7-2 的 超 集 約 式 養 殖 系 統 之 優 點 為 : 零 用 葯 產 能 高 採 收 操 作 容 易 用 水 節 約 用 地 省 等, 而 其 缺 點 則 為 : 投 資 成 本 高 技 術 密 集 ( 見 表 1) 基 本 上, 若 能 善 用 其 優 點 及 缺 點, 超 集 約 式

1 超 集 約 式 養 殖 及 其 用 水 之 處 理 環 保 簡 訊 / 第 21 期 超 集 約 式 養 殖 及 其 用 水 之 處 理 李 中 光, 劉 新 校, 傅 崇 德, 何 鴻 哲, 侯 佳 蕙 超 集 約 式 養 殖 及 其 用 水 之 處 理 萬 能 科 技 大 學 環 境 工 程 系 李 中 光, 劉 新 校, 傅 崇 德, 何 鴻 哲, 侯 佳 蕙 萬 能 科 技 大 學 環 境 工 程 系 32051 桃 園 縣 中 壢 市 水 尾 里 萬 能 路 1 號 32051 Tel: 桃 園 03-4515811-55718, 縣 中 壢 市 水 尾 里 萬 能 Fax: 路 103-4622232, 號 E-mail: anthony@mail.vnu.edu.tw Tel: 03-4515811-55718, Fax: 03-4622232, E-mail: anthony@mail.vnu.edu.tw 7-1 壹 超 集 約 式 養 殖 系 統 隨 著 世 界 人 口 激 增 對 營 養 健 康 要 求 日 高 及 海 洋 漁 獲 日 減 等 因 素, 糧 食 問 題 一 直 是 當 前 人 們 最 困 擾 的 問 題, 而 魚 蝦 貝 類 由 於 具 有 高 蛋 白 及 低 熱 量 ( 含 脂 量 低 於 紅 肉 ) 等 特 性, 因 此 是 理 想 的 食 物 另 外, 因 其 亦 具 有 有 效 生 長 及 低 污 染 的 特 性 ( 長 1 公 斤 肉 ( 濕 重 ) 只 需 低 於 2 公 斤 飼 料 ( 乾 重 ),FCR < 2, 家 禽 家 畜 之 FCR > 6 ), 也 因 此 造 成 人 類 對 養 殖 業 的 依 賴 日 深 而 對 水 產 養 殖 業 之 發 展 而 言, 雖 然 其 具 有 悠 久 之 歷 史, 但 隨 著 時 代 的 進 步, 人 們 對 於 食 物 安 全 及 環 境 品 質 之 要 求 亦 日 益 高 漲, 面 對 此 一 風 潮, 其 亦 須 有 一 些 新 的 思 維 及 作 法 綜 合 來 說, 未 來 水 產 養 殖 業 之 發 展 所 面 臨 的 挑 戰 包 含 兩 方 面, 一 為 確 保 實 現 水 產 養 殖 之 全 部 潛 能, 二 為 生 產 可 為 社 會 各 階 層 接 受 及 取 得 有 營 養 安 全 及 品 質 佳 之 產 品, 而 相 對 的, 未 來 對 水 產 養 殖 人 員 的 挑 戰 則 為 發 展 新 方 法 及 新 設 備, 以 符 合 消 耗 更 少 資 源 ( 空 間 時 間 人 力 水 電 飼 料 等 ), 生 產 更 多 食 物, 且 對 環 境 之 影 響 為 愈 小 之 要 求 面 對 此 一 新 的 水 產 養 殖 思 維 所 發 展 出 來 的 新 方 法 即 是 超 集 約 式 養 殖 系 統, 所 謂 的 超 集 約 式 養 殖 是 針 對 其 養 殖 密 度 而 言, 舉 例 來 說, 對 傳 統 漁 塭 循 環 水 養 殖 漁 塭 及 集 約 養 殖 而 言, 其 養 殖 密 度 分 別 約 為 1-2 2-15 及 15-50 