集中循環型養殖の新しいモデル
1.はじめに:
循環水産養殖システム (RAS) の最新モデルは、水処理装置による水産養殖排水の浄化と再利用を特徴としています。これは、動物学、機械工学、環境工学、コンピュータ制御技術、土木工学の原理を統合した学際的なシステムです。この革新的な形態の集中的な水産養殖は、先進技術と持続可能な実践の融合を表しています。
2.開発概要：
外国におけるRASの台頭
工場ベースの循環水産養殖の概念は、1960 年代にヨーロッパ先進国で生まれました。{0}その基礎技術は、内陸海洋水族館、インテリジェント水族館システム、魚の養殖モデルを通る高密度の-流れ-から生まれました。
RAS の開発は、産業化以前、工場ベース、産業化された水産養殖という 3 つの主要な段階を経て進歩してきました。-今日、多くのシステムは、機械化、自動化、情報化、インテリジェントな管理、現代の科学的漁業管理への移行を示しています。
EU 水枠組み指令の実施により、RAS はヨーロッパおよびアメリカのいくつかの国で国家政策の優先事項となっており、水産養殖産業の持続可能な発展における重要な焦点となっています。
ヨーロッパの技術的特徴と種の多様性
ヨーロッパにおける初期の RAS 開発の先駆者となったのは、オランダとデンマーク、主にアフリカナマズ、マス、ウナギなどの淡水種に焦点を当てています。
♢オランダの RAS システム: 通常は屋内の閉ループで、アフリカのナマズとウナギの生産に最適化されています。{0}
♢デンマークの RAS システム: -主にマスの養殖に使用される半密閉屋外システム。
RAS テクノロジーの進化と産業界や政府からの注目の高まりにより、養殖種の多様性大幅に拡大しました。現在、RAS で栽培されている一般的な種には次のものがあります。
アトランティック サーモン、ティラピア、ウナギ、マス、ターボット、アフリカナマズ、オヒョウ、エビ - は合計 12 種類以上。
導入規模と産業統合
2014 年の時点で、以上360 RAS- ベースの水産養殖施設全域で確立されていた米国とヨーロッパ。このうち、ノルウェーとカナダRAS の世界的リーダーとして認められています。サケの養殖.
1985 年から 2000 年にかけて、ヨーロッパの典型的な養殖場のサケ稚魚生産能力 (バイオマスの観点から) は約 1 倍増加しました。20回。スコットランドではサーモンフライの生産1996年から2006年にかけて倍増を超える年間生産量に達します。サケの稚魚15万匹.
大規模な多国籍水産養殖会社北西ヨーロッパ、カナダ、チリ中小企業を継続的に買収し、専門化された垂直統合グループ。たとえば、スコットランド、ノルウェー、オランダ今は説明します85%以上世界のサケ生産量のうち。
産業の成熟度と代表的な企業
ヨーロッパでは、苗生産やフルサイクル農業にクローズド RAS テクノロジーを採用する企業が増えています。{0}代表的な企業としては以下のようなものがあります。
♢ブルーウォーターカレイ養殖場（イギリス）
♢フランスターボ社（フランス）
♢Ecomares Marifarm GmbH（ドイツ）
これらの企業は専門化と大規模開発に向けて移行しており、以下をカバーする包括的な産業チェーンを徐々に形成しています。{0}
機器製造→システムインテグレーション→商用展開。
この産業の進化は、循環型養殖を世界的に普及させるための強固な基盤を築きました。持続可能、ハイテク、効率的魚の養殖モデル。
海外循環型養殖システム（RAS）設備開発の現状
1.高度なRAS装置を実現する強固な産業基盤
諸外国は、高度に発達した産業インフラを利用して、循環型養殖システム（RAS）の主要機器の研究開発において大幅な進歩を遂げてきました。これらの国の中核的農業施設のパフォーマンスと信頼性は世界最高レベルにあり、完全なプロセス自動化と効率的なシステム統合をサポートしています。-
2.国際的な大手RAS機器メーカー
いくつかの世界的企業が RAS 施設製造の最前線に立っており、それぞれが水産養殖生産チェーン内のさまざまなコンポーネントに焦点を当てています。
♢AKVAグループ（ノルウェー）：
魚の繁殖、成長、収穫、加工を含む-のライフサイクル全体に対応した完全な水産養殖設備の開発と生産、および大型の海洋養殖船の開発と生産を専門としています。-
♢VAKI Aquaculture Systems (アイスランド):
魚用ポンプ、選別機、自動給餌機など、養殖場運営をサポートする機器に注力しています。
♢ハイドロテック（スウェーデン）：
RAS セットアップ内での水の浄化と固形廃棄物の除去に重要な、高品質の-マイクロスクリーン ドラム フィルタ-を製造することで知られています。
3. 世界最前線のインテリジェント供給システム
自動給餌技術の分野では、いくつかの企業が給餌効率を向上させ、無駄を削減する国際的に最先端のシステムを開発しました。
♢Fishtalk-AKVA グループ（ノルウェー）による管理:
データ監視、給餌戦略の最適化、環境センシングを統合したスマートな給餌管理プラットフォーム。
♢ETI 社 (米国) のフィードマスター:
精密養殖に特化した先進の給餌制御システム。
♢ArvoTec（フィンランド）が開発した給餌ロボット：
これらのロボットにより、種に応じた自動化されたプログラム可能な給餌が可能になり、精度と労働効率が向上します。{0}
魚類、エビ、藻類、貝類、ナマコを対象とした多様なRASモデルの開発
中国はすでに、魚やエビの養殖のための成熟した拡張可能な RAS 技術と設備システムを確立しています。
さらに、微細藻類、貝類、ナマコの工場養殖において重要な研究と産業実践が行われています。
- 単細胞藻類の培養、貝類やナマコの苗生産など、成熟した RAS 技術システムが開発されています。
- の中国科学院海洋研究所は、Haematococcus pluvialis の大規模培養用のクローズドループ管状フォトバイオリアクターを開発しました。{{0}また、この藻類からアスタキサンチンを抽出するための完全なプロセス システムを確立しました。
- 中国華東科学技術大学を採用しました。従属栄養-希釈-光誘発連続栽培プロセス「工場規模のクロレラの高密度培養を目的としたもので、従来の光独立栄養法に見られる細胞密度の低さ、増殖速度の低下、生産性の低さ、収穫コストの高さ、製品の品質の一貫性のなさなどの問題に対処します。
貝類・ナマコ苗生産の場合：
- テクノロジーは比較的成熟しており、大規模に適用されています。
- しかし、業界では依然として主にフロースルー工場農業モデルが採用されており、機械化と自動化のレベルは低いです。{0}
- 施設の近代化と農業モデルのアップグレードの点で、改善の余地はまだかなり残っています。
循環型養殖システム（RAS）業界における国際問題
1.高い建設コストとエネルギー消費がRASモデルの大きな課題
関連調査によると、工場ベースの水産養殖システムは、従来の養殖モデルと比較して、より多くのエネルギー（電力と燃料）を消費し、建設コストが高くなります。{0}これらの要因は、RAS の持続可能な発展にとって最大の課題となっています。 RAS は水と土地の使用量を大幅に削減する集中的な生産システムを採用していますが、エネルギー消費量が多いため運用コストが増加し、化石燃料の使用に伴う環境およびエネルギーへの潜在的な影響の一因となります。
経済性と環境の持続可能性の両方を達成するには、水の使用、廃棄物の排出、エネルギー消費、生産効率のバランスをとることが不可欠です。
したがって、RAS 施設における省エネと排出削減-技術の研究と、グリーンで効率的な新しい技術や機器の開発は、RAS 業界の将来の発展にとって重要な重点分野となります。
2.病気の問題がRASの健全な発達を妨げる
病気の発生は、工場ベースの水産養殖の健全な発展に影響を与える最も重要な要因の 1 つです。{0}}伝染性サケ貧血 (ISA) は、ISA ウイルスによって引き起こされ、重篤なウイルス性疾患です。その影響により、2009 年から 2010 年にかけてチリのタイセイヨウサケの生産量は急激に減少しました。世界のサケ養殖におけるもう 1 つの主要な病気は、冷水細菌フラボバクテリウム サイクロフィラムによって引き起こされるニジマス稚魚症候群 (RTFS) です。-
このグラム陰性菌は、感染したニジマスの脾臓、肝臓、腎臓に壊死を引き起こし、食欲不振や異常な遊泳行動を引き起こします。-この病気はサケの稚魚の死亡率を高め、毎年多大な損失をもたらします。
エビの養殖では、病気の問題は魚に影響を与える問題よりもさらに深刻です。エビの一般的な病気には、白点病 (WSD)、黄頭病 (YHD) などが含まれます。これらの病気は引き続き RAS エビ養殖業界を悩ませており、その健全な発展に対する大きな障壁となっています。
展望: 効率的、インテリジェント、正確な水産養殖に向けて
効率的、インテリジェント、精密な養殖は、中国の水産養殖産業の将来のグリーンな発展にとって重要な方向性を表しています。この進化には、養殖種の生物学的特性に従って設計された循環水産養殖システム（RAS）と統合された、水産養殖IoT、インテリジェント制御システム、ビッグデータ技術、ロボット工学、スマート機器の研究開発におけるブレークスルーが含まれます。
これらの進歩を総合して、陸上{0}}の工場-スタイルの「無人」インテリジェント養殖場を構築することを目指しています。
家庭用水質監視センサー、インテリジェント情報処理、IoT プラットフォームの急速な進歩により、工場ベースの水産養殖におけるインテリジェント テクノロジーの適用がますます実現可能になってきています。{0}ただし、真のインテリジェントな水産養殖は、最初に以下を徹底的に研究し理解することによってのみ実現できることを強調しなければなりません。
- 養殖種の生理学的状態と行動特性。
- 彼らの成長パターンとエネルギー予算。
- 農業プロセスにおける水質の動態。
- そして環境規制のメカニズム。
この基盤の上にのみ、IoT{0}} ベースのビッグデータの収集と分析を効果的に統合して、養殖生物の健康監視と評価、養殖プロセス管理、水質管理、設備の運用を組み合わせた水産養殖専門家管理システムを構築できます。{1}これはスマート水産養殖の目標を達成するために不可欠です。