| 【発明の名称】 |
海藻類養殖装置及び同海藻類養殖装置を備えた魚介類養殖装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】井戸 勝富
【氏名】新藤 秀逸
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| 【要約】 |
【課題】海藻類を陸上で養殖することにより海藻類の安定した養殖を可能とすることができるとともに、海藻類に満遍なく光を当てて海藻類の光合成を活発に行わせて海藻類の成長効率を向上させることができる海藻類養殖装置及び同海藻類養殖装置を備えた魚介類養殖装置を提供する。
【解決手段】アオサ養殖水槽14内にはエアレーション装置18が設置されている。そして、エアレーション装置18によりアオサ養殖水槽14内には上下方向へ循環する旋回流が形成され、その旋回流にのってアオサはアオサ養殖水槽14内全体を浮遊する。この浮遊によりアオサには太陽光が満遍なくあたるようになる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 海藻類及び海水が収容され、光源から前記海藻類への光の照射が行われる海藻類養殖水槽内に、中空状をなし略垂直向きに配置される中空管と、当該中空管内下端側に配置され、空気を吹出す気泡ポンプとよりなるエアレーション装置が設置され、前記気泡ポンプから吹出された気泡により海水を曝気処理し、前記気泡が中空管内の海水と混入されることにより当該海水を中空管内で上昇させて上部の吐出口から吐出させると同時に、中空管の下部の流入口から海水を汲み上げて海藻類養殖水槽内で海水を循環させ、その海水の循環に海藻類をのせて海藻類養殖水槽内に浮遊させることを特徴とする海藻類養殖装置。 【請求項2】 魚介類及び海水が収容され、魚介類を養殖する養殖水槽と、前記海水中に含まれる魚介類の糞尿等を微生物により分解する生物分解部と、前記微生物による糞尿等の分解により生じた分解物を栄養源として成長する海藻類及び海水が収容され、その海藻類を養殖するとともに、前記海藻類が分解物を吸収することにより海水中の分解物を除去し、海水を浄化する前記請求項1に記載の海藻類養殖装置と、前記海藻類養殖装置に光を照射するための光源とを備え、養殖水槽と生物分解部と海藻類養殖装置との間で海水を循環させながら海水を浄化するとともに、魚介類及び海藻類を養殖可能に構成したことを特徴とする海藻類養殖装置を備えた魚介類養殖装置。 【請求項3】 前記曝気処理は高圧静電場処理を施した電子エアーにより行うことを特徴とする請求項2に記載の魚介類養殖装置。 【請求項4】 前記海水は高圧静電場処理を施した電子水を使用して調製することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の魚介類養殖装置。
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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、海藻類の陸上養殖を可能とする海藻類養殖装置及び同海藻類養殖装置を使用して、陸上での魚介類の養殖を可能とする魚介類養殖装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】海藻類としての海苔の養殖は、一般的に海洋養殖により行われている。具体的には、海苔の種を付けた網をイカリ等の錘により海中に沈め、その網に海苔を成長させることによって行われている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の海洋での海苔の養殖においては、海洋の汚染、海水の温度変化、原虫又はウィルス等の様々な海洋に依存する原因により海苔の生産量が左右されるという問題があった。また、太陽光等の光が網に成長した海苔に照射されてその海苔の光合成が行われることになるが、網はイカリにより海中に沈められているため、海中での網の移動量は限られている。そのため、例えば網の裏面に成長した海苔には、網の表面に成長した海苔と比較して光が当たりにくく、光合成が活発に行われない。