Yetiştiricilerin, bölgelerindeki doğal şartlara ve yasal mevzuata göre kullanabilecekleri büyütme sistemlerini ve kategorilerini öğrenin.
Kullanılabilecek kaynaklar, çevre ve düzenleyici yönetmeliklerle birlikte karar verilen büyütme sistem tasarımları için çok sayıda seçenek vardır. Genel olarak, alabalık büyütme sistemleri aşağıdaki kategorilerde gruplandırılabilir:
Akışlı sistemler, ya bir su kaynağından pompalama yoluyla ya da doğal olarak akan yüzey sularının toplanması, suyun yakalanması ve bu suyun yetiştirme ünitelerine tek bir yönde olacak şekilde ulaştırılmasıyla tanımlamabilir. Bir üretim sisteminden su geçişi sırasında su kalitesi doğal olarak azaldığından, çözünmüş gaz ve balık metabolit konsantrasyonlarının kritik parametrelerini iyileştirmek için çökeltme havuzları ve bazı durumlarda mekanik filtrasyon gibi yöntemler kullanılır. Akışlı sistemler, sürekli olarak sisteme akan bol miktarda tatlı suya güvenerek daha az miktarda su kalitesi iyileştirme önlemleri gerektirir ve suyun yeniden saflaştırılmasını gerektirmez. Akış sistemleri genellikle göreceli basitlikleri nedeniyle yönetilmesi en kolay sistemlerdir ve yalnızca altyapının korunmasını ve herhangi bir ızgara veya girişin akışı engelleyebilecek kalıntılardan arındırılmış tutulmasını gerektirir.
Şekil 1. Yer çekimi kullanılarak veya pompalanarak su kullanımı (Lekang, 2007, pg296)
Tarihsel olarak akış sistemleri, daha kolay yönetim ve hasat için daha düzenli şekilli (yuvarlak yollar, dairesel tanklar, vb.) yetiştirme birimlerine doğru ilerleyen toprak yapılar olarak başladı. Yetiştirme biriminin yapısal şekli, yerel topografya, mevcut su kaynakları ve inşaatta kullanılacak mazleme gibi faktörlere bağlı olabilir.
Dikdörtgen beton havuzlar, göreceli yönetim kolaylığı nedeniyle ABD'de ve başka yerlerde popüler bir tasarım seçimi olmuştur. Bu tasarımda, bir ana kanaldan gelen su, en küçük balık için belirlenmiş bir dizi ilk kullanım havuzu arasında eşit olarak dağıtılır. Su, havuz boyunca hareket ettikçe, çözünmüş oksijen seviyeleri azalır ve metabolit/dışkı konsantrasyonları artar, su kalitesini düşürür ve stoğun çoğunun havuzun üst kısımdaki üçte ikisini işgal etmesine neden olur. Çoğu durumda, kanalda oluşan atıkların oturması ve nihai olarak uzaklaştırılması için hareketsiz bir bölge oluşturmak için tahliye ızgarası, havuzun gerçek ucunun çok ilerisine ayarlanır. Su bir havuzdan diğerine geçerken, sonraki havuzlar için üretken kapasiteyi yeniden kazanmak için bir miktar su kalitesi iyileştirmesi uygulanır. Yaygın ve basit bir su kalitesi iyileştirme yöntemi, suyun bir sonraki havuz serisine basamaklar şeklinde ulaşmasını sağlamaktır. Suyu doğrudan akıtma, hava kabarcıklarını alıcı havuzda daha derine sürükleyerek daha yüksek basınçta oksijen infüzyonuna izin verirken, alıcı havuza girmeden önce suyu daha geniş bir alana yaymak için bir sıçrama plakasının takılması oksijenlenmeyi daha da kolaylaştıracaktır. Bu durumdasu damlacıkları, zararlı gazların atmosfere daha fazla yayılmasına ve alıcı suya oksijen infüzyonuna izin verir. Sular, üretken kapasiteleri artık yeterince iyileştirilemeyecek duruma gelene kadar sonraki havuz serileri aracılığıyla bu şekilde kullanılabilir ve yeniden doldurulabilir, bu noktada bir alıcı suya deşarj edilmeden önce işleme tabi tutulur (biyoatıkların çökeltilmesi, yeniden oksijenlendirme, vb.)
Akışlı sistemlerin başlıca avantajları, balık stoklarını kolaylıkla görüntüleme, yönetme ve hasat etme imkanıdır. Kafes sistemleri veya toprak havuzların aksine balıklar hastalık belirtileri, davranış anormallikleri ve iştah düzeyi açısından rahatlıkla gözlemlenir. Klinik hastalık belirtileri mevcutsa, üretim ekibi bunları hızlı bir şekilde tespit edebilir ve stoğu iyileştirme sürecine başlayabilir.