kg 魚 / 噸 水, 但 對 超 集 約 式 養 殖 系 統 來 說, 其 養 殖 密 度 則 可 高 達 > 80 kg 魚 / 噸 水 另 外, 超 集 約 式 養 殖 系 統 是 一 個 密 閉 系 統, 其 循 環 水 之 比 例 大 於 80%, 換 句 話 說, 超 集 約 式 養 殖 的 核 心 概 念 即 是 在 不 增 加 用 水 的 前 提 下, 加 入 各 型 處 理 及 監 測 設 備, 以 提 昇 產 品 品 質 或 產 量 圖 1 及 圖 2 所 示 即 為 設 置 於 萬 能 科 技 大 學 環 境 工 程 系 之 超 集 約 式 鰻 魚 養 殖 系 統, 其 組 成 單 元 包 含 養 殖 池 沉 澱 池 生 物 濾 塔 及 生 態 池 等 設 備 綜 合 言 之, 超 集 約 式 養 殖 系 統 是 將 養 殖 池 同 水 處 理 系 統 相 連 所 形 成 的 封 閉 系 統, 養 殖 水 通 過 水 處 理 系 統 進 行 水 質 淨 化 後 重 新 流 入 養 殖 池, 使 水 質 不 斷 更 新, 以 達 到 節 約 水 資 源 和 減 少 水 體 污 染 的 目

7-2 的 超 集 約 式 養 殖 系 統 之 優 點 為 : 零 用 葯 產 能 高 採 收 操 作 容 易 用 水 節 約 用 地 省 等, 而 其 缺 點 則 為 : 投 資 成 本 高 技 術 密 集 ( 見 表 1) 基 本 上, 若 能 善 用 其 優 點 及 缺 點, 超 集 約 式 養 殖 系 統 的 確 能 達 到 生 產 與 環 保 雙 贏 的 目 標 圖 1 設 置 於 萬 能 科 技 大 學 環 境 工 程 系 之 超 集 約 式 鰻 魚 養 殖 系 統 之 水 處 理 流 程 圖 2

7-3 圖 2.1 設 置 於 萬 能 科 技 大 學 環 境 工 程 系 之 超 集 約 式 鰻 魚 養 殖 系 統 : 養 殖 池 圖 2.2 設 置 於 萬 能 科 技 大 學 環 境 工 程 系 之 超 集 約 式 鰻 魚 養 殖 系 統 : 沉 澱 池 圖 2.3 設 置 於 萬 能 科 技 大 學 環 境 工 程 系 之 超 集 約 式 鰻 魚 養 殖 系 統 : 水 質 監 控 系 統 圖 2.4 設 置 於 萬 能 科 技 大 學 環 境 工 程 系 之 超 集 約 式 鰻 魚 養 殖 系 統 : 水 質 監 控 系 統 圖 2.5 設 置 於 萬 能 科 技 大 學 環 境 工 程 系 之 超 集 約 式 鰻 魚 養 殖 系 統 : 生 態 池 圖 2.6 設 置 於 萬 能 科 技 大 學 環 境 工 程 系 之 超 集 約 式 鰻 魚 養 殖 系 統 : 生 物 濾 塔 3

7-4 表 1. 各 種 水 產 養 殖 系 統 之 優 缺 點 養 殖 方 式 大 面 積 低 密 度 戶 外 藻 水 養 殖 ( 傳 統 方 式 ) 室 內 集 約 式 養 殖 超 集 約 式 循 環 水 養 殖 優 缺 點 1. 操 作 成 本 低 產 量 低 2. 污 染 物 滯 留 池 內, 易 生 病 害 3. 分 級 收 成 操 作 困 難 受 天 候 影 響 大 4. 有 用 藥 問 題 1. 操 作 成 本 高 產 量 高 2. 污 染 物 不 易 去 除 3. 分 級 收 成 操 作 簡 易 受 天 候 影 響 小 4. 用 藥 問 題 嚴 重 1. 操 作 成 本 高 2. 自 動 監 控 管 理 產 量 高 3. 