noltre, i rifiuti dei pesci rendono l’acqua ricca di nutrienti che verrà poi utilizzata dalle piante, senza il bisogno di somministrare fertilizzanti chimici, e queste a loro volta depurano l’acqua per i pesci, tramite l’assorbimento di azoto operato dalle radici. Lo scarto dei pesci diventa la fonte di nutrienti organici per la crescita delle piante, le piante filtrano l’acqua e le restituiscono pulita ai pesci.
L’acquaponica offre una soluzione a diversi problemi di sostenibilità, come la disponibilità di acqua limitata, l'inquinamento ambientale, l'aumento dei costi dei fertilizzanti e l'esaurimento dei suoli fertili \cite{Yep_2019} e garantisce un’ulteriore evoluzione nel concetto di produzione primaria sostenibile in contesti urbani. I sistemi acquponici rappresentano una soluzione alternativa per la produzione alimentare e una potenziale soluzione per ridurre gli impatti ambientali.
L'acquaponica è nata negli Stati Uniti negli anni '70, diversi importanti lavori sono stati eseguiti da ricercatori, ma alla fine il progenitore di quasi tutti i moderni sistemi acquaponici è considerato il lavoro svolto e i sistemi prodotti da James Rakocy e dal suo team presso l'Università delle Isole Vergini (UVI) a partire nei primi anni '80 (\cite{lennard2017}, \cite{Lennard_2019}).
Questo sistema è stato il layout ispiratore di numerosi sistemi commerciali negli Stati Uniti e sistemi costruiti da diversi coltivatori e ricercatori in tutto il mondo. L'Università delle Isole Vergini è attiva in ricerca acquaponica da più di trenta anni \cite{2019}.
Nei sistemi acquaponici coesistono diverse specie viventi vivono in sinergia tra loro. Queste specie sono: i pesci, le piante e i batteri. Numerose sono oggi le specie ittiche e vegetali che vengono ultizzate nei sistemi acquaponici, ma quelle maggiormente utilizzate in molte attività di ricersa sono la tilapia e la lattuga.
I sistemi acquaponici sono stati oggetto di un’attività sperimentale svolta presso il laboratorio di Ingegneria Sanitaria Ambientale (SEED) dell’Università degli Studi di Salerno tra novembre 2019 e marzo 2020.
In un ecosistema acquaponico avvengono numerosi processi naturali come la crescita dei pesci e delle piante tuttavia i processi fondamentali su cui si basano i sistemi sono il ciclo dell'azoto, ovvero la scomposizione da parte dei batteri dell'ammoniaca in nitrati e poi in nitriti, e la fitodepurazione, assorbimento
L’obiettivo generale del lavoro sperimentale è stato quello di esaminare il funzionamento di un sistema acquaponico in particolare andando ad analizzare il tasso di crescita della specie ittica e vegetale, il tempo di ritenzione idraulica necessaria alle piantine per consumare i composti azotati contaminanti per le specie ittiche, le analisi dei nutrienti per le piante presente nel sistema e le quantità consumate. Inoltre è stata analizzata l’efficienza di un sistema acquaponico realizzato con le sole componenti idroponica e acquacoltura, senza l’utilizzo di alcun trattamento per migliorare il processo, allo scopo di migliorare la qualità delle acque.
L’obiettivo principale è stato quello di individuare una tecnologia avanzata da inserire nel sistema che consentisse il recupero e riutilizzo delle acque nei sistemi acquaponici.
Nell’ambito di quest’attività è stato necessario realizzare due impianti acquaponici composti, ognuno, da un impianto di acquacoltura a ricircolo (RAS) associato ad un impianto idroponico.
L’acquario utilizzato nella campagna sperimentale ha una capacità di 100 l, per poter soddisfare la necessità di acqua e nutrienti richiesti dalle specie vegetali coltivate nel sistema idroponico; la tecnica di coltivazione utilizzata è la tecnica "Floating system", utilizzando una vasca con una capacità di 45 l e un'altezza di 45 cm.