1전통적 네트펜 수산업의 도전: 지속가능성에 대한 장애물
미국에서는 상업적으로 판매되는 대서양 연어의 절반 이상이 수입되고 주로수산물 재배비용 효율적이기는 하지만, 이 오픈 워터 방식은 중대한 위험을 초래합니다.
- 환경 에 미치는 영향: 통제되지 않은 폐기물 배출 (축료 잔류, 물고기 배설물) 은 자연 물 생태계를 위협하는 유트로피케이션을 유발합니다.
- 질병 전파: 인구 밀도가 높으면 병원균의 전파가 가속화 되고 항생제 사용이 과도하게 증가합니다.
- 탈출 위험: 야생 서식지로 탈출한 재배된 물고기는 토착 종의 유전적 다양성을 파괴합니다.
2토지 기반의 RAS: ′′녹색 공식"로 수산물을 재정의
의위스콘신 대학교-스티븐스 포인트 북부 수산물 재배 시범 시설 (UWSP NADF)그 임무는 육지 기반의 재순환 수산식품 시스템 (RAS) 을 통해 산업에 혁명을 일으키고 있습니다.대서양 연어의 캐스케드 수지역화된 생산과 환경 관리
(1) 캐스케드 양식: 육지 농업의 ′′충성적 인 선구자"
- 성장 이점: 4 세에 개체는 40 파운드 (18kg) 에 도달하여 고밀도 RAS 환경에서 번성합니다.
- 배양적 가치: 프리미엄 번식 동물로서, 그들은 위스콘신 농부들에게 달걀을 공급하고, 수입 의존도를 줄이고, 현지화된 공급망을 구축합니다.
(2) 코어 RAS 구성: kacise 센서 지능형 모니터링 네트워크 구축
| 시스템 모듈 |
핵심 장비 |
기능 분석 |
기술 매개 변수 |
| 수질 모니터링 |
KWS-630 형광 용해 산소 센서
KWS-800 멀티 파라미터 모니터링 시스템 |
도, 물 온도, pH 및 최대 6-9 매개 변수의 실시간 추적; 유지 보수 없이 4-20mA 모듈을 통해 SCADA에 고정밀 데이터 전송을 위한 광적 감지 기술 |
DO 정확도 ± 1%, 반응 시간 < 30초
작동 온도: -15°C~70°C |
| 물 처리 |
드럼 필터 + 자외선 살균 |
서스펜션 고체 (> 40μm) 를 제거하고 병원체를 비활성화합니다. |
재순환 흐름: 230 갤런/분, 달콤한 물 구성: 60 갤런/분 |
| 문화 단위 |
3개의 유리섬유 원형 탱크 (12ft 지름, 코넬의 이중 배수 설계) |
잔류 축적을 최소화하고 물 교환 효율을 향상시킵니다. |
단일 탱크 용량: 12,046L, 전체 물 용량: 36,138L |
(3) RAS의 5가지 주요 장점
- 90% 이상 물 절약: 90% 이상의 물을 재활용하여 담수 사용량을 넷펜 방법의 1/10으로 줄입니다.
- 고밀도 제어: 단위 부피당 생산량을 세 배로 늘려서 토지 사용량을 80% 줄입니다.
- 정확성조기 경고: 24시간 24시간 가시 센서로 모니터링하면 DO <6mg/L 또는 암모니아 >0.5mg/L가 되면 청각 시각적 경보와 산소화 활성화가 발생합니다.
- 거의 0의 방출 잠재력: 처리된 폐수 재활용은 오염물질 배출량을 95% 감소시킵니다.
- 생물 안전성 향상: 닫힌 시스템은 외부 병원균을 차단하여 네트워크 펜에 비해 70%의 질병 발생률을 감소시킵니다.
3.카시세센서: RAS의 디지털 신경계
UWSP NADF의 RAS에서,카시스KWS 시리즈 센서물의 질을 관리하는 핵심 역할을 합니다.
