기술 개요
글로벌 수산 양식 산업은 바이오 보안을 개선하고 환경 영향을 줄이며 소비 시장에 더 가까운 생산을 가능하게 하기 위해 육상 순환 여과식 양식 시스템(RAS)으로 전환하고 있습니다. 안정적이고 고품질의 수중 환경을 유지하는 것이 RAS의 주요 엔지니어링 과제입니다.
생물 여과 루프
전통적인 가두리 양식과 달리 RAS는 대사 폐기물(암모니아, CO2 및 고형물)을 제거하고 산소를 재공급하기 위한 복잡한 수처리 루프에 의존합니다. 시스템의 핵심은 생물 여과조(Biofilter)로, 이곳에서 질산화 박테리아(Nitrosomonas 및 Nitrobacter)가 독성 암모니아(TAN)를 아질산염으로, 다시 덜 해로운 질산염으로 전환합니다. 질산화 과정은 알칼리도를 소비하고 산을 생성하므로 적절한 생물 여과조 설계에는 여재의 비표면적(SSA), 산소 수준 및 pH가 반드시 고려되어야 합니다.
고형물 제거 및 소독
드럼 필터나 디스크 필터를 이용한 기계적 여과는 분변과 먹이 찌꺼기를 제거하는 첫 번째 방어선입니다. 용존 유기물(DOM)과 미세 입자는 단백질 스키머(Protein Skimmers)와 오존을 통해 관리됩니다. 오존은 탄닌을 분해하여 물을 맑게 할 뿐만 아니라 바이러스와 박테리아에 대한 강력한 소독제 역할도 합니다. 하지만 잔류 오존은 어류에 독성이 있으므로 물이 사육 수조로 돌아가기 전(대개 활성탄 또는 UV를 통해) 반드시 제거되어야 합니다.
이취 관리 및 지속 가능성
육상 연어 및 송어 생산의 큰 장애물 중 하나는 지오스민(Geosmin)과 MIB(2-Methylisoborneol)의 축적입니다. RAS 내의 특정 박테리아와 조류에 의해 생성되는 이들 화합물은 어육에 ‘흙냄새’나 ‘곰팡이 냄새’를 유발합니다. 현재의 완화 전략은 물고기를 며칠 동안 깨끗한 물에서 ‘해감(Purging)‘하는 것이지만, 이러한 화합물을 순환수에서 직접 제거하기 위해 고도 산화 공정(AOP)과 같은 신기술이 모색되고 있습니다. 지속 가능성 측면에서는 혐기성 탈질과 인 침전을 사용하여 보충수 수요를 최소화하고 영양분이 풍부한 폐수 배출량을 줄이는 ‘무교체(Zero-Exchange)’ RAS에 초점이 맞춰지고 있습니다.