재순환 양식 시스템(RAS) 및 양식 방법
중요한 경제 활동인 양식업은 전 세계적으로 광범위한 관심과 발전을 불러일으켰습니다. 농업 규모가 지속적으로 확대되고 기술이 발전함에 따라 농업 과정에서 발생하는 오염 문제가 점점 더 중요해지고 있습니다. 효율적이고 친환경적이며 지속 가능한 양식 방법인 순환 양식 시스템(RAS)이 양식 분야의 핵심 기술로 떠오르고 있습니다. 그러므로 수산업의 건전하고 안정적인 발전을 도모하기 위해서는 RAS와 그 영농방법을 분석하고 연구하는 것이 필요하다.
1. RAS의 기본원리 및 구축과정
1.1 기본 원칙
순환 양식 시스템(RAS)은 양식 과정에서 물을 재사용하는 시스템을 의미합니다. 기본 원리는 폐수를 물리적, 생물학적, 화학적 공정을 통해 재사용에 적합한 물로 처리하는 것입니다. 이 접근법은 양식 중 폐수 배출을 최소화하면서 천연 수자원에 대한 의존도를 줄입니다.
1.2 RAS 구축
1.2.1 시스템 설계
RAS를 설계하려면 여러 요소를 고려해야 합니다. 먼저, 농장 규모와 재배 품종을 결정하여 시스템 용량 및 처리 능력 설계의 기초를 마련합니다. 둘째, 수원과 수질상태를 파악하여 적절한 수처리를 실시하고 정기적인 모니터링과 분석을 통해 RAS를 조정하고 최적화한다. 탱크, 필터 탱크, 바이오 필터, 물 펌프, 산소 공급 장비 및 자동 제어 시스템을 포함하여 농장 규모 및 종을 기반으로 시스템 구성 요소 및 레이아웃을 결정합니다. 탱크 설계 시 모양, 크기, 깊이 등의 요소를 고려하고 원활한 내부 디자인을 사용하여 물 흐름을 개선하고 수질 오염 위험을 줄입니다. 필터 탱크는 적절한 필터 매체를 선택해야 하는 반면, 바이오필터는 크기, 재료 및 바이오{5}}매체 충전을 고려해야 합니다. 마지막으로 RAS의 정상적인 작동을 보장하기 위해 적합한 물 펌프와 산소화 장비를 선택합니다. 전체 설계 과정에서는 효율성, 신뢰성, 에너지 절약, 물 절약 등의 요소를 종합적으로 고려해야 합니다.
1.2.2 시설 건설
시설공사는 설계계획에 따라 실시한다. 먼저, 탱크를 굴착하고 건설하여 탱크의 깊이, 너비, 길이가 적절한지 확인하고 설계 요구 사항을 준수하는지 확인합니다. 동시에 누출로 인해 수질이 영향을 받지 않도록 탱크에 누출 방지 처리를 적용합니다.- 둘째, 필터탱크와 바이오필터를 설치 및 시공한다. 이는 일반적으로 충분한 강도와 내구성을 보장하기 위해 콘크리트 또는 플라스틱 재료를 사용하여 제작됩니다. 구조는 필터 탱크용 필터 매체 선택, 바이오 필터의 매체 충전재 선택 및 배열과 같은 설계 요구 사항을 따라야 합니다. 워터 펌프 및 산소화 장비를 설치하려면 적절한 장치를 선택하고 설계 사양에 따라 설치 및 시운전하십시오. 펌프 위치는 시스템에 적절한 물 흐름을 보장하기 위해 물 흐름 방향과 펌프 출력을 고려해야 합니다. 산소화 장비는 일반적으로 공기 송풍기를 통해 물에 공기를 주입하여 용존 산소(DO) 수준을 높입니다. 또한, 공사 중에는 시설물 보호 및 유지관리 조치를 실시합니다. 예를 들어 탱크 주위에 적절한 난간과 경고 표시를 설치하여 인력과 시설의 안전을 보장합니다. 시설의 사용 및 유지관리 시에는 여과탱크의 주기적인 청소, 여과재의 교체 등 정기적인 점검 및 유지관리를 실시하여 안정적인 시스템 운영 및 수질을 확보하십시오.
