5, TSS, TAN และไนไตรท์-N เพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มขึ้นใน HLR ในทางตรงกันข้ามกับ BOD5, TSS ไนไตรท์-N และ TAN ร้อยละการกำจัดของไนเตรต-N และ TP เพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มขึ้นใน HLR จาก 0.64 เมตร / วัน 1.28 เมตร / วันและลดลงเพิ่มขึ้นใน HLR จาก 1.28 ม. / วันเป็น 3.2 เมตร /วัน. สถิติมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในคุณภาพน้ำโดย HLR (p <0.05) ดังแสดงในตารางที่ 3 การรักษาทั้ง RAS โดยทั่วไปแสดงให้เห็นว่าสารอาหารที่มีประสิทธิภาพการกำจัดกับการลดลงเฉลี่ยช่วงที่มีประสิทธิภาพจาก 47% มาอยู่ที่ 89.5% ค่านิยมของ TSS, BOD5, TAN, ไนไตรท์-N ไนเตรต-N และฟอสฟอรัสรวมในน้ำทิ้งสุดท้ายจากการศึกษาครั้งนี้เป็นไปตามการศึกษาก่อนหน้า (Eding และ Kamstra 2001; ชัลส์ et al, 2003;. ฝรั่งเศสนว et al, ., 2004; หลิน et al, 2005;. หิมะ Ghaly 2008) อัตราการโหลดไฮโดรลิกที่ดีที่สุดจะถูกกำหนดโดยการประนีประนอมระหว่างโปรดักปลาและพืชและมีประสิทธิภาพลบ คล้ายกับการศึกษาก่อนหน้า (Cottingham et al, 1999;.. จาไมสัน, et al, 2003) การปรับปรุงในการกำจัด TAN ถูกขนานจากการเพิ่มขึ้นใน NO 3 -N จึงสามารถสรุปได้ว่าการปรับปรุงในการกำจัดแอมโมเนียเกิดจากการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมไนตริฟิเค การสะสมของ NO 3 -N ในระบบแสดงให้เห็นว่าหลังจากที่ NH3- เอ็น nitrified, denitrification ที่ตามมาจะถูก จำกัด ปัจจัยที่เป็นไปได้ที่อาจ จำกัด เซลเซียสรวมถึงที่อยู่อาศัยไม่เพียงพอ / เวลาสำหรับการเก็บรักษาบ่อเพื่อ denitrify NO 3 -N การปรากฏตัวของ DO หรือขาดคาร์บอนที่มีอยู่ในระบบ จำนวนของกลไกที่มีความรับผิดชอบในการกำจัดของ NO 3 -N จากน้ำเสียที่ หนึ่งในกลไกสำหรับการกำจัดของ NO 3 -N เป็นพืชดูดซึมผ่านระบบรากจากสื่อการเจริญเติบโต กลไกที่สองสำหรับการกำจัดของของแข็งที่ละลายเป็นการดูดซึมของจุลินทรีย์ นอกจากนี้ยังอาจจะหลอมรวมจากจุลินทรีย์ในน้ำหรือไบโอฟิล์มที่เกี่ยวข้องกับเสื่อรากของพืช (Vaillant et al., 2004) กิจกรรม Denitrification จะลดลงถ้าวัสดุคาร์บอนที่มีอยู่ในระดับต่ำและดำเนินการเฉพาะเมื่อปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอสำหรับความต้องการของจุลินทรีย์ (แฮมลิน et al., 2008) ในการศึกษานี้พร้อมใช้งานคาร์บอนอาจได้รับไม่เพียงพอที่จะสนับสนุนการระดับสูงของ denitrification เนื่องจากการขาดการชั้นครอกที่จัดตั้งขึ้นในระบบ หากในมืออื่น ๆ ที่น้ำเสียอิทธิพลของตัวเองเป็นแหล่งที่เพียงพอของคาร์บอนขาด denitrification อาจนำมาประกอบกับการเก็บรักษาไฮดรอลิเวลาสั้นของระบบ.
