aquaponics unit to an existing business (such as a restaurant) would eliminate incorporation costs, some capital costs (land and equipment), and would use downtime of existing employees. In Goodman’s (2011) study, she included capital and operational costs (electricity, heat, fish food, and labor), which were estimated by owners and operators at Growing Power and also outside sources. She did not measure the exact amount of operational inputs over time, which is a limitation of her study and exposes a major research void that is prevalent in the aquaponics literature. Inaccurate estimates of operational inputs can determine to a large extent whether an aquaponics system breaks even or is profitable.
The uncertainty about the economic feasibility of an aquaponics system presents opportunities for undergraduate engineering students to explore how the design of components of an aquaponics system affects the overall efficiency and feasibility. These projects have a scope that are within the capabilities of undergraduate engineering students and would fit within the structure of a one- or two-semester course.
3. Design of a small Aquaponics unit
The authors formed the Marquette University (MU) aquaponics team in 2012 to start a research program that addresses the primary research void of aquaponics for temperate climates, namely its economic feasibility. The MU team decided to focus on a small aquaponics unit (approximately 1.6 x 3.2 m) rather than a large commercial unit for the following reasons:
• A small unit would cost less than a commercial unit, and thus may be within the budget of homeowners, small businesses, and researchers.
• A small unit would be easier to control in an experimental study.
• A small unit can fit in one bay of an automobile garage and could be operated by homeowners.
• A small unit could be housed in the unused portion of a small business, such as a restaurant.
• Scaling small units upward, i.e. increasing the number of units, appears to be easier than scaling down a large unit that typically has water tanks with capacity of 10,000 L.
• If there were a major problem with multiple small units, such as water or biological contamination, then the source of the problem could be isolated in one or two units without shutting down the entire system. With a commercial system that has large tanks, the entire system would have to be shut down to fix the problem.
A proposed small aquaponics system is presented in this section. This system uses the floating raft method (deep water system) developed at the University of Virgin Islands by James Rokocy and colleagues during the 1980s (Rokocy, et al., 2006). In a floating raft system, the plants sit on a Styrofoam board that floats on water (Figure 1). The roots hang down into the water, where the roots absorb the nutrients. This system requires only one pump to pump the water into the fish tank, and then uses gravity for the water to flow through the bio-filter, plants, and sump pump tanks. Air is pumped through tubes into the fish and plants tanks, thereby oxygenating the fish and the biofilm that forms on the tank and the underside of the Styrofoam sheets.
As shown in Figure 2, the small aquaponics unit has the following components:
• Fish tank, capacity of 1,000 L. Maximum fish density is 0.06 kg/ L (0.5 lbs / gal) or 60 kg of fish per 1,000 L. Tilapia is a popular fish for aquaponics because it grows fast and has a mild flavor.
• Solids removal and bio-filter tank. A pre-filter material, such as a sponge, collects the solid fish waste (feces), and bio-filter structures, such as bio-balls, are placed in this tank. The bio-filter
หน่วย aquaponics เพื่อธุรกิจที่มีอยู่ (เช่นร้านอาหาร) จะกำจัดค่าใช้จ่ายในการรวมตัวกันบางส่วนค่าใช้จ่ายทุน (ที่ดินและอุปกรณ์) และจะใช้การหยุดทำงานของพนักงานที่มีอยู่ ในกู๊ดแมน (2011) การศึกษาเธอรวมทุนและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน (ไฟฟ้า, ความร้อน, อาหารปลาและแรงงาน) ซึ่งได้รับการประเมินโดยเจ้าของและผู้ประกอบการที่เติบโตพลังงานและแหล่งภายนอก เธอไม่ได้วัดจำนวนเงินที่แน่นอนของปัจจัยการผลิตการดำเนินงานในช่วงเวลาซึ่งเป็นข้อ จำกัด ของการศึกษาของเธอและตีแผ่โมฆะวิจัยที่สำคัญที่เป็นที่แพร่หลายในวรรณกรรม aquaponics ประมาณการไม่ถูกต้องของปัจจัยการผลิตสามารถตรวจสอบการดำเนินงานในระดับมากไม่ว่าจะเป็นระบบ aquaponics แบ่งหรือแม้กระทั่งมีผลกำไร.
ไม่แน่นอนเกี่ยวกับความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของระบบ aquaponics นำเสนอโอกาสสำหรับนักศึกษาระดับปริญญาตรีวิศวกรรมการสำรวจวิธีการออกแบบองค์ประกอบของระบบ aquaponics ส่งผลกระทบต่อ ประสิทธิภาพโดยรวมและความเป็นไปได้ โครงการเหล่านี้มีขอบเขตที่อยู่ในความสามารถของนักศึกษาวิศวกรรมระดับปริญญาตรีและจะพอดีภายในโครงสร้างของหลักสูตรหนึ่งหรือสองภาคการศึกษา.
