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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Züchten von
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Zooplankten Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum kontinuierlichen Züchten von Zooplankten, etwa Rotifer und Daphnien, die zum
Aufziehen von Meereserzeugnissen und Frischwasserfischbrut erforderlich sind.
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Das Züchten von Zooplankten durch Füttern mit Futter, wie Phytoplankten,
Hefen und Bakterien, bringt ein schnelles Wachsen und starkes Vermehren unter einer
günstigen natürlichen Umgebung.
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Wenn jedoch kein Futter zur Verfügung steht, sterben die Zooplankten,bedingt
durch Sauerstoffmangel' als Ergebnis ihrer eigenen
Atmung oder
Verwesung ihrer eigenen Ausscheidungen oder toten Körper in einer kurzen Zeit aus.
Es ist somit schwierig, Zooplankten unter natürlichen Bedingungen gleichmäßig zu
erhalten. Die gleichmäßige Beschaffung von Zooplankten hat sich aber in den letzten
Jahren zu einem dringenden Problem bei der Entwicklung der Züchtung von Meereserzeugnissen
entwickelt. Man ist somit dabei, eine Lösung für dieses Problem zu suchen.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines wirksamen
Verfahrens zum Züchten von Zooplankten und eine Vorrichtung zur Durchführang dieses
Verfahrens.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren der eingangs angegebenen
Art, das sich auszeichnet durch kontinuierliches Zuführen von Wasser mit verteiltem
Futter zu einem Hauptkulturtank, in dem die Kultur der Zooplankten in einem Eunstkulturwasser
ausgeführt wird, durch kontinuierliches Fördern der Zoo-Slankten zusammen mit dem
Eunstlgulturwasser vom Hauptkulturbehalter zu einem Hilskulturbehälter, durch kontinuierliches
Abziehen des Kunstkulturwassers vom Hilfskulturbehälter ohne Mitnahme der Zooplankten,
durch kontinuierliches Rezirkulieren eines Teils des abgezogenen Xunstkulturwassers
zum Hauptkulturbehälter und durch Sammeln der Zoop-ankten aus dem Hilfskulturbehälter
bei Bedarf.
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Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum kontinuierlichen
Züchten von Zooplankten, die sich auszeichnet durch einen Hauptkulturbehälter und
einen Hilfskulturbehälter zum Züchten von Zooplankten in Kunstkulturwasser, durch
eine Einrichtung zum kontinuierlichen Zuführen von Wasser mit verteiltem Futter
zum Hauptkulturtank, durch eine Einrichtung zum kontinuierlichen Fördern der Zooplankten
vom Hauptkulturbehälter zum Hilfskulturbehälter zusammen mit dem Eunstkulturwasser,
durch eine Einrichtung zum kontinuierlichen Abziehen des Kunstkulturwassers vom
Hilfskulturbehälter
ohne Mitnahme der Zooplankten, durch eine Einrichtung zum kontinuierlichen Rezirkulieren
eines Teils des vom Hilfskulturbehälter abgezogenen Kunstkulturwassers zum Hauptkulturbehälter,
und durch Sammeln der Zooplankten aus dem Hilfskulturbehälter bei Bedarf.
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Durch Verwendung des obigen Verfahrens und der obigen Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung wird es möglich, das Züchten von Zooplankten bei einer
hohen Wachstumsrate durchzuführen.
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Diese hohe Wachstumsrate ist vermutlich dadurch bedingt, daß der Hauptkulturtank
stets in sauberem Zustand gehalten wird als Ergebnis davon, daß das Kunstkulturwasser,
das mit toten Körpern, Ausscheidungen usw. der Zooplankten verunreinigt ist, kontinuierlich
aus dem Hauptkulturtank zusammen mit den Zooplankten entfernt wird, und dadurch,
daß das vom Hilfskulturtank ohne Mitnahme der Zooplankten abgezogene Kunstkulturwasser,
das zum Hauptkulturtank rezirkuliert wird, sich zum Aufziehen der Zooplankten in
Hauptkulturtank eignet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht ferner eine Verbesserung
des auf dem zugeführten Futter beruhenden Ertrags, da das Futter, das im vom Hauptkulturtank
abgezogenen Sunstkulturwasser verbleibt, ebenfalls von Zooplankten im Hilfskulturtank
verzehrt wird.
