| 【発明の名称】 |
動物プランクトンの培養装置及び培養方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】長瀬 俊哉
【氏名】三村 元
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| 【要約】 |
【課題】多大な労力を要することなく、沈降性の低いフロックまでも十分に分離除去することが可能な動物プランクトンの培養装置及び方法を提供すること。
【解決手段】本発明の動物プランクトンの培養装置１は、少なくとも１つの表面に口径５ｍｍ以上の複数の開口部を有し、前記少なくとも１つの表面が培養槽２内に供給された飼育水９と接触するように配置され、動物プランクトンの培養に伴って生じ前記飼育水９中を浮遊するフロックを、細菌を含み前記少なくとも１つの表面に形成される細菌膜の作用により、前記フロックに比べてより高い沈降性を有する塊体に転化して、前記培養槽２の底部に沈降させるフロック凝集担体６、及び前記培養槽２の底部に沈降した塊体を前記培養槽２の外部に排出する排出手段７を具備することを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】少なくとも１つの表面に口径５ｍｍ以上の複数の開口部を有し、前記少なくとも１つの表面が動物プランクトンの培養を行うための培養槽内に供給された飼育水と接触するように配置され、前記動物プランクトンの培養に伴って生じ前記飼育水中を浮遊するフロックを、細菌を含み前記少なくとも１つの表面に形成される細菌膜の作用により、前記フロックに比べてより高い沈降性を有する塊体に転化して前記培養槽の底部に沈降させるフロック凝集担体、及び前記培養槽の底部に沈降した塊体を前記培養槽の外部に排出する排出手段を具備することを特徴とする動物プランクトンの培養装置。
【請求項２】 前記フロック凝集担体は、目合いが５ｍｍ以上の網状部を有することを特徴とする請求項１に記載の動物プランクトンの培養装置。
【請求項３】 前記フロック凝集担体は、孔径５ｍｍ以上の複数の孔が形成された板状部を有することを特徴とする請求項１に記載の動物プランクトンの培養装置。
【請求項４】 動物プランクトンの培養に伴って生じ培養槽内に収容された飼育水中を浮遊するフロックを、前記フロックに比べてより高い沈降性を有する塊体に転化して前記培養槽の底部に沈降させ、前記培養槽の底部に沈降した塊体を前記培養槽の外部に排出することにより、前記飼育水から前記フロックを除去することを含み、前記飼育水中を浮遊するフロックは、少なくとも１つの表面に口径５ｍｍ以上の複数の開口部を有し、前記少なくとも１つの表面が前記飼育水に接触するように配置されたフロック凝集担体により前記塊体へと転化されることを特徴とする動物プランクトンの培養方法。
【請求項５】 前記飼育水中を浮遊するフロックは、前記少なくとも１つの表面に形成され細菌を含む細菌膜の作用により前記塊体に転化されることを特徴とする請求項４に記載の動物プランクトンの培養方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動物プランクトンの培養装置及び培養方法に係り、特に、動物プランクトンの培養に伴って発生するフロックの除去を行う動物プランクトンの培養装置及び培養方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】栽培漁業や養殖等で行われる魚類の種苗生産において、動物プランクトン、特にワムシは初期生物飼料として欠くことができないものであり、ワムシの培養なくして種苗生産を行うことのできない魚類は多い。そのため、例えば、特開平３−３９０２１号公報、特開平６−１６５６２７号公報、及び特開平７−７９６５９号公報において開示されるように、ワムシ等の動物プランクトンの高密度培養或いは連続培養に関する特許出願が数多くなされている。このような事実は、動物プランクトン、特にワムシの培養が魚類の種苗生産において如何に重要な技術であるのかを示している。
【０００３】ところで、ワムシ等の動物プランクトンを高密度に培養した場合、残餌や糞により飼育水中に大量のフロックが発生する。このフロックの存在は、動物プランクトンを給餌される稚魚に食欲減退や疾病をもたらすものと考えられている。そのため、通常、フロックは、培養したワムシ等の動物プランクトンから分離除去される。
【０００４】従来、上記フロックの分離除去は、全て手作業で行われていた。しかしながら、このような作業には極めて多大な労力を要する。そのため、このフロックを除去する方法に関しても、数多くの特許出願がなされている。
