TWI637685B - 海水藻類養殖方法與設備 - Google Patents

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張威宏
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Abstract

本發明提供一種海水藻類養殖方法與設備，其中海水養殖的方法的步驟包含：養殖水池中培育一藻類，當養殖水池水溫超過一目標溫度時排水，排出一固定水量後停止，再補入液化天然氣(Liquefied Natural Gas，LNG)冷排水。

Description

海水藻類養殖方法與設備
本發明提供一種海水藻類養殖方法與設備，且為利用液化天然氣(Liquefied Natural Gas，LNG)冷排水提供海水藻類養殖方法與設備。
生活在海上的藻類我們稱之為海藻，大致分為固著性及浮游性者，依外觀分為絲狀、中空狀、扁平帶狀、葉狀等類型；海藻中含有人體必需的蛋白質、脂肪、碳水化合物、多種維生素及礦物質，且因為在光合作用下，海藻把海洋裡的種種無機物轉化為有機物，更含有陸生蔬菜中沒有的營養成份，其營養價值遠遠高於陸生蔬菜；此外，海藻還具有降血壓、防中風、腦血栓、保護心臟及抗腫瘤的功效。
藻類生活於淡水、海水或潮溼處，而海藻多生長於鹽度大於3%水域並在具有岩礁或珊瑚礁的海岸生長，台灣雖然四面環海、海岸地形多樣，但由於位於熱帶與亞熱帶之間區域，並不適合常年養殖海藻，特別是在夏天，海水水溫升高，難以提供海藻生長所需 之適溫，進而使產值變低。
液化天然氣(Liquefied Natural Gas，LNG)是目前燃氣與發電的主要能源，為使超低溫-162℃之LNG由液態轉變氣態，較佳地，以汲取大量海水與LNG進行熱交換，每氣化1公噸LNG約需20噸(25℃)的海水來加溫，由熱交換後之海水，其溫度較原先海水溫度為低，又稱為「冷排水」，如何利用此冷能進一步發其展經濟效益，將有有助於減少能源的消耗與浪費。
如上所敘，台灣夏季高溫和氣候問題，一直是海藻養殖業者所困擾之難題，而冷排水溫度可維持在16℃~20℃，透過本發明水溫控制與藻類養殖技術的整合，可解決目前海藻養殖產業面臨的困難。
鑒於以上所述，如何有效利用液化天然氣之冷能為目前面對能量欠缺及需要節能減碳的環境所要解決的難題。本發明之目的為解決如何有效利用液化天然氣才能達到最大效益與節能減碳的功效。
本發明除了解決上述問題，並提供一適合海藻養殖的生長的方法及高值藻類養殖技術，創造新的藻類養殖模式，進行藻類養殖的量化生產。
本發明係提供一種藻類養殖方法，係實施於一養殖水池，其步驟包含：a)於該養殖水池進行一曝氣動作，並培育一藻類；b)當該養殖水池的一養殖水池水溫超過一目標溫度時，停止該曝氣動作，排出該養殖水池的水，並攔截該藻類；c)當該養殖水池的水排出至一固定水量時，將一液化天然氣(LNG)冷排水補入該養殖水池中到達一養殖體積，並重新該曝氣動作；以及d)將該攔截之藻類重新加入該養殖水池中；其中，該步驟(a)~(d)重覆實施一次數。
本發明係提供實施上述之藻類養殖方法的養殖設備，其包含：養殖水池，其具有：篩網，設置於該養殖水池；排水管，接合該養殖水池與該篩網連接，用以排出該養殖水池中的水；補水管，由一液化天然氣接收站延伸至該養殖水池，用以補入一液化天然氣冷排水能於該養殖水池中；以及曝氣系統，設置於該養殖水池，其具有：曝氣管，用以進行曝氣動作。
100‧‧‧養殖水池
101‧‧‧篩網
200‧‧‧排水管
300‧‧‧補水管
301‧‧‧液化天然氣接收站
400‧‧‧曝氣系統
401‧‧‧曝氣管
402‧‧‧攪拌器
S101‧‧‧養殖水池中曝氣，並培育藻類
S102‧‧‧養殖水池水溫(T1)超過目標溫度A
S103‧‧‧排水並用篩網攔截海藻
S104‧‧‧排出(T1-A)/(T1-T2)*V體積後停止排水
S105‧‧‧補入LNG冷排水至V
S106‧‧‧重新開始曝氣並放入攔截到的藻類
第1圖係為本發明之藻類養殖方法的流程圖；第2圖係為實施例一中不同養殖條件下，其生長速率與藻體重量增加百分比；第3圖係為實施例二中不同養殖條件下，其生長速率與藻體重量增加 百分比；第4圖係為實施例三中不同換水次數下，其生長速率與藻體重量增加百分比；第5圖係為本發明之藻類養殖方法的養殖設備示意圖。
以下藉由特定的具體實施形態說明本發明之技術內容，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容而瞭解本發明之優點與功效；然，本發明亦可藉由其他不同的具體實施形態加以施行或應用。
參考第1圖，本發明係一種藻類養殖方法，係實施於一養殖水池，其步驟包含：在養殖水池中進行曝氣動作，並培育藻類S101；而當養殖水池的養殖水池水溫超過一目標溫度時S102，停止該曝氣動作，排出養殖水池中的水，並攔截藻類S103；當排出養殖水池中的水到達一固定水量時，就停止排水S104；再將液化天然氣(LNG)冷排水補入該養殖水池中，養殖水池中的水會到達一養殖體積S105，並重新曝氣動作；之後再將攔截到的藻類放回養殖水池中S106，並可以重覆上述步驟數次。
較佳地，重覆上述步驟等於或小於20次/日
較佳地，當養殖水池的該養殖水池水溫超過該目標溫 度時，可以停止曝氣動作並靜止一固定時間，靜止動作可以使藻類沉澱，然後再排出養殖水池中的水。
較佳地，停止曝氣動作並靜止小於30分鐘。
較佳地，該曝氣動作還包含攪拌的動作。
較佳地，養殖水池中的藻類為為海藻絲狀體或海藻葉狀體。
較佳地，排出的該固定水量為：
其中V’為該固定水量，T1為養殖水池水溫，隨氣溫日照而變化，T2為液化天然氣(LNG)冷排水的水溫(冷排水水溫)，A為最適培養藻類的溫度(目標溫度，其與藻種有關)，以及V為該養殖水池的體積。
較佳地，該冷排水水溫(T2)為16℃~20℃以及該目標溫度(A)為20℃~28℃。
於本發明再一實施例中，該藻類培養於光照14L/10D以及兩側光照29PAR的條件下。
實施例一、蠕枝藻於不同條件下之生長狀況
參考第2圖，蠕枝藻初始濃度0.2g/L(鮮重~5g/L)，光照14L/10D，兩側光照各29PAR，曝氣1vvm，養殖體積1L；藻體生 長速率計算為ln(Cf/C0)/(tf-t0)其中，Cf、C0為藻體最終及初始濃度(g/L)，tf、t0為最終及初始時間(天)。
經7天養殖，條件c.每天換水，無添加營養源的生長速率0.18d-1，優於條件a及b，且藻體增加量較a及b多，顯示每天換水的效果較添加營養源為優，如表一所示。
實施例二、蠕枝藻於不同條件下之生長狀況
參考第3圖，於本發明一實施例中，蠕枝藻初始鮮重濃度~2g/L，光照14L/10D，兩側光照各29PAR，曝氣1vvm，養殖體積1L，經7天養殖，條件c.每天換水，無添加營養源的生長速率0.25d-1，優於條件a及b，且藻體增加量較a及b多，顯示每天換水的效果較添加營養源為優，如表二所示。
實施例三、蠕枝藻於不同換水次數下之生長狀況
參考第4圖，蠕枝藻初始濃度0.15g/L(鮮重~5g/L)，光照14L/10D，兩側光照各29PAR，曝氣1vvm，養殖體積1L，經8天養殖，條件c.每天換水5次，無添加營養源的生長速率0.151d-1，優於條件a及b，且藻體增加量較a及b多，顯示每天換水的次數越多，效果越佳，如表三所示。
參考第5圖，本發明係提供實施上述之藻類養殖方法 的養殖設備，此設備具有養殖水池100、排水管200、補水管300以及曝氣系統400，其中該養殖水池100中還具有設置於該水池牆面上的篩網101；其中該排水管200，接合該養殖水池100與該篩網101連接，用以排出該養殖水池中的水；其中該補水管300，由液化天然氣接收站301延伸至該養殖水池，將液化天然氣(LNG)冷排水捕入該養殖水池100中；於養殖水池100中設置該曝氣系統400，其包含曝氣管401，用來進行曝氣的動作。
較佳地，該曝氣系統400進一步包含攪拌器402，用來進行攪拌動作
上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，其目的在使熟習前述技術者能瞭解本發明之內容並據以實施，並非限制本發明。因此習於此技術之人士對上述實施例進行等效修飾、修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

