• 제목/요약/키워드: recirculating aquaculture systems

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바이오플락 기술을 활용한 순환침전시스템에 따른 넙치(Paralichthys olivaceus)의 양성 (Bio-floc technology application in olive flounder, Paralichthys olivaceus aquaculture according to the difference of closed recirculating systems)

  • 조영록;김현수;김수경;김수경;김석렬;허영백;김준환
    • 환경생물
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    • 제37권2호
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    • pp.129-135
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    • 2019
  • 이 연구는 초기 넙치종묘(2.69±0.35 g)를 바이오플락으로 6개월간 1차 양성한 넙치를 이용하여, 침전조 매질(대조구, 바이어볼, 파판)별 7개월간 사육양성을 수행하였다. 7개월간 모니터링 결과 수질은 초기 이후, 주요 독성물질인 암모니아 및 아질산 1 mg L-1 이하로 안정적으로 유지되었다. 사료계수(FCR)는 사육 5~6개월에 대조구에서 유의적으로 낮게 나타났지만, 사육 7개월에는 높은 성장을 나타내며 다른 구간과 비슷한 사료계수를 나타내었다. 본 실험에서 모든 시스템에서 안정적인 성장과 수질환경이 유지되었으며, 본 실험 모니터링 결과는 최근 환경오염으로 문제가 되고 있는 유수식 넙치양식에서 친환경 미래양식인 바이오플락으로의 전환을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

Growth and nutrient uptake by Palmaria palmata integrated with Atlantic halibut in a land-based aquaculture system

  • Corey, Peter;Kim, Jang K.;Duston, Jim;Garbary, David J.
    • ALGAE
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    • 제29권1호
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    • pp.35-45
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    • 2014
  • Palmaria palmata was integrated with Atlantic halibut Hippoglossus hippoglossus on a commercial farm for one year starting in November, with a temperature range of 0.4 to $19.1^{\circ}C$. The seaweed was grown in nine plastic mesh cages (each $1.25m^3$ volume) suspended in a concrete sump tank ($46m^3$) in each of three recirculating systems. Two tanks received effluent water from tanks stocked with halibut, and the third received ambient seawater serving as a control. Thalli were tumbled by continuous aeration, and held under a constant photoperiod of 16 : 8 (L : D). Palmaria stocking density was $2.95kg\;m^{-3}$ initially, increasing to $9.85kg\;m^{-3}$ after a year. Specific growth rate was highest from April to June (8.0 to $9.0^{\circ}C$), 1.1% $d^{-1}$ in the halibut effluent and 0.8% $d^{-1}$ in the control, but declined to zero or less than zero above $14^{\circ}C$. Total tissue nitrogen of Palmaria in effluent water was 4.2 to 4.4% DW from January to October, whereas tissue N in the control system declined to 3.0-3.6% DW from April to October. Tissue carbon was independent of seawater source at 39.9% DW. Estimated tank space required by Palmaria for 50% removal of the nitrogen excreted by 100 t of halibut during winter is about 29,000 to $38,000m^2$, ten times the area required for halibut culture. Fifty percent removal of carbon from the same system requires 7,200 to $9,800m^2$ cultivation area. Integration of P. palmata with Atlantic halibut is feasible below $10^{\circ}C$, but is impractical during summer months due to disintegration of thalli associated with reproductive maturation.

탈질 여과조에서 외부 탄소원 제거를 위한 적정 체류 시간과 외부 탄소원 종류 및 질산염 농도에 대한 외부 탄소원의 적정 비율 (Optimum Conditions for the Removal of External Organic Carbon Sources in a Submerged Denitrification Biofilter)

