水産養殖における円形タンク RAS の応用
0. はじめに
水産養殖産業は国家経済成長にとって重要な分野です。しかし、より大きな経済的利益を求めて規模が拡大し続ける一方で、環境汚染、水資源の浪費、技術更新の遅れなど、多くの課題に直面しています。したがって、循環タンク再循環水産養殖システム (RAS) 技術の導入は特に重要です。この技術は、水資源リサイクルのニーズを効果的に満たし、その環境上の利点を活用して、伝統的な養殖方法の顕著な問題の解決に役立ち、それによって水産養殖産業の持続可能な発展を促進します。
1. 循環タンクRASの原理とメリット
1.1 技術原則
円形タンク RAS は、円形タンクの構造的特徴と水の循環および浄化システムを組み合わせた、最新の環境に優しい水産養殖技術です。養殖水を閉ループ システムに導入し、一定の流れの状態に保ちます。-この水は複数の処理段階を経て、水リサイクルのニーズを満たすだけでなく、養殖環境も最適化されます。
システムの稼働中、養殖水はまず濾過システムを使用して前処理され、物理的または化学的方法により浮遊物質や有機物などの不純物が除去されます。{0}予備濾過された水は沈殿タンクに入り、そこで大きな粒子や浮遊物質が重力によってさらに沈降し、水を浄化します。その後、水は酸化池に流れ込み、微生物の分解を利用して有害物質を分解し、溶存酸素（DO）含有量を増加させ、養殖種に適した環境を作り出します。
従来の水産養殖と比較して、円形タンク RAS の適用は、水の無駄と環境汚染の問題に効果的に対処し、養殖環境の制御を強化し、生物が健全な環境で繁栄できるようにし、水産養殖の効率と品質を包括的に向上させます。
1.2 技術的な利点
(1) 効率的な水質管理: 水の流れがタンクの壁に沿って渦を形成し、残留飼料と糞便が自動的に濃縮され、中央の排水管から排出されます。これにより、汚染物質の底への蓄積が防止され、水質汚染のリスクが軽減されます。再循環浄化システムと組み合わせることで、水の安定性と制御性が向上します。
(2) 高密度農業に適しています-: 循環する水流により酸素が均一に拡散します。底部エアレーションまたはジェット酸素添加装置と組み合わせることで、溶存酸素レベルを最適なレベルに維持できます。このシステムは従来の池と比較して高密度養殖に適しており、水の単位体積あたりの収量が増加します。{3}}
(3) 環境に優しい資源利用: 円形タンク RAS はシステムを通じて水をリサイクルおよび再利用し、従来の方法と比較して 80% 以上の節水率を達成します。さらに、農業中に発生する汚染物質を収集して貴重な有機肥料に変換することができるため、直接排出による水域汚染のリスクを回避できます。
2. 循環タンク RAS の重要な技術的側面
2.1 水質管理技術
効率的な水質管理が最大の利点です。水循環システムは非常に重要であり、高効率ポンプを使用して 24 時間以内に 3 回以上の完全な水サイクルを実現し、浮遊物質を除去する機械濾過と組み合わせています。-さらに、生物濾過のために硝化細菌を追加したり、毒素を吸着するために活性炭を使用したりすると、アンモニア態窒素、pH、DO などの重要なパラメーターを適切な範囲内に維持するのに役立ちます。
(1) -リアルタイム監視: リアルタイムのデータ収集のためにタンクの周囲に監視機器（pH メーター、DO センサー、温度センサー）を設置します。-センサーは定期的に校正し、中央制御システムに接続する必要があります。パラメータが事前設定値を超えた場合、システムはアラートを送信する必要があります。
(2) 水の循環と濾過: 設計仕様に従って高効率ポンプを設置します。-機械式フィルタは適切な精度のものを使用し、定期的に洗浄・交換してください。バイオフィルターと組み合わせ、硝化バクテリアを加えて有機物の分解を促進します。
(3) 溶存酸素制御: タンク底部に酸素添加装置 (微孔性ディフューザー、酸素発生装置など) を設置し、最適なガス流量と DO レベルを維持するためにその動作パラメータを校正します。
(4) 温度調整: 水温を安定した範囲 (例: 22 ～ 26 度) に維持するためにヒーターまたはチラーを設置します。温度センサーを定期的に校正し、温度制御装置を使用して必要に応じて水を調整します。
2.2 給餌管理技術
2.2.1 飼料の配合
バランスのとれた食事を確保するために、さまざまな成長段階における種の栄養要件に基づいて飼料を配合します。たとえば、成バスの場合、飼料の粗タンパク質は 40 ～ 45%、脂肪は 10 ～ 12% にする必要があります。魚粉、大豆粕、トウモロコシ、魚油、大豆油などの高品質の原材料を使用してください。-特殊なソフトウェアを使用して科学式を設計します。成分を混合し、種の消費に適したペレットに加工します（たとえば、最大直径が 3 mm を超えない）。品質を確保するために完成した飼料を定期的にテストします。
2.2.2 給餌技術