物 理 法 生 物 法 去 除 污 染 物 4. 分 級 收 成 操 作 簡 易, 受 天 候 影 響 小 5. 無 用 藥 問 題 在 設 計 超 集 約 式 養 殖 系 統 時 需 考 量 的 主 要 因 素 有 : 養 殖 密 度 產 量 品 質 循 環 水 比 率 成 本 風 險 系 統 穩 定 性 系 統 可 預 測 性 環 境 因 素 等, 因 此 是 一 相 當 複 雜 之 系 統 另 外, 養 殖 系 統 的 用 水 用 電 量 ( 對 水 電 資 源 的 消 耗 ) 與 廢 水 產 生 量 ( 對 環 境 的 影 響 ) 則 和 養 殖 用 水 之 循 環 比 例 密 切 相 關, 亦 與 各 型 處 理 設 備 之 種 類 及 效 率 直 接 相 關 至 於 水 質 之 控 制 則 是 超 集 約 式 養 殖 系 統 中 最 重 要 之 工 作 項 目, 一 般 來 說, 其 水 質 參 數 大 約 如 下 ( 不 同 魚 種 其 要 求 之 水 質 亦 有 所 不 同 ): 溶 氧 > 6 ppm, 水 溫 24~28,CO 2 < 20 ppm,ph 6 9.5, 總 氮 氮 (TAN) 0.015 5 ppm, 鹼 度 > 20 ppm, NO 2 0.2 5 ppm, NO 3 <1000 ppm 依 上 所 述, 超 集 約 式 養 殖 系 統 在 設 計 與 操 作 上 的 主 要 挑 戰 除 了 運 作 穩 定 及 可 靠 低 成 本 及 對 環 境 影 響 小 之 基 本 要 求 外, 最 重 要 的 是 維 持 適 當 的 水 質, 例 如 適 當 的 溶 氧 量 低 氨 氮 含 量 低 固 體 物 濃 度 低 二 氧 化 碳 濃 度 適 當 的 酸 鹼 度 及 適 當 的 溫 度 等 若 依 照 目 前 超 集 約 式 養 殖 系 統 之 發 展 現 況 來 看, 我 們 大 概 已 知 其 可 作 為 多 種 養 殖 物 的 生 產 工 具, 且 許 多 新 技 術 不 斷 的 被 研 發 出 來, 多 數 亦 被 證 實 是 有 用 的 另 外, 複 合 養 殖 方 式 對 此 系 統 具 有 高 度 發 展 潛 力, 而 添 加 免 疫 激 活 物 抑 菌 劑 與 益 生 菌 則 為 目 前 之 發 展 趨 勢 最 後, 為 使 系 統 之 運 作 更 臻 於 完 善, 系 統 整 合 與 工 程 設 計 仍 應 持 續 研 發 綜 合 而 言, 超 集 約 式 養 殖 系 統 雖 具 有 極 大 之 商 業 化 應 4

7-5 用 潛 能, 但 在 開 發 及 設 計 上 仍 有 許 多 發 展 之 空 間, 因 此 是 一 個 相 當 值 得 投 入 之 研 發 領 域 臺 灣 水 產 養 殖 業 數 十 年 來 發 展 迅 速, 已 為 國 內 重 要 產 業, 但 目 前 此 一 產 業 仍 面 臨 許 多 的 問 題, 如 地 下 水 超 抽 地 層 下 陷 破 壞 水 土 資 源 養 殖 排 放 水 污 染 海 域 對 環 境 不 友 善 藥 物 濫 用 導 至 水 產 出 口 受 限 等 問 題 究 其 原 因 乃 與 水 資 源 利 用 及 水 污 染 控 制 息 息 相 關 水 資 源 為 養 殖 漁 業 發 展 之 所 繫, 台 灣 淡 水 資 源 缺 乏, 欲 求 養 殖 漁 業 與 環 境 生 態 的 和 諧 永 續 發 展, 首 在 節 省 淡 水 資 源 之 使 用, 除 推 廣 純 海 水 養 殖 外, 另 一 