MBBR生物濾過が砂漠RASを強化：ゴビ川でトラウトとチョウザメを育て、82,600人民元の利益と60％の水を節約

甘粛省ミンチン県の降雨量は年間わずか 110 mm - ですが、そこの温室ではニジマスとチョウザメが 6 か月で市場の体重まで成長し、2 つの 126 m3 水槽から 82,600 元の利益が得られました。これを可能にした技術は、都市排水や産業排水の処理に使用されているのと同じ MBBR 生物ろ過です。

再循環水産養殖システム (RAS) は、継続的に処理された水の閉ループ内で魚を高密度に保持します。 RAS の心臓部は、魚が排泄する有毒なアンモニアを無害な硝酸塩に変換するバイオフィルターです。紅旗溝現代スマート農業デモンストレーションパークのこのケーススタディは、MBBR の中核となる強みである-高効率硝化、-衝撃-耐衝撃性、安定した生物膜維持-が廃水処理と同様に水産養殖においても価値があり、実証済みの自治体技術が高価値-農業用途に直接応用されることを実証しています。

なぜ水産養殖で MBBR を使用するのか?

RAS では、バイオフィルターが最も重要なコンポーネントです - 有毒なアンモニアを硝酸塩に変換する硝化細菌が収容されています。バイオフィルターが故障すると、アンモニアが急増し、魚は数時間以内に死んでしまいます。 MBBR テクノロジーは、次の 5 つの特徴により、この任務に独特に適しています。

• 高い体積硝化率。MBBR 担体上の保護されたバイオフィルムは高密度の硝化細菌集団をサポートするため、小型のリアクターで大量の魚を処理できます。
• -バイオフィルムの厚さを自己調節します。キャリアの乱流運動により余分なバイオフィルムが自然に剪断され、固定床システムを悩ませる目詰まりが防止されます。-
• 温度変動に対する耐性。バイオフィルム構造は、温室環境で一般的な温度衝撃から細菌を保護します。
• 逆洗の必要がありません。砂濾過器や固定床バイオ濾過器とは異なり、MBBR システムは定期的な逆洗を必要としません。-これは遠隔地では決定的な利点です。
• コンパクトな設置面積。高比表面積の担体は、最小限のスペースで最大限の処理を実現し、温室と設備のコストを削減します。

砂漠RASシステム

このシステムは、MBBR バイオフィルターを中核として、ミンチン県の紅旗区現代スマート農業デモンストレーションパークで構築されました。ゴビの厳しい気候と技術サポートの不足に耐えられるよう、あらゆる設計上の決定が行われました。

• 温室：スチール-フレームに二重層プラスチック フィルムを貼り付けたもので、断熱性と通気性を高め、砂漠の極端な温度変化を緩和します。
• タンク:亜鉛メッキ鋼製フレームと防水キャンバス、直径 10 m × 深さ 1.6 m、約各126立方メートル、円錐形の底部と二重排水により固形物を完全に除去します。
• 再循環ループ:タンク出口→サンプ→マイクロスクリーンフィルター→MBBRバイオフィルター→UV消毒→酸素添加→タンクに戻る。
• エアレーション:ルーツブロワーによって供給されるナノ-ディフューザー ディスク、目標溶存酸素（DO）以上6mg/L.
• 水交換：毎日の補給水は総量の約 10% で、蒸発とパージの損失をカバーします。

半年後の生産実績

約 6 か月の養殖後、両方の種が市場重量に達し、わずか 252 m3 の総水量から合わせて 82,600 RMB の利益が得られました。表 1 は、生産と経済分析をまとめたものです。

表 1: ニジマスとチョウザメの生産量と経済分析。生産コストは 22 ～ 24 RMB/kg で、利益率は約 55% でした。

成長曲線は、相補的な温度性能を明らかにしました。 5月から6月にかけて、両種は同様に成長しました。 7月から8月にかけて、チョウザメはより高い温度でマスを上回りました。 9 月から 11 月にかけて気温が低下すると、トラウトは大幅に回復しました。全サイクルを通じて、チョウザメはわずかに高い総増体量（1 匹あたり 632 g 対 . 504 g）を達成し、2 種の混合により養殖場は温室の季節温度範囲全体を活用することができました。-

水質管理: MBBR の利点

水質目標は厳格でした: 上記の DO6mg/L、以下NH3-N0.5mg/L、以下NO2-N0.1mg/L、pH 6.5 ～ 8.0。高密度 RAS 内でアンモニアと亜硝酸塩をこれらのしきい値以下に維持するのは 24 時間の仕事であり、MBBR バイオフィルターはオペレーターの最小限の注意でそれを達成できる要でした。-

• 急速なアンモニア酸化。高表面積の担体は、魚が生成するのと同じ速さでアンモニアを酸化する高密度の AOB/NOB バイオフィルムをサポートし、ピーク給餌時でも NH3-N と NO2-N を安全な範囲内に十分に保ちます。
• 変動負荷下でも安定した性能。バイオ フィルムの EPS マトリックスは細菌を摂食サイクルのショックから保護したため、飼料添加によるアンモニアのスパイクがシステム全体に伝播することはありませんでした。{0}
• メンテナンスが少なくて済みます。逆洗は必要ありませんでした。-これは、技術サポートや交換部品が不足している遠隔地の砂漠の場所にとって、重大な利点です。

経済的および環境的利点

経済学には説得力があります。納品されたシステム82,600人民元の利益合計水量 252 m3 の 2 つのタンクからの生産コストは 22 ～ 24 RMB/kg、利益率は約55%。同様に重要なのは環境パフォーマンスであり、これが砂漠の水産養殖を防御可能にするものです。

• 60%以上の節水従来の池での養殖との比較-は、年間降水量がわずか 110 mm の地域で決定的です。
• -ほぼゼロの放電。固形廃棄物は収集および除去され、水は閉ループで継続的に処理および再利用されます。
• 蒸発損失が減少します。温室は開放池に比べて蒸発を削減し、希少な水をさらに節約します。

水産養殖における MBBR の重要なポイント

• MBBR 生物濾過は砂漠の水産養殖を可能にします。バイオフィルターのおかげで、水が不足し、夏が極端な場所でも、閉ループの魚の養殖が可能になります。{0}
• 同じ MBBR テクノロジーが RAS に直接転送されます。アンモニア酸化の生物学的プロセスは廃水処理と同じであるため、実績のある自治体のキャリアと設計方法が最小限の適応で適用されます。
• 遠隔施設は、メンテナンスの手間がかからない設計によりメリットが得られます。{0}MBBR の-逆洗のない自己調整型の性質は、技術サポートが限られている場合には非常に重要です。{1}
• RAS市場は急速に成長しています。バイオセキュリティと気候回復力を求めて水産養殖が屋内に移行するにつれ、生物濾過の需要も増加しており、{0}MBBR サプライヤーにとって隣接する重要な市場機会となっています。

結論

このゴビ砂漠のケーススタディは、MBBR- ベースの RAS が世界で最も厳しい環境の 1 つで高価値の魚をうまく生産できることを示しています。- 6 か月の 1 サイクルで 82,600 人民元の利益が得られ、60% 以上の節水とほぼゼロの排水を組み合わせることで、この技術の説得力のある根拠となります。- MBBR サプライヤーにとって、水産養殖は自然の延長です -。生物学的濾過の要件は廃水処理の要件と基本的に同じであり、市場は急速に屋内に移行しています。

この記事は、論文「乾燥砂漠地域におけるニジマスとチョウザメのための温室{0}ベースの陸上循環タンク循環水産養殖の主要技術」(Yang Shujun et al., 2026) に基づいています。参照されている成長図は、元の出版物で入手できます。