3.2 อัตราส่วนพืชค่าร้อยละของการกำจัดตัน, ไนไตรท์-N ไนเตรต-N ฟอสฟอรัสรวมและการผลิตพืชที่เจ็ดอัตราส่วนของพืชปลาจะแสดงในตารางที่ 4 มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญอยู่ใน TAN, ไนไตรท์-N ไนเตรตและ-N ฟอสฟอรัสรวมระหว่างอัตราส่วนของพืชการเลี้ยงปลา
ลบร้อยละของพารามิเตอร์คุณภาพน้ำและการผลิตพืชที่เพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มขึ้นในอัตราส่วนพืชปลาจนสูงสุดได้ถึงที่โรงงานต่อปลา 8 ซึ่งเทียบเท่ากับอัตราการให้อาหารปลา 15-42 กรัม / ต้น m2 พื้นที่ปลูก ต่อการเพิ่มอัตราส่วนพืชนำไปสู่การลดลงอย่างมากในการผลิตน้ำผักโขม นี้ขอสรุปว่าไนโตรเจนไม่เพียงพอในอิทธิพลของราง hydroponic อาจจะเป็นปัจจัย จำกัด สำหรับการเพิ่มขึ้นต่อไปในการผลิตพืช ตารางที่ 3 ค่าเฉลี่ยสำหรับพารามิเตอร์ต่างๆของคุณภาพน้ำโดย RAS HLR (m / วัน) พารามิเตอร์คุณภาพน้ำ BOD5 TSS TAN NO2-N NO3-N TP 0.64 อิทธิพลต่อ (mg / L) 6.7 74.6 12.02 0.58 19.8 17.0 น้ำทิ้ง (mg / L) 1.7 23 2.68 0.19 5.8 6.7 ลบร้อยละ (%) 47.31 671 64.11 67.21 62.44 50.04 1.28 อิทธิพลต่อ (mg / L) 6.7 74.4 12.04 0.56 20 17.1 น้ำทิ้ง (มก.) 1.3 21.1 2.23 0.14 5.4 6.3 ลบร้อยละ (%) 54.52 69.52 68.41 752 64.94 52.85 1.92 อิทธิพลต่อ (mg / L) 6.8 74.8 12.01 0.56 19.9 16.9 น้ำทิ้ง (mg / L) 1.3 19.2 1.94 0.11 6.2 7.0 ลบร้อยละ (%) 55.42 72.32 712 80.42 60.42 47.81 2.56 อิทธิพลต่อ (mg / L) 6.9 74.4 11.99 0.57 20 17.0 น้ำทิ้ง (mg / L) 1.0 14.2 1.68 0.09 6.6 7.1 ลบร้อยละ (%) 61.42 793 73.32 84.22 58.53 47.53 3.20 อิทธิพลต่อ (mg / L) 6.7 73.9 11.98 0.57 20.1 17.1 น้ำทิ้ง (mg / L) 0.7 11.2 1.14 0.06 9.7 7.9 ลบร้อยละ (%) 65.53 82.94 78.33 89.52 42.31 42.82
ตัวเลขยกที่แตกต่างกัน ในคอลัมน์หนึ่งแสดงถึงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p 6 0.05) ในการทดลองภาคสนามที่ดำเนินการโดย Rakocy et al, (2006) ซึ่งเป็นอัตราส่วนในช่วง 60-100 กรัมของอาหารปลา / m2 ของพื้นที่ปลูกพืชที่ใช้สำหรับการผลิตของปลานิล, ผักกาดหอมใบโหระพาและพืชอื่น ๆ หลายแห่งในระบบแพ aquaponic จากผลของเราที่เราสรุปได้ว่าความต้องการทางเทคนิคในการบริหารจัดการโดยเฉพาะอย่างยิ่งสายพันธุ์ปลาและพืชที่ใช้มีบทบาทสำคัญในการจัดตั้งของการกำหนดค่าและขนาดที่สัมพันธ์กันของส่วนประกอบของระบบแบบบูรณาการ รากพืชโครงสร้าง hydroponic และสื่อการปรับปรุงคุณภาพน้ำโดยจับของแข็งและให้พื้นที่ผิวสำหรับกรองทางชีวภาพ.