Claims (10)

  1. 一種藻類養殖方法，係實施於一養殖水池，其步驟包含：a)於該養殖水池進行一曝氣動作，並培育一藻類；b)當該養殖水池的一養殖水池水溫超過一目標溫度時，停止該曝氣動作，並靜止一固定時間，排出該養殖水池的水，並攔截該藻類；c)當該養殖水池的水排出至一固定水量時，將一液化天然氣冷排水補入該養殖水池中到達一養殖體積，並重新該曝氣動作；以及d)將該攔截之藻類重新加入該養殖水池中；其中，該步驟(a)~(d)重覆實施一次數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，於步驟b)中，該固定時間小於30分鐘。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該曝氣動作包含一攪拌動作。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該次數為等於或小於20次/日。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該藻類為海藻絲狀體或海藻葉狀體。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該液化天然氣冷排水具有一冷排水水溫，當該養殖水池水溫大於該目標溫度時，該固定水 量的體積滿足下述方程式： 其中，V’為該固定水量，T1為該養殖池水溫，T2為該冷排水水溫，A為該目標溫度以及V為該養殖水池的體積。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中，該冷排水水溫為16°C~20℃以及該目標溫度為20℃~28℃。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該曝氣動作為0.01vvm~1vvm。
  9. 一實施申請範圍第1項之藻類養殖方法的養殖設備，其包含：一養殖水池，其具有：一篩網，設置於該養殖水池；一排水管，接合該養殖水池與該篩網連接，用以排出該養殖水池中的水；一補水管，由一液化天然氣接收站延伸至該養殖水池，用以補入一液化天然氣冷排水於該養殖水池中；以及一曝氣系統，設置於該養殖水池，其具有：一曝氣管，用以進行一曝氣動作。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的養殖設備，其中，該曝氣系統進一步包含一攪拌器，用以進行一攪拌動作。
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