従って、網において、海苔の光合成が活発に行われる場所と、行われない場所とが存在し、海苔の成長効率がよくないという問題があった。 【0004】本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、海藻類を陸上で養殖することにより海藻類の安定した養殖を可能とすることができるとともに、海藻類に満遍なく光を当てて海藻類の光合成を活発に行わせて海藻類の成長効率を向上させることができる海藻類養殖装置及び同海藻類養殖装置を備えた魚介類養殖装置を提供することにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明の海藻類養殖装置は、海藻類及び海水が収容され、光源から前記海藻類への光の照射が行われる海藻類養殖水槽内に、中空状をなし略垂直向きに配置される中空管と、当該中空管内下端側に配置され、空気を吹出す気泡ポンプとよりなるエアレーション装置が設置され、前記気泡ポンプから吹出された気泡により海水を曝気処理し、前記気泡が中空管内の海水と混入されることにより当該海水を中空管内で上昇させて上部の吐出口から吐出させると同時に、中空管の下部の流入口から海水を汲み上げて海藻類養殖水槽内で海水を循環させ、その海水の循環に海藻類をのせて海藻類養殖水槽内に浮遊させることを特徴とするものである。 【0006】請求項2に記載の発明の海藻類養殖装置を備えた魚介類養殖装置は、魚介類及び海水が収容され、魚介類を養殖する養殖水槽と、前記海水中に含まれる魚介類の糞尿等を微生物により分解する生物分解部と、前記微生物による糞尿等の分解により生じた分解物を栄養源として成長する海藻類及び海水が収容され、その海藻類を養殖するとともに、前記海藻類が分解物を吸収することにより海水中の分解物を除去し、海水を浄化する前記請求項1に記載の海藻類養殖装置と、前記海藻類養殖装置に光を照射するための光源とを備え、養殖水槽と生物分解部と海藻類養殖装置との間で海水を循環させながら海水を浄化するとともに、魚介類及び海藻類を養殖可能に構成したことを特徴とするものである。 【0007】請求項3に記載の発明の海藻類養殖装置を備えた魚介類養殖装置は、請求項2に記載の発明において、前記曝気処理は高圧静電場処理を施した電子エアーにより行うことを特徴とするものである。 【0008】請求項4に記載の発明の海藻類養殖装置を備えた魚介類養殖装置は、請求項2又は請求項3に記載の発明において、前記海水は高圧静電場処理を施した電子水を使用して調製することを特徴とするものである。 【0009】 【発明の実施の形態】以下、本発明を海藻類養殖装置としてのアオサ養殖装置及びそのアオサ養殖装置を備えた魚介類養殖装置としてのヒラメの養殖装置に具体化した一実施形態を図1及び図2に従って説明する。図1はヒラメの養殖装置を模式的に示す概略図である。 【0010】図1に示すように、アオサ養殖装置10を備えたヒラメの養殖装置11(以下、単に養殖装置11と称す)はヒラメ養殖水槽12と、生物分解部としての生物分解水槽13と、アオサ養殖装置10と、光源としての太陽光とから主に構成され、まず、前記ヒラメ養殖水槽12から説明する。ヒラメ養殖水槽12にはヒラメ及び養殖海水が収容され、ヒラメを陸上で養殖することができるように構成されている。ヒラメには、炭素(C)、リン(P)及び窒素(N)を含有する配合飼料が供給され、また、ヒラメの生育に必要なミネラル類として、カルシウム、鉄及び亜鉛が補給されるようになっている。さらに、ヒラメ養殖水槽12内は曝気装置(図示せず)から吹き出される電子エアーにより曝気処理が施されるようになっている。前記電子エアーは電子エアー発生装置から発生される。 【0011】ヒラメ養殖水槽12は、第1及び一対の第2循環パイプ15a,15b、弁体15c、循環ポンプ16及び一方の第2循環パイプ15bに設けられた熱交換器15fを介して前記生物分解水槽13と連結されている。そして、前記弁体15cが開放され、循環ポンプ16によりヒラメ養殖水槽12内の養殖海水が汲み上げられて第1循環パイプ15aから生物分解水槽13へ供給されるように構成されている。 【0012】前記生物分解水槽13は供給された養殖海水中に含まれるヒラメの糞尿、残餌、老廃物等を分解し、養殖海水を浄化する機能を有している。