JP2016158615A - 複合微生物の複合発酵を利用した完全リサイクル（閉鎖循環式）魚介類養殖システム - Google Patents

Abstract

【課題】閉鎖循環式養殖において、紫外線やオゾンを使用せずに病原菌等を抑制する、微生物を利用した海水・淡水の循環利用を実現する完全閉鎖循環式（完全リサイクル）魚介類の養殖システムを提供する。【解決手段】完全リサイクル魚介類養殖システムは養殖用水槽７、ミキシング層１、発酵槽２、発酵合成槽３、合成槽４から構成され、養殖用水槽７から原水パイプ１２にて使用水をミキシング層１に投入する。ミキシング層１では発酵増殖液を原水に混ぜ、その後この水は発酵槽２、発酵合成槽３、合成槽４をそれぞれ流れ、処理水移送パイプ１１にて養殖用水槽７に戻される。これにより養殖用複合発酵酵素水、高エネルギー水として循環利用する。【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、複合微生物による複合発酵を用いて、使用した液体を微生物学的に処理し、浄化してエネルギー水とし、それを循環させて魚介類の養殖に用いることで液体を循環利用して完全閉鎖型の魚介類の養殖を行うシステムに関する。

従来食用魚介類の陸上養殖は、海水魚の場合海に近接した陸上で海水を、淡水魚の場合河川に近接した陸上で淡水を多量に連続的にくみ上げて養殖に使用した後に排水するかけ流し方式によって行われていた。しかしこの方式では、海洋、河川の汚染を引き起こしてしまうと共に取水に病原菌やウィルスなどが含まれる虞があり、魚介類が病気で死滅する率が高くなりという問題があった。また、海や河川から離れた場所での養殖は不可能であった。

そこで近年、養殖に使用する海水・淡水を浄化して循環して使用する閉鎖循環式養殖が研究開発され、一部試験的な商業生産が行われている。しかし、閉鎖循環式養殖では、魚介類の糞尿や生体分泌物、及びエサの残りかすによるアンモニア等の有害物質が問題となる。これらの有害物質が酸化変敗腐敗すると、▲１▼病原菌、ウィルス等の有害菌が発生し、魚介類の死滅率が上昇する、▲２▼有害物質により、魚介類の健康状態が悪化し、死滅にいたらなくとも生きが悪くなることで味が悪くなり、栄養価が低くなり、▲３▼食品となるまでに時間がかかり、収量が減少するという問題が生じる。

また、従来の閉鎖循環式養殖では、上記の有害物質、有機残渣物の浄化が充分にできず、病原菌発生の虞のため、循環利用ができず、排水を廃棄していたが、それによる河川・海洋の窒素・リン等による富栄養化が問題になっている。すなわち富栄養化による赤潮・青潮の発生によって自然環境が汚染・破壊されるからである。さらに病原菌の抑制のため紫外線殺菌灯やオゾンを用いるのが通例だが、紫外線は、懸濁物が多い状況では懸濁物の裏側にまで効果が及ばず、殺菌効果が不確実で、オゾンでは殺菌能力は高いが、海水・淡水中の有機残渣物、その他の物質と反応して生物に悪影響を及ぼす様々な物質を生成する虞があり、両者とも解決には程遠い状況である。

以上のように閉鎖循環式養殖における病原菌の抑制にはいまだ決め手となる対策はなく、また、有害物質、有機残渣物等の残留の問題は解決されていない。

発明が解決しようとする課題

前記のとおり、現在の閉鎖循環式養殖の技術では、病原菌の抑制は不可能であり、海水・淡水の循環使用も不可能であり、閉鎖循環式養殖の廃水による環境汚染の解決が喫緊の課題となっている。

本発明は閉鎖循環式養殖において、紫外線やオゾンを使用せずに病原菌等を抑制し、海水・淡水の循環利用を実現することを課題とし、この問題を解決した微生物を利用した完全閉鎖循環式魚介類の養殖システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

