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室內循環水高新養殖技術與新農村建設探討

 该资讯由: admin 编辑   发布时间为:2009/12/9 来源:海南省农业交流协会


中国海南)国际热带农产品冬季交易会2009年两岸四地农业合作论坛论文集

室內循環水高新養殖技術與新農村建設探討
姓名:翁進坪; 職稱:教授兼海洋資源暨工程學院院長
單位:澎湖科技大學水產養殖系; 傳真:+886-06-9260506
連絡電話:+886-06-9264115-3027; 電子信箱:jpueng@npu.edu.tw 
 
壹、前言
 
     水產養殖大致可分為室內式養殖與戶外式養殖,而室內式養殖目前以種苗繁殖場為主(少數超集約養殖),其他多為戶外式養殖戶外高密度開放式養殖以不斷的換水方式來改善養殖池水質,造成漁民大量抽取海水或地下水源,然而伴隨養殖業迅速發展大量排水而導致環境污染,排水中含有大量無機和有機營養元素(如氨氮、磷酸鹽、溶解性有機碳),隨排水直接進入環境,造成整個養殖水域大環境的惡化,進而引發水質污染、病害滋生、水產品的衛生和安全等問題產生,這些問題限制水產養殖之發展,甚至水產養殖無法成為永續經營產業;室內循環水養殖擺脫了傳統養殖業受自然環境影響,憑藉養殖過程中環境因子和飼料之人工調控,為養殖生物提供適宜生長的環境條件,實現了高產、高效、養殖周期縮短與單位面積產量增加,且養殖用水量減少,不污染環境之優點本文以綠色能源與循環水系統設備結合,作為高新養殖技術與低碳之能源利用,探討海南省新農村建設及未來海水養殖發展方向。
 
 
貳、太陽能與循環水養殖系統之構造與原理
  本研究利用太陽能之熱源及循環水結合,作為室內循環水養殖之基礎,其系統構造與原理如下,此系統之結構原理(如圖一):
圖一 自動化循環水系統之設備與流程
 
一、  太陽能之熱源:以太陽能加熱板,結合溫度感測及水泵之運送,進行熱交換,作為保溫之熱源,進行養殖系統之保溫,以達節約能源減碳之目的。
 
二、  循環水之設備
 
(一)養殖槽Cultivate tank:圓桶狀可以擁有高效能的轉動,底部圓弧朝向中心集污、內外套管裝置,可使污物(水)完全排淨。
 
(二)微粒子處理機microstrainer:微粒子處理機是利用極細的網目,將養殖水中的較大顆粒攔截,內部設有水位感知器可自動旋轉清洗網目、將污物自動排出。
 
(三)無軸封泵浦pump:循環馬達是維生系統的心臟,系統中的水必須經由循環馬達推送,才能進行水過濾處理步驟。
 
(四)沉浸式生物濾床bioreactor trickle filte:魚隻的排泄物和殘餘的餌料,會在水體中產生具有毒性的氨。而沉浸式生物濾床內培養有大量的硝化細菌,硝化細菌能夠將氨轉化為毒性較弱的硝酸,維持水質穩定。
 
(五)蛋白除沫機protein skimmer:蛋白質除沫機能夠產生極細小的氣泡,然後利用氣泡將水中的蛋白質(懸浮顆粒)移除,使蛋白質在分解成為含氮廢物之前脫離水體,減輕硝化作用的負荷。
 
(六)集水槽sump tank ; reservoir:混合水槽是維生系統的蓄水槽,具有緩衝及滴流的功能;內置珊瑚砂有穩定PH及增加生物濾床表面積。
 
(七)紫外線殺菌機UV steriliser:紫外線殺菌燈能夠殺死養殖水中的病菌,減少生物染病的機會。紫外線亦可抑制藻類生長,防止養殖水槽藻類繁生。
 
(八)臭氧機ozone generator:在養殖水循環過程中打入臭氧,能夠抑制水中病原體生長,維持水質穩定,降低生物染病的機率。
 
(九)溶氧監控D.O. sensor:魚類呼吸所需要的氧是溶解在水中的,且水中的溶氧量也會影響細菌代謝有機廢物的效率,故維持溶氧量的穩定是十分重要的。溶氧計的功能就是測量水中的溶氧量,以達水質管理之目的。
 