  • 오승용;조재윤;윤길하
    • 한국양식학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.47-56
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    • 1999
  • 순환여과식 어류 양식 시설에서 호기성 미생물의 질산화 작용에 의하여 암모니아는 질산염으로 산화되어 축적되며 이를 제거하기 위하여 협기성 미생물을 이용한 탈질산화 과정을 많이 이용하고 있다. 이 과정에서 혐기성 미생물에 의한 탈질산화 효율은 외부 탄소원의 종류, 수리학적 체류시간(hydraulic retention time, HRT) 및 외부 탄소원 농도에 대한 수중 질산염의 농도비율 ($COD/NO_3^-N$, C;N)에 따라 달라진다. 따라서 우리 나라 순환여과식 양식장에서 일반적으로 이용되고 있는 선라이트 골판을 여과 재료로 한 침지식 여과조를 탈질 여과조로 이용하여 적정 유기 탄소원 제거 조건을 구명하기 위해 질산염의 농도를 순환여과식 양어장의 일반적인 농도인 $20.0mg/\ell$로 고정하고 외부 탄소원으로 메탄올과 글루코스를 사용하여 HRT와 C:N 비율 변화에 따른 적정 제거 조건을 알아보았다. 외부 탄소원의 종류에 따른 질산성질소의 제거 효율은 어떤 실험 조건에서도 메탄올이 글루코스보다 높게 나왔으며 HRT의 경우 글루코스와 메탄올 어느 쪽도 HRT 4시간 보다 8시간에서 효율이 좋았다. (P<0.05). HRT 8시간에서 C:N의 비율 3,4,5,6 중에서 5까지는 효율이 증가하여 글루코스의 경우 최대 제거 효율은 76.5%였고 일간 제거속도는 $223.5 g/m^2/day$였다. 그러나 외부 탄소원으로 메탄올을 사용할 경우 C:N 비율이 6으로 증가하면 효율이 감소되었다. HRT가 4시간일 경우 일간제거속도는 C:N 비율 5의 조건에서 메탄올이 $355.6g/m^2/day$로 가장 높았으나 배출수에 포함된 유기물 농도가 $40.9 mg/\ell$로 양어 용수에는 부적당하였다. 적정 제거 조건으로 생각되어지는 HRT 8시간, C:N 비율 5, 유기탄소원으로 메탄올을 사용하여 유입수의 질산성질소 농도를 $40.9 mg/\ell$ 로 높일 때 일간 제거속도는 질산성질소 농도가 20.6 mg/\ell$일 때 보다 2.2배가 증가하였다. 또한 배출수의 질산성질소 농도도 $5.6 mg/\ell$로 나타나 질산성질소의 일간제거속도는 높아졌으나 C:N 비율 5를 맞추기 위한 메탄올의 농도 증가로 인하여 배출수의 메탄올 농도가 $71.3 mg/\ell$로 증가하여 양식 dydt로는 부적당하였다. 따라서 선라이트 골판을 이용한 침지식 탈질조의 최적 운전 조건은 HRT 8시간, C:N 비율 5및 외부 탄소원으로 메탄올을 이용하는 것이 가장 좋은 결과를 나타내었다. 유입수의 질선성질소 농도가 증가하면서 질산성질소의 일간제거속도도 함께 증가하였고 이에 따라 수중 pH도 8.0에서 8.8까지 점차적으로 증가하는 결과를 나타내었다.

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침지식 여과조를 이용한 합성 폐수의 탈질화 (Denitrification of Synthetic Wastewater in Submerged Biofilter)

  • 오승용;조재윤;김인배
    • 한국양식학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.335-346
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    • 1997
  • 연구는 순환 여과식 어류 양식 시설에 일반적으로 이용되고 있는 선라이트 골판을 여과재료로 한 침지식 여과조의 적정 탈질 조건을 구명하기 위해 외부 탄소원으로 메탄올과 글루코스를 사용하여 수리학적 체류 시간 (hydraulic retention time, HRT)과 COD에 대한 NO 하(3) 상(-)-N 비율 변화에 따른 적정 탈질 조건을 알아보았다. 질산성 질소와 총무기질소(TIN)의 제거 효율은 HRT 4 시간보다는 8 시간이 좋았으며, 글루코스보다는 메탄올을 이용한 것이 좋았다(P<0.05). 최대 질산성 질소 제거는 글루코스의 경우 HRT 8 시간과 C : N 비율 4일 때 86.3%였고, 메탄올은 HRT 8시간과 C : N 비율 5일 때 97.8%, 6일 때 92.2%를 보여 C : N 비율 5가 가장 최적인 것으로 나타났다. 최대 총무기질소 제거 효율은 HRT 8 시간일 때 C : N 비율 5에서 글루코스는 71.5%, 메탄올은 96.9%을 보였다. 탈질화에 필수적인 혐기적 조건은 HRT 8 시간과 C : N 비율 5 이상이 되었을 때 이루어진 것으로 보아 적정 C : N 비율과 혐기적 조건이 이루어졌을 때의 최적의 탈질 효율을 보이는 것으로 나타났다.