重 點 即 為 發 展 循 環 水 養 殖, 以 節 省 淡 水 資 源 依 據 農 業 工 程 研 究 中 心 長 期 之 觀 測 及 研 究, 初 步 推 估 一 般 魚 塭 使 用 循 環 水 設 施 可 提 高 用 水 效 率 達 40% 以 上, 而 超 高 密 度 自 動 化 室 內 循 環 水 養 殖 系 統, 若 以 室 內 養 鰻 系 統 為 例, 此 循 環 過 濾 系 統 更 可 提 高 養 殖 用 水 效 率 達 90% 政 府 多 年 來 致 力 於 循 環 水 養 殖 之 推 廣 不 遺 餘 力, 然 而, 循 環 水 養 殖 除 了 技 術 層 面 的 發 展 外, 尚 需 考 量 經 濟 面 的 配 合 才 能 提 高 整 體 競 爭 力 循 環 水 養 殖 系 統 之 經 營 往 往 面 臨 生 產 成 本 高 於 傳 統 魚 塭 養 殖 系 統, 以 及 總 生 產 量 無 法 大 到 具 市 場 規 模 等 問 題 若 為 了 增 加 總 產 量 而 單 純 地 擴 大 生 產 規 模, 未 提 升 生 產 力 及 降 低 成 本, 則 當 傳 統 式 養 殖 魚 蝦 貝 類 興 盛 而 銷 售 價 格 低 落 時, 容 易 造 成 虧 損 為 了 解 決 此 類 問 題, 需 持 續 研 發 各 魚 種 經 濟 有 效 之 循 環 水 養 殖 模 式, 致 力 提 升 生 產 力 及 降 低 生 產 成 本, 才 能 維 持 循 環 水 養 殖 系 統 之 永 續 競 爭 優 勢, 而 超 集 約 式 養 殖 系 統 則 是 可 列 入 考 慮 之 選 項 貳 超 集 約 式 養 殖 用 水 之 處 理 根 據 氮 在 水 中 之 循 環 過 程 ( 如 圖 3 所 示 ), 若 將 超 集 約 式 養 殖 系 統 分 成 消 費 者 ( 投 加 餌 料, 養 殖 魚 蝦 貝 類 產 生 有 機 廢 棄 物 ), 分 解 者 ( 異 營 微 生 物 轉 化 有 機 物 為 無 機 鹽 (NH 3, NH 4 )) 及 生 產 者 ( 自 營 微 生 物 轉 化 無 機 鹽 為 NO, NO 3 ) 三 個 系 統 來 看, 若 能 維 持 此 三 系 統 之 平 衡 則 必 是 成 功 之 養 殖 系 統, 相 反 的, 若 無 法 維 持 其 平 衡 則 必 會 影 響 產 量, 或 增 加 成 本 舉 例 來 說, 在 消 費 者 獨 大 及 分 解 者 與 生 產 者 居 弱 勢 的 不 平 衡 生 態 系 統 中, 為 了 提 高 產 能, 一 定 會 大 量 投 餌, 繼 而 產 生 大 量 的 有 機 廢 棄 物, 而 為 了 穩 定 生 產, 一 定 會 大 量 用 藥 及 大 量 換 水 以 避 免 魚 類 死 亡, 此 時 雖 可 抑 制 問 題 爆 發, 但 不 能 解 決 矛 盾, 更 對 環 境 不 利 且 增 加 成 本, 因 此 是 一 個 失 敗 的 系 統 操 作 為 了 解 決 上 述 問 題, 可 進 行 下 列 步 驟 : 2 5