上記目的を達成するために、請求項１に記載した本発明は、養殖に使用した海水・淡水（以下使用水と言う）を、複合発酵技術を用いて浄化し、循環利用するもので、使用水に複合発酵増殖液を一定量投入し発酵を起こさせ、フザリウム（酸化性細菌）の発生を抑制して、酸化・変敗・腐敗を防止し、自然菌の拮抗を抑制して複合微生物の共生効果を起こさせ、酵素・酸・生理活性物質等々の触媒効果によって発酵合成処理、合成処理（汚染物質と微生物が菌床として利用する物質以外の余剰物質を分解消失してエネルギー化する）を行って処理水（複合発酵酵素水、高エネルギー水）をつくり、それを閉鎖循環式魚介類養殖に使用して病原菌、ウィルス、リケッチャー、雑菌等を抑制し、病気の抑制を行い、魚介類がエネルギーを生体エネルギーとして取り込み、健康で丈夫な動物体をつくり、ビタミン・ミネラル・アミノ酸・タンパク質を豊富に含んだ美味しいものとなり、さらに個体が大きくなり、死滅率が下がり収量を増加させるものである。

複合発酵法とは、情報微生物工学、情報生命工学、分子生物学より構成された複合微生物体系の複合微生物動態系解析における複合発酵法という科学技術を言い、微生物の機能性と基質性と情報性による発酵法、増殖法、誘導法を用い、単発酵、復発酵、並行復発酵、平衡復発酵、固体（固形）発酵を同時に行い、好気性菌と嫌気性菌及び通性嫌気性菌のすべての微生物群の共存、共栄、共生を可能にするものである。

複合発酵法の微生物プロセスは次のとおりである。まず、微生物酵素と植物酵素による抗酸化効果を用いて酸化・変敗・腐敗を抑制する。すると好気性発酵微生物である酵母、乳酸菌などがビタミン、ミネラル、アミノ酸などの生理活性物質をつくり、大腸菌や糸状菌などの好気性有害菌、好気性フザリウムを抑制する。次に、通性嫌気性乳酸菌へとリレーして放線菌が現われる。この放線菌は、抗菌性物質をつくり、細菌、病原菌、ウィルス、リケッチャーなどの嫌気性有害菌、嫌気性フザリウムを淨菌する。この二つの淨菌作用が連動すると、アゾトバクター、アミロバクターや根瘤菌などの窒素固定菌が空気中の窒素を取りこんで固定化する働きをし、最後に光合成細菌や藻類、藻菌類などの合成型の微生物が気体を培地として置換と交換を行う。これらの微生物が強く連動することで、複合発酵という理想的な生態系へと導かれる。

複合発酵状態になると、発酵→分解→合成のサイクルが生まれ、好気性及び嫌気性有害菌は抑制される。このような生態系が生じると、すべての微生物を、共存、共栄、共生させることが可能となり、フザリウム属の占有率がゼロになり、酸化、変敗、腐敗を断ち切り、生態系内における微生物群の死滅率がゼロになることによって、すべての微生物群を発酵から合成に導き、生菌数を１ミリリットルあたり１０のｎ乗から無限大とし、同時に生菌数が１種類１ミリリットルあたり１０の９乗を超えると、菌のスケールが１０分の１以下となり、凝集化（固形化）を生じ、数千種、数万種の増殖が可能となる。これにより、微生物の高密度化が起こり、微生物のＤＮＡ核内に一酸化窒素、二酸化窒素及び高分子タンパク結晶による情報接合とエネルギー接合を引き起こし、その結果、微生物間でのＤＮＡ融合が生じ、融合微生物による対抗性菌、耐衡性菌により獲得した酵素及びタンパク質の高分子結合結晶が発生し、情報触媒の作用として情報とエネルギーを現生・発現させ、すべての物質、分子、原子レベルに対する分解菌並びに分解酵素を現生させて、すべての元素の原子核の陽子における分裂と崩壊の法則（β回路）を抑制し、中性子における合成と融合の法則（α回路）をハンドリングすることにより、常温超伝導、常温核分解、及び常温核融合を発現させる。以上の作用により、使用水中の汚染物質、余剰物質の軽減消失を可能にするものである。

