DE102016014421A1 - Aquaponic plant and method for operating an aquaponic facility - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Aquaponik- Anlage und Verfahren zum Betreiben einer Aquaponik-Anlage für eine Pflanzen- und Fischproduktion, die eine Kombination aus einer in einem Gebäudekomplex angeordneten Aquakultur-Anlage (1) und eine Pflanzenzucht- Anlage (2) umfasst, wobei die Aquakultur-Anlage (1) aus mindestens einer Aquakultur- Vorrichtung (3) mit einem der jeweiligen Fischart entsprechenden Ablauf (4,5), aus einem mechanischen Filter (6), einer, mit einer Frischwasserzufuhr (17) einem biologischen Filter (8) sowie einer Belüftung (10) und die Pflanzenzucht-Anlage (2) aus mindestens einer Pflanzenzucht- Vorrichtung (15), einem Speichertank (12), einem Mischtank (13), einem Nährstoffspender (14) und einem mit der Pflanzenzucht- Vorrichtung (15) verbundenen Zwischenspeicher (23) und einem Kondensattank (11) besteht, wobei die Aquakultur- Anlage (1) einen ersten Wasserkreislauf und die Pflanzenzucht- Anlage (2) einen zweiten, vom ersten Wasserkreislauf getrennten, Wasserkreislauf aufweist, sowie dem mechanischen Filter (6) der Aquakultur- Anlage (1) im ersten Wasserkreislauf ein Nachklärer (7) nachgeschaltet ist. Zur Einspeisung eines regelbaren Teils des vorgereinigten Abwassers aus dem ersten Wasserkreislauf der Aquaponik- Anlage (1) in den zweiten Wasserkreislauf der Pflanzenzucht- Anlage (2) ist der Aufnahmetank (9) oder die Verbindungsleitung des biologischen Filters (8) mit dem Aufnahmetank und (9) mit dem Speichertank(12) der Pflanzenzucht- Anlage (2) verbunden.The invention relates to an aquaponic plant and method for operating an aquaponic plant for a plant and fish production, which comprises a combination of a complex arranged in a complex aquaculture plant (1) and a plant growing plant (2), wherein the aquaculture Plant (1) from at least one aquaculture device (3) with a respective type of fish corresponding drain (4,5), from a mechanical filter (6), a, with a fresh water supply (17) a biological filter (8) and a ventilation system (10) and the plant growing system (2) comprising at least one plant growing device (15), a storage tank (12), a mixing tank (13), a nutrient dispenser (14) and a plant growing device (15). connected intermediate storage (23) and a condensate tank (11), wherein the aquaculture plant (1) a first water cycle and the plant growing plant (2) a second, separated from the first water cycle, water circuit f, as well as the mechanical filter (6) of the aquaculture system (1) in the first water cycle, a secondary clarifier (7) is connected downstream. For feeding a controllable part of the prepurified waste water from the first water cycle of the aquaponic plant (1) into the second water cycle of the plant breeding plant (2), the receiving tank (9) or the connecting line of the biological filter (8) with the receiving tank and ( 9) connected to the storage tank (12) of the plant growing plant (2).
Description
Die Erfindung betrifft eine Aquaponik- Anlage und Verfahren zum Betreiben einer Aquaponik- Anlage nach Hauptpatent
Aquaponik bezeichnet ein Verfahren, das Techniken der Aufzucht von Fischen in Aquakultur und der Kultivierung von Nutzpflanzen in Hydrokultur verbindet1. Es handelt sich dabei um einen geschlossenen Wasser- und Nährstoffkreislauf, welcher in automatisierten Abläufen bewirtschaftet wird.Aquaponics refers to a process that combines techniques of aquaculture fish breeding and crop cultivation in hydroponics 1 . It is a closed water and nutrient cycle, which is managed in automated processes.
Ein Bestandteil ist die Fischzucht oder -Haltung in Behältern oder (seltener) in offenen Teichen. Hier können je nach Bedarf und klimatischen Verhältnissen vor Ort verschiedene Fischarten gehalten werden. Häufig werden Buntbarsche aus der Gattungen Tilapia oder Oreochromis als besonders schnellwachsende und wenig anspruchsvolle Speisefische eingesetzt2, z.B. Oreochromisniloticus3 oder Tilapiamariae. Diese können auch mit Algen oder pflanzlicher Nahrung gefüttert werden, allerdings besteht in gemäßigten Klimazonen zusätzlicher Energiebedarf zur Temperierung des Wassers.One component is fish farming or keeping in containers or (more rarely) in open ponds. Here, depending on the needs and climatic conditions on site different species of fish can be kept. Often cichlids of the genera Tilapia or Oreochromis are used as particularly fast-growing and less demanding edible fish 2 , eg Oreochromisniloticus 3 or Tilapiamariae. These can also be fed with algae or vegetable food, however, in temperate climates, additional energy demand for temperature control of the water.