7-6 1. 儘 早 排 污 對 於 此, 可 加 強 過 濾 與 沉 澱 功 能 以 去 除 有 機 廢 棄 物 或 是 透 過 改 良 水 流 系 統 設 計 使 污 物 在 水 底 中 央 集 中, 並 儘 早 使 污 物 與 養 殖 水 體 分 離 2. 強 化 分 解 者 可 經 由 添 加 有 益 微 生 物 以 加 強 分 解 有 機 廢 棄 物, 並 栽 培 水 生 植 物 或 投 入 沸 石 粉 以 吸 收 銨 態 氮 NH 4 -N 3. 促 進 生 產 者 可 使 用 用 生 物 濾 床 培 養 硝 化 菌 或 添 加 硝 化 菌 加 強 硝 化 作 用 的 進 行, 並 栽 培 植 物 或 藻 類 以 吸 收 硝 酸 態 氮 NO 3 -N 4. 穩 定 消 費 者 可 透 過 加 強 養 殖 物 之 免 疫 力 控 制 每 日 餵 飼 量 及 養 殖 量 及 掌 握 定 期 銷 售 量 以 維 持 系 統 之 穩 定 由 上 所 述 可 知 對 超 集 約 式 養 殖 系 統 來 說, 水 質 處 理 是 其 成 敗 之 關 鍵, 而 其 水 質 則 是 受 到 下 列 之 氮 循 環 過 程 ( 見 圖 3) 所 制 約 : 魚 吃 飼 料 產 生 氨 亞 硝 酸 菌 開 始 生 長 亞 硝 酸 菌 把 氨 轉 換 成 亞 硝 酸 鹽 硝 酸 菌 開 始 生 長 硝 酸 菌 把 亞 硝 酸 鹽 轉 換 成 硝 酸 鹽 硝 酸 鹽 能 夠 作 為 植 物 細 菌 藻 類 等 的 食 物 定 期 的 換 水 及 使 用 藻 類 則 能 夠 帶 走 過 多 的 硝 酸 鹽 上 述 的 細 菌 是 良 性 的, 能 幫 助 養 殖 系 統 維 持 清 淨 及 健 康, 若 沒 有 足 夠 的 這 些 細 菌 在 系 統 裡, 則 水 質 會 變 的 很 差, 而 且 可 能 導 致 魚 的 不 適 或 生 病 當 然, 由 於 細 菌 在 含 氧 量 較 高 的 環 境 中 會 生 長 繁 殖 得 更 迅 速, 因 此 若 能 利 用 曝 氣 來 增 加 水 中 的 溶 氧 量, 則 便 能 縮 短 氮 循 環 完 成 的 時 間 魚 肉 蛋 白 質 尿 液.. 等 氨 化 低 ph 時 高 ph 時 植 物 藻 可 吸 收 態 之 型 態 之 型 態 (O 2 ) (O 2 ) 加 碳 源 NH 4 + - + NH 3(g) NO 2 亞 硝 菌 亞 硝 化 硝 化 菌 NO 3 - 硝 化 脫 氮 NO 2 - N 2 gas 好 氧 環 境 自 營 菌 缺 氧 環 境 異 營 菌 無 機 氮 有 機 氮 氨 氮 凱 式 氮 (TKN) 亞 硝 酸 鹽 總 氮 (TN) 硝 酸 鹽 圖 3 氮 在 水 中 之 循 環 過 程 6

7-7 由 上 所 述 可 知, 在 超 集 約 式 養 殖 系 統 中 水 質 是 一 個 最 重 要 的 參 數, 它 能 影 響 魚 類 的 健 康 生 長 甚 至 生 命, 因 此 如 何 控 制 及 維 持 良 好 的 水 質 是 養 殖 業 必 須 克 服 的 問 題 在 養 殖 的 過 程 中, 過 多 的 食 物 及 植 物 殘 骸 都 會 導 致 氨 濃 度 的 提 高, 假 如 氨 氮 的 濃 度 慢 慢 增 加, 則 會 開 始 形 成 污 濁 及 有 臭 味 的 水, 而 隨 著 氨 氮 濃 度 的 繼 續 升 高, 則 魚 可 能 就 會 開 始 生 病 了 氨 氮 濃 度 的 急 遽 增 高 常 會 使 魚 跳 出 水 面, 使 它 們 更 容 易 受 到 疾 病 的 感 染, 進 而 導 致 魚 類 的 死 亡 一 般 來 說, 在 已 經 達 穩 定 的 養 殖 系 統 中, 亞 硝 酸 鹽 通 常 都 不 是 問 題 為 了 維 持 良 好 的 水 質, 必 須 要 有 完 善 的 維 護 保 養 計 畫, 經 常 檢 測 水 中 的 