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研究生:鄭羽娢
研究生(外文):Cheng, Yu-Han
論文名稱:碳化及乾餾產物與益生菌於水產養殖飼料添加之應用實驗
論文名稱(外文):An experiment on carbonized and dry distillation produce and probiotics for aquaculture breeding additives
指導教授:王貳瑞王貳瑞引用關係藍浩繁藍浩繁引用關係
指導教授(外文):Wang, Earl-JueiLan, Haw-Farn
口試委員:蔡登茂陳禎祥
口試委員(外文):Tsai, Deng-MawChen, Jen-Shiang
口試日期:2016-07-09
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:工業管理系所
學門:商業及管理學門
學類:其他商業及管理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:山毛櫸木質顆粒碳化產物木醋液益生菌水產飼料添 加物
外文關鍵詞:beech wood pelletscarbonization producewood vinegarprobioticsaquaculture feeding additives
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碳化原料經碳化製程燒製後所得產物主要分為碳化產物碳化材及經過收集並冷凝後所得之乾餾產物木醋液,其中碳化材由於具有吸附性及隔熱性優良等特點,可廣泛應用於水質及空氣淨化;木醋液則具有殺菌、強化腸胃機能及改善動物消化吸收功能等功用,可作為肥料及飼料添加劑使用。本研究以歐洲山毛櫸木質顆粒為碳化原料進行碳化,探討不同碳化製程所製備之碳化材基本性質,並將碳化材粉碎而成之碳粉與乾餾產出之木醋液精製後作為水產飼料添加物,進行水產養殖實驗,並進行精製木醋液與益生菌對水質改善、碳化及乾餾產物與益生菌對提升淡水長臂大蝦成長率及水質改善之實驗。研究結果顯示變動升溫速率製程除可提升碳收率外,亦可提升比表面積及碘值吸附量之吸附性能。以碳粉、木醋液及益生菌三種添加物,設計四種實驗組合添加於淡水長臂大蝦的養殖飼料添加物,結果顯示碳粉與木醋液可以有效提升蝦隻換肉率,且具縮短飼養週期、減低飼料成本、提早回收之效益。飼料中添加碳粉、木醋液及益生菌皆有助於改善水產養殖池水質,提升養殖池之溶氧量,添加木醋液之飼料可有效降低水中氨氮等。
Plant can be used as materials in dry distillation in which charcoals and vinegar are main products through the carbonization process. Products of charcoals have been extensively utilized in the aspects of absorption and heat isolation and products of vinegar are commonly used in the field of disinfection, functions of protective arginine and enriched total parenteral nutrition for breeding additives and fertilizers. This study experiments the carbonization characteristics and machine made charcoal with various manufacturing processes for beeches from Germany through the designed high pyrolysis carbonization equipment. The carbon produce is then extruded as powder presence with beech wood vinegar, also manufactured through the carbonization processes, for the experiments of aquaculture feeding additives. The experiments are designed as the effect of wood vinegar and probiotics in water clean, and the effect of carbonization produce, wood vinegar, and probiotics as feeding additives in a form of four scenarios for the use of macrobrachium rosenbergii breeding. The experimental results indicate that the mix of carbon powder and wood vinegar as feeding additives on feed conversion rate is significant which may narrow down the feeding period, decrease the food pellets, and therefore increase the return rate. All three feeding additives are effective on the increase of dissolved oxygen and wood vinegar is effective on the decrease of ammonia nitrogen.