3.3 คงอัตราการกำจัดการกำจัดมลภาวะสามารถอธิบายการใช้รูปแบบการเคลื่อนไหวลำดับแรก (IWA, 2000)
เฉลี่ยลำดับแรกคงที่อัตราการกำจัดสำหรับสารมลพิษที่เฉพาะเจาะจงจะถูกกำหนดโดยการแทนค่าเฉลี่ยระยะเวลาเก็บกัก (ตารางที่ 1) และค่าเฉลี่ยความเข้มข้นของน้ำทิ้ง-อิทธิพลของสารมลพิษ (ตารางที่ 3) ลงในสมการต่อไปแล้วสำหรับการแก้ k Ce ที่ความเข้มข้นของสารมลพิษน้ำเสีย (มิลลิกรัม / ลิตร); Ci, อิทธิพลเข้มข้นของสารมลพิษ (มิลลิกรัม / ลิตร); k, ลำดับแรกคงที่อัตราการกำจัด (1 วัน), เสื้อเวลากักเก็บน้ำ (วัน); HLR อัตราการโหลดไฮโดรลิค (m / วัน); อีพรุนของราง hydroponic (สมมติว่า 0.45- 0.70); และ HW น้ำลึกราง (ม.)
ผลการเหล่านี้จะปรากฏในตารางที่ 5 ค่าที่แตกต่างของค่าคงที่อัตราการกำจัดมลพิษที่สำคัญได้รับรายงานและได้รับการประเมินโดยใช้วิธีการเช่นเดียวกับการศึกษาครั้งนี้กับข้อมูลน้ำทิ้ง influent- ผลกระทบของอัตราการโหลดไฮโดรลิกในอัตราการกำจัดคงถูกตรวจสอบต่อไปโดยการถดถอยเชิงเส้นที่มีขนาดลอการิทึมโดยใช้ข้อมูล k-HLR ในตารางที่ 5 ความสัมพันธ์ที่ดีกับฟังก์ชั่นการใช้พลังงานของเขาถูกพบระหว่างอัตราการกำจัดอย่างต่อเนื่องและ HLR สำหรับ TAN เป็นที่ปรากฎในรูป 2. ค่าคงที่อัตราการกำจัดสำหรับ TSS, TAN, NO2-N และ NO3-N ที่ได้รับจากการศึกษาครั้งนี้และการศึกษาเปรียบเทียบอื่น ๆ (ชัลส์ et al, 2003;.. หลิน, et al, 2005) จะพบว่ามีสัดส่วนการโหลดไฮโดรลิค อัตราสมการพลังงาน เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าอัตราการกำจัดอย่างต่อเนื่องจะมีการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับอัตราการโหลดไฮโดรลิค ที่มีประสิทธิภาพการกำจัดก็ประสบความสำเร็จเสมอในการศึกษาเหล่านี้ภายใต้ความหลากหลายของอัตราการโหลดไฮดรอลิเนื่องจากระดับมลพิษต่ำของน้ำเสียที่เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำจึงนำไปสู่ ​​HLR ควบคุมอัตราการกำจัดอย่างต่อเนื่อง.
3.4 การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของออกซิเจนใน RAS
ส่วนประกอบมะเดื่อ 3-5 แสดงการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของออกซิเจนในถังวัฒนธรรมอิทธิพลปลูกรางและท่อน้ำทิ้งรางปลูกตามลำดับ ที่จุดเริ่มต้นของการทำงานของระบบที่แตกต่างกันทั่วออกซิเจนส่วนประกอบของระบบเป็นเพราะไม่มีนัยสำคัญของระบบการโหลดต่ำ (ชีวมวลปลาต่ำและค่าต่ำดังนั้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การศึกษาอัตราและอัตราส่วนที่เหมาะสมของพืชไฮโดรลิคโหลดในระบบ Aquaponic recirculation
"
3 ผลและการอภิปราย
