
微生物發電清淤系統
澳大利亞優秀設計協會特別獎
得獎者姓名
林夏薇
指導老師
李鍇朮
學校名稱
國立臺北教育大學
學校所在地
臺灣
隨著集約式水產養殖的發展,養殖池底部逐年累積大量淤泥,這些淤泥主要來自未攝食的飼料、魚蝦排泄物、死亡藻類與外源性沉積物,長期堆積後,成為養殖系統中難處理、易被忽視的問題。
本系統整合戶外魚塭清淤、增氧、微生物發電與養殖飼料循環。透過吸泥增氧機將池底淤泥導入發電模組,利用有機物分解同時產生電能,回饋養殖設備運作。發電後的淤泥用於黑水虻幼蟲培育,部分回流作為養殖飼料;設備亦可兼具加熱功能,穩定水溫,降低清淤負擔,提升養殖環境穩定性,實現能源回收與環境改善的永續水產養殖模式。
問題發現
1. 淤泥長期累積,影響水質穩定
養殖池水質惡化主要來自池底淤泥堆積,而淤泥由殘餌、糞便與死亡藻類沉降形成,影響水質穩定。養殖後期淤泥累積量大、投餌量增加,使池水負荷升高,產生氨氮與硫化氫等有害物質,容易引發疾病與大規模死亡。
2. 清淤成本高、處理方式有限
傳統清淤多採取挖除、曬乾、掩埋或外運,不僅成本高、勞力密集,處理不當亦可能造成二次污染,形成養殖端的長期負擔。
3. 氣候變遷導致水體環境不穩定
聯合國糧農組織指出,氣候變遷造成水溫上升、降雨模式改變及極端氣候事件增加,將直接影響養殖生物生長、疾病發生率與存活率。2024年全球約 91% 海洋區域曾出現海洋熱浪,顯示水域環境正面臨前所未有的溫度壓力,對水產養殖及糧食安全帶來重大挑戰。
裝置運行步驟
1. 吸淤增氧機吸完池底淤泥後,返回至基座。
2. 基座同時蒐集淤泥和供電給裝置。
3. 淤泥順著管道給岸邊發電機臺,並開始進行淤泥微生物發電。
4. 淤泥發電完成後,將黑水虻幼蟲投放至發電機臺內。
5. 待淤泥被黑水虻吃完後,將部分黑水虻移植,其餘投放至水里成為飼料。
6. 發電後儲存在儲電裝置,當吸淤增氧機回至基座時充電。