【０００５】例えば、特開平９−２７５８４３号公報には、培養槽中で接触濾材にフロックを付着させることにより、フロックを分離除去することが開示されている。しかしながら、この方法によると、フロックを付着させた接触濾材を定期的に培養槽から取り出して、接触濾材からフロックを洗い流す必要がある。また、特開平９−２７５８４３号公報に記載された方法は、接触濾材を定期的に培養槽から取り出す必要があるため、培養槽の外部から、ワムシ等の動物プランクトンにとって有害な原生動物を培養槽内に招き入れる危険性を有している。
【０００６】本発明者らの特願平９−３０２６６２号に記載された発明は、上述した問題に対して極めて有効であり、ワムシのような動物プランクトンの培養に伴って発生するフロックの多くを除去することが可能である。しかしながら、特願平９−３０２６６２号に記載された方法によると、培養初期に発生する沈降性の低いフロックを十分に除去できない場合があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、多大な労力を必要とすることなく、沈降性の低いフロックまでも十分に分離除去することが可能な動物プランクトンの培養装置及び培養方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも１つの表面に口径５ｍｍ以上の複数の開口部を有し、この少なくとも１つの表面が動物プランクトンの培養を行うための培養槽内に供給された飼育水と接触するように配置され、上記動物プランクトンの培養に伴って生じ飼育水中を浮遊するフロックを、細菌を含み上記少なくとも１つの表面に形成される細菌膜の作用により、上記フロックに比べてより高い沈降性を有する塊体に転化して培養槽の底部に沈降させるフロック凝集担体、及び上記培養槽の底部に沈降した塊体を培養槽の外部に排出する排出手段を有することを特徴とする動物プランクトンの培養装置を提供する。
【０００９】上記動物プランクトンの培養装置において、フロック凝集担体としては、例えば、目合いが５ｍｍ以上の網状部を有するものや、孔径５ｍｍ以上の複数の孔が形成された板状部を有するものを用いることができる。
【００１０】また、本発明は、動物プランクトンの培養に伴って生じ培養槽内に収容された飼育水中を浮遊するフロックを、このフロックに比べてより高い沈降性を有する塊体に転化して上記培養槽の底部に沈降させ、培養槽の底部に沈降した塊体を培養槽の外部に排出することにより、飼育水からフロックを除去することを含み、上記飼育水中を浮遊するフロックは、少なくとも１つの表面に口径５ｍｍ以上の複数の開口部を有し、この少なくとも１つの表面が上記飼育水に接触するように配置されたフロック凝集担体により上記塊体へと転化されることを特徴とする動物プランクトンの培養方法を提供する。
【００１１】上記動物プランクトンの培養方法において、上記飼育水中を浮遊するフロックは、例えば、上記少なくとも１つの表面に形成され細菌を含む細菌膜の作用により塊体に転化される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面を参照しながらより詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明の実施形態に係る動物プランクトンの培養装置を概略的に示す図である。図１において、培養装置１は、ワムシ等の動物プランクトンの培養が行われる培養槽２、飼育水供給手段である飼育水供給管３、飼料供給手段である飼料供給管４、収穫手段である収穫管５、フロック凝集担体６、及び排出手段であるドレン７で主に構成されている。なお、飼育水供給管３、飼料供給管４、収穫管５及びドレン７には、それぞれバルブ８-1〜８-4が取り付けられている。
【００１４】培養槽２には、その上方に配置された飼育水供給管３から飼育水９が連続的に供給される。培養槽２内に収容された飼育水９中ではワムシ等の動物プランクトンの培養が行なわれ、これら動物プランクトンは、培養槽２の上方に配置された飼料供給管４から飼料を給餌されることにより増殖する。このようにして培養槽２内で増殖した動物プランクトンは、通常、培養槽２内に収容された飼育水９の液面近傍に配置された収穫管５から飼育水９とともに間欠的に収穫される。
【００１５】培養槽２内で動物プランクトンの培養を続けた場合、培養槽２内の飼育水９中では、動物プランクトンの残餌や糞によりフロックが発生する。このフロックの存在は、上述したように、動物プランクトンを給餌される稚魚に食欲減退や疾病をもたらすものと考えられている。また、このフロックはサイズが小さく且つ比重が低い、すなわち、沈降を生じにくい。そのため、このフロックは、動物プランクトンや飼料とともに飼育水９中で分散し、培養槽２内の飼育水９を懸濁させる。