3.1 . ผลของอัตราภาระบรรทุกชลศาสตร์อัตราการเจริญเติบโตจำเพาะ ( sgrs ) , อัตราส่วนการเปลี่ยนอาหาร ( FCR ) และการผลิตปลาไม่ได้แตกต่างระหว่างอัตราภาระทางชลศาสตร์ ( ตารางที่ 2 ) เปลี่ยนค่าที่อยู่ในช่วงของ 1.23 - 1.39 . ในการศึกษาของเราอาหารเดียวกันคือใช้และอาหารข้น คงเหมือนกับในถังเลี้ยงทั้งหมด การจัดเก็บที่อัตราภาระทางชลศาสตร์ของ 1.28 เมตร / วันให้ประสิทธิภาพการผลิตที่ดีที่สุด ( ตารางที่ 2 ) ที่ใช้บันทึก ( 1.23 ( 1.39 ) ไม่ไกลเหนือเหมาะมูลค่า 1.0 สำหรับวัฒนธรรมแอฟริกันในระบบการหมุนเวียนน้ำใช้ปลาดุกและมีค่า 0.85 รายงานในวัฒนธรรมแอฟริกันและปลาดุก โดย eding kamstra ( 2001 )อย่างไรก็ตามการบันทึกใช้ดีกว่าช่วง 1.1 – 1.7 รายงานในระบบการหมุนเวียนของปลาดุกแอฟริกันรายงานโดย akinwole และ faturoti ( 2007 ) HLR ไม่มีผลต่ออัตราการเจริญเติบโต หรือ อัตราการเปลี่ยนอาหาร พืชเติบโตอย่างแข็งขันในรางปลูก และไม่ได้ระบุข้อบกพร่องทางโภชนาการใด ๆหรือความไม่สมดุลของเกลือแร่การผลิตพืชเพิ่มขึ้นเมื่ออัตราภาระทางชลศาสตร์ from0.64 เมตร / วัน เพิ่มขึ้น 1.28 เมตร / วัน ในขณะที่เพิ่มขึ้นใน HLR จาก 1.28 เมตร / วัน 3.20 เมตร / วัน ไม่ได้ส่งผลในการผลิตที่สูงขึ้น ในช่วงปลายของการเจริญเติบโต ( 20 – 28 วัน ) พืชถึงขนาดตลาด ที่ความสูงเฉลี่ย 45 - 50 เซนติเมตรผลผลิตพืชทั้งผักบุ้ง การเจริญเติบโต และความแตกต่างระหว่างอัตราภาระทางชลศาสตร์ ( ตารางที่ 2 ) อัตราการเจริญเติบโตของพืชและการผลิตที่แตกต่างระหว่าง HLR . การเจริญเติบโตลดลงอย่างมีนัยสำคัญกับเพิ่ม HLR สนับสนุนการพัฒนาแอโรบิก เงื่อนไขในกระบวนการดีไนตริฟิเคชันและรางไฮโดรโปนิกส์ขัดขวาง . อย่างไรก็ตาม่าออกไหลเนื้อหา HLR ออกซิเจนน้ำสูงสุด และไม่ส่งเสริม 3 ) การลดอัตราการโหลดที่ถูกพบในไฮดรอลิ ( 0.64 เมตร / วัน และ 1.28 เมตร / วัน ) การผลิตพืชเฉลี่ย 17 , 63 กิโลกรัม , 17.90 กก. 17.53 กิโลกรัมกิโลกรัมกิโลกรัมและขนาดใหญ่ 6 แห่ง 16.83 HLR 0.64 เมตร / วัน , 1.28 เมตร / วัน , 1.92 เมตร / วัน , 2.56 เมตร / วัน และ 3.20 เมตร / วัน ตามลำดับลดลงในการผลิตที่ไม่เพียงพอและสอดคล้องอย่างยิ่ง N ในระบบอาจเป็นปัจจัยจำกัดการเพิ่มขึ้นต่อไปในการผลิตพืช การเพิ่ม HLR อาจลดทอนเวลาติดต่อกับไนเตรท และแบคทีเรียดีไนตริฟายอิงจึงลดการทำงานของไฮโดรโปนิกส์รางสำหรับดีไนตริฟิเคชัน ( endut et al . , 2009 )หิมะและกาลี ( 2008 ) ประเมินการใช้ข้าวบาร์เลย์สำหรับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ น้ำเสียในระบบไฮโดรโพนิกส์ และรายงานผลผลิตได้รับอิทธิพลอย่างมากโดยเมล็ด ปริมาณ ที่สำคัญการแร่จำกัดมักจะมีไนโตรเจนและอัตราการเจริญเติบโตและผลผลิตสูงสุดโดยทั่วไปจะเห็นเมื่อไนโตรเจนมาเป็นชุด แอมโมเนีย และไนเตรท .การไหลอย่างต่อเนื่องของระบบ Aquaponic ริเริ่มกับ HLR ต่ำเท่ากับ 0.64 เมตร / วัน ค่าเฉลี่ย ค่าร้อยละ และการกำจัดของตัวแปรคุณภาพน้ำที่ต่างๆ HLR แสดงในตาราง