(1) 여러 매개 변수 실시간 모니터링
- 용해된 산소 (DO): 정확한 측정을 위해 형광 진압을 사용하여 전통적인 전극 방법의 막 오염 문제를 제거합니다 (정정주기가 6 개월까지 연장됩니다).
- 온도 &pH: 통합 프로브는 대사 조절에 대한 데이터를 제공합니다 (최적 성장: 12-18°C, pH 6.5-8.0).
- 확장 된 능력: 유트로피케이션 위험에 대해 경고하기 위해 엽록소 및 시아노 박테리아 모니터링을 지원합니다.
(2) 지능형 통합 및 데이터 관리
- SCADA시스템 통합: 트렌드 분석과 역사 보고를 위해 Modbus 프로토콜을 통해 실시간 데이터를 업로드합니다.
- 자동 제어: 미리 설정된 임계값 (예를 들어, DO < 5mg/L의 백업 에어레이터를 활성화) 은 폐쇄 루프 (closed-loop) 의 관리 (monitor-analyze-act) 를 가능하게 한다.
- 이동통신: 전용 앱은 실시간 데이터 액세스, 원격 매개 변수 조정 및 범위를 벗어난 값에 대한 이중 알림 (SMS/e-mail) 을 허용합니다.
4실험실에서 규모로: 산업 업그레이드를 주도하는 기술
UWSP NADF의 실습은카시스 센서 +RAS세 가지 주요 변혁을 주도하고 있습니다.
(1)환경 혁신
- 민물 사용량을 1만 톤, 그리고 생산된 연어당 CO2 배출량을 1.2 톤으로 줄입니다.
- 그 결과 야생 연어 유전 순수성을 보호합니다.
(2) 경제 개선
- 고밀도 농업은 하나의 연못에서 15톤의 생산량을 가능하게 합니다. 전통적인 연못보다 5배나 높습니다.
- 정밀 먹이 시스템과 수질 데이터를 결합하면 먹이 변환 비율 (FCR) 이 1.8에서 1.5로 감소했으며 번식 비용을 12% 줄였습니다.
(3) 표준화된 기술 이전
- 교육 워크샵과 기술 매뉴얼을 통해 센서 배포에 대한 전문 지식을 공유하여 RAS를 채택하는 소규모 농부들을 돕습니다.
- 센서-장비 관리에 대한 종합 표준을 설정하고, 토지 기반 농업을 경험에 기반한 것으로 데이터에 기반한 것으로 전환합니다.
5전통적인 넷 펜 대 육지 기반 RAS: 핵심 메트릭 비교
| 평가 차원 |
전통적인 네트펜 |
토지 기반 RAS (카세이 활성화) |
| 물 효율성 |
낮은 (일회용) |
매우 높습니다 (회환률> 90%) |
| 질병 관리 |
마약 중독자 |
지능형 조기 경보 + 신체적 격리 |
| 환경 영향 |
높은 오염 (0,8kg COD/톤 물고기 배charge) |
0에 가까운 방출 (처리 효율>95%) |
| 공간 효율성 |
0.5톤/m3 |
2.5톤/m3 (5배 개선) |
| 디지털화 수준 |
수동 검사 (1회/일) |
실시간 온라인 모니터링 (제2 레벨 업데이트) |
키워드
대서양 연어 재배, 순환 수산물 재배 시스템 (RAS), kacise 물 품질 센서, 지속 가능한 수산물 재배, 캐스케이드 줄기, 지능형 모니터링, 배기가스 0 농장.
결론
카이세 센서와 디지털 비전이 RAS의 녹색 심장과 만나면 수산업은 광범위한 확장에서 정밀 스마트 농업으로의 혁명을 맞이합니다.UWSP NADF의 사례는, 장비 업그레이드, 데이터 지능, 우리는 생태계를 보호하면서 지속 가능한 단백질 생산을 달성 할 수 있습니다.
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