複合微生物とは何か。（松本慎也・常田聡「システム論的アプローチによる複合微生物系の解析と制御」早稲田大学理工学術院教授）
地球上のあらゆる場所に生息している細菌は極めて多様性の高い複合微生物系を形成しており、現在のところ分離培養されているものは全細菌種のうち１％以下であると考えられている。人為的に培養できなければその細菌の性質を調べることは不可能であり、したがって従来は複合微生物系の中身はブラックボックスとして扱われていた。しかし１９９０年代以降の分子生物学的手法の発達により、培養を介さずに細菌の系統分類に基づいた群集構造解析や機能の推定が可能となった。上記手法が積極的に適用された結果、複合微生物系内では多種多様な細菌が相互に影響し合い、そこに存在する細菌の機能を単に足し合わせた以上の高次の機能を発揮していることが明らかになってきた。未培養細菌を含む複合微生物系の高次な機能をコントロール可能になれば、産業利用の観点からそのポテンシャルは計り知れない。しかしながら、複合微生物系の解析データを実際にバイオプロセスの管理に応用した例はほとんどない。その理由の一つとして、複雑多岐にわたる生態系の現象に対して、分子生物学的手法で得られる情報はいまだ限定されており、要素還元型の実験的アプローチのみでは複合微生物系全体の機能に結び付けることが困難なことが挙げられる。したがって、複合微生物系残体を一つの複雑なシステムとして捉え、分子生物学で得られた様々な情報をシミュレーションにより再構築し、複合微生物系の機能の全体像を明らかにするシステム論的アプローチが必要である。
以上の点を鑑みると、複合微生物系でシミュレーションを行う意義は、▲１▼目では直接見えない複合微生物系内の微生物生態構造を可視化することで考察を行う。▲２▼大規模かつ長期運転を要する複合微生物系バイオリアクターの性能評価および処理能力を予測する、という二つが考えられる。

複合微生物系の機能を利用した高度水処理技術の体系化とその評価（東京大学都市環境工学グループ、研究代表：松尾友矩、大垣眞一郎）
複合微生物系とは、さまざまな微生物が共存する微生物生態系のことである。例えば、下水処理場では下水は微生物により浄化されるが、そこでは食品や薬剤の生産に用いられるバイオテクノロジーとは異なり、特定の種類の微生物が働くのではなくさまざまな微生物が共存して働いている。下水そのものがたくさんの微生物を含んでいて、それらをいちいち除去するわけにはいかないので、必然的にさまざまな微生物が下水処理場に住み着いてしまうのである。また、かえってその方が時々刻々と変わる下水の成分に対してうまく対処できるという側面もあると思われる。いずれにせよ、下水処理場はさまざまな微生物の働き、すなわち複合微生物系の働きによって成り立っている。

本発明の実施の形態を詳細に説明する。
９００ｌの水にエアレーションをしながら糖蜜５ｋｇを投入して良く攪拌し、複合発酵嫌気基礎を５ｋｇを投入して良く攪拌し、最後に複合発酵酵素液３ｌを投入し、これを発酵させ、６日間で完全発酵を起こさせ、複合微生物の増殖を促したものを複合発酵増殖液という。

複合発酵酵素液は、水９０重量％、松、笹、梅、無花果、栗、桃、柿の葉から抽出した抽出液６重量％、オカラ３重量％、糖蜜１重量％からなる原液に、空気中から微生物を混入させて、１ｃｃあたりの微生物数（生菌数）が、１０^７〜１０^８から１０^９に増加すると菌の死滅がなくなり、それによって、１０^２０〜１０^３０へと飛躍的に増大し、微生物の高密度化がおき、さらにこの水溶液内で微生物酵素の高濃度化が起き、前記松、笹、無花果、栗、桃、柿の葉に含まれる植物酵素とともに結合結晶化（合成融合）し、誘導体たる抗酸化物質が生成される。この抗酸化物質を含む溶液を濾過して前記酵素液を得るのである。

複合発酵嫌気基礎は、乾燥鶏糞（鶏糞を酸化・変敗・腐敗する前の状態で乾燥させたもの）５０％、乾燥オカラ（豆腐製造の際に豆乳を搾った後の残りの大豆かすを酸化・変敗・腐敗する前の新鮮な状態で乾燥させたもの）４０％、精米の際に出る米糠を９％、及び複合発酵酵素液を１％加え、培養タンクで高密度化したものである。

本発明の実施例１について添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明である複合微生物の複合発酵を利用した完全リサイクル（閉鎖循環式）魚介類養殖システムを説明するための概略フロー図である。完全リサイクル魚介類養殖システムは、発酵槽２、発酵合成槽３、合成槽４を主として構成されている。

養殖用水槽７には養殖の対象となる魚介類が育成されるが、ここでは稚魚育成用の実施例として説明する。

養殖用水槽７から原水パイプ１２を介して原水循環ポンプ１７により魚介類の糞尿、体液等の排泄物及びエサの残留物等の有機残渣物を含む使用水を汲み上げ、ミキシング槽１に投入する。投入する量は、有機残渣物の割合、濃度等により日量５ｍ^３〜１０ｍ^３とし、それに増殖液槽９から複合発酵増殖液を、増殖液供給パイプ１９を介して増殖液供給ポンプ１８により原水量の０．３％〜１％を投入してミキシングする。ミキシング槽１は、ブロワー１６により空気管１３を介してエアーを送り散気管１４でエアレーションを行う。

ミキシング槽１からオーバーフローした使用水を、処理水移送パイプ１１を通じて発酵槽２の入口に設けたゼオライト触媒槽８にゼオライト全体に分散して落下し、ゼオライト触媒槽８を通って発酵槽２に入るようにする。発酵槽２は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１４を設置し、ブロワー１６により空気管１３を介してエアーを送り散気管１４でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次の発酵合成槽３に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第三の槽に入るようにする。第三の槽には完全発酵に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１５を設置する。この実施例１では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、第三の槽にバイオ加工不織布１５を設置することで使用水を完全発酵させるものである。

発酵槽２における完全発酵は、乳酸菌や酵母などを主体とする発酵微生物が優先している状態で、フザリウム占有率も５％以下で、無機養分の可溶化が促進される。槽内のアミノ酸、糖類、ビタミン、その他の生理活性物質が多くなり、生物の成育を加速的に促進、良好とし、酸化・変敗・腐敗を抑制する状態となる。酸化・変敗・腐敗が完全に抑制された状態が完全発酵である。

発酵槽２からオーバーフローした使用水を、処理水移送パイプ１１を通じて発酵合成槽３の入口に設けたゼオライト触媒槽８にゼオライト全体に分散して落下させ、ゼオライト触媒槽８を通って発酵合成槽３に入るようにする。発酵合成槽３は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１４を設置し、ブロワー１６により空気管１３を介してエアーを送り散気管１４でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次の合成槽４に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第三の槽に入るようにする。各槽には発酵合成に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１５を設置する。このバイオ加工不織布はこの実施例１では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、各槽にバイオ加工不織布１５を設置することで使用水を発酵合成させるものである。

発酵合成槽３から処理水移送パイプ１１を通じて合成槽４の入口に設けたゼオライト触媒槽８にゼオライト全体に分散して落下し、ゼオライト触媒槽８を通って合成槽４に入るようにする。合成槽４は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１４を設置し、ブロワー１６により空気管１３を介してエアーを送り散気管１４でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次のカーボン触媒タンク５に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第三の槽に入るようにする。第三の槽には合成に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１５を設置する。この実施例１では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、各槽にバイオ加工不織布１５を設置することで使用水を合成させるものである。

発酵合成槽３、及び合成槽４では、自然菌の拮抗を抑制して複合微生物の共生効果を起こさせ、酵素・酸・生理活性物質等々の触媒効果によって発酵合成、合成処理を行って、液体内の窒素・リン等の栄養成分を魚介類が吸収しやすいレベルに抑制すると共に、栄養成分、及び魚介類の糞尿、体液、エサの残りカス等の有機残渣物等を分解消失して生体エネルギーに変え、生体エネルギーを豊富に含む処理水（複合発酵酵素水）をつくるものである。

発酵槽２及び発酵合成槽３の下部には高さ調整用架台１０を設置し、ミキシング槽１から発酵槽２へ、発酵槽２から発酵合成槽３へ、発酵合成槽３から合成槽４へと使用水が逆流せずに自然落下するように各槽の水準の高さを調整する。

合成槽４からは処理水移送パイプ１１を通じてカーボン触媒タンク５に使用水が自然落下するように高さを調整してカーボン触媒を通過させ、さらに処理水移送パイプ１１を通じてサンド触媒タンク６に使用水が下からサンド触媒を通過させ、次の処理水移送パイプ１１を通じて養殖用水槽に処理された使用水を戻して、養殖用複合発酵酵素水、高エネルギー水として循環利用するものである。