1.2.3 파이프라인 설치
RAS 건설에서는 급배수관 설치가 매우 중요합니다. 물 공급 파이프라인은 수질이 양식 요구 사항을 충족할 수 있도록 여과 및 처리가 필요합니다. 일반적으로 공급 라인은 중력에 의해 RAS로 유입될 수 있도록 더 높은 고도에 설치되며, 물 공급을 조절하고 제어하기 위해 유속과 수압도 고려합니다. 배수관은 농장에서 처리된 물을 배출하며 환경 오염을 방지하기 위해 폐수를 적절한 위치로 배출해야 합니다. 일반적으로 배수관은 중력배출을 위해 낮은 고도에 설치됩니다. 배수 시스템 설계 및 건설에서는 환경 영향을 최소화하기 위해 폐수 처리도 다루어야 합니다. 파이프라인을 설치하는 동안 적절한 파이프 재료와 직경을 선택하고 연결이 안전하고 신뢰할 수 있는지 확인하여 누출과 손상을 방지하십시오. 또한 방해받지 않는 흐름과 유지 관리의 용이성을 보장하기 위해 배관 레이아웃과 접근을 고려하십시오. 설치 후 파이프라인을 테스트하고 검사하여 품질과 안전성을 보장합니다.
1.2.4 시스템 테스트
완료되면 시스템의 정상적인 작동을 보장하기 위해 테스트와 시운전이 필요합니다. 테스트에는 수질 감지, 유속 테스트 등이 포함됩니다. RAS의 경우 수질은 물고기의 성장과 건강에 직접적인 영향을 미칩니다. 테스트 중에 정기적인 수질 모니터링 및 분석을 수행하여 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오. 일반적인 수질 매개변수에는 온도, pH, 용존 산소(DO), 암모니아성 질소, 아질산염 및 질산염이 포함됩니다. 시스템이 양식 요구 사항을 충족하는지 확인하고 추가 조정 및 최적화를 위한 실제 유량을 결정하려면 유량 테스트가 필요합니다. 운영 효율성을 최적화하려면 시스템 디버깅도 필요합니다. 디버깅에는 시스템 안정성과 신뢰성을 보장하기 위해 탱크, 필터 탱크 및 바이오 필터와 같은 다양한 구성 요소를 조정하는 작업이 포함됩니다.
2. RAS 재배방법
2.1 리빙필터/바이오필터 방식(식물 및 유기체 이용)
리빙 필터(Living Filter) 방식은{0}}식물과 생물을 이용해 폐수를 정화하는 친환경 기술입니다. 자연적인 생물학적 순환과 분해 과정을 활용합니다. 폐수는 여과조를 통과하면서 유기물, 암모니아성 질소 등이 분해, 변형, 흡수되어 물을 정화합니다. 전통적인 화학적 정화 방법에 비해 이 방법은 환경친화적이고 건강하며, 농업 효율성을 높이고, 에너지와 운영 비용을 절약할 수 있습니다. 이 방법에서는 여과조 내의 식물과 생물이 중요한 역할을 합니다. 식물은 광합성을 통해 유해물질을 흡수하는 동시에 산소를 방출하여 필터를 통해 유기체에 필요한 산소를 공급합니다. 살아있는 유기체는 신진 대사와 성장을 위해 암모니아 질소와 같은 물질을 활용하고 폐수에서 유기물을 분해 및 변환하는 동시에 식물이 흡수하고 사용할 수 있는 이산화탄소 및 기타 폐기물을 생성하여 순환을 형성합니다. 참고: Living Filter 방법을 사용하려면 실제 조건에 따라 적절한 식물과 유기체를 선택해야 합니다. 다양한 식물과 유기체는 수처리에 다양한 영향을 미칩니다. 폐수의 특성과 처리 요구 사항에 따라 적합한 종을 선택해야 합니다. 동시에, 필터 속 유기체는 건강한 성장을 보장하기 위해 적절한 먹이와 관리가 필요하므로 정화 효율성이 향상됩니다.
2.2 바이오필터법(미생물)
바이오필터 방식은 RAS의 일반적인 폐수 처리 방식입니다. 이는 유해한 암모니아성 질소와 아질산염을 무독성 질산염으로 전환시키는 질산화 박테리아(Nitrosomonas, Nitrobacter)와 같은 대량의 미생물을 수용하는 바이오필터를 구축합니다. 필터에서 물은 일련의 필터 매체(예: 모래, 자갈, 플라스틱 바이오{5}}볼)를 통과하며, 이는 광범위한 표면적과 영양분을 제공하여 미생물 군집과 성장을 촉진합니다. 일정 기간의 운영 및 생물학적 활동 후에 미생물 개체수가 증가하고 수질이 점차 개선됩니다. 리빙필터(Living Filter) 방식에 비해 바이오필터(Biofilter) 방식은 안정성과 외란 저항성이 더 뛰어납니다. 필터 내에서는 미생물이 빠르게 증식할 수 있기 때문에 물 속의 유해물질을 보다 빠르게 처리할 수 있습니다. 또한 이 방법은 수처리를 위해 많은 양의 식물과 동물을 필요로 하지 않으므로 환경에 미치는 영향을 줄입니다. 그러나 바이오필터에 포함된 미생물의 정상적인 작동과 수중 폐기물의 효과적인 처리를 위해서는 정기적인 유지관리가 필요합니다.
2.3 흐름-/물 재순환 방법
재순환 방식을 통한 흐름-은 수자원을 보존하고 폐기물 배출을 줄이는 지속 가능한 양식 접근 방식입니다. RAS에서는 탱크에서 순환관으로 물을 펌핑하는 동시에 적당량의 산소를 첨가하여 물 속의 유기물을 충분히 분해하고 처리합니다. 이 방법은 폐수 및 방류수 배출을 효과적으로 줄이는 동시에 양식 효율성과 수산물 품질을 향상시킵니다. Flow-재순환 방식은 수조 양식뿐만 아니라 양어장, 새우 양식장 등 다양한 양식장에 적용 가능합니다. 작동 중에는 적절한 시스템 기능을 보장하기 위해 순환 파이프 및 장비의 정기적인 유지 관리 및 청소가 필요합니다.
2.4 정적/저{1}}유량 재순환 방법
정적 재순환 방식은 간단하면서도 효과적인 수처리 접근 방식입니다. 이 방법에서는 배양조를 상층, 중층, 하층으로 구분한다. 물은 수직 수류를 통해 이러한 층 사이를 순환하여 수질을 향상시킵니다. 충분한 산소 용해를 보장하기 위해 산소화 장비를 사용하여 산소를 공급합니다. 물이 상부에서 하부층으로 흐를 때 하부 수층에 산소가 흡수됩니다. 이는 탱크 내 산소 수준을 유지하는 데 도움이 되어 수생태학적 균형에 기여합니다.
순환 양식 시스템은 지속 가능한 농업 접근 방식을 나타냅니다. 물을 재활용하고 재사용함으로써 수자원의 낭비와 오염을 줄여 농업 효율성과 환경 친화성을 모두 높입니다. 앞으로도 지속적인 기술 업그레이드 및 개선, 적용 범위 확장, 건설 및 운영 비용 감소, 새로운 재료 및 장비 개발을 통해 RAS는 더 광범위한 적용 및 홍보를 보게 될 것입니다. 이는 어업의 지속가능한 발전과 수자원 보호에 크게 기여할 것입니다.