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Der Betrag des verwendeten Wassers kann wiederum vermindert werden,
da das Eunstkulturwasser, das vom Hilfskulturtank ohne Mitnahme der Zooplankten
zum Hauptkulturtank abgezogen wird, rezirkuliert und erneut verwendet wird.
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Die Zooplankten können durch das Verfahren und die Vorrichtung der
vorliegenden Erfindung gezüchtet werden und enthalten beispielsweise die zu Paramaecium
sp. gehörenden Protozoen, die zu Trichocerca sp., Asplanchna sp., Brachionus sp.,
Keralella sp.
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und Nothola sp. gehörenden Trochelminthen, die zu Daphnia sp.
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und Moina sp. gehörenden Orustaceen usw.. Für die Verwendung bei der
vorliegenden Erfindung eignen sich besonders die zu Brachionus sp. gehörenden Trochelminthen,
z.B. Brachionus calyciflorus, Brachionus plicatilis usw..
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben, die eine Seitenansicht
des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung darstellt.
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Bei Beginn des Schritts des Züchtens der Zooplankten nach der vorliegenden
Erfindung, wird zuerst in einem Hauptkulturtank 1 enthaltenes Kunstkulturwasser
2 in einer Menge von wenigstens 20 Zooplankten, vorzugsweise wenigstens 200 Zooplankten,
je 1,0 cm3 des Wassers angesetzt. Wahlweise kann das Kunstkulturwasser 2 mit Zooplankten
mit geringerem Anteil als oben angegeben angesetzt werden, wobei die Kultur begonnen
wird, nachdem sich die im Hauptkulturtank 1 enthaltenen Zooplankten bis zur Erreichung
des oben genannten Anteils vermehrt haben.
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Als Futter für die Zooplanktenkultur werden zum Beispiel verwendet:
Bakterien und Hefen, etwa Saccharomycen, Phytoplankten, etwa Chlorella und Scenedesmus,
Protozoen, etwa Monas und Chlamydomonas, und andere Organismen. Dieses Futter ist
vorzugsweise ein solches, dessen Teilchengröße 15 Mikron Durchmesser nicht übersteigt.
Das Verfahren zum kontinuierlichen Zuführen von Wasser mit dem verteilten Futter
zum Hauptkulturbehälter 1 unterliegt keiner besonderen Beschränkung und kann etwa
in der folgenden Weise ausgeführt werden. Wasser mit darim verteiltem Futter wird
vorher in einem Vorratsbehälter 3 aufbereitet und darin gespeichert gehalten. Dieses
Wasser mit verteiltem Futter kann dann durch eine Pumpe 4 kontinuierlich zum Hauptkulturbehälter
1 geliefert werden. Das im Wasser zu verteilende Futter wird vorzugsweise in einer
Menge von 0,1-2 Gew.-%(als trockenes Mikrobenzellgewicht
) verwendet.
Andererseits wird das dem Hauptkulturbehälter 1 zuzuführende Wasser 17 mit verteiltem
Futter vorzugsweise in einer täglichen Menge des 1/20 bis 1,0-fachen, insbesondere
des 1/10 bis 1/5-fachen, der Menge des Kunstkulturwas sers 2 zugeführt.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich zum Hauptkulturbehälter
1 ein Hilfskulturbehälter 5 verwendet. Der Zweck dieses Hilfskulturbehälters besteht
in einer Unterstützung der im Hauptkulturbehälter 1 durchgeführten Kultur. Der Hilfskulturbehält
er eignet sich zusätzlich zum Durchführen der Rückgewinnung und erneuten Verwendung
von Kunstkulturwasser. Der Hilfskulturbehälter 5 ist so angeordnet, daß ihm das
Kunstkulturwasser 2 kontinuierlich vom Hauptkulturbehälter 1 zugeführt werden kann.