本発明の実施例２について添付図面に基づいて詳細に説明する。図２は本発明である複合微生物の複合発酵を利用した完全リサイクル（閉鎖循環式）魚介類養殖システムを説明するための概略フロー図である。完全リサイクル魚介類養殖システムは、発酵槽、発酵合成槽、合成槽を主として構成されている。

養殖用水槽には養殖の対象となる魚介類が育成されるが、ここでは成魚育成用の実施例として説明する。

養殖用水槽１１から原水パイプ１６を介して原水循環ポンプ２３により魚介類の糞尿、体液等の排泄物及びエサの残留物等の有機残渣物を含む使用水を汲み上げ、ミキシング槽１に投入する。投入する量は、有機残渣物の割合、濃度等により日量２５ｍ^３〜５０ｍ^３とし、それに増殖液槽１３から複合発酵増殖液を、増殖液供給パイプ２５を介して増殖液供給ポンプ２４により原水量の０．３％〜１％を投入してミキシングする。ミキシング槽１は、ブロワー▲１▼２０により空気管１７を介してエアーを送り散気管１８でエアレーションを行う。

ミキシング槽１からオーバーフローした使用水を、処理水移送パイプ１５を通じて発酵槽２の入口に設けたゼオライト触媒槽１２にゼオライト全体に分散して落下し、ゼオライト触媒槽１２を通って発酵槽２に入るようにする。発酵槽２は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１８を設置し、ブロワー▲２▼２１により空気管１７を介してエアーを送り散気管１８でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次の発酵合成槽▲１▼３に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第三の槽に入るようにする。第三の槽には完全発酵に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１９を設置する。この実施例２では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、第三の槽にバイオ加工不織布１９を設置することで使用水を完全発酵させるものである。

発酵槽２における完全発酵は、乳酸菌や酵母などを主体とする発酵微生物が優先している状態で、フザリウム占有率も５％以下で、無機養分の可溶化が促進される。槽内のアミノ酸、糖類、ビタミン、その他の生理活性物質が多くなり、生物の成育を加速的に促進、良好とし、酸化・変敗・腐敗を抑制する状態となる。酸化・変敗・腐敗が完全に抑制された状態が完全発酵である。

発酵槽２からオーバーフローした使用水を、処理水移送パイプ１５を通じて発酵合成槽▲１▼３に入るようにする。発酵合成槽▲１▼３は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１８を設置し、ブロワー▲２▼２１により空気管１７を介してエアーを送り散気管１８でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次の発酵合成槽▲２▼４に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第三の槽に入るようにする。各槽には発酵合成に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１９を設置する。このバイオ加工不織布はこの実施例２では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、各槽にバイオ加工不織布１９を設置することで使用水を発酵合成させるものである。

養殖用水槽の容量、循環させる使用水の量、及び魚介類の種類等によって、発酵合成槽の数を増加する必要がある場合は上記発酵合成槽▲１▼３と同様の設備を設置することができる。本実施例２では発酵合成槽を１つ増加した例を示すものとする。図２では、増設した発酵合成槽を発酵合成槽▲２▼４と表示した。

発酵合成槽▲２▼４から処理水移送パイプ１５を通じて合成槽▲１▼５に入るようにする。合成槽▲１▼５は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１８を設置し、ブロワー▲２▼２１により空気管１７を介してエアーを送り散気管１８でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次の合成槽▲２▼６に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第三の槽に入るようにする。各槽には合成に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１９を設置する。この実施例２では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、各槽にバイオ加工不織布１９を設置することで使用水を合成させるものである。

養殖用水槽の容量、循環させる使用水の量、及び魚介類の種類等によって、合成槽の数を増加する必要がある場合は上記合成槽▲１▼５と同様の設備を設置することができる。本実施例２では合成槽を２つ増加した例を示すものとする。図２では、増設した合成槽を合成槽▲２▼６、合成槽▲３▼７と表示した。

発酵合成槽▲１▼３、発酵合成槽▲２▼４、及び合成槽▲１▼５、合成槽▲２▼６、合成槽▲３▼７では、自然菌の拮抗を抑制して複合微生物の共生効果を起こさせ、酵素・酸・生理活性物質等々の触媒効果によって発酵合成、合成処理を行って、液体内の窒素・リン等の栄養成分を魚介類が吸収しやすいレベルに抑制すると共に、栄養成分、及び魚介類の糞尿、体液、エサの残りカス等の有機残渣物等を分解消失して生体エネルギーに変え、生体エネルギーを豊富に含む処理水（複合発酵酵素水）をつくるものである。

発酵槽２、発酵合成槽▲１▼３、発酵合成槽▲２▼４、合成槽▲１▼５、合成槽▲２▼６の下部にはそれぞれ高さ調整用架台１４を設置し、ミキシング槽１から発酵槽２へ、発酵槽２から発酵合成槽▲１▼３へ、発酵合成槽▲１▼３から発酵合成槽▲２▼４へ、発酵合成槽▲２▼４から合成槽▲１▼５、合成槽▲１▼５から合成槽▲２▼６、合成槽▲２▼６から合成槽▲３▼７へと使用水が逆流せずに自然落下するように各槽の水準の高さを調整する。

合成槽▲３▼７からは処理水移送パイプ１５を通じて中継槽８に使用水が自然落下するように高さを調整して設置し、中継槽８から使用水を、中継ポンプ２２を使って処理水移送パイプ１５を通じてカーボン触媒タンク９に送って、カーボン触媒を通過させ、さらに使用水を、処理水移送パイプ１５を通じてサンド触媒タンク１０に送って、サンド触媒を通過させ、次の処理水移送パイプ１５を通じて養殖用水槽１１に処理された使用水を戻して、養殖用複合発酵酵素水、高エネルギー水として循環利用するものである。

カーボン触媒タンク９とサンド触媒タンク１０には逆洗浄水パイプ２６と逆洗浄水排水パイプ２７を設置し、逆洗浄ができるようにする。逆洗浄水は逆洗浄排水パイプ２７を通じてミキシング槽１に投入する。これはカーボンとサンドに付着した複合微生物を処理システム内に戻して再活用するためである。

さらに使用水を浄化して再利用することにより、養殖用水槽に流れができるので、回遊性の魚介類の養殖も可能となったものである。

発明の効果

以上のように、本発明によれば、消毒液等の殺菌剤を使用せずに病原菌、ウィルス、リケッチャー、雑菌、大腸菌を抑制し、使用水を発酵・発酵合成・合成処理をすることで処理水（複合発酵酵素水、高エネルギー水）として魚介類の養殖に用いることで、使用水の循環利用を実現し、養殖用水の大幅な節約を実現し、高濃度の窒素、リン等による環境汚染を抑制防止するものである。
これは従来魚介類の養殖で不可能とされていた、水の循環利用を実現し、さらに魚介類の健康を増進し、ビタミン・ミネラル・アミノ酸・タンパク質等を豊富に含み人間の身体にも良い食糧を提供すると共に、魚介類の病原菌、ウィルス、リケッチャー等の病害と害虫を寄せ付けない強い魚介類の身体を形成して抗生物質、薬剤を使用せずに、病害による被害を抑制し、魚介類の死滅率を飛躍的に低くし、さらに魚介類の収穫量を大幅に増加させ、かつおいしく人の健康に良い魚介類を養殖するものである。
これにより完全閉鎖循環式魚介類養殖が実現し、今まで不可能とされていた沙漠や山岳部における魚介類の養殖が可能となったものである。

図１の符号の説明
１ ミキシング槽
２ 発酵槽
３ 発酵合成槽
４ 合成槽
５ カーボン触媒タンク
６ サンド触媒タンク
７ 養殖用水槽
８ ゼオライト触媒槽
９ 増殖液槽
１０ 高さ調整用架台
１１ 処理水移送パイプ
１２ 原水パイプ
１３ 空気管
１４ 散気管
１５ バイオ加工不織布
１６ ブロワー
１７ 原水循環ポンプ
１８ 増殖液供給ポンプ
１９ 増殖液供給パイプ