3 การออกแบบของหน่วย Aquaponics ขนาดเล็ก
ผู้เขียนเกิดขึ้นแค็ตมหาวิทยาลัย (MU) ทีม aquaponics ในปี 2012 ที่จะเริ่มต้นโครงการวิจัยที่เน้นการวิจัยเป็นโมฆะหลักของ aquaponics สำหรับสภาพอากาศหนาวคือความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของ ทีมงาน MU ตัดสินใจที่จะมุ่งเน้นไปที่หน่วย aquaponics ขนาดเล็ก (ประมาณ 1.6 x 3.2 เมตร) แทนที่จะเป็นหน่วยเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ด้วยเหตุผลต่อไปนี้:
•หน่วยขนาดเล็กจะมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าหน่วยในเชิงพาณิชย์และอาจจะอยู่ในงบประมาณของเจ้าของบ้าน ธุรกิจขนาดเล็กและนักวิจัย.
•หน่วยเล็ก ๆ จะง่ายต่อการควบคุมในการศึกษาทดลอง.
•หน่วยเล็ก ๆ สามารถใส่ในช่องใส่ของโรงรถรถยนต์และสามารถดำเนินการโดยเจ้าของบ้าน.
•หน่วยเล็ก ๆ ที่อาจจะอยู่ใน ส่วนที่ไม่ได้ใช้ของธุรกิจขนาดเล็กเช่นร้านอาหาร.
•ขูดหินปูนหน่วยเล็ก ๆ ขึ้นเช่นการเพิ่มจำนวนของหน่วยงานที่ดูเหมือนจะง่ายกว่าการปรับลดลงเป็นหน่วยขนาดใหญ่ที่มักจะมีถังน้ำที่มีความจุ 10,000 ลิตร
•ถ้ามี ปัญหาสำคัญกับหน่วยเล็ก ๆ หลายอย่างเช่นน้ำหรือการปนเปื้อนทางชีวภาพแล้วแหล่งที่มาของปัญหาที่อาจจะแยกได้ในหนึ่งหรือสองหน่วยโดยไม่ต้องปิดระบบทั้งหมด ด้วยระบบการค้าที่มีถังขนาดใหญ่ทั้งระบบจะต้องปิดตัวลงในการแก้ไขปัญหา.
ขนาดเล็กที่นำเสนอระบบ aquaponics จะนำเสนอในส่วนนี้ ระบบนี้ใช้วิธีการล่องแก่ง (ระบบน้ำลึก) การพัฒนาที่มหาวิทยาลัยหมู่เกาะเวอร์จินโดยเจมส์ Rokocy และเพื่อนร่วมงานในช่วงทศวรรษ 1980 (Rokocy, et al., 2006) ในระบบแพลอยพืชนั่งบนกระดานโฟมที่ลอยอยู่บนน้ำ (รูปที่ 1) รากห้อยลงไปในน้ำที่รากดูดซึมสารอาหาร ระบบนี้จะต้องมีเพียงหนึ่งเครื่องสูบน้ำเพื่อสูบน้ำในถังปลาแล้วใช้แรงโน้มถ่วงน้ำให้ไหลผ่านตัวกรองชีวภาพพืชและรถถังปั๊มหลุม . เครื่องปั๊มผ่านท่อในถังปลาและพืชจึงออกซิเจนปลาและไบโอฟิล์มที่รูปแบบในถังและด้านล่างของแผ่นโฟม
ดังแสดงในรูปที่ 2 หน่วย aquaponics ขนาดเล็กมีองค์ประกอบดังต่อไปนี้
•ถังปลา ความจุ 1,000 ลิตรความหนาแน่นของปลาได้สูงสุด 0.06 กก. / L (£ 0.5 / แกลลอน) หรือ 60 กก. ของปลาต่อ 1,000 ลิตรปลานิลเป็นปลาที่นิยมสำหรับ aquaponics เพราะมันจะเติบโตอย่างรวดเร็วและมีกลิ่นหอมอ่อน ๆ .
•กำจัดของแข็งและ ถังกรองชีวภาพ วัสดุกรองก่อนเช่นฟองน้ำรวบรวมของเสียที่เป็นของแข็งปลา (อุจจาระ) และโครงสร้างตัวกรองชีวภาพเช่นลูกบอลชีวภาพจะถูกวางไว้ในถังนี้ ตัวกรองชีวภาพ
การแปล กรุณารอสักครู่..

Aquaponics หน่วยธุรกิจที่มีอยู่ ( เช่นร้านอาหาร ) จะขจัดค่าใช้จ่ายนิติบุคคล ต้นทุนเงินทุนบางส่วน ( ที่ดินและอุปกรณ์ ) และจะใช้เวลาของพนักงานที่มีอยู่ ใน กู๊ดแมน ( 2554 ) ศึกษาเธอรวมต้นทุนและการดําเนินงาน ( ไฟฟ้า , ความร้อน , อาหารปลา และแรงงาน ) ซึ่งประมาณได้โดยเจ้าของและผู้ประกอบการในการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น และยัง ภายนอกแหล่งข้อมูลเธอไม่ได้วัดแน่นอนของกระผมปฏิบัติการตลอดเวลา ซึ่งเป็นข้อจำกัดของการศึกษาและวิจัยตีแผ่หลักเป็นโมฆะที่แพร่หลายใน aquaponics วรรณกรรม ประมาณการของกระผมปฏิบัติไม่ถูกต้องสามารถตรวจสอบเพื่อขอบเขตขนาดใหญ่ไม่ว่าจะเป็น aquaponics ระบบแบ่งได้หรือเป็นประโยชน์ .