Günümüzün kapalıdevre sistemlerinde daha popüler olmalarına rağmen, yerel koşullar izin verirse veya gerektiriyorsa dairesel tanklar da bu tip akışlı sistemlere dahil edilebilir. Dairesel tanklar, dikdörtgen havuzlarla kıyaslandığında aynı yönetim avantajlarının çoğuna sahiptir (stok gözlemleme, sağlıksal uygulamalar ve hasat kolaylığı). Bunun yanısıra dairesel tanklar, kendi kendini temizleme özellikleri ve su kalitesi homojenliği anlamında daha avantajlıdırlar. Akan su tipik olarak tank duvarına paralel olarak verilir, su tank içinde hareket ettikçe bir dönme etkisi yaratmaya yardımcı olur ve atıkları zamanla merkez drenaja doğru toplar. Su tankta dönerken, giriş suyuyla karışacak, balığın ünite boyunca daha eşit bir şekilde yayılmasını sağlayacaktır.
Kapalıdevre yetiştiricilik sistemleri, herhangi bir atık suyun çevreye deşarjını önlemek ve sürekli su pompalama maliyetini azaltmak için üretim sürecinde mümkün olduğu kadar çok suyu yeniden kullanmak amacıyla kulanılmaktadır. Bunu başarmak için tesiste kullanılan su, biyoatıkları uzaklaştırmak, patojenleri yok etmek, karbondioksiti uzaklaştırmak, çözünmüş oksijen eklemek ve herhangi bir toksik çözünmüş metaboliti saflaştırmak için ünitelerdeki kullanımlar arasında filtrelenmeli ve arıtılmalıdır. Sonraki birkaç bölüm, kapalı sistemlerde su arıtmaya yönelik hangi teknolojilerin uygulandığını detaylandıracaktır
Şekil 2. Kapalı devre sistemlerde suyun tekrar kullanımı
Akuakültür üretim sistemlerinde oluşan partiküllerin büyüklükleri farklılık gösterir, bu nedenle bu partikülleri ayırmak için farklı yöntemler kullanılır. Kaba, yoğun partiküller, suyun fiziksel manipülasyonu (radyal akış ile ayırma, girdap yoluyla ayırma, çökeltme havuzları vs) veya mekanik filtreleme (tambur filtresi, parabolik elekler, kum filtre vs) yoluyla sistemden etkin bir şekilde uzaklaştırılabilir. Hangi sistemin en uygun olduğunun seçimi, sahaya özgü hususlar göz önünde bulundurularak yapılmalıdır.
Kaba atık giderme işlemi gerçekleştirildiğinde, ultraviyole (UV) sterilizasyonu yapılabilir. UV sterilizatörleri, suda bulunan patojenleri öldürmek için bir boru tesisatından geçerken suya yönlendirilen yoğun, sürekli ultraviyole ışık kaynağı olarak kullanır. Sudaki herhangi bir bulanıklık, UV dalgalarının tüm su hacmine nüfuz etmesini sınırlayarak UV sterilizasyonu için harcanan çabayı boşa çıkaracağından, bu teknolojinin yalnızca kaba katılar sudan çıkarıldıktan sonra kullanılması tavsiye edilir.
UV sterilizasyonunun ardından, amonyak (NH3/NH4) ve nitrit (NO2) gibi çözünmüş metabolitlerin nitrifikasyon yoluyla sudaki çok daha az toksik nitrojen formu olan nitrata (NO3) dönüştürülmesi gerekir. Biyofiltrasyon, bu geçişi gerçekleştirmek için kullanılan yaygın bir tekniktir; burada nitrifikasyon bakterileri, içinden suyun sürekli olarak geçtiği aerobik bir ortama yetiştirilir. Arıtma gerektiren su miktarı ve nitrojen yükü, biyofiltrenin uygun boyutunu belirleyecektir.
Atık sudan toksik metabolitler ayrıldıktan sonra, sistemde kalabilecek karbondioksit ve çözünmüş nitrojen gibi kalan zararlı çözünmüş gazlar uzaklaştırılmalı ve oksijen eklenmelidir. Suyu çözünmüş gazlardan ayırma teknikleri, tipik olarak, difüzyona izin vermek için içinden suyun düştüğü ortamla dolu bir kolonun tepesine pompalamayı içerir. Aynı difüzyon etkisi, suyun çalkalanmasına ve dolayısıyla su-hava karışımında bir artışa neden olan herhangi başka bir yolla da üretilebilir.
Kapalı havuz sistemleri, sabit giriş ve çıkış suyu olmayan ve su arıtma sistemi bulunmayan sistemlerdir. Kapalı havuz sistemleri doğada hemen hemen her zaman topraklıdır ve tipik olarak diğer üretim sistemlerinden daha büyük bir su yüzey alanına sahiptir. Bu sistemler, erken beslenme fırsatları sağlamaktan yavrulara/genç bireylere gün boyunca fitoplanktonun suyu oksijenlendirmesini sağlamaya kadar birçok yönden su kütlesinin doğal üretkenliğine dayanır. Kapalı havuz sistemleri, devirdaim sistemlerine göre daha az yoğun yönetime ihtiyaç duyar, ancak yine de koşulları dengede tutmak için yetiştiricinin titizliğini gerektirir (çoğunlukla gece saatlerinde).
