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傳統養殖池水質自動監控系統之研發

Development of Automatic Water-quality Monitoring and Controlling System for Traditional Aquaculture

鑑於目前本省勞力密集之集約養殖方式,均採不定時使用大量電力抽換池水,以及憑經驗習慣每日固定時間開啟水車等之作法,恐有浪費過多電力、水資源、以及一旦池水過度惡化而救急不及之虞慮, 因而開發可以自動增氧、自動換水之養殖池水質自動監控系統、及可以自動循環過濾養殖池水之微粒過濾機等設備。諸此設備不但可以有效管理養殖環境,更可達到節省人力、電力,以及降低養殖風險等多項經濟目標。

 本研究為結合養殖與工程技術,由國內自行研發製造之傳統養殖池水質自動監控系統及微粒過濾機,按裝於臺灣省水產試驗所臺南分 所。其中水質自動監控系統主要監測項目有溶氧、pH值及水溫,並視養殖池中之溶氧及pH值,自動控制啟閉水車、排除池底污水、並自動進行換水,且同時記錄水溫、溶氧、pH值及操作狀況之時間;系統組件則包括主控機、取樣機、測定儀器、感應器、可讀記憶體及打印記錄器。

  81年度完成養蝦池水質自動監控系統之設計與按裝;82年度進行為期 110天之草蝦養殖試驗;而84年度進行為期 114天 (民國84年 3 月24日至84年 7月15日) 之斑節蝦養殖試驗。其實驗設計採:

  1. 水質自動監控組。

  2. 水質自動監控+微粒過濾機組。

  3. 傳統養殖方式之對照組。

 而系統之自動監控設定值:溶氧的上下限值為(7.0-5.0)ppm, pH值 的上下限值為(8.8-7.8),水位上下限為(1.5-0.8)公尺。

綜合研究期間所得之初步成果如下:

1.傳統養殖池水質自動監控模式之建立

建立完善之室外傳統養殖池水質自動監控系統,可有效監控養 殖池之自動換水、自動增氧、及自動循環過濾裝置。其中自動監控系統之感應器加裝自動清洗裝置,可以解決感應器因長期浸泡於檢 測槽中,易生水垢而影響測值及損壞感應器的困擾;至於自動循環 過濾裝置之微粒過濾機,具有高流量、維修少、可自動清洗與自動 定時運轉之功用。

置於養殖現場之清洗水槽、儀器保護箱及水質檢測槽
養殖池水質自動監控系統之水質檢測槽及感應器
置於室內之養殖池水質自動監控系統之主控機
定時自動循環過濾之微粒過濾機

2.養殖池水殖自動監控系統有節省50%以上之水車用電量

  系統水車總用電量以對照組最高為4081.2 KWH/114 天,其次是水質自動監控組1904.1 KWH/114 天 (為對照組46.7%) ,而水質自動監控+微粒過濾機組為最低1819.1 KWH/114 天 (為對照組 之44.6%) ,顯示水質自動監控系統可節省打水車50%以上的用電 量。

3.水質自動監控系統及微粒過濾機可提高斑節蝦之活存率及增加斑節蝦之收穫量

  斑節蝦養殖活存率及總收獲量以水質自動監控+微粒過濾機組 最高為64%、750 公斤/公頃,其次是水質自動監控組為56%、 731 公斤/公頃,但均比對照組52%、600 公斤/公頃來得高,顯 示水質自動監控系統及微粒過濾機對於提高斑節蝦之活存率及增加斑節蝦收獲量有明顯的效果。

4.應用水質自動監控系統加微粒過濾機可降低單位重漁獲用水量

  第 1組為水質自動監控+微粒過濾機組之單位重漁獲用水量最 低為28.7立方公尺/公斤 (若將收成後池水,抽至他池再利用,則 其用水量應扣除池水基本水深,則變為15.3立方公尺/公斤) 。第 2 組為水質自動監控組為36.0立方公尺/公斤 (22.3立方公尺/公 斤) ,第 3組為對照組之36.9立方公尺/公斤 (20.2立方公尺/公 斤) ,第 2組與第 3組相差不多。顯示水質自動監控系統加微粒過濾機對於降低單位漁獲用水量有明顯的效果。