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나일틸라피아의 암모니아 배설에 미치는 어체중과 사료 내 단백질 함량의 영향 (Effects of Body Weight and Dietary Protein Level on Ammonia Excretion by the Nile tilapia Oreochromis niloticus)

  • 오승용;조재윤
    • 한국양식학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.122-129
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    • 2005
  • 암모니아는 양식 생산성을 제한하는 주요 인자로서 암모니아 배설의 정량화는 양식시스템 내 수질 관리를 위해 중요하다. 어류의 암모니아 배설은 체중과 사료내 단백질 함량에 영향을 받는 것으로 알려져 있으며, 본 실험에서는 나일틸라피아의 암모니아 배설에 미치는 체중과 사료 내 단백질 함량에 대한 영향을 조사하였다. 세가지 크기의 나일틸라피아, 초기 평균 무게가 4.8 g, 42.7 g, 그리고 176.8 g를 대상으로 두가지 단백질 함량(30.5%와 35.5%)의 사료를 각각 어체중의 6%, 3%,그리고 1.5%공급하였다. 각 실험어는 17.1 L수조에 3반복 수용하여 실험을 수행하였다. 사료 공급 후 최대 총암모니아성 질소(total ammonia nitrogen, TAN) 배설률은 $4{\sim}8$ 시간 사이에 나타났으며, 24시간 이내로 사료 공급 이전 농도로 회복되었다. TAN 배설률$(mg\;kg^{-1}\;h^{-1})$은 어류 무게가 증가할수록 감소하였으며, 사료 내 단백질 함량이 증가할수록 증가하였다(P<0.05). 단백질 함량이 다른 두 가지 사료를 공급했을 때 나일틸라피아의 어체중(X, 습중량)에 따른 일간 TAU 배설식$(Y\;mg\;kg^{-1}\;d^{-1})$은 다음과 같다. 저단백질(30.5%)실험구$(Y\;mg\;kg^{-1}\;d^{-1})=955.69-147.12\;lnX\;(r^2=0.95)$, 고단백질(35.5%) 실험구$(Y\;mg\;kg^{-1}\;d^{-1})=1362.41-209.79\;lnX\;(r^2=0.99)$. 섭취된 질소에 대한 TAN 배설 비율은 저단백질(30.5%) 및 고단백질(35.5%)실험 구에서 각각 $28.5{\sim}37.1%$$37.4{\sim}38.5%$으로 나타났으며, 이에 따른 총 질소 손실은 각각 $0.22{\sim}0.68g\;kg^{-1}\;d^{-1}$$0.26{\sim}0.91g\;kg^{-1}\;d^{-1}$으로 고단백질 실험구와 어체중이 감소할수록 높게 나타났다. 이와 같은 결과들은 순환여과식 나일틸라피아 양식장 내 수질 및 사육관리를 위한 중요한 자료가 될 것이다.

순환여과식과 유수식 사육시스템에 의한 해산어류 종묘생산 비교 (Comparison on Seedling Production of Marine Fishes between Recirculating and Running Seawater System)

  • 장영진;고창순;양한섭
    • 한국양식학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.117-131
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    • 1995
  • 현행의 해산어류 종묘생산 방법을 개량하여 보다 효율적인 종묘의 사육방법을 개발하고자, 감성돔과 황점볼락의 자어를 재료로 각각 여름과 겨울에 있어 순환여과식과 유수식 사육시스템에 의한 사육실험을 실시하고, 사육수의 수질환경 및 어체의 성장과 생존율을 비교하였다. 1 감성돔 순환여과식 사육시스템의 수온은 기온에 따라 변화하는 경향을 보였고, 유수식보다 평균 $1.4^{\circ}C$ 높은 $23.6\~26.4^{\circ}C$의 범위를 나타냈다 순환여과식 사육시스템에서의 비중은 $1.0252\~l.0266$의 범위로 비교적 안정되었으나, 유수식에서는 그 변화폭이 컷다. 사육수의 pH는 유수식 사육시스템에서 자연해수와 비슷한 변화를 보인 반면, 순환여과식에서는 7.51까지 낮아졌다. 사육수의 $NH_4-N,\;NO_2-N,\;NO_3-N$$PO_4-P$의 양은 순환여과식에서 애우 높았고, $NO_2-N$$NO_3-N$은 각각 3.623 ppm, 7.207 ppm까지 상승하였다. 순환여과식과 유수식 사육시스템간에 있어 어체의 전장, 체고 및 체중의 성장에는 유의한 차이를 인정할 수 없었다. 두 시스템의 어체 생존을은 F4 $71.2\%,\;F8\;66.2\%,\;R4\;16.2\%$, 그리고 R8 $5.5\%$의 순으로, 순환여과식 사육시스템에서 높았다. 2. 황점볼락 순환여과식 사육시스템에서의 수온은 유수식보다 평균 $1.5^{\circ}C$ 높은 $9.8\~14.6^{\circ}C$의 범위였다. 비중은 두 시스템에서 $1.0253\~l.0270$의 범위로 안정되었으나, 순환여과식 사육시스템에서 약간 높은 분포를 보였다. pH는 두 시스템에서 자연해수에 가까운 $7.96\~8.64$ 범위로 유지되었으나, 순환여과식 사육시스템에서 다소 낮아지는 경향이었다. 순환여과식에서의 $NO_2-N$$NO_3-N$ 양은 각각 0.433ppm, 2.333 ppm까지 높아져 유수식에 비해 높은 편이었으나, $NH_4-N$ 양은 오히려 낮았다. 순환여과식 사육시스템에서 어체의 전장 및 체중의 성장은 유수식에 비해 유의하게 빨랐으나, 체고의 성장에는 유의차가 없었다. 두 시스템의 어체 생존율은 $F4\;67.6\%$$R4\;73.6\%$로 나타나, 서로 비슷하였다.