摘要 i
Abstract ii
謝誌 iii
目錄 iv
圖目錄 viii
表目錄 x
第1章 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究範圍與限制 2
1.4研究架構圖 2
第2章 文獻探討 4
2.1歐洲山毛櫸 4
2.2碳化製程設計 5
2.3碳化及乾餾產物 7
2.3.1碳化材應用與基本性質 7
2.3.1.1孔洞分析及等溫吸附曲線 9
2.3.1.2比表面積 12
2.3.1.3碘值吸附量 14
2.3.1.4碳收率 14
2.3.2木醋液 14
2.3.2.1製造流程 14
2.3.2.2木醋液的功效與用途 16
2.4益生菌於水產應用 18
2.5水產飼料添加物 19
2.6淡水長臂大蝦 21
2.7小結 25
第3章 實驗設計 26
3.1實驗流程 26
3.2碳化材製程分析 27
3.2.1實驗材料與設備 27
3.2.1.1歐洲山毛櫸木質顆粒 27
3.2.1.2碳化及醋液製造與收集設備 28
3.2.1.3比表面積分析儀 29
3.2.2碳化及醋液收集製程 29
3.2.3碳化材性質分析 31
3.2.3.1孔洞分析 31
3.2.3.2比表面積 32
3.2.3.3碘值吸附量 32
3.2.3.4碳收率 33
3.3實驗一 木醋液及益生菌應用於水產養殖實驗池水質改善 33
3.3.1實驗材料與設備 33
3.3.1.1淡水長臂大蝦 33
3.3.1.2精製木醋液 34
3.3.1.3水產添加用益生菌 34
3.3.1.4蒸餾設備 36
3.3.1.5水質檢測設備 36
3.3.2實驗設計 38
3.4實驗二 碳化及乾餾產物與益生菌應用於淡水長臂大蝦成長 41
3.4.1實驗材料與設備 41
3.4.1.1淡水長臂大蝦 41
3.4.1.2碳粉 42
3.4.1.3精製木醋液及水產添加用益生菌 42
3.4.1.4蒸餾及水質檢測設備 42
3.4.2實驗設計 42
第4章 試驗結果與分析 45
4.1碳材製程性質分析 45
4.1.1孔洞分析及等溫吸脫附曲線圖 45
4.1.2比表面積 47
4.1.3碘值吸附量 48
4.1.4碳收率 49
4.2實驗一 木醋液及益生菌應用於水產養殖實驗池水質改善 50
4.2.1水中溶氧量 50
4.2.2水中酸鹼值 51
4.2.3水中氨氮含量 52
4.3實驗二 碳化及乾餾產物與益生菌應用於淡水長臂大蝦成長 53
4.3.1水產養殖物種之成長 53
4.3.2水產養殖物種之換肉率 56
4.3.3實驗池水質改善 57
4.3.3.1水中溶氧量 57
4.3.3.2水中酸鹼值 58
4.3.3.3水中氨氮含量 59
4.4小結 60
第5章 結論與建議 63
參考文獻 65
作者簡介 74
圖目錄
圖1 1研究架構圖 3
圖2 1等溫吸附曲線之六種型態 12
圖3 1實驗流程圖 26
圖3 2歐洲山毛櫸木質顆粒 27
圖3 3多功能高溫裂解碳化爐 28
圖3 4碳化框容器 28
圖3 5冷卻收集桶 28
圖3 6醋液收集瓶 28
圖3 7 廢氣洗滌塔 29
圖3 8 冷水循環機 29
圖3 9 Micromeritics ASAP2020 29
圖3 10變動升溫速率之升溫曲線 31
圖3 11蒸餾設備 36
圖3 12水質實驗之實驗池配置圖 39
圖3 13物種成長實驗之實驗池配置圖 43
圖4 1變動升溫速率碳化設計之等溫吸脫附曲線圖 46
圖4 2 1 /min升溫速率碳化設計之等溫吸脫附曲線圖 46
圖4 3 2 /min升溫速率碳化設計之等溫吸脫附曲線圖 47
圖4 4不同製程條件之碘值吸附量 49
圖4 5木醋液及益生菌實驗實驗池每週量測之溶氧量 51
圖4 6木醋液及益生菌實驗實驗池每週量測之酸鹼值 52
圖4 7木醋液及益生菌實驗實驗池每兩週量測之氨氮 53
圖4 8淡水長臂大蝦成長圖 55
圖4 9碳化及乾餾產物與益生菌實驗池每週量測之溶氧量 58
圖4 10碳化及乾餾產物與益生菌實驗池每週量測之酸鹼值 59
圖4 11碳化及乾餾產物與益生菌實驗池每週量測之氨氮 60


表目錄
表2 1常見碳化原料特性彙整 5
表2 2日本1994及1995年碳化材用途及銷售量 8
表2 3孔洞大小定義 10
表2 4碳化材之比表面積最大值 13
表2 5木醋液功用 18
表2 6水產養殖添加物及使用效果 21
表2 7水質需求條件 25
表3 1固定升溫速率設計碳化條件 30
表3 2變動升溫速率設計碳化條件 30
表3 3 16SrRNA遺傳基因庫配列分析表 35
表3 4菌種營養成分表 35
表3 5氨氮測定儀量測步驟 37
表3 6攜帶式微電腦酸鹼度/氧化還原測定計量測步驟 38
表3 7溶氧測定器量測步驟 38
表3 8實驗池水質實驗之條件組別 39
表3 9飼料成分與木醋液及益生菌需求表 41
表3 10水產物種成長實驗之條件組別 43
表3 11飼料成分與碳化及乾餾產物與益生菌需求表 44
表4 1各製程碳化材之孔洞分析 45
表4 2各製程碳化材之比表面積 48
表4 3不同碳化製程之炭收率 50
表4 4淡水長臂大蝦量測重量 54
表4 5蝦隻最大及最小重量 56
表4 6蝦隻換肉率 56
表4 7碳化材性質彙整 61
表4 8飼料添加物對養殖成效影響 62


中文文獻
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