ph 值 氨 氮 亞 硝 酸 鹽 及 硝 酸 鹽 的 含 量, 以 確 保 它 們 都 在 適 當 的 範 圍 內, 而 此 也 點 出 了 水 質 自 動 監 測 設 備 的 研 發 與 設 置 在 超 集 約 式 養 殖 系 統 中 之 重 要 性 至 於 為 了 維 護 超 集 約 式 養 殖 系 統 之 水 質, 其 常 用 之 水 處 理 方 法 主 要 有 物 理 方 法 化 學 方 法 和 生 物 方 法, 如 下 表 所 示 其 中 物 理 方 法 是 利 用 物 理 作 用 分 離 或 回 收 廢 水 中 的 懸 浮 物 和 漂 浮 物 的 處 理 方 法, 常 用 的 有 沉 澱 離 心 和 過 濾 等 至 於 常 見 的 化 學 方 法 有 中 和 氧 化 還 原 等, 而 常 見 的 物 理 化 學 法 則 有 混 凝 氣 浮 吸 附 離 子 交 換 電 滲 析 和 反 滲 透 等 至 於 生 物 處 理 則 是 通 過 微 生 物 等 的 代 謝 作 用, 使 廢 水 的 有 機 物 轉 化 為 穩 定 無 害 物 質 的 廢 水 處 理 方 法 由 於 超 集 約 式 養 殖 廢 水 中 之 主 要 成 分 為 碳 水 化 合 物 蛋 白 質 脂 肪 等, 可 生 化 性 好, 為 生 物 處 理 提 供 了 良 好 的 應 用 空 間 表 2 常 用 於 處 理 超 集 約 式 養 殖 系 統 用 水 之 物 理 化 學 及 物 理 化 學 生 物 方 法 處 理 方 法 名 稱 說 明 物 理 方 法 沉 澱 過 濾 在 水 處 理 中 是 指 懸 浮 物 在 水 中 下 沉, 是 懸 浮 物 和 水 在 密 度 上 的 差 異 所 形 成 的 為 了 提 高 沉 降 效 率, 往 往 在 沉 澱 池 的 沉 澱 區 內 加 設 斜 板 或 斜 管, 由 於 具 有 沉 澱 距 離 短 沉 澱 面 積 大 水 流 穩 定 效 率 高 的 優 點, 因 而 得 到 廣 泛 應 用, 但 是 斜 板 斜 管 沉 澱 池 比 較 容 易 堵 塞, 需 定 期 沖 洗 或 檢 修 利 用 阻 力 截 留 重 力 沉 降 接 觸 絮 凝 等 7

7-8 機 制 起 到 截 留 污 染 物 的 作 用, 通 常 作 為 預 處 理 的 一 部 分 過 濾 按 濾 速 大 小 可 分 為 慢 濾 池 快 濾 池 和 高 速 濾 池 運 作 過 程 主 要 是 過 濾 和 反 沖 洗 兩 個 過 程 的 交 替 循 環 化 學 及 物 理 化 學 方 法 中 和 法 消 毒 混 凝 氣 浮 吸 附 電 滲 析 與 反 滲 透 通 過 酸 鹼 作 用 將 廢 水 ph 值 調 整 到 所 需 範 圍 的 一 種 方 法 其 具 體 操 作 有 如 下 兩 種 形 式 : 投 藥 中 和 法 和 過 濾 中 和 法, 投 藥 中 和 法 又 分 為 乾 投 法 和 濕 投 法 可 分 為 紫 外 線 消 毒 法 和 化 學 消 毒 法 紫 外 線 消 毒 與 其 波 長 有 關, 波 長 為 260-265 nm 的 紫 外 線 殺 菌 效 果 最 強 利 用 紫 外 線 消 毒 對 水 質 要 求 較 高, 當 濁 度 較 高 或 色 度 較 高 或 有 機 物 的 含 量 較 高 時 必 須 對 廢 水 進 行 相 應 的 預 處 理 化 學 法 消 毒 主 要 採 用 強 氧 化 劑 進 行 消 毒, 如 氯 系 消 毒 劑 和 O 3 消 毒 應 用 化 學 藥 劑 促 使 水 中 致 濁 雜 質 和 膠 粒 形 成 絮 體, 並 用 沉 澱 氣 浮 或 過 濾 加 以 去 除 的 水 處 理 方 法 常 見 的 混 凝 藥 劑 主 要 有 鐵 鹽 和 鋁 鹽 等 經 由 向 水 中 通 入 大 量 微 小 氣 泡 並 使 之 與 水 中 的 低 密 度 懸 浮 物 相 互 黏 附, 靠 氣 泡 的 浮 力 一 起 浮 到 水 面, 形 成 泡 沫 或 浮 渣, 從 而 實 現 固 液 分 離 或 液 液 分 離 的 過 程 是 指 當 流 體 與 多 孔 固 體 接 觸 時, 流 體 中 某 一 組 分 或 多 個 組 分 在 固 體 表 面 處 產 生 積 蓄 的 現 象 常 用 的 吸 附 劑 有 沸 石 活 性 碳 等, 其 中 沸 石 可 透 過 陽 離 子 交 換 作 用 將 水 中 之 氨 氮 離 子 吸 附 去 除 活 性 碳 主 要 是 用 於 吸 附 去 除 有 機 物 電 滲 析 是 在 直 流 電 場 的 作 用 下, 以 電 位 差 為 推 動 力, 利 用 陰 陽 離 子 交 換 膜 對 溶 液 中 陰 陽 離 子 的 選 擇 透 過 性, 而 使 溶 液 中 的 溶 質 與 水 分 離 的 一 種 物 理 化 學 過 程 反 滲 透 亦 稱 逆 滲 透 (RO), 是 對 溶 液 施 加 一 個 大 於 滲 透 壓 的 壓 力, 使 水 透 過 特 製 的 半 透 膜, 從 溶 液 中 分 離 出 來 按 各 種 物 料 的 不 同 滲 透 壓, 就 可 以 對 某 種 溶 液 使 用 大 於 滲 透 壓 的 反 滲 透 方 法, 達 到 對 溶 液 進 行 分 離 提 取 純 8

7-9 高 級 氧 化 技 術 活 性 污 泥 法 生 物 膜 法 固 定 化 微 生 物 法 化 和 濃 縮 的 目 的 是 指 通 過 化 學 或 物 理 化 學 的 方 法, 使 水 中 的 污 染 物 直 接 礦 化 為 CO 2 和 H 2 O 及 其 它 無 機 物, 或 將 污 染 物 轉 化 為 低 毒 及 易 生 物 降 解 的 小 分 子 物 質 一 般 是 利 用 強 氧 化 劑 Fenton O 3 H 2 O 2 等 在 UV 輻 射 作 用 下 產 生 具 有 強 氧 化 能 力 的 氫 氧 自 由 基 來 處 理 廢 水, 常 見 的 技 術 有 UV/Fenton UV/O 3 UV/H 2 O 2 等 生 物 方 法 在 氧 充 足 的 條 件 下, 利 用 微 生 物 將 廢 水 中 的 有 機 物 轉 化 為 無 害 的 無 機 物, 同 時 利 用 不 同 的 溶 氧 條 件, 將 水 中 氨 氮 和 硝 態 氮 轉 化 為 氮 氣 而 從 水 中 去 除 廢 水 通 過 濾 料 時, 濾 料 將 水 中 的 懸 浮 物 質 黏 附 在 表 面, 其 中 有 機 物 使 微 生 物 大 量 地 繁 殖 起 來, 這 些 微 生 物 又 進 一 步 吸 附 廢 水 中 的 懸 浮 物 膠 體 和 溶 解 態 物 質, 為 微 生 物 的 持 續 生 長 提 供 營 養 物 質, 進 而 在 填 料 表 面 逐 漸 形 成 了 一 層 生 物 膜, 生 物 膜 主 要 由 菌 膠 團 和 大 量 的 真 菌 絲 組 成, 它 對 水 中 有 機 物 的 降 解 懸 浮 物 的 去 除 氨 氮 的 硝 化 均 能 起 到 重 要 作 用 生 物 膜 法 主 要 有 生 物 濾 池 生 物 轉 盤 生 物 接 觸 氧 化 設 備 和 生 物 流 化 床 等, 這 些 技 術 因 為 微 生 物 的 多 樣 化, 在 水 產 養 殖 廢 水 的 循 環 使 用 中 得 到 廣 泛 的 應 用 微 生 物 處 理 由 於 安 全 高 效 不 破 壞 生 態 平 衡 等 特 點 而 備 受 重 視 ; 尤 其 是 在 人 們 重 視 食 品 安 全 的 今 天, 可 以 避 免 化 學 藥 物 和 抗 生 素 在 動 物 體 內 殘 留 以 及 破 壞 環 境 等 嚴 重 問 題, 保 證 水 產 養 殖 業 的 永 續 發 展 固 定 化 微 生 物 的 方 法 形 式 多 種 多 樣, 主 要 有 表 面 吸 附 固 定 化 交 聯 固 定 化 包 埋 固 定 化 和 自 身 固 定 化 等 方 法 參 考 文 獻 1. 方 煒, 養 殖 漁 業 與 超 集 約 循 環 水 養 殖 工 程, 張 漢 聖 教 授 榮 退 研 討 會,2002/6/13 2. Mook, W.T., Chakrabarti, M.H., Aroua, M.K., Khan, G.M.A., Ali, B.S., Islam, M.S., Abu Hassan, M.A., Removal of total ammonia nitrogen (TAN), nitrate and 9

7-10 total organic carbon (TOC) from aquaculture wastewater using electrochemical technology: A review, Desalination, 285 (2012) 1-13. 3. Metcalfe, M.R., Investing in aquacultural wastewater techniques for improved water quality: a coastal community case study, Oceanographic Literature Review, 43 (1996), 637. 4. 郭 峪 銜, 蔡 翼 澤, 陳 瀅 屯, 謝 永 旭, 以 電 化 學 技 術 電 解 產 製 之 混 和 性 氧 化 劑 改 善 養 殖 池 水 之 研 究, 中 華 民 國 環 境 工 程 學 會 2012 年 廢 水 處 理 技 術 研 討 會 5. 伍 衛 陽, 工 廠 化 養 殖 用 水 的 處 理 方 法 簡 介, 黑 龍 江 水,2011,5,25-27 6. 馬 陳, 水 產 養 殖 對 環 境 的 污 染 及 防 治 措 施, 牧 業 觀 察,2008,8,148-149 7. 方 聖 瓊, 胡 雪 峰, 巫 和 昕, 水 產 養 殖 廢 水 處 理 技 術 及 應 用, 環 境 污 染 治 理 技 術 與 設 備,2004,5,51-55 8. 王 凡, 劉 海 芳, 生 物 脫 氮 技 術 在 水 產 養 殖 中 的 應 用, 中 國 水 產,2007,12, 77-78 9. 唐 天 樂, 楊 曉 姝, 唐 文 浩, 封 閉 迴 圈 水 集 約 化 養 殖 池 塘 的 生 態 設 計 與 性 能 研 究, 海 洋 環 境 科 學,2011,30,243-246 10. 鄭 瑞 東, 李 田, 劉 鷹, 泡 沫 分 離 法 在 工 廠 化 養 殖 廢 水 處 理 中 的 應 用 研 究, 漁 業 現 代 化,2005,2,33-35 10