Zweiter Bestandteil eines Aquaponik-Systems ist die Pflanzenzucht in anorganischem Substrat ähnlich der Hydrokultur, allerdings unter Verzicht auf die dort verwendete vorproduzierte Nährlösung. Die Nutzpflanzen wachsen meist in Behältern, die mit einem Substrat (z.B. Blähton oder Kies) gefüllt sind und periodisch mit dem nährstoffreichen Wasser aus dem Fischbehälter geflutet werden. Die Kultivierung mit Nährstofffilm-Technik oder DeepWater Culture ist ebenfalls möglich. Das überlaufende Wasser wird wieder in den Fischtank zurückgeführt.The second component of an aquaponic system is plant cultivation in an inorganic substrate, similar to hydroponic culture, but without the pre-produced nutrient solution used there. The crops usually grow in containers that are filled with a substrate (e.g., expanded clay or gravel) and periodically flooded with the nutrient-rich water from the fish tank. Cultivation with nutrient film technique or DeepWater Culture is also possible. The overflowing water is returned to the fish tank.
Das Kiesbett am Grund des Fischtanks sowie das Substrat der Pflanzbehälter ist mit einem Biofilm aus nitrifizierenden Bakterien besetzt, welche Ammonium und Ammoniak der Fischausscheidungen über das Zwischenprodukt Nitrit in Nitrat umwandeln, welches schließlich als Nährstoff den Nutzpflanzen zur Verfügung steht. In Aquaponik muss das Wasser nicht ausgetauscht oder zusätzlich gefiltert werden, da es in den beschriebenen biologischen Reinigungsprozessen wieder in der für die Fischhaltung benötigten Qualität zur Verfügung steht.The gravel bed at the bottom of the fish tank and the substrate of the plant container is occupied by a biofilm of nitrifying bacteria, which convert ammonia and ammonia of fish excreta via the intermediate nitrite into nitrate, which is finally available as a nutrient to the crops. In aquaponics, the water does not have to be exchanged or additionally filtered because it is available in the described biological purification processes again in the quality required for fish keeping.
Damit entfällt die ökologische Problematik der Überdüngung natürlicher Gewässer bei ungeregelter Entsorgung von Abwässern aus der Aquakultur.This eliminates the ecological problem of over-fertilization of natural waters in unregulated disposal of wastewater from aquaculture.
Frischwasser muss nur bei Verlusten durch Absorption durch die Pflanzen, Evapotranspiration oder der Entnahme von Biomasse aus dem System ergänzt werden. Zusätzlich anfallende Feststoffe aus Fischausscheidungen oder Biofilmen können über ein zwischengeschaltetes Absetzbecken abgetrennt und separat kompostiert werden, dies ist in Systemen mit Medium aber nur selten notwendig, da das Medium per se gute Filterung bringt.Fresh water only needs to be supplemented with losses due to absorption by the plants, evapotranspiration or removal of biomass from the system. Additional solids from fish excreta or biofilms can be separated via an intermediate sedimentation tank and composted separately, but this is rarely necessary in systems with medium, since the medium per se brings good filtering.
Zusätzlich anfallende Feststoffe aus Fischausscheidungen oder Biofilmen können über ein zwischengeschaltetes Absetzbecken abgetrennt und separat kompostiert werden. Dies ist in Systemen mit Medium aber nur selten notwendig, da das Medium per se gute Filterung bringt.Additional solids from fish excreta or biofilms can be separated via an intermediate sedimentation tank and composted separately. However, this is rarely necessary in systems with medium, since the medium per se provides good filtering.
Alternativ wird die Wurmkompostierung im Pflanzsubstrat praktiziert, bei der die Feststoffe zersetzt und im Kreislauf erhalten werden.Alternatively, vermicomposting is practiced in the plant substrate where the solids are decomposed and recirculated.
Der Name Aquaponik ist ein Kofferwort aus Aquakultur und Hydroponik. Unter dem Namen „Integrated Aqua-Vegeculture System‟4 wurde ein kommerzielles Aquaponiksystem entwickelt, welches die Fischausscheidungen von Tilapia-Buntbarschen durch Algen und Bakterien auf Sandfiltern für die Aufzucht von Tomatenpflanzen aufbereitet5.The name Aquaponik is a portmanteau of aquaculture and hydroponics. Under the name "Integrated Aqua-Vegeculture System" 4 , a commercial aquaponic system has been developed that processes the fish excretions of tilapia cichlids by algae and bacteria on sand filters for the cultivation of tomato plants 5 .
Die von McMurtry und Sanders begonnene Grundlagenforschung wurde von der University of Virgin Island in einem speziellen Forschungsprogramm für Aquaponik-Aquakultur weiterentwickelt6.The basic research started by McMurtry and Sanders has been further developed by the University of Virgin Island in a special aquaponics aquaculture research program 6 .
Mittlerweile existieren aquaponische Systeme in Kleinstsystemen bis hin zu großen kommerziell genutzten Anlagen. Sie sind auf der ganzen Welt anzutreffen und finden sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern Verwendung7.Meanwhile aquaponic systems exist in small systems up to large commercially used plants. They are found around the world and are used in both developed and developing countries 7 .
Das Wasser wird im Gewächshaus durch einen geschlossenen Kreislauf gepumpt. Das Wasser der Fischtanks wird durch einem Filter von Feststoffen befreit und fließt dann in die Pflanzbeete. In deren Substrat bildet sich ein Biofilm mit Bakterien. Wie im natürlichen Stickstoffkreislauf wandeln die Bakterien das Ammonium in den Ausscheidungen der Fische erst zu Nitrit und dann zu Nitrat um. Das Nitrat wiederum dient den Pflanzen als Nahrung und wird so dem Wasser entzogen. Das geklärte Wasser kann dann wieder in den Fischtank fließen. Aquaponik ist also der Versuch den natürlichen Stickstoffkreislauf nachzubauen. Der große Vorteil ist im Wegfallen des Zusatzes von Dünger wie in klassischen Hydrokulturen und das Klären des Wassers wie in herkömmlichen Aquakulturen8.The water is pumped through a closed circuit in the greenhouse. The water of the fish tanks is freed by a filter of solids and then flows into the plant beds. In their substrate, a biofilm forms with bacteria. As in the natural nitrogen cycle, the bacteria convert the ammonium in the excrement of the fish first to nitrite and then to nitrate. The nitrate in turn serves the plants as food and is thus removed from the water. The clarified water can then flow back into the fish tank. Aquaponics is therefore an attempt to recreate the natural nitrogen cycle. The big advantage is in the elimination of the addition of fertilizer as in classical hydroponics and the clarification of the water as in conventional aquaculture 8 .
In der
Eine Aquaponik-Anlage mit geschlossenem Wasserkreislauf wird in der
Die TWM 486 944 (U) zeigt eine Aquaponik-Anlage, die aus einem Aquakulturbehälter, einem Hydroponikbehälter und einem mit Filtern versehenen Tank besteht, wobei der Aquakulturbehälter über oder unter dem Hydroponikbehälter und beide über den Tank angeordnet sein können. Bei der Anordnung des Aquakulturbehälters über dem Hydroponikbehälter wird das Abwasser aus dem Aquakulturbehälter direkt in den Hydroponikbehälter, aus dem Hydroponikbehälter in den mit Filter ausgestatteten Tank und von dort wieder dem Aquakulturbehälter zugeführt. Bei Anordnung des Hydroponiksbehälters über dem Aquakulturbehälter wird das Wasser aus dem Hydroponikbehälter dem Aquakulturbehälter, von dort dem Filtertank und vom Filtertank dem Hydroponikbehälter zugeführt.TWM 486 944 (U) shows an aquaponic plant consisting of an aquaculture vessel, a hydroponic vessel and a tank provided with filters, the aquaculture vessel may be located above or below the hydroponic vessel and both above the tank. When placing the aquaculture tank above the hydroponic tank, the waste water from the aquaculture tank is fed directly into the hydroponic tank, from the hydroponic tank into the tank equipped with filter and from there back to the aquaculture tank. When the hydroponic tank is placed above the aquaculture tank, the water from the hydroponic tank is fed to the aquaculture tank, from there to the filter tank and from the filter tank to the hydroponic tank.
Ein Aquaponik- Produktionssystem (APS) wird in der
Das Wasser fließt durch das System in der gleichen Reihenfolge, wie zuvor beschrieben und wird dabei in einem geschlossenen Kreislaufprozess zur Vermeidung der Verschmutzung der natürlichen Wasserquellen geführt, wobei die Pflanzen mit Nährstoffen in einer schnelle und einfache Weise versorgt werden, so dass sich die Pflanzen in einer kurzen Zeit entwickeln können und damit eine höhere Gesamtproduktion erreicht werden. Zur gleichen Zeit wird die Umwandlung und Entfernung von Stickstoff- Abfällen und Substanzen, die potentiell schädlich für aquatische Organismen sind, erreicht.The water flows through the system in the same order as described above and is thereby conducted in a closed loop process to avoid contamination of the natural water sources, providing the plants with nutrients in a quick and easy manner, so that the plants in develop in a short time and thus achieve higher total production. At the same time, the conversion and removal of nitrogen wastes and substances that are potentially harmful to aquatic organisms is achieved.
Ein Aquaponik- System mit minimalem Mittelabflüsse von Abfällen wird in der
Das Wasser fließt aus diesen Trögen zurück in den Tank für die Aquakulturen.The water flows from these troughs back into the tank for aquaculture.
Das System kann mit einer Luftquelle, einer Lichtquelle und einer Nährstoffquelle in der Abfallumwandlungseinheit ausgerüstet sein. Zusätzlich können die Tröge mit schwimmenden Tabletts versehen werden, um ein breites Spektrum von Pflanzen in Hydrokultur in den Trögen zu züchten.The system may be equipped with an air source, a light source and a nutrient source in the waste conversion unit. In addition, the troughs may be provided with floating trays to grow a wide range of crops in hydroponic culture in the troughs.
Die Erfindung gemäß
Das Aquaponik- System besteht aus einem Tank zur Aufnahme mindestens einer Wassertierart, einer Vorrichtung mit einem Pflanzennährmedium zur Aufnahme eines oder mehrerer Pflanzenarten, die in einer wässrigen Umgebung wachsen,
einem Biofilter- Modul, einer Feststoffentfernungseinrichtung und einer Vorrichtung zur Verwertung von biologischen Abfallstoffe, wobei eine biologische Spezies zum Aufschließen der Feststoffe als Pflanzennährstoffe eingesetzt wird.The aquaponic system consists of a tank for holding at least one species of aquatic animal, a device with a plant nutrient medium for receiving one or more plant species growing in an aqueous environment,
a biofilter module, a solids removal device and a device for the utilization of biological waste, wherein a biological species is used for digesting the solids as plant nutrients.
Die Pflanzennährstoffe werden der Vorrichtung mit einem Pflanzennährmedium übertragen und zumindest ein Teil des Wassers wird in den Tank für die Wassertiere zurückgeführt.The plant nutrients are transferred to the device with a plant nutrient medium and at least a portion of the water is returned to the tank for the aquatic animals.
Eine modulare Aquaponik- Anordnung, beschrieben in der
Die
Die
Das überschüssige nährstoffreiche Wasser aus dem zweiten Fließstrom wird abgeleitet und zurück in die erste Strömung eingespeist, wodurch Wasser und Nährstoffen innerhalb des Systems gespart werden.The excess nutrient-rich water from the second flow stream is drained and fed back into the first flow, saving water and nutrients within the system.
In der
Hier wird eine Wärmetauschereinrichtung zur Kühlung eines Gewächshauses mit einer Auffangvorrichtung des an den Wärmetauscherrohren entstehenden Kondensats beschrieben, das als Frischwasser in den Wasserkreislauf des Bewässerungssystems eines Gewächshauses eingeleitet wird.Here, a heat exchanger device for cooling a greenhouse with a collecting device of the resulting heat exchanger tubes on the condensate is described, which is introduced as fresh water in the water cycle of the irrigation system of a greenhouse.