Verimli bir toprak havuz sistemi kurmanın temel gerekliliği, istikrarlı, yönetilen bir plankton popülasyonunun yetiştirilmesidir (erken yetiştirme sırasında zooplankton ve tüm aşamalarda fitoplankton). İyi yönetilen bir fitoplankton popülasyonu oluşturarak, su, geceleri bu oksijeni aşırı tüketmezken, güneşli saatlerde güçlü çözünmüş oksijen seviyelerini koruyacaktır. Toprak havuz sistemi yetiştiricileri, düşük oksijenli gece boyunca, çeşitli çark tasarımları veya basınçlı hava difüzerleri gibi çeşitli havalandırma teknolojilerine güvenirler. Bu sistemlerde tipik olarak yüksek alg popülasyonları nedeniyle, stok gözlemi son derece sınırlıdır. Hastalık olayları tipik olarak sadece beslenme durduğunda, ölümler yüzeyde göründüğünde veya balık davranışı dramatik bir şekilde değiştiğinde fark edilir. Stokları etkili bir şekilde gözlemlemedeki bu yetersizlik, balık sağlığı yönetimi için büyük bir zorluk teşkil eder ve bu sistemlerin tipik olarak geniş yüzey alanı nedeniyle, bir hastalık erken teşhis edilse bile çoğu durumda yüksek ekonomik zarar verebilme ihtimalinden dolayı fazla tercih edilmeyen bir sistemdir. Bu zorluklara rağmen, kapalı havuz sistemleri üreticiye çeşitli avantajlar sunabilmektedir. Dengeli havuzlarda, su kalitesi yönetiminin ve zooplankton yem girdisinin çoğu doğal süreçlerle halledilir, yani bir yetiştiricinin yalnızca çevresel koşulları izlemesi ve işi doğanın yapmasına izin vermesi yeterlidir. Bu birimlerin genel olarak daha büyük boyutu, yetiştiricilere, aradaki ölüm kayıplarını göz önünde bulundurarak, hasat etmeyi planladıkları sayıya eşdeğer sayıda yavru ile stoklama imkanı sunar. Yuvarlanma yolları, tanklar ve diğer sistemlere sahip yetiştiriciler, alandan tasarruf etmek için büyüdükçe stoklarını bölmek ve farklı yetiştirme birimlerine aktarmak zorunda kalırken, toprak havuz yetiştiricileri, hasat için stok yaparak ve hasat edilen kilogram başına insan gücü çabalarını azaltarak tasarruf edebilirler.
Dünyadaki en büyük, en gelişmiş ve en popüler sistem olan kafes sistemi, stokların gereksinimlerine uygun açık veya kıyıya yakın sularda bulunan ağ kafes kafeslerde yetiştirilmesidir. Kafeslerde kullanılan ağlar suyun yer değiştirmesi için açık su kütlesinin doğal akışını kullanma fırsatı sunar ve yer seçimi iyi yapıldığı sürece, yetiştiriciler, RAS ve toprak havuz sistemi yetiştiricilerinin yapmak zorunda kaldıkları su kalitesini arttırma veya sürekli izleme çabası olmaksızın sürekli olarak iyi su kalitesinden yararlanabilirler. Sahaların uygun şekilde seçilmesi koşuluyla, kafes sistemi üreticileri, üretim için çok büyük kafesleri kullanma olanağından faydalanarak, pahalı toprak işleri veya diğer altyapıları yapmak zorunda kalmadan bir çiftliğin üretim kapasitesini arttırabilirler. Kafes üretim operasyonunun verimliliği ve başarısında doğru yer seçimi çok önemlidir. Yetiştiriciler genellikle derin, öngörülebilir ve dengeli su akıntısı modellerini koruyan ve sahaya yem ve personelin ve ayrıca sahadan hasat edilen balığın taşınmasına izin vermek için kıyıdan kolay erişim sunan sahaları seçerler. Su kütlesinin derinliği kafesler için önemlidir, çünkü dışkı yetiştirilen stoğun çok altında birikecektir ve kafeslerin altında kayda değer bir akım meydana gelirse dışkı, tabanın geniş bir alanına çökelecektir ve kafeslerin hemen altında anoksik bir organik malzeme yığınının gelişmesine yol açabilecek alan konsantre dışkı birikmesini önleyecektir. Genellikle deniz ortamlarındaki gelgit hareketinin ve tatlı su kütlelerindeki akıntı modellerinin bir sonucu olarak, sahada kayda değer bir öngörülebilir akım seviyesi, kafes içinde sürekli bir su değişimi sağlar.
