หน้าแรก คลังความรู้ 30 ปี สวทช. งานวิจัย 30 ปี สวทช. เทคโนโลยีสำหรับระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบปิด
เทคโนโลยีสำหรับระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบปิด
10 มิ.ย. 2564
0
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น

เทคโนโลยีสำหรับระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบปิด

ระบบเลี้ยงสัตว์น้ำแบบปิด ไม่ว่าจะเป็นตู้แสดงสัตว์น้ำ หรือบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำเศรษฐกิจ จำเป็นต้องมีระบบบำบัดเพื่อควบคุมคุณภาพน้ำในระบบให้เหมาะสมต่อการดำรงชีวิตของสัตว์น้ำ โดยทั่วไปจะใช้ถังตัวกรองชีวภาพไนตริฟิเคชัน (Nitrification biofilter) ทำหน้าที่กำจัดแอมโมเนียที่เป็นพิษสูง ด้วยการเปลี่ยนให้เป็นไนเตรตที่เป็นพิษต่ำกว่า ซึ่งสามารถยืดอายุการเปลี่ยนน้ำออกไปได้ อย่างไรก็ตามยังคงต้องมีการเปลี่ยนถ่ายน้ำอยู่บ่อยครั้ง เพราะเมื่อปริมาณไนเตรตสะสมมากขึ้นจะก่อให้เกิดความเครียดและกระทบต่อการเจริญพันธุ์ของสัตว์น้ำได้

ทีมนักวิจัยศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้พัฒนาระบบบำบัดไนเตรตแบบท่อยาว (Tubular Denitrification Reactor:TDNR) ขึ้น โดยใช้กระบวนการดีไนตริฟิเคชันในการกำจัดไนเตรตให้เปลี่ยนเป็นแก๊สไนโตรเจน สามารถใช้ได้ทั้งระบบน้ำจืดและน้ำทะเล และเมื่อใช้ร่วมกับระบบบำบัดตัวกรองชีวภาพไนตริฟิเคชัน (Nitrification) จะสามารถบำบัดของเสียไนโตรเจนในรูปแบบของแอมโมเนีย ไนไตรต์ และไนเตรตออกจากระบบบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำได้อย่างสมบูรณ์ เหมาะกับระบบควบคุมโรคหรือไบโอซีเคียว (Biosecure) สำหรับการเลี้ยงพ่อแม่พันธุ์สัตว์น้ำและการผลิตลูกพันธุ์สัตว์น้ำที่ปลอดโรค

งานวิจัยนี้หลังจากผ่านการทดสอบในห้องปฏิบัติการได้มีการถ่ายทอดเทคโนโลยีเพื่อการใช้งานจริงของระบบเลี้ยงสัตว์น้ำให้แก่บริษัทต่าง ๆ เช่นใช้กับตู้ปลาสวยงามขนาดใหญ่ ใช้ในระบบผลิตลูกปลาในบ่อความหนาแน่นสูงและใช้ติดตั้งในบ่อทดสอบอาหารสัตว์น้ำ ซึ่งสามารถช่วยยืดระยะเวลาการเปลี่ยนถ่ายน้ำในระบบเลี้ยงสัตว์น้ำแบบปิด ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและแรงงาน

นอกจากนี้ ทีมนักวิจัยไบโอเทคสวทช. ยังได้พัฒนาเทคโนโลยีระบบหมุนเวียนน้ำ (Recirculating Aquaculture System: RAS) เพื่อเลี้ยงสัตว์น้ำระบบปิด ช่วยลดปัญหาการขาดแคลนน้ำ และปัญหาทางด้านสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ภายใต้แนวทาง “ยกกระชัง ขึ้นบก” โดยพัฒนาบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำความหนาแน่นสูงเพื่อทดแทนการเลี้ยงปลาในกระชังที่มักจะได้รับความเสียหายจากภาวะมลพิษในแหล่งน้ำ ทำให้สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมได้ ช่วยลดความเสี่ยงในการสูญเสียลูกปลา และช่วยเพิ่มผลผลิตในขณะที่ใช้พื้นที่น้อยลง

มีการออกแบบและสร้างต้นแบบระบบถังบำบัด ซึ่งมีส่วนประกอบที่จำเป็นต่อการควบคุมคุณภาพน้ำ พร้อมปรับปรุงระบบให้มีความง่ายต่อการใช้งานและมีประสิทธิภาพที่ดี ผ่านการทดสอบใช้งานในสภาวะการทำงานจริง โดยจะหมุนเวียนน้ำจากบ่อปลา ออกมาบำบัดในถังตัวกรองชีวภาพไนตริฟิเคชัน (Nitrification biofilter) ก่อนที่จะนำน้ำกลับไปใช้เลี้ยงปลา