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Ein Fassungsvermögen des Hauptkulturbehälters 1 von wenigstens 100
1 wird bevorzugt. Ferner sollte das Volumenverhältnis des Hauptkulturbehälters 1
zum Rilfskulturbehälter 5 vorzugsweise 20/1 - 1/1 betragen. Das kontinuierliche
Fördern des Sunstkulturwässers 2 vom Hauptkulturbehälter 1 zum Hilfskulturbehälter
5 wird vorzugsweise dadurch durchgeführtq daß das Kunstkulturwasser 2 in den Hilfskulturbehälter
5 überströmt, wodurch eine Ver letzung der Zooplankten verhindert wird. Bei niedriger
Durchsatzmenge kann aber eine Pumpe verwendet werden.
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Zum Abziehen des Kunstkulturwassers 6 vom Hauptkulturbehälter 5 ohne
Mitnahme der Zooplankten wird dies etwa ausgeführt durch Anordnen eines aus einem
Sieb hergestellten Korbs innerhalb des Hilfskulturbehälters 5, wobei die Siebgröße
so bemessen ist, daß der Durchtritt von Zooplankten verhindert wird. Die im Korb
7 gezüchteten Zooplankten werden bei Bedarf etwa einmal oder zweimal täglich durch
Herausnehmen des Korbs 7 aus dem Hilfskulturbehälter 5 gesammelt. Die Zooplankten
können auch unter Verwendung der positiven und negativen Photokinese der Zooplankten
aus dem Hilfskulturbehälter 5 gesammelt werden.
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Ein Teil des vom Hilfskulturbehälter 5 ohne Mitnahme der Zooplankten
abgezogenen Kunstkulturwassers wird zum Hauptkulturbehälter 1,etwa durch eine Pumpe
9, rezirkuliert, 9, rezirkuliert, während der Rest des abgezogenen Kunstkultuwassers
aus einem Auslaß 8 entladen wird. Die rezirkulierte Menge sollte vorzugsweise auf
50 bis 90 'j eingestellt werden, bezogen auf die Menge des vom Hilfskulturbehälter
5 abgezogenen Kunskulturwassers, d.h. bezogen auf die Menge des vom Hauptkulturbehälter
1 zum Hilfskulturbehälter 5 geförderten Kunsbkelturwassers. Es wird ferner bevorzugt,
daß die Gesamtmenge des dem Hauptkulturbehälter 1 zugeviihrten Wassers und des von
der Pumpe 9 zum Raupt1rulturbehälter 1 rezirkullerten Kunstkulturwassers geringfügig
über dem Wachstumskoeffizienten der Zooplankten liegt. Ferner wird bevorzugt, daß
das Tunstkulturasser, vor seInem Rezirkulieren zum Hauptkulturbehälter 1 durch die
Pumpe 9, von den toten Körpern und Ausscheidungen der Zooplankten und anderen im
Kunstkultur-Wasser enthaltenen Fremdstoffen dadurch gereinigt wird, daß es durch
inen mit Kies, Glaswolle usw. gefüllten Filterbehälter 10 geleitet wird.
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Beim Durchführen der kontinuierlichen Kultur der Zooplankten nach
der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, die pH-Werte und Temperaturen des
Kunstkulturwassers 2 im Hauptkulturbehälter 1 und des Kunstkulturwassers 6 im Hilfskulturbehälter
5 in Bereichen zu halten, die sich für das Tchstum der Zooplankten eignen. Dies
erfolgt durch kontinuierliches Messen dieser Werte mit pX-Meßgeräten 11 und 12 und
mit Thermometern 13 und 14. Es besteht auch das Erfordernis, kontinuierlich Luft
in beide Eulturbehälter aus Lufteinblaseinlässen 15 und 16 einzublasen.
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Die folgenden Beispiele dienen zur weitergehenden Erläuterung der
vorliegenden Erfindung.
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Beispiel 1 Der Hauptkulturbehälter 1, ein zylindrischer Behälter mit
einem Fassungsvermögen von 200 1 und einer Höhe von 1,0 m, wurde mit 200 1 Wasser
gefüllt, während der Hilfskulturbehälter 5, ein zylindrischer Behälter mit einem
Fassungsvermögen von 20 1 und einer Höhe von 50 cm, mit 20 1 Wasser gefüllt wurde.
In den Hauptkulturbehälter 1 wurde Luft aus einem Lufteinlaß 15 mit einem Durchsatz
von 20 1/min eingeblasen, während in den Hilfskulturbehälter 5 Luft aus einem Lufteinlaß
16 mit einem Durchsatz von 1,0 1/min eingeblasen wurde. Das in den Hauptkultur behälter
1 gefülte Wasser und das zum Hilfskulturbehälter 5 hin ausgetauschte Wasser wurden
in beiden Fällen auf Temperaturen von 28-30°C gehalten, während der pH-Wert in beiden
Fällen auf 7,5-8,0 gehalten wurde.
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Nach dem Ansetzen des dem Hauptkulturbehälter 1 zugeführten Wassers
mit Brachionus calysiflorus in einer Menge von 100 Zooplankten je 1 cm3 des Wassers
wurden 20 g Saccharomycen täglich zugeführt. Hierdurch wurden die Zooplankten in
zwei Tagen um etwa 200 je 1 cm3 vermehrt.
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Als nächstes wurden die folgenden Vorgänge kontinuierlich während
einer Periode von 7 Tagen durchgeführt, und zwar der Vorgang des Zuführens von Wasser
von einem Vorratsbehälter 3 zum Hauptkultuvbehälter 1, wobei im Wasser 40 g Saccharomycen
und 40 g Chlorella in einer Menge von 20 1/Tag unter Verwendung der Pumpe 4 verteilt
wurden, der Vorgang des Förderns von Eunstkulturwasser 2 vom Hauptkulturbehälter
1 zum Hilfskulturbehälter 5 in einer Menge von 100 1/Tag mit Hilfe einer Uberstromeinrichtung,
der Vorgang des Sammelns des Brachionus calysiflorus durch Herausheben des Korbs
7, der innerhalb des Hilfskulturbehälters 5 angeordnet wurde, und der Vorgang des
Abziehens von Eunstkulturwasser vom Hilfskulturbehälter 5 ohne Mitnahme des Brachionus
calysiflorus und des Rezirkulierens desselben in einer Menge von
80
1/Tag zum Hauptkulturbehälter 1 über den Filterbehälter 10 mit einer Länge von 15
cm, einer Breite von 15 cm und einer Höhe von 15 cm, gepackt mit Kies von etwa 2
mm Durchmesser unter Verwendung der Pumpe 9. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle
1 gezeigt.
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Tabelle 1 Tag Anzahl von gesammelten Brachionus calysiflorus 1. etwa
19 Millionen 2. " 20 3. " 21 4. " 20 5. " 21 6. " 20 7. " 20 Als Kontrolle wurden
di oben reben beschriebenen Vorgänge in derselben Weise mit der Ausnahme durchgeführt,
daß der Vorgang des Rezirkulierens des Kunstkulturwassers vom Hilfskulturbehälter
5 zum Hauptkulturbehälter 1 unterbrochen wurde durch Anhalten des Betriebs der Pumpe
9 und durch Zuführen einer Menge von 100 1/Tag von Wasser, in dem 40 g Saccharomycen
und 40 g Chlorella unter Verwendung der Pumpe 4 verteilt wurden, worauf die in Tabelle
2 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.