ความไม่แน่นอนเกี่ยวกับความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของระบบ aquaponics นำเสนอโอกาสสำหรับนักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ระดับปริญญาตรีในการสำรวจวิธีการที่การออกแบบของส่วนประกอบของระบบ aquaponics มีผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมและความเป็นไปได้ .โครงการเหล่านี้มีขอบเขตอยู่ภายในความสามารถของนักศึกษาระดับปริญญาตรีวิศวกรรมและจะพอดีกับภายในโครงสร้างของหนึ่งหรือสองเทอมแน่นอน .
3 การออกแบบหน่วยการ aquaponics เล็ก
ผู้ก่อตั้งมหาวิทยาลัยมาร์เคว็ต ( MU ) aquaponics ทีมในปี 2012 ที่จะเริ่มโครงการวิจัยที่เน้นการวิจัยโมฆะของ aquaponics สำหรับสภาพอากาศหนาว ,คือความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของ ทีมหมูตัดสินใจที่จะมุ่งเน้นไปที่หน่วย aquaponics เล็ก ( ประมาณ 1.6 x 3.2 m ) มากกว่าเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่หน่วยสำหรับเหตุผลต่อไปนี้ :
- หน่วยขนาดเล็กจะเสียค่าใช้จ่ายน้อยกว่า หน่วยธุรกิจ และดังนั้นจึง อาจเป็นภายในงบประมาณของเจ้าของบ้าน , ธุรกิจขนาดเล็ก , และนักวิจัย .
- หน่วยเล็ก ๆ จะ ง่ายต่อการควบคุมในการทดลอง
.- หน่วยเล็ก ๆที่สามารถใส่ในอ่าวหนึ่งของรถยนต์อู่ซ่อมรถและสามารถดำเนินการโดย louisiana homeowners .
- หน่วยเล็ก ๆอาจจะอยู่ในส่วนที่ไม่ได้ใช้ของธุรกิจขนาดเล็ก เช่น ร้านอาหาร
- ปรับหน่วยเล็ก ๆขึ้น เช่น การเพิ่มจำนวนของหน่วย ดูจะง่ายกว่าการปรับลง หน่วยใหญ่ที่มักจะมีความจุ 10 , 000 ลิตร ถังน้ำ
- หากมีปัญหากับหน่วยงานเล็ก ๆ หลาย เช่น น้ำ หรือการปนเปื้อนทางชีววิทยาแล้ว ที่มาของปัญหาอาจจะแยกได้ในหนึ่งหรือสองหน่วย โดยไม่ต้องปิดระบบทั้งหมด กับระบบการค้าที่มีรถถังขนาดใหญ่ ระบบทั้งหมดจะต้องถูกปิดตัวลง เพื่อแก้ไขปัญหา การเสนอเล็ก aquaponics ระบบจะนำเสนอในส่วนนี้ระบบนี้ใช้วิธีลอยแพ ( ระบบน้ำ ) ที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยหมู่เกาะเวอร์จินโดยเจมส์ rokocy และเพื่อนร่วมงานในช่วงปี 1980 ( rokocy , et al . , 2006 ) ในระบบพืชลอยแพ , นั่งบนโฟมบอร์ดที่ลอยน้ำได้ ( รูปที่ 1 ) รากวางลงไปในน้ำที่รากดูดสารอาหารระบบนี้จะต้องมีเพียงหนึ่งปั๊มปั๊มน้ำให้ปลาในถัง แล้วใช้แรงโน้มถ่วงสำหรับน้ำไหลผ่านตัวกรองชีวภาพพืชและบ่อน้ำ ปั๊มถัง อากาศถูกปั๊มผ่านท่อเข้าไปในปลาและพืชถังจึงเพิ่มออกซิเจนปลาและฟิล์มที่รูปแบบในถังและด้านล่างของแผ่นใยสังเคราะห์ .
ดังแสดงในรูปที่ 2การ aquaponics เล็กหน่วยมีองค์ประกอบต่อไปนี้ :
- ปลาถัง ความจุ 1 , 000 ลิตร สูงสุดปลาหนาแน่นเป็น 0.06 กก. / ลิตร ( 0.5 ปอนด์ / แกลลอน ) หรือ 60 กิโลกรัมของปลาต่อ 1 , 000 ลิตร ปลานิลเป็นปลาที่นิยมสำหรับ aquaponics เพราะมันเติบโตอย่างรวดเร็วและมีกลิ่นอ่อน
- การบำบัดของแข็งและถังกรอง ไบโอ วัสดุกรองก่อน เช่น ฟองน้ำ รวบรวมของเสียปลาแข็ง ( อุจจาระ )และโครงสร้างตัวกรองทางชีวภาพ เช่น ไบโอ ลูกจะอยู่ในถังนี้ ไส้กรองไบโอ
การแปล กรุณารอสักครู่..