โดยถังเลี้ยงปลามีขนาด 10,000 ลิตร (10 ตัน) สามารถผลิตปลานิลน้ำหนักตัวละ 1 กิโลกรัมได้ 350-400 ตัว คิดเป็นความหนาแน่นของปลา 35-40 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร

ระบบต้นแบบผ่านการทดสอบการใช้งานอย่างต่อเนื่อง พบว่าสามารถเลี้ยงปลานิลและปลากะพงขาวได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนถ่ายน้ำตลอดระยะเวลาการเลี้ยง ลดความเสียหายของผลผลิตปลาที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ลดโอกาสติดเชื้อโรคจากภายนอก ส่งผลให้อัตราการรอดของปลาอยู่ในระดับที่ดีมากหรือประมาณ 90-100% ช่วยลดการใช้ยาและสารเคมี รวมถึงลดปัญหาการทิ้งน้ำเสียและการแพร่ระบาดของโรคสัตว์น้ำไปสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก โดยปลาที่เลี้ยงมีคุณภาพเนื้อที่ไม่แตกต่างกับปลาที่เลี้ยงในระบบปกติ

ทีมนักวิจัยไบโอเทค สวทช. ได้นำองค์ความรู้เกี่ยวกับระบบหมุนเวียนน้ำดังกล่าว มาต่อยอดพัฒนาร่วมกับทีมวิศวกรจากบริษัทพรีเมียร์ โพรดักส์ จำกัด (มหาชน) และบริษัทฟาร์มสตอรี่ จำกัด หรือป.เจริญฟาร์ม จังหวัดฉะเชิงเทราพัฒนาเป็น “ถังเลี้ยงปลานิลความหนาแน่นสูงระบบน้ำหมุนเวียน” ซึ่งมีการนำไปทดสอบใช้งานจริงที่ป.เจริญฟาร์ม

การทำงานของถังเลี้ยงปลานิลความหนาแน่นสูงระบบน้ำหมุนเวียน เริ่มจากการออกแบบตัวถังเลี้ยงปลา ให้มีพื้นที่ผิวต่อความลึกของน้ำที่เหมาะสมสำหรับการเลี้ยงลูกปลานิล โดยระบายน้ำเสียและตะกอนของเสียออกจากบ่อได้อย่างสมบูรณ์มีระบบเติมอากาศและการหมุนเวียนน้ำภายในถังเลี้ยงอย่างทั่วถึง เมื่อมีตะกอนขี้ปลาปลาตาย หรือปลาป่วย จะถูกดึงออกจากบ่อโดยอัตโนมัติ ผ่านทางท่อลำเลียงไปยังถังแยกปลาตายทำให้ผู้เลี้ยงสามารถติดตามจำนวนปลาที่ตาย และสามารถแยกปลาป่วยออกไปตรวจโรคเพื่อวางแผนการรักษาได้อย่างทันท่วงที

หลังจากนั้นน้ำจะลำเลียงไปยังระบบแยกตะกอน ก่อนที่จะถูกบำบัดในถังบำบัดระบบไนตริฟิเคชัน (Nitrification) ด้วยการเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนไตรต์และไนเตรต แล้วจะเก็บในถังและนำไปหมุนเวียนใช้ในบ่อต่อไป โดยมีการหมุนเวียนน้ำกับระบบบำบัดตลอดเวลา ทำให้ไม่ต้องเปลี่ยนน้ำหรือเติมน้ำเพิ่มเข้าไปใหม่ช่วยลดการใช้น้ำถึง 95% สามารถดูแลบำรุงรักษาและล้างทำความสะอาดระบบทั้งหมด โดยใช้คนงานเพียงคนเดียวเท่านั้น

ถังเลี้ยงปลานิลฯ ดังกล่าว ยังได้รับการออกแบบให้เป็นระบบประหยัดพลังงานให้น้ำไหลตามแรงโน้มถ่วง ถังสามารถรองรับปลาได้กว่า 30 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรซึ่งมากกว่าบ่อดิน 20-30 เท่า แต่ใช้พื้นที่ที่น้อยกว่าบ่อดิน

การพัฒนาถังเลี้ยงปลานิลความหนาแน่นสูงระบบน้ำหมุนเวียนนี้เป็นการพัฒนาอุตสาหกรรมการเลี้ยงปลาอย่างยั่งยืน สร้างทางเลือกใหม่ของผู้เลี้ยงปลากระชังและปลาในบ่อดิน นอกจากจะช่วยลดความเสี่ยง เรื่องของการจัดหาและควบคุมคุณภาพน้ำภายในบ่อเลี้ยงแล้วยังสามารถประยุกต์ไปใช้กับสัตว์น้ำชนิดอื่น เพื่อช่วยเพิ่มผลผลิตและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

ดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม

แชร์หน้านี้: