Zero water exchange aquarium system; A new approach towards a sustainable and low management aquarium system
| Project/Area Number |
20K23362
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
1101:Environmental analyses and evaluation, environmental conservation measure and related fields
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 窒素除去 / リン除去 / 生物学的水処理 / 閉鎖循環型養殖システム / biological wastewater / RAS / nitrification / denitrification / phosphorus removal / microbial community / zero water exchange / 水槽循環システム / アンモニア除去 / 水換え不要 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は，省エネルギー型生物学的処理技術であるDHS-USBシステムを陸上養殖に導入し，窒素およびリン化合物の同時除去を目指した閉鎖循環型養殖システムを構築することである。閉鎖型養殖水に含有される窒素およびリン化合物の除去を目指し、高密度養殖排水処理によるシステム内汚泥の微生物群集の変化を観察し，それぞれのリアクターの許容性能と機能を明らかにする。さらに，魚体への影響と安全性を評価するために，病原性微生物のモニタリングを実施とともに魚に対したDHS-USBシステムで処理した水の影響を観察する。本研究の成果は，（SDGs）の達成，特に持続可能な食糧供給と水質制御に貢献できると考えられる．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we developed a closed circulation aquaculture system capable of conducting a simultaneous removal of nitrogen and phosphorus compounds. The system has successfully removed ammonia, nitrite and nitrate nitrogen from the aquaria. Hence, maintaining a safe and viable environment for fish to survive despite limited water exchange was performed. The average ammonia-nitrogen, nitrite-nitrogen, and nitrate-nitrogen concentrations in the breeding tank were 0.10±0.04 mg-N/L, 0.14±0.02 mg-N/L, and 9.00±1.00 mg-N/L, respectively. The average phosphorus concentration in the aquarium was 17.8±0.76 mg-P/L. Phosphorus adsorption was confirmed, but further studies is required to improve the amount of phosphorus adsorption.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
水資源を富む国では養殖によって水産物を生産することが出来るが，水交換が必要であることから水不足の国々及び内陸での養殖は困難を極める．今後10年で水不足の問題はより深刻になると考えられている。本研究は，省エネルギー型生物学的処理技術であるDHS-USBシステムを陸上養殖に導入により窒素およびリン化合物を同時除去によって目指した閉鎖循環型養殖システムの構築ができ、水交換の必要性を減らすことができた。本システムの成功は水産養殖業界に計り知れない利益をもたらす。
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Report
(4 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Effect of salinities on nitrogen removal performance of DHS-USB system and growth of Epinephelus bruneus in closed recirculating aquaculture system2021
Author(s)
Wilasinee Kotcharoen, Takahiro Watari, Nur Adlin, Yoshinobu Nakamura, Penpicha Satanwat, Wiboonluk Pungrasmi, Sorawit Powtongsook, Yutaka Takeuchi, Masashi Hatamoto, Shinichi Yamazaki, Takashi Yamaguchi
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Journal Title
International Biodeterioration & Biodegradation
Volume: 164
Pages: 10-10
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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