Im Hauptpatent
Der Kondensattank kann mit einer Kondensations- und/oder Kühlvorrichtung der Pflanzenzucht- Anlage , dem biologischen Filter zur Aufnahme des Kondensates aus dem biologischen Filter und des Kondensats aus der Kondensations- und Kühlvorrichtung und zum zweiten mit dem Mischtank zur Einspeisung des Kondensats aus dem Kondensattank in den zweiten Wasserkreislauf der Hydroponik-Anlage und/oder mit der der Aquakultur- Anlage verbunden sein, um bei Bedarf das Kondensat aus dem Kondensattank in den ersten Wasserkreislauf der Aquakultur-Anlage einzuspeisen. The condensate tank can with a condensation and / or cooling the plant growing plant, the biological filter for receiving the condensate from the biological filter and the condensate from the condensation and cooling device and the second with the mixing tank for feeding the condensate from the condensate tank in be connected to the second water cycle of the hydroponic plant and / or with the aquaculture plant to feed the condensate from the condensate tank in the first water cycle of the aquaculture plant if necessary.
Der Nachklärer kann als ein Feststoffabscheider, insbesondere als Kleinklärer ausgebildet sein, wobei der Nachklärer mit einer nicht dargestellten Belüftung verbunden ist. Der Speichertank ist mit Sensoren zur Messung der Qualität des vorgereinigten Wassers aus dem Nachklärer versehen.The secondary clarifier can be designed as a solids separator, in particular as a small clarifier, wherein the secondary clarifier is connected to a ventilation, not shown. The storage tank is provided with sensors for measuring the quality of the pre-purified water from the secondary clarifier.
Der Mischtank ist mit dem Nährstoffspender verbunden, wobei im Mischtank das vorgereinigte, nitrathaltige Wasser aus dem Speichertank mit Zusätzen aus weiteren Nährstoffen aus dem Nährstoffspender für die Pflanzenzucht- Vorrichtung gemischt wird. Aus dem Mischtank wird das nitrathaltige, mit weiteren Nährstoffen versehene Wasser in einen Zwischenspeicher geleitet, belüftet und in die Pflanzenzucht-Vorrichtung gepumpt.The mixing tank is connected to the nutrient dispenser, wherein in the mixing tank, the pre-purified, nitrate-containing water from the storage tank is mixed with additives from other nutrients from the nutrient dispenser for the plant breeding device. From the mixing tank, the nitrate-containing, provided with further nutrients water is passed into a buffer, aerated and pumped into the plant breeding device.
Im ersten Wasserkreislauf wird das Abwasser der Aquakultur- Vorrichtung über einen der Fischart entsprechende Ablauf aus der Aquakultur- Vorrichtung in einen mechanischen Filter geführt und dort mechanisch gereinigt. Aus dem mechanischen Filter fließt das Wasser in den biologischen Filter und wird von dort in den Aufnahmetank eingespeist.In the first water cycle, the wastewater of the aquaculture device is passed through a corresponding fish species from the aquaculture device in a mechanical filter and cleaned there mechanically. From the mechanical filter, the water flows into the biological filter and is fed from there into the receiving tank.
Für den zweiten Wasserkreislauf für die Pflanzenzucht- Anlage wird aus dem Nachklärer vorgereinigtes und über eine Belüftung im Nachklärer aus ammonium- in nitrathaltiges umgewandeltes Wasser des Wasserkreislaufes der Aquaponik- Anlage in den Speichertank der Pflanzenzucht- Anlage geleitet und je nach Bedarf aus dem Speichertank in den Mischtank geführt. Im Mischtank wird das Wasser des ersten Wasserkreislaufes mit weiteren Nährstoffen aus dem Nährstoffspender versetzt. Das Kondenswasser aus dem Kondensattank kann ebenfalls in den Mischtank geführt und so der Verlust an Wasser im zweiten Wasserkreislauf ausgeglichen werden.For the second water cycle for the plant breeding plant pre-purified and via aeration in the final clarifier from ammonia-nitrate-containing converted water of the aquaponic plant water circuit in the storage tank of the plant breeding facility and as needed from the storage tank in the Run mixed tank. In the mixing tank, the water from the first water cycle is mixed with other nutrients from the nutrient dispenser. The condensate from the condensate tank can also be fed into the mixing tank and thus the loss of water in the second water cycle can be compensated.
Die Pflanzenzucht- Vorrichtung besteht aus mindestens einem Behälter, in dem in nicht dargestellten Rinnen oder anderen Aufnahmegefäße Pflanzen in Hydroponik-, Hydro-,oder Erdkulturen angeordnet sind, wobei der Behälter mit einem Zulauf für das aufbereitete Wasser aus dem Zwischenspeicher und mit einem Ablauf für die Ableitung des verbrauchten Wassers aus der Pflanzenzucht- Vorrichtung in den Speichertank versehen und der Behälter in Richtung des Ablauf geneigt aufgestellt ist.The plant growing device consists of at least one container in which plants in hydroponic, hydro, or soil cultures are arranged in not shown gutters or other receptacles, the container with an inlet for the treated water from the buffer and a drain for provided the discharge of the spent water from the plant growing device in the storage tank and the container is placed inclined in the direction of the flow.
Des Weiteren wurde festgestellt, dass bei der Entnahme des Wassers für den zweiten Wasserkreislauf für die Pflanzenzuchtanlage aus dem Nachklärer des ersten Wasserkreislaufes , wie es im Hauptpatent beschrieben wird, zu etwaigen Wärme- und Wasserverlusten im ersten Wasserkreislauf kommt.It has also been found that when removing the water for the second water cycle for the plant breeding plant from the secondary clarifier of the first water cycle, as described in the main patent, to any loss of heat and water in the first water cycle.
Aufgabe der Erfindung ist durch die Veränderung der Einbindung des zweiten Wasserkreislaufes der Pflanzenzucht- Anlage in den ersten Wasserkreislauf der Aquakultur- Anlage den Verbrauch an Wärmeenergie und Wasser zu senken.The object of the invention is to reduce the consumption of heat energy and water by changing the integration of the second water cycle of the plant breeding plant in the first water cycle of the aquaculture plant.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Aquaponik- Anlage nach Hauptpatent
In einer Auslegung der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben einer Aquaponik-Anlage beschrieben, wobei der Ausgleich des Wasserverlustes im ersten Wasserkreislauf ausschließlich aus der Frischwasserzufuhr (
In einer weiteren Auslegung der Erfindung, wird ein Verfahren zum Betreiben einer Aquaponik- Anlage beschrieben, bei der der Ausgleich des Wasserverlustes im zweiten Wasserkreislauf der Pflanzenzucht- Anlage (
Die Erfindung wird nun an einem Beispiel näher erläutert, wobei die
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- Aquakultur- Anlage
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- Pflanzenzucht- Anlage
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- Aquakultur- Vorrichtung
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- Oberer Ablauf
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- Bodenablauf
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- Mechanischer Filter
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- Nachklärer
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- Biologischer Filter
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- Aufnahmetank
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- Belüftung
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- Kondensattank
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- Speichertank
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- Mischtank
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- Nährstoffspender
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- Pflanzenzucht- Vorrichtung
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- Kondensationsvorrichtung
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- Frischwasserzufuhr
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- Behälter
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- Pflanzen
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- Kühler
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- Kondensatsammler
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- Kühlanlage
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- Zwischenspeicher
- 1
- Aquaculture plant
- 2
- Plant Breeding Plant
- 3
- Aquaculture device
- 4
- Upper sequence
- 5
- floor drain
- 6
- Mechanical filter
- 7
- clarifier
- 8th
- Biological filter
- 9
- receiving tank
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- ventilation
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- condensate tank
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- storage tank
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- mixing tank
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- nutrient dispenser
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- Plant Breeding Device
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- condensation device
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- Fresh water supply
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- container
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- plants
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- cooler
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- condensate collector
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- refrigeration Equipment
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- cache
Die Aquaponik- Anlage besteht aus einer Aquakultur-Anlage (
Dem mechanischen Filter (
Die Verluste an Wasser im ersten Wasserkreislauf der Aquakultur- Anlage (
Die Pflanzenzucht- Anlage (
Im Zwischentank (
Die Kondensations- und Kühlvorrichtung (
Die Atmosphäre des Rieselfilters (
Die Pflanzenzucht-Vorrichtung (
Im Mischtank (