具体的に生物分解水槽13の構造について説明すると、生物分解水槽13内にはろ材としての粉炭(備長炭)層、牡蠣殻層、種菌濾過材層、サンゴ(粒)層、サンゴ石層、イズカライト層、硅砂層、セラミックボール層及び麦飯石層が積層されて設けられている。なお、各ろ材の層の積層順序は適宜組み替えてもよく、前記ろ材の層のうちの少なくともいずれか一層により生物分解水槽13の機能を発揮させてもよい。 【0013】また、前記生物分解水槽13内にはヒラメから排出された糞尿、残餌、老廃物等を硝酸塩にまで分解する生物分解を行なう微生物としてのでんぷん分解細菌、たんぱく分解細菌、アンモニア生成細菌等の従属栄養細菌や亜硝酸生成細菌、硝酸生成細菌等の硝酸化成細菌(硝化細菌)が生息している。そして、糞尿、残餌、老廃物等が生物分解水槽13でろ過、生物分解されて浄化された養殖海水は、主に熱交換器15fが設置されていない第2循環パイプ15bからヒラメ養殖水槽12へ供給される。残りの養殖海水はヒラメ養殖水槽12内の水温及びアオサ養殖水槽14内の水温がヒラメ及びアオサの養殖に適した水温になるように熱交換器15fにより加熱又は冷却されて第2循環パイプ15bからヒラメ養殖水槽12へ供給されるようになっている。 【0014】図2に示すように、前記アオサ養殖装置10はアオサ養殖水槽14と、エアレーション装置18とから主に構成されている。前記アオサ養殖水槽14は養殖海水とアオサが収容され、陸上でアオサを養殖できるように構成されている。また、図1に示すように、アオサ養殖水槽14は第1,第3及び第4循環パイプ15a,15d,15e、循環ポンプ16及び流量調節弁15gを介して前記ヒラメ養殖水槽12と連結されている。そして、前記弁体15cが開放され、さらに流量調節弁15gが開放された状態で循環ポンプ16によりヒラメ養殖水槽12内の養殖海水が汲み上げられると、養殖海水の一部が第1及び第3循環パイプ15a,15dからアオサ養殖水槽14へ供給されるように構成されている。 【0015】アオサ養殖水槽14の構造について説明すると、図2に示すように、アオサ養殖水槽14は有底円筒状をなし、その底部には生物分解層17が設置されている。この生物分解層17は網目状に形成された第1プレート17aと、その第1プレート17a上に設置された第2プレート17bとから二層構造に形成されている。なお、生物分解層17は第1プレート17a上に前記ろ材を収容した網袋を配置して構成してもよく、第2プレート17bは省略してもよい。また、前記第1プレート17aと、底壁との間には養殖海水が流入可能な空間が形成されるように前記生物分解層17がアオサ養殖水槽14内に設置されている。前記第2プレート17bには前記生物分解水槽13に設けられたろ材の層が設けられ、そのろ材の層内に前記硝化細菌等の微生物が生息している。 【0016】アオサ養殖水槽14のほぼ中央位置にはエアレーション装置18が設置されている。エアレーション装置18は中空管18aと、その中空管18a内に配設される通気チューブ18bの先端に設けられ、中空管18a内の下端側に配置された気泡ポンプ18cとより構成されている。前記中空管18aは上下両端面が開放され、下端側に養殖海水の流入口18d、上端側に吐出口18eが形成されている。中空管18aは流入口18dが前記生物分解層17より下方に位置するように略垂直に設置されている。前記通気チューブ18bは電子エアー発生装置(図2ではAPと図示)に接続されている。そして、電子エアー発生装置から発生した電子エアーによりアオサ養殖水槽14内の養殖海水が曝気処理される。 【0017】また、前記生物分解水槽13内で糞尿、老廃物、残餌等が生物分解されて発生した窒素、リン、カリウム等の分解物が養殖海水に含まれてアオサ養殖水槽14内に供給されるようになっている。そして、アオサは前記窒素、リン、カリウム等を栄養源として成長するとともに、光源としての太陽光によって光合成を行い成長する。そして、アオサに分解物が吸収されるとともに、養殖海水が生物分解層17を通過することにより、糞尿等がろ材でろ過され、さらに、微生物により生物分解されて養殖海水が浄化される。その浄化された養殖海水がオーバーフローにより第4循環パイプ15eからヒラメ養殖水槽12へ供給されるようになっている。 【0018】ヒラメ養殖水槽12、アオサ養殖水槽14及び生物分解水槽13間を循環する養殖海水は人工海水用塩を電子水に溶解したもので、その電子水は電子水生成装置(図示せず)により調製される。前記人工海水用塩としてはマリン・エッセンス(日本家庭用塩 株式会社製)を使用した。また、蒸発等による養殖海水の減少を補給するため、電子水をヒラメ養殖水槽12及びアオサ養殖水槽14に供給可能になっている。 【0019】前記電子エアー及び電子水について説明すると、それらは前記電子エアー発生装置及び電子水生成装置に設けられた高電圧静電場発生装置により形成された静電場を空気又は水に印加して静電場処理を行うことにより製造される。即ち、空気又は水に高電圧静電場発生装置により電子を印加して、酸化状態にある前記空気又は水を還元することにより製造される。 【0020】さて、上記ヒラメの養殖装置11によるヒラメ及びアオサの養殖方法について説明する。電子エアー発生装置により電子エアーを発生させ、ヒラメ養殖水槽12の養殖海水及びアオサ養殖水槽14の曝気処理を行う。この曝気処理により各養殖水槽12,14の養殖海水には空気が溶け込み、養殖海水の溶存酸素濃度は高濃度に維持され、ヒラメ、アオサ及び微生物が呼吸困難になることはなくなる。また、電子エアーは空気に電子が印加され、酸化ガスが還元、中和されているため、養殖海水における病原菌や細菌等の発生が抑制され、養殖海水が清浄に維持される。 【0021】また、電子エアーの電子により養殖海水が還元、中和され、養殖海水が励起振動し、養殖海水のクラスターが小さくなる。従って、電子水より調製された養殖海水が電子エアーによる曝気処理により、さらにクラスターが小さくなる。すると、ヒラメ、アオサの細胞内へ養殖海水が効率よく浸透し、ヒラメ、アオサの細胞における新陳代謝が活発に行われるとともに、体内での酵素の働きが高まる。 【0022】また、アオサ養殖水槽14に設置されたエアレーション装置18により、養殖海水の曝気処理が行われると電子エアーが気泡ポンプ18cから吹き出される。すると、空気が水中の気泡となって供給されて平均比重の小さい気液二相流体を作り、外部の養殖海水との比重差により揚水される状態となる。その揚水によりアオサ養殖水槽14内の養殖海水は中空管18a内を上昇して吐出口18eから吐出される。それと同時に、生物分解層17を通過して浄化された養殖海水が流入口18dから中空管18a内へと吸い込まれる。このエアレーション装置18による揚水作用の繰り返しにより図2の矢印に示すように、アオサ養殖水槽14内には上下方向へ流動する旋回流が形成される。 【0023】すると、アオサ養殖水槽14全体に流動する前記旋回流にのってアオサはアオサ養殖水槽14内全体に広がりながら浮遊する。その結果、太陽光がアオサに満遍なく照射され、アオサの光合成が活発に行われる。 【0024】さて、ヒラメ養殖水槽12において、ヒラメは配合飼料等を栄養源として成長する。そのヒラメにより排泄された排泄物、老廃物、残餌等が含まれた養殖海水は、弁体15cを開放した状態で循環ポンプ16により汲み上げられ、生物分解水槽13へ供給される。そして、生物分解水槽13において、養殖海水中の排泄物、老廃物、残餌等はろ材によりろ過除去され、さらに、そのろ材に生息する微生物により生物分解されて養殖海水は浄化される。 【0025】その浄化された養殖海水の一部は熱交換器15fによりヒラメ及びアオサの養殖に適した水温に調節されて一方の第2循環パイプ15bからヒラメ養殖水槽12へ再度供給され、残りの養殖海水は熱交換器15fを通過せず第2循環パイプ15bからヒラメ養殖水槽12へ直接供給される。なお、この養殖海水中には糞尿等が分解されることにより発生した窒素、リン、カリウム等も含まれている。 【0026】また、ヒラメ養殖水槽12の養殖海水の一部は、流量調節弁15g及び弁体15cを開放した状態において、循環ポンプ16により汲み上げられてアオサ養殖水槽14へ供給される。そして、アオサはその養殖海水中に含まれる窒素、リン、カリウムを栄養源とするとともに、活発な光合成により効率よく成長する。さらに、養殖海水中に含まれる前記排泄物、老廃物、残餌等が生物分解層17を通過するうちに、ろ材に除去され、さらにろ材に生息する微生物により生物分解されてその養殖海水は浄化される。この糞尿等が分解されることにより発生した窒素、リン、カリウムはアオサにより吸収されて養殖海水は浄化され、その浄化された養殖海水は第4循環パイプ15eからヒラメ養殖水槽12へ供給される。 【0027】従って、上記構成の養殖装置11においては、ヒラメ養殖水槽12、生物分解水槽13及びアオサ養殖水槽14が循環パイプ15a,15b,15d,15eにより連結され、各水槽13,14,15の間で養殖海水が循環される。そして、養殖海水が循環されることにより、ヒラメ、ヒラメの排泄物等を栄養源とする微生物、微生物により生成される分解物を栄養源とするアオサの間に食物連鎖が形成され、その食物連鎖により養殖海水が浄化される。 【0028】上記実施形態によれば以下のような特徴を得ることができる。 ・ エアレーション装置18によりアオサ養殖水槽14内全体に循環する旋回流が形成されるため、旋回流にのせてアオサをアオサ養殖水槽14内全体に浮遊させることができる。従って、太陽光がアオサ全体にあたりにくい海洋養殖と異なり、アオサには太陽光が満遍なく当たる。即ち、アオサ全体の葉緑素により光合成が行われ、アオサの活性が高くなり、アオサの成長効率を向上させることができる。 【0029】・ 陸上に設置されたアオサ養殖水槽14内でアオサを養殖したため、海洋の汚染、海水の温度変化、原虫又はウィルス等の様々な海洋に依存する原因によりアオサの生産量が左右されるという不具合をなくし、養殖量を安定させることができる。 【0030】・ ヒラメの排泄物、老廃物、残餌等は生物分解水槽13及びアオサ養殖水槽14のろ材で除去、さらに微生物により生物分解され、その分解物はアオサに吸収されて養殖海水は浄化される。そのため、養殖海水の汚れによる定期的な交換、養殖装置11内の清掃等の大掛かりな作業を行う回数を減らすことができる。また、養殖装置11の外部にヒラメの排泄物、残餌等が混入された排水が排出されず、養殖装置11周辺の環境への影響をなくすことができる。 【0031】・ エアレーション装置18によりアオサ養殖水槽14に旋回流を形成した。そのため、水中ポンプや水中ミキサーを使用してアオサ養殖水槽14内に旋回流を形成する場合と比較して、旋回流を形成するための電力消費量を1/2〜1/5にしてアオサ及びヒラメの養殖コストが嵩むのを防止することができる。 【0032】・ ヒラメの養殖装置11はヒラメ、ヒラメの排泄物等を栄養源とする微生物、微生物により生成される分解物を栄養源とするアオサにより食物連鎖が形成されている。そのため、食物連鎖により養殖海水を浄化することができ、閉鎖された同一系内の陸上養殖場で同時に安定した状態で養殖を継続可能とすることができる。 【0033】・ 酸化ガスが還元、中和された電子エアーにより養殖海水の曝気処理を行うため、酸化ガスによる養殖海水の汚染、腐敗を防止して病原菌や細菌等の発生を抑制することができる。従って、清浄な養殖海水のなかでヒラメ及びアオサの養殖を行うことができ、養殖量の低下を防止することができる。 【0034】・ 電子水を使用して養殖海水を調製したため、養殖海水のクラスターを小さくすることができる。従って、ヒラメ及びアオサの細胞における新陳代謝が活発に行われるとともに、体内での酵素の働きが高まり、静電場処理を施していない養殖海水で行った養殖と比較してヒラメ及びアオサの生育速度を速めることができる。 【0035】なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。 ・ アオサ養殖水槽14内に設置された生物分解層17を省略してもよい。 ・ 実施形態では、電子水を使用して養殖海水を調製したが、電子水を使用せず、水道水を使用して養殖海水を調製してもよく、滅菌処理を施した海水を使用してもよい。 【0036】・ 実施形態では、電子エアーを使用して曝気処理を行ったが、電子エアーを使用せず、一般のエアーポンプを使用してエアレーション装置18により曝気処理を行ってもよい。 【0037】・ 実施形態では、魚介類としてのヒラメの養殖に具体化したが、魚介類としてのタイ、オコゼ、トラフグ、ホタテ貝、牡蠣、ヒオウギ貝、バカ貝、エビ類、カニ類、タコ、イカ、鮑、サザエ、トコブシ、バイ貝、ホラ貝等の養殖に具体化してもよい。 