【００１６】上記培養装置１においては、培養槽２内にフロック凝集担体６が飼育水９と接触するように配置され、飼育水９中のフロックは、このフロック凝集担体６を用いることにより分離除去される。以下、フロック凝集担体６を用いたフロックの分離除去方法について、図２を参照しながら説明する。
【００１７】図２（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明の実施形態に係るフロックの分離除去方法を概略的に示す図である。図２（ａ）に示すフロック凝集担体６を培養槽２内の飼育水９中に数日間浸漬させ続けた場合、図２（ｂ）に示すように、フロック凝集担体６の表面には細菌膜１０が形成される。この細菌膜１０は、例えば、動物プランクトンの培養に伴って不可避的に生ずる或いは増殖する細菌を含むものである。
【００１８】培養槽２内の飼育水９を懸濁させる低比重のフロック１１は、図２（ｃ）に示すように、この細菌膜１０が形成されたフロック凝集担体６の表面に凝集する。フロック凝集担体６の表面に凝集したフロック１１の少なくとも一部は、細菌膜中の細菌の活動により分解され、細菌膜１０と同化する。そのため、図２（ｄ）に示すように、細菌膜１０は次第に肥厚する。
【００１９】細菌膜１０が肥厚することにより、細菌膜１０のフロック凝集担体６との界面近傍は嫌気状態となる。その結果、肥厚した細菌膜１０は、図２（ｄ）に示すように、フロック凝集担体６の表面から比較的サイズの大きな塊体１２として剥離する。
【００２０】フロック凝集担体６の表面から剥離した塊体１２は、上記フロック１１に比べてサイズが大きく且つ比重が高い。すなわち、塊体１２はフロック１１に比べて、より高い沈降性を有している。また、この塊体１２は、飼育水９に比べて比重が高い。したがって、フロック凝集担体６の表面から剥離した塊体１２は、培養槽２の底部に直ちに沈降する。
【００２１】このように、上記培養装置１によると、沈降性の低いフロック１１は、より高い沈降性を有する塊体１２に転化される。したがって、例えば、培養槽２の底部に接続されたドレン７から培養槽２内の飼育水９を間欠的に排出することにより、培養槽２の底部に沈降した塊体１２を除去し、培養槽２内の飼育水９を常に清浄に維持することができる。すなわち、上記培養装置１によると、多大な労力を必要とすることなく、培養初期に発生する比重の低いフロックまでも十分に分離除去することが可能となる。
【００２２】上述したフロック凝集担体６は、飼育水９と接触する少なくとも１つの表面に、所定の口径の開口部を有するものである必要がある。フロック凝集担体６がこのような開口部を有する場合、培養槽２内の飼育水９の流れを妨げることがない。また、フロックを凝集させるのに有効な表面積を増加させることができるため、上述した効果がより顕著となる。
【００２３】フロック凝集担体６の開口部の口径は、上述したフロックの分離除去に関して極めて重要な技術的要素である。開口部の口径が小さい場合、肥厚した細菌膜１０の剥離が生じにくくなる。そのため、細菌膜１０をフロック凝集担体６から強制的に剥離させる必要を生ずる。また、開口部の口径が小さい場合、フロックによる開口部の閉塞が激しく、硫化水素の発生を招き、培養に障害をもたらす危険がある。本発明者らが鋭意研究を重ねたところ、開口部の口径を５ｍｍ以上とすることにより、上述した問題を生ずることなく、良好にフロックを分離除去することが可能となることが判明した。
【００２４】フロック凝集担体６の開口部の口径は、５ｍｍ以上であることがより好ましい。開口部の口径が５ｍｍ以上である場合、上述した効果がより顕著となる。また、フロック凝集担体６の開口部の口径は、１０ｃｍ以下であることが好ましい。開口部の口径が１０ｃｍよりも大きい場合、細菌膜の形成に有効な表面積が低下し、フロックを十分に分離除去することが不可能となるおそれがある。
【００２５】フロック凝集担体６の適切なサイズ、より具体的には、培養槽２内の飼育水９と接触する表面の面積は、培養槽２内の飼育水９の量や動物プランクトンの密度等に依存する。また、フロック凝集担体６は、動物プランクトンの培養に伴って発生するフロックを十分に分離除去することが可能であれば、どのような形状であってもよい。例えば、図１に示すように、網目状のシートを用いて形成された円筒体であってもよく、図２（ａ）等に示すように、孔が設けられた板状体であってもよい。
【００２６】フロック凝集担体６は、図１に示すように飼育水９中に完全に浸漬されてもよく、一部のみが浸漬されてもよい。また、フロック凝集担体６を飼育水９に比べて比重の低い材料で構成し、水面に浮遊させてもよい。
【００２７】また、フロック凝集担体６を構成する材料は、上述したフロックの分離除去を可能とし、且つ動物プランクトン等に悪影響を与えないものであれば特に制限はない。フロック凝集担体６を構成する材料としては、例えば、合成樹脂等を挙げることができる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００２９】図１に示す動物プランクトン培養装置１を用い、以下に示す方法により、動物プランクトンの培養を行った。すなわち、最初にフロック凝集担体６を用いることなくワムシを培養した後、培養槽２内にフロック凝集担体６を配置し、上述した方法によりフロックを分離除去しつつワムシの培養を継続した。数日毎に収穫管５から飼育水９等をサンプリングして、ワムシ密度とフロック量とを測定することにより、フロック凝集担体６を用いることによる効果を調べた。
【００３０】なお、フロック凝集担体６としては、３ｃｍ以上の目合いを有する網目状シートからなる円筒体を用いた。また、上記網目状シートは、飼育水９に比べて高い比重を有する合成樹脂製であり、フロック凝集担体６は、図１に示すように、飼育水９中に浸漬させた。
【００３１】図３に、ワムシ密度及びフロック量の経時変化をグラフにして示す。図３において、横軸は測定日を示し、縦軸はワムシ密度及びフロック量を示している。また、図中、帯グラフはワムシ密度に関するものであり、折れ線グラフはフロック量に関するものである。なお、ここで、フロック量とは、サンプリングした直後の飼育水９をメスシリンダー中で３０分間静置してフロックを沈降させることにより観測されるフロックの体積（ｍｌ）を、メスシリンダーに投入した飼育水９の体積（ｍｌ）で割り、さらに１００を乗じることにより得られる値を意味する。
【００３２】図３に示すように、ワムシ密度は、フロック凝集担体６を設置した直後に一時的に低下したが、その後回復した。一方、フロック量は、フロック凝集担体６を設置した直後から急激に低下し、以後、増加することはなかった。
【００３３】このように、図１に示す培養装置１によると、サイズが小さく且つ比重が低いフロックは、細菌膜が形成されたフロック凝集担体６の表面に凝集し、細菌膜と同化する。したがって、図１に示す培養装置１によると、本発明者らの特願平９−３０２６６２号に記載された方法で除去することが困難な沈降性の低いフロックまでも分離除去することが可能である。
【００３４】また、フロックが同化することにより肥厚した細菌膜は、フロック凝集担体６の表面からサイズが大きく且つ比重の高い塊体として剥離する。この塊体は、高い沈降性を有しているため、培養槽２の底部に直ちに沈降する。そのため、培養槽２の外部に容易に排出することが可能である。したがって、上記培養装置１によると、特開平９−２７５８４３号公報に記載された方法とは異なり、上記担体６を培養槽２から取り出してフロックを洗い流す必要がない。すなわち、多大な労力を必要とすることなく、培養槽２内の飼育水９を常に清浄に維持することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、動物プランクトンの培養に伴って発生するフロックは、口径５ｍｍ以上の複数の開口部を有するフロック凝集担体の表面に形成される細菌膜の作用により、より高い沈降性を有する塊体に転化される。また、この塊体は、培養槽の底部に直ちに沈降し、排出手段により培養槽の外部に排出される。
【００３６】したがって、本発明によると、多大な労力を必要とすることなく、沈降性の低いフロックまでも十分に分離除去することが可能な動物プランクトンの培養装置及び培養方法が提供される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１２０４０１
【氏名又は名称】荏原実業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年２月１５日（１９９９．２．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５８４７９
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦 （外５名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２３２８３３（Ｐ２０００−２３２８３３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年８月２９日（２０００．８．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３５１６３ |
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