3 พบว่าร้อยละของการกำจัด factor TSS , ตาลและไนไตรท์– N เพิ่มขึ้นใน HLR . ในทางตรงกันข้ามกับ factor คือ , ไนไตรท์ – และผิวสีแทนการกำจัดไนเตรตและเปอร์เซ็นต์และ TP เพิ่มขึ้นใน HLR จาก 0.64 เมตร / วัน ลดลง 1.28 เมตร / วัน และเพิ่ม HLR จาก 1.28 เมตร / วัน 3.2 เมตร / วัน จากสถิติ พบว่ามีความแตกต่างในพารามิเตอร์คุณภาพน้ำโดย HLR ( P < 0.05 ) ดังแสดงในตารางที่ 3 การรักษาทั้งหมดโดยทั่วไปพบว่าประสิทธิภาพการกำจัดธาตุอาหารโดยเฉลี่ยช่วงประสิทธิภาพที่ลดลงจากร้อยละ 47 % % ค่า TSS factor , Tan , ไนไตรไนเตรท ( N ) และฟอสฟอรัสทั้งหมดในน้ำทิ้งสุดท้ายจากการศึกษานี้สอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ ( eding และ kamstra , 2001 ; ชูลซ์ et al . , 2003 ; ฟรังโก้ นาวา et al . , 2004 ; หลิน et al . , 2005 ; หิมะและกาลี , 2008 )อัตราภาระทางชลศาสตร์ที่เหมาะสมสามารถกำหนดโดยการประนีประนอมระหว่างปลาและการผลิตพืชและประสิทธิภาพการกำจัด คล้ายคลึงกับการศึกษาก่อนหน้านี้ ( Cottingham et al . , 1999 ; เจมีสัน et al . , 2003 ) , การปรับปรุงในตันเอาได้ โดยเพิ่มใน 3 - เอ็น ซึ่งสามารถสรุปได้ว่า การปรับปรุงในการกำจัดแอมโมเนียจะเพิ่มขึ้นจากปริมาณกิจกรรมการสะสมของ 3 - ในระบบ พบว่า หลังจาก nh3 – N nitrified ต่อมาน้ำจำกัด ปัจจัยที่เป็นไปได้ที่อาจ จำกัด รวมเวลาที่อยู่ในน้ำไม่เพียงพอสำหรับการ denitrify บ่อ 3 - N , การทำ หรือการขาดของคาร์บอน ในระบบจำนวนของกลไกที่รับผิดชอบสำหรับการไม่มี 3 - จากน้ำเสีย กลไกหนึ่งเพื่อกำจัด 3 - n การปลูกด้วยระบบรากจากกลางการเจริญเติบโต กลไกที่สองสำหรับการกำจัดของแข็งละลายน้ำได้ เป็นการผสมผสานของจุลินทรีย์มันอาจจะปรับตัวได้โดยจุลินทรีย์ในน้ำ หรือไบโอฟิล์มเกี่ยวข้องกับเสื่อ รากของพืช ( แวยองก์ et al . , 2004 ) กิจกรรมดีไนตริฟิเคชันจะลดลง ถ้าใช้วัสดุคาร์บอนต่ำและเงินเท่านั้น เมื่อออกซิเจนไม่เพียงพอต่อความต้องการ คือ จุลินทรีย์ ( แฮมลิน et al . , 2008 ) ในการศึกษานี้คาร์บอนห้องพักอาจได้รับไม่เพียงพอที่จะสนับสนุนระดับสูงของน้ำเนื่องจากการขาดการสร้างแคร่ Layer ในระบบ ถ้าในมืออื่น ๆ , ระบบน้ำเสียเองเป็นแหล่งคาร์บอนที่เพียงพอ การขาดน้ำ อาจจะเกิดจากการ สั้น ระยะเวลาเก็บกักน้ำเสียของระบบ .
2 . อัตราส่วนพืช
เอาเปอร์เซ็นต์ค่าของตัน