一日の給餌量は、ストッキングのサイズと成長速度に基づいて決めてください。均等に分配するためにタンクの端に自動給餌器を設置し、バイオマスと成長段階に基づいて給餌量と給餌頻度を科学的に調整します。異常な行動や摂食反応の変化が観察された場合は、すぐに調整してください。
カメラを設置して供給プロセスを監視し、偏在や廃棄などの問題を特定します。摂食行動を定期的に観察することで、微調整の基礎が得られます。-
2.3 成長モニタリング技術
定期的にサンプリングして（たとえば、少なくとも 30 匹の魚）体長と重量を測定します。管理システムにデータを記録し、成長曲線や体重分布図を自動生成します。これにより、成長傾向や健全性を直感的に把握でき、きめ細かな管理が可能となります。
成長データに基づいて飼料の配合と配給量を調整します。成長率が予想を下回っている場合は、原因を分析し、給餌の頻度、量、配合量を制御するための効果的な対策を講じます。
2.4 疾病の予防および制御技術
大量死亡を防ぐには、家畜の健康状態に基づいて疾病管理戦略を適用します。
環境、魚の健康、水質の検疫を毎日実施します。顕微鏡や検査キットなどを使用して病原体を早期に検出し、タイムリーな介入を行います。
指示と魚の状態に従って予防処置（抗生物質、抗寄生虫薬など）を使用し、投与量と頻度を厳密に管理してください。-
病気が発生した場合は、影響を受けたユニットを直ちに隔離し、詳細な検査を通じて原因を診断し、蔓延を抑えるために対象を絞った治療（水循環の調整、特定の治療薬の使用など）を実施します。
3. 適用事例
3.1 プロジェクトの概要
地域の「循環タンク RAS + アクアポニックス」プロジェクトでは、約 160 m3 の養殖水を備えています。そのうち 110 m3 が垂直水耕野菜エリア用、65 m3 が基質の植え付け用、25 m3 が集中水処理用です。従来の方法と比較して、このモデルには設置面積が小さく、柔軟な設置が可能、強力な自浄能力などの利点があり、水質リスクを軽減しながら魚に優れた環境を提供します。{6}}
3.2 プロジェクトにおける具体的な用途
(1) 水管理: 循環水は大きな廃棄粒子を収集し、沈殿させます。マイクロスクリーンフィルターはこれらの固形物を除去します。-ろ過された水はバイオフィルターに入り、そこで培地上の硝化バクテリアがアンモニアと亜硝酸塩を硝酸塩に変換して植物に吸収させます。浄化された水は水槽に戻され、一部は野菜の水耕栽培に使用され、一部は円形水槽に戻る前に消毒されます。-
(2) 給餌管理: 正確な給餌制御を実装します。たとえば、魚の体長が約 3 cm の場合、1 日の餌の量は体重の 8 ～ 10% です。 5 ～ 6 cm では、5 ～ 6% に低下します。成長段階に応じて頻度を調整します。毎回の給餌後に給餌反応を観察します。 10％以上残っている場合は、次の給餌量を10％減らします。
(3) 成長モニタリング: 密度制御のために成長率に焦点を当てます。 20日ごとにサンプルを採取し、重量を測定します。成長が遅い場合は水質を確認するか、飼料配合を調整してください。最初に適切な数をストックし、サイズ基準が満たされたときに在庫を分割することで密度を制御し、問題が過密になるのを防ぎます。
(4) 病気の予防：毎日の池の点検と環境管理を実施します。監視プラットフォームを使用して、魚の状態（異常な色、浮上など）および水の外観（泡、濃い色など）を観察します。この情報を目的を絞った予防と治療に活用してください。
3.3 申請結果
「円形タンク + 温室」モデルが最適化されました。魚の排水はマイクロスクリーンによって固体-液体分離されます。-分離された固体は発酵して野菜用の有機肥料になります。ろ過された水は温室に入り、そこでアンモニアと亜硝酸塩が植物によって吸収および浄化されてから、再循環されます。
このプロジェクトでは、汚染されていないセロリを年間 250,000 kg (7 回収穫)、環境に優しい環境に優しいバスを 35,000 kg (2 回収穫) という大幅な生産量を達成しました。-伝統的な野菜栽培と比較して、年間利益は約 50,000 ドル増加しました (30% 増加)。これにより、100 人以上の地元農家に再雇用の機会が生まれ、平均年収が約 1,100 ドル増加しました。環境汚染や水の無駄の問題も解決しました。
陸上の円形タンクと稲作の統合も実施されました。{0}アンモニアと亜硝酸塩を豊富に含む養殖排水は、栄養豊富な灌漑として水田に送られ、米の成長を促進します。-野菜は冬に栽培され、排水からの栄養素を年間を通じて効率的に利用できるため、この技術の効率性、高収量、環境上の利点が強調されます。-
4. 結論
要約すると、水産養殖における循環タンク RAS の適用は、循環タンク構造と再循環浄化システムの利点を組み合わせて活用し、汚染物質の沈着を軽減し、水源での水質リスクを制御します。技術仕様に基づいて放流密度を管理し、良好な水生環境を作り出し、効率的な水循環システムを確立することで、水資源を最大限に活用することができます。これにより、水産養殖産業の経済的利益と環境的利益の両方を高めるという二重の目的が達成されます。