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해수 조건에서 총암모니아성 질소 부하량과 수리학적 공기 부하량에 따른 유동상 여과조의 질산화 성능 평가 (Nitrification Performance of a Moving Bed Bioreactor (MBBR) at Different Ammonia and Hydraulic Air-Loading Rates under Seawater Conditions)

  • 이재건;이영훈;박정환
    • 한국수산과학회지
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    • 제56권6호
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    • pp.870-877
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    • 2023
  • The purpose of this study was to assess the efficiency of nitrification based on ammonia loading rates and hydraulic air-loading rates in a moving bed bioreactor (MBBR) under seawater conditions. The goal was to provide foundational data for the design of these bio reactors. At an ammonia loading rate of 0.2 g TAN·m-2 surface area·day-1, the influent TAN concentration was determined to be 1.76±0.33 mg·L-1, which is below the safe concentration for fish survival (2 mg·L-1). Considering operational aspects, the optimal ammonia-loading rate was derived. Subsequently, experimental results for nitrification efficiency at the optimal ammonia-loading rate revealed that the optimum hydraulic air-loading rate was 1.8 L·air·m-2 surface area·min-1. This condition resulted in the lowest concentrations of TAN and NO2-N in the influent water, thus establishing the optimal hydraulic air-loading rate. A regression equation was derived for the ammonia-removal rate (Y) based on the ammonia-loading rate (x) and expressed as a 0.5-order equation (Y=ax0.5+b). Specifically, for TAN concentrations of 0-6 mg·L-1, the regression equation Y=0.1683x0.5-0.13628, was established.

순환여과시스템에서 양식되는 바리과 어류 3종[능성어, (Hyporthodus septemfasciatus), 자바리(Epinephelus moara), 교잡종 대왕자바리(E. moara ♀× E. lanceolatus ♂)]의 감염성 질병 모니터링 (Monitoring of infectious diseases in three grouper species (Hyporthodus septemfasciatus, Epinephelus moara and E. moara ♀× E. lanceolatus ♂) cultured in recirculating aquaculture systems)

  • 최희재;최다연;조성현;신제윤;박종연;방인철;강예재
    • 한국어병학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.97-110
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    • 2024
  • The Serranidae is high-quality fish species with good meat quality and is traded at high price, and is attracting attention in South Korea as a cultured species that creates high added value. However, the high-density fish farming for mass production increases the risk of mass mortality due to infectious diseases, leading to enormous economic losses. Therefore, in order to safely prevent and protect farmed fish from serious infectious diseases, it is necessary to conduct disease monitoring on a regular basis. In this study, Hyporthodus septemfasciatus, Epinephelus moara, and the hybrid longtooth grouper (E. moara ♀×E. lanceolatus ♂) were collected once a month from fish farm of Garorim and Aquabiotech Co., Ltd for a total of six months, from July to December 2023. We investigated infections of five species of bacterial diseases, including Flavobacterium columnare, six species of viral diseases, including LCDV (lymphocystis disease virus), and parasitic pathogens in grouper farms. As the result, Vibrio vulnificus and V. harveyi were detected in H. septemfasciatus in August, in the case of viral diseases, NNV was detected in H. septemfasciatus from July to August using RT-PCR or PCR. Finally, In the case of parasitic diseases, Tricodina sp. was detected in E. moara and the hybrid longtooth grouper from August to December.