Die Behälter (
Der Vorteil dieser Erfindung ist im Wassermanagement mit sehr geringen Verbräuchen von Frischwasser sowohl in Aquakulturen als auch in der Pflanzenzucht zu sehen, was erheblich zur Senkung der Kosten für eine Aquakultur beiträgt. Durch den Einsatz von nitrathaltigen Abwasser aus den Aquakulturen und der Einsatz dieses Abwasser als Nährstoffgrundlage für die Pflanzenzucht wird eine weitere wesentliche Kostensenkung bei der Bewirtschaftung beider Kulturen erreicht und vermindert die Umweltbelastung mit nitrathaltigen Abwässern. Durch die zwei getrennten Kreisläufe des Wassers wird die Infektion der Organismen in den Aquakulturen verhindert. Weiterhin ist durch die regelbare Entnahme des Wassers für den zweiten Wasserkreislauf der Pflanzenzucht- Anlage (
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102016002201 [0001, 0031, 0040]DE 102016002201 [0001, 0031, 0040]
- DE 60018538 T2 [0014]DE 60018538 T2
- EP 2158808 B1 [0015]EP 2158808 B1 [0015]
- MX 2012013992 A [0017]MX 2012013992 A [0017]
- WO 2014039904 A1 [0019]WO 2014039904 A1 [0019]
- US 2014047767 A1 [0022]US 2014047767 A1 [0022]
- US 2013047508 A1 [0025]US 2013047508 A1 [0025]
- TW 483667 U [0026]TW 483667 U [0026]
- US 8677686 B1 [0027]US 8677686 B1 [0027]
- DE 102013217286 B4 [0029]DE 102013217286 B4 [0029]
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---|---|
DE (1) | DE102016014421A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115259405A (en) * | 2022-08-25 | 2022-11-01 | 华南农业大学 | Ecological management method for tail water drainage and irrigation river of pond culture |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60018538T2 (en) | 1999-12-27 | 2006-05-04 | Technology Park Malaysia, Corporation Sdn Bhd (Co.No. 377141-T) | Method and device for integrated agriculture |
EP2158808B1 (en) | 2008-08-28 | 2010-11-10 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Aquaponics facility for producing vegetables and fish |
US20130047508A1 (en) | 2011-07-26 | 2013-02-28 | Ecolife Foundation | Aquaponics System |
US20140047767A1 (en) | 2006-07-13 | 2014-02-20 | Urban Ecological Systems Ltd. | Aquaponics system |
WO2014039904A1 (en) | 2012-09-06 | 2014-03-13 | Barber Glynn | Aquaponics system and method thereof |
US8677686B1 (en) | 2011-03-29 | 2014-03-25 | Nelson and Pade, Inc. | High-production, minimal-discharge aquaponic systems and methods |
MX2012013992A (en) | 2012-11-30 | 2014-06-02 | Univ Guanajuato | Aquaponics system for obtaining aquatic organisms and plants, aquaponics production system (aps). |
TWM483667U (en) | 2014-04-16 | 2014-08-11 | Bear Woods Inc | Aquaponics equipment and water recycling system thereof |
DE102013217286B4 (en) | 2013-08-29 | 2015-04-30 | Humboldt-Universität Zu Berlin | Heat exchanger device for a greenhouse |
DE102016002201A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Pal-Anlagenbau Gmbh Abtshagen | Aquaponics system |
-
2016
- 2016-12-03 DE DE102016014421.1A patent/DE102016014421A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60018538T2 (en) | 1999-12-27 | 2006-05-04 | Technology Park Malaysia, Corporation Sdn Bhd (Co.No. 377141-T) | Method and device for integrated agriculture |
US20140047767A1 (en) | 2006-07-13 | 2014-02-20 | Urban Ecological Systems Ltd. | Aquaponics system |
EP2158808B1 (en) | 2008-08-28 | 2010-11-10 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Aquaponics facility for producing vegetables and fish |
US8677686B1 (en) | 2011-03-29 | 2014-03-25 | Nelson and Pade, Inc. | High-production, minimal-discharge aquaponic systems and methods |
US20130047508A1 (en) | 2011-07-26 | 2013-02-28 | Ecolife Foundation | Aquaponics System |
WO2014039904A1 (en) | 2012-09-06 | 2014-03-13 | Barber Glynn | Aquaponics system and method thereof |
MX2012013992A (en) | 2012-11-30 | 2014-06-02 | Univ Guanajuato | Aquaponics system for obtaining aquatic organisms and plants, aquaponics production system (aps). |
DE102013217286B4 (en) | 2013-08-29 | 2015-04-30 | Humboldt-Universität Zu Berlin | Heat exchanger device for a greenhouse |
TWM483667U (en) | 2014-04-16 | 2014-08-11 | Bear Woods Inc | Aquaponics equipment and water recycling system thereof |
DE102016002201A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | Pal-Anlagenbau Gmbh Abtshagen | Aquaponics system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115259405A (en) * | 2022-08-25 | 2022-11-01 | 华南农业大学 | Ecological management method for tail water drainage and irrigation river of pond culture |
CN115259405B (en) * | 2022-08-25 | 2024-05-10 | 华南农业大学 | Ecological treatment method for draining and irrigating river by pond culture tail water |
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