(十)溫度控制器Cooler:控制系統水槽水溫,不因季節變化,可維持穩定水溫。
 
(十一)自動撥號系統Automatic dial system:監控系統重要零件機構,超過預設安全值及電路電流異常如:溶氧過低、主系統泵浦故障或過載即自動撥打預設多組電話通知管理人員及時處理。
 
(十二)系統控制箱Systematic control cabinet:控制所有機電馬達之磁動開關、漏電開關過載保護開關及指示開關(含顯示燈),馬達過載信號須與自動撥號器連接。
 
  本系統之操作流程,養殖水槽之養殖用水經由回水管以重力方式流到微粒子過濾機內,先去除水中的有機顆粒;接著流到微生物濾槽之沈澱池,內置有生物濾床,有效地去除溶於水中的有害氨氮等含氮物質;其後流入緩衝槽內,藉由抽水泵浦,將水抽進蛋白質泡沫機及滴濾槽,進一步去除水中的水溶性有機物及二氧化碳;處理後的水回流至原緩衝槽;最後,經另一部抽水浦泵將水抽經氧氣錐做增氧處理,其中部份則流經紫外線殺菌燈作殺菌處理,然後重新流回養殖水槽使用,溶氧監控及溫度控制及自動撥號系統,可進行監控,有異常時造成自動撥號通知。
 
參、室內循環系統在軍曹魚之越冬實驗
 
  96年12月5日,由台灣購入2,000尾海鱺苗,平均體重7公克,每桶放養200尾,共10桶(1噸FRP桶),每桶水溫均設定在24℃,換水率為3%。經3個月的養殖,平均體重達80公克,活存率為96%。死亡因跳出池外,後來在降低水位即可避免之,海鱺循環水分段養殖越冬模式之開發,魚群活存率高達96%以上,同時利用太陽能之加熱,達到水溫後,將電源切斷,因此,利用綠能結合,可減低能源之消耗,減低碳使用量。
 
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肆、循環水與漁村未來建設發展規劃
 
  海南省農漁村建設,未來可以循環水養殖作為漁村建設發展方向之一,探討以室內循環水養殖作為漁村新經濟之發展方向,循環水室內養殖,除可提供無污染安全之海鮮,並可保持環境潔淨,作為海洋觀光休閒漁場,改造漁村新風貌,而落實循環水養殖技術有下幾項之建議:
 
一、制定完善發展規劃
 
  室內循環海水養殖高新技術,養殖硬體設備、軟體控制技術及綠能技術之結合,應結合各部門專業進行系統之整合,制定完善之發展規劃,因此建議成立專門的產業發展協調指導小組,同時聘請國內、外專家學者,作為技術顧問及諮詢,輔導企業進行投資與整合,促進產業的跨越式發展。
 
二、設立循環水養殖技術與產業發展專項研究計劃
 
  室內循環水高新養殖技術將成為未來海水養殖業發展主流,該技術的成熟和產業化,將從根本上改變傳統海水養殖業的資源消耗及環境破壞的負面印象,因此,設立產業發展專項計劃,促進循環水養殖技術和設備的產業化,重點推動關鍵技術,擁有自主知識產權的設備和技術的發展,尤其循環水之設備及各項自動化設計更關係養殖成敗。
 
三、建立循環水養殖工程研究中心

  循環水建立技術整合研究中心,以現有之技術和基礎的企業和重點實驗室為依據,逐步建立循環水養殖工程技術中心,建設省內循環水養殖技術和產業的研發和示範基地,以研發新技術及新產品等帶動中心發展,逐步建立、規模化養殖生產、國際交流等完整的循環水養殖工程技術創新平台。
四、加強以企業為主體的產學研發合作
 
  加強企業與學校之產學合作,由企業化之經營精神及學校研發合作,促進產業的發展,同時循環水軟體設計,如水質之監控、自動餵食與自動撥號等技術,是學校研究突破之目標。
五、促進產業集群發展
 
  海水工廠化養殖和育苗產業的發展,結合循環水養殖技術的技術特點,建議以正在規劃的海水種苗產業基地建設規劃為基礎,聯合科研技術力量,結合純氧、自動監控、自動海水純淨、自動監測與自動投餵等企業,形成工廠化循環水處理裝備制造的完整配套。
 
 
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