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Tabelle 2 Tag Anzahlvon gesammelten Brachionus calysiflorus 1. etwa
19 Millionen 2. " 18 " 18 3. " 15 4. tl 10 5. " 5 " 6. " 4 4 7. VI 3 Aus den obigen
Ergebnissen ergibt sich somit, daß es möglich ist, die Wachstumsrate von Brachionus
calysiflorus stark dadurch zu verbessern, daß das Kunstkulturwasser, das ohne Mitnahme
von Brachionus calysiflorus vom Hilfskulturbehälter 5 ab gezogen wurde, zum Hauptkulturbehälter
rezirkuliert wird Beispiel 2 Der Hauptkulturbehälter 1, ein zylindrischer Behälter
mit einem Fassungsvermögen von 1000 1 und einer Höhe von 130 cm, wurde mit 1000
1 einer Natriumchloridlösung mit einer Konzentration von 3 Gew.-% gefüllt, während
der Hilfekulturbehälter 5, ein Behälter mit einem Fassungsvermögen von 200 1 und
einer Höhe von 1,0 m, mit 200 1 einer Natriumchloridlösung mit einer Z:onzentration
von 3 Gew.-'/o gefüllt wurde, Luft wurde von einem Luftblaseinlaß 15 in den Hauptkulturbehälter
1 mit einem Durchsatz von 25 1/min geblasen, während Luft in den Hilfskulturbehälter
5 mit einem Durchsatz von 10 1/min geblasen wurde. Die Temperaturen der in den Hauptkulturbehälter
1 und den Hilfskulturbehälter 5 geladenen Natriumchloridlösungen wurden in beiden
Fällen auf 28 bis 300C gehalten, während die pH-Werte auf 7,5-8,0 gehalten werden,
Nach
dem Ansetzen der dem Hauptkulturbehälter 1 zugeführten Natriumchloridlö sung mit
Brachionus plicatilis in einer Menge von 50 Zooplankten je 1 cm3 der Lösung wurden
100 g Saccharomycen täglich zugeführt. Hierdurch wurden die Zooplankten in 4 Tagen
um etwa 200 je 1 cm3 vermehrt.
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Als nächstes wurden die folgenden Vorgänge während einer Zeitdauer
von 7 Tagen kontinuierlich durchgeführt, und zwar der Vorgang des Zuführens von
Wasser von einem Vorratsbehälter 3 zum Hauptkulturbehälter 1, wobei im Wasser 200
g Saccharomycen und 50 g Meereschlorella in einer Menge von 100 1/Tag unter Verwendung
der Pumpe 4 zugeführt wurden, der Vorgang des Förderns von Kunstkulturwasser 2 vom
Hauptkulturbehälter 1 zum Hilfskulturbehälter 5 in einer Menge von 500 1/Tag durch
eine Uberströmeinrichtung, der Vorgang des Sammelns von Brachionus plicatilis durch
Herausheben des Korbs 7, der innerhalb des Hilfskulturbehälters 5 angeordnet wurde,
und der Vorgang des Abziehens von Xunstkulturwasser von Hilfskulturbehälter 5 ohne
Mitnahme von Brachionus plicatilis und des Rezirkulierens desselben in einer Menge
von 400 1/Tag zum Hauptkulturbehälter 1 über einen Filterbehälter 10 mit einer Länge
von 30 cm, einer Breite von 30 cm und einer Höhe von 40 cm, gepackt mit Kies von
etwa 2 mm Durchmesser unter Verwendung der Pumpe 9. Die erhaltenen Ergebnisse sind
in Tabelle 3 gezeigt.
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Tabelle 3 tag Anzahl von gesammeltem Brachionus plicatilis 1. etwa
90 Millionen 2. n 95 n 3. " 105 n 4. " 100 " 5. " 95 " 6. " 105 " 7. " 100 "