図２の符号の説明
１ ミキシング槽
２ 発酵槽
３ 発酵合成槽▲１▼
４ 発酵合成槽▲２▼
５ 合成槽▲１▼
６ 合成槽▲２▼
７ 合成槽▲３▼
８ 中継槽
９ カーボン触媒タンク
１０ サンド触媒タンク
１１ 養殖用水槽
１２ ゼオライト触媒槽
１３ 増殖液槽
１４ 高さ調整用架台
１５ 処理水移送用パイプ
１６ 原水パイプ
１７ 空気管
１８ 散気管
１９ バイオ加工不織布
２０ ブロワー▲１▼
２１ ブロワー▲２▼
２２ 中継ポンプ
２３ 原水循環ポンプ
２４ 増殖液供給ポンプ
２５ 増殖液供給パイプ
２６ 逆洗浄水パイプ
２７ 逆洗浄水排水パイプ

本発明は、複合微生物による複合発酵を用いて、使用した液体を微生物学的に処理し、浄化してエネルギー水とし、それを循環させて魚介類の養殖に用いることで液体を循環利用して完全閉鎖型の魚介類の養殖を行うシステムに関する。

従来食用魚介類の陸上養殖は、海水魚の場合海に近接した陸上で海水を、淡水魚の場合河川に近接した陸上で淡水を多量に連続的にくみ上げて養殖に使用した後に排水するかけ流し方式によって行われていた。しかしこの方式では、海洋、河川の汚染を引き起こしてしまうと共に取水に病原菌やウィルスなどが含まれる虞があり、魚介類が病気で死滅する率が高くなるという問題があった。また、海や河川から離れた場所での養殖は不可能であった。

そこで近年、養殖に使用する海水・淡水を浄化して循環して使用する閉鎖循環式養殖が研究開発され、一部試験的な商業生産が行われている。しかし、閉鎖循環式養殖では、魚介類の糞尿や生体分泌物、及びエサの残りかすによるアンモニア等の有害物質が問題となる。これらの有害物質が酸化変敗腐敗すると、▲１▼病原菌、ウィルス等の有害菌が発生し、魚介類の死滅率が上昇する、▲２▼有害物質により、魚介類の健康状態が悪化し、死滅にいたらなくとも活きが悪くなることで味が悪くなり、栄養価が低くなり、▲３▼食品となるまでに時間がかかり、収量が減少するという問題が生じる。

また、従来の閉鎖循環式養殖では、上記の有害物質、有機残渣物の浄化が充分にできず、病原菌発生の虞のため、循環利用ができず、排水を廃棄していたが、それによる河川・海洋の窒素・リン等による富栄養化が問題になっている。すなわち富栄養化による赤潮・青潮の発生によって自然環境が汚染・破壊されるからである。さらに病原菌の抑制のため紫外線殺菌灯やオゾンを用いるのが通例だが、紫外線は、懸濁物が多い状況では懸濁物の裏側にまで効果が及ばず、殺菌効果が不確実で、オゾンでは殺菌能力は高いが、海水・淡水中の有機残渣物、その他の物質と反応して生物に悪影響を及ぼす様々な物質を生成する虞があり、両者とも解決には程遠い状況である。

以上のように閉鎖循環式養殖における病原菌の抑制にはいまだ決め手となる対策はなく、また、有害物質、有機残渣物等の残留の問題は解決されていない。

前記のとおり、現在の閉鎖循環式養殖の技術では、病原菌の抑制は不可能であり、海水・淡水の循環使用も不可能であり、閉鎖循環式養殖の廃水による環境汚染の解決が喫緊の課題となっている。

本発明は閉鎖循環式養殖において、紫外線やオゾンを使用せずに病原菌等を抑制し、海水・淡水の循環利用を実現することを課題とし、この問題を解決した微生物を利用した完全閉鎖循環式魚介類の養殖システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載した本発明は、養殖に使用した海水・淡水（以下使用水と言う）を、複合発酵技術を用いて浄化し、循環利用するもので、使用水に複合発酵増殖液を一定量投入し発酵を起こさせ、フザリウム（酸化性細菌）の発生を抑制して、酸化・変敗・腐敗を防止し、自然菌の拮抗を抑制して複合微生物の共生効果を起こさせ、酵素・酸・生理活性物質等々の触媒効果によって発酵合成処理、合成処理（汚染物質と微生物が菌床として利用する物質以外の余剰物質を分解消失してエネルギー化する）を行って処理水（複合発酵酵素水、高エネルギー水）をつくり、それを閉鎖循環式魚介類養殖に使用して病原菌、ウィルス、リケッチャー、雑菌等を抑制し、病気の抑制を行い、魚介類がエネルギーを生体エネルギーとして取り込み、健康で丈夫な動物体をつくり、ビタミン・ミネラル・アミノ酸・タンパク質を豊富に含んだ美味しいものとなり、さらに個体が大きくなり、死滅率が下がり収量を増加させるものである。

複合発酵法とは、情報微生物工学、情報生命工学、分子生物学より構成された複合微生物体系の複合微生物動態系解析における複合発酵法という科学技術を言い、微生物の機能性と基質性と情報性による発酵法、増殖法、誘導法を用い、単発酵、復発酵、並行復発酵、平衡復発酵、固体（固形）発酵を同時に行い、好気性菌と嫌気性菌及び通性嫌気性菌のすべての微生物群の共存、共栄、共生を可能にするものである。

複合発酵法の微生物プロセスは次のとおりである。まず、微生物酵素と植物酵素による抗酸化効果を用いて酸化・変敗・腐敗を抑制する。すると好気性発酵微生物である酵母、乳酸菌などがビタミン、ミネラル、アミノ酸などの生理活性物質をつくり、大腸菌や糸状菌などの好気性有害菌、好気性フザリウムを抑制する。次に、通性嫌気性乳酸菌へとリレーして放線菌が現われる。この放線菌は、抗菌性物質をつくり、細菌、病原菌、ウィルス、リケッチャーなどの嫌気性有害菌、嫌気性フザリウムを淨菌する。この二つの淨菌作用が連動すると、アゾトバクター、アミロバクターや根瘤菌などの窒素固定菌が空気中の窒素を取りこんで固定化する働きをし、最後に光合成細菌や藻類、藻菌類などの合成型の微生物が気体を培地として置換と交換を行う。これらの微生物が強く連動することで、複合発酵という理想的な生態系へと導かれる。

複合発酵状態になると、発酵→分解→合成のサイクルが生まれ、好気性及び嫌気性有害菌は抑制される。このような生態系が生じると、すべての微生物を、共存、共栄、共生させることが可能となり、フザリウム属の占有率がゼロになり、酸化、変敗、腐敗を断ち切り、生態系内における微生物群の死滅率がゼロになることによって、すべての微生物群を発酵から合成に導き、生菌数を１ミリリットルあたり１０のｎ乗から無限大とし、同時に生菌数が１種類１ミリリットルあたり１０の９乗を超えると、菌のスケールが１０分の１以下となり、凝集化（固形化）を生じ、数千種、数万種の増殖が可能となる。これにより、微生物の高密度化が起こり、微生物のＤＮＡ核内に一酸化窒素、二酸化窒素及び高分子タンパク結晶による情報接合とエネルギー接合を引き起こし、その結果、微生物間でのＤＮＡ融合が生じ、融合微生物による対抗性菌、耐衡性菌により獲得した酵素及びタンパク質の高分子結合結晶が発生し、情報触媒の作用として情報とエネルギーを現生・発現させ、すべての物質、分子、原子レベルに対する分解菌並びに分解酵素を現生させて、すべての元素の原子核の陽子における分裂と崩壊の法則（β回路）を抑制し、中性子における合成と融合の法則（α回路）をハンドリングすることにより、常温超伝導、常温核分解、及び常温核融合を発現させる。以上の作用により、使用水中の汚染物質、余剰物質の軽減消失を可能にするものである。

複合微生物とは何か。（松本慎也・常田聡「システム論的アプローチによる複合微生物系の解析と制御」早稲田大学理工学術院教授）
地球上のあらゆる場所に生息している細菌は極めて多様性の高い複合微生物系を形成しており、現在のところ分離培養されているものは全細菌種のうち１％以下であると考えられている。人為的に培養できなければその細菌の性質を調べることは不可能であり、したがって従来は複合微生物系の中身はブラックボックスとして扱われていた。しかし１９９０年代以降の分子生物学的手法の発達により、培養を介さずに細菌の系統分類に基づいた群集構造解析や機能の推定が可能となった。上記手法が積極的に適用された結果、複合微生物系内では多種多様な細菌が相互に影響し合い、そこに存在する細菌の機能を単に足し合わせた以上の高次の機能を発揮していることが明らかになってきた。未培養細菌を含