【0038】・ 実施形態では、海藻類としてアオサの養殖に具体化したが、ワカメ、昆布、ヒジキ等の養殖に具体化してもよい。 ・ 実施形態では、太陽光を光源としたが、蛍光灯、ハロゲンランプ等のように光を発生し、海藻類の光合成を可能とするものを光源としてもよい。 【0039】・ 実施形態では、アオサ養殖装置10をヒラメの養殖装置11に組み込んだが、アオサ養殖装置10を単独で使用し、アオサの配合飼料を与えながらアオサのみを養殖してもよい。 【0040】・ 実施形態では、ヒラメ養殖水槽12と生物分解水槽13とを別々に設けたが、ヒラメ養殖水槽12内に生物分解部としての生物分解層17を設けてもよい。 【0041】次に上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。 ・ 前記海藻類養殖水槽内に海水中含まれる魚介類の糞尿等を微生物により分解する生物分解層を設けたことを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載の海藻類養殖装置を備えた魚介類養殖装置。このように構成した場合、魚介類の養殖水槽で発生した魚介類の糞尿等は生物分解部及び海藻類養殖水槽内で生物分解され、海水が浄化される。そのため、海水の汚れによる定期的な交換、清掃等の大掛かりな作業を行う回数を減らすことができる。 【0042】 【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば、次のような効果を奏する。請求項1に記載の発明の海藻類養殖装置によれば、海藻類を陸上で養殖することにより海藻類の安定した養殖を可能とすることができるとともに、海藻類に満遍なく光を当てて海藻類の光合成を活発に行わせて海藻類の成長効率を向上させることができる。 【0043】請求項2に記載の発明の魚介類養殖装置によれば、海藻類を陸上で養殖することにより海藻類の安定した養殖を可能とすることができるとともに、海藻類に満遍なく光を当てて海藻類の光合成を活発に行わせて海藻類の成長効率を向上させることができる。また、魚介類、魚介類の排泄物等を栄養源とする微生物、微生物により生成される分解物を栄養源とする海藻類を食物連鎖により連結し、その食物連鎖により海水を浄化することができる。 【0044】請求項3に記載の発明の魚介類養殖装置によれば、請求項2に記載の発明の効果に加え、海水の溶存酸素濃度を高濃度に維持することができるとともに、曝気処理を行う空気中の酸化ガスを還元、中和して、酸化ガスによる海水の汚染、腐敗を防止することにより病原菌や細菌等の発生を抑制し、魚介類及び海藻類の養殖を安定した状態で行うことができ、養殖量の低下を防止することができる。 【0045】請求項4に記載の発明の魚介類養殖装置によれば、請求項2又は請求項3に記載の発明の効果に加え、魚介類及び海藻類の細胞における新陳代謝が活発に行われるとともに、体内での酵素の働きが高まり、電子水を使用せずに養殖を行う場合と比較して魚介類及び海藻類の生育速度を速めることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】593150553 【氏名又は名称】株式会社電子物性総合研究所 【識別番号】301028897 【氏名又は名称】白山水産株式会社
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| 【出願日】 |
平成13年4月27日(2001.4.27) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100068755 【弁理士】 【氏名又は名称】恩田 博宣 (外1名)
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| 【公開番号】 |
特開2002−320426(P2002−320426A) |
| 【公開日】 |
平成14年11月5日(2002.11.5) |
| 【出願番号】 |
特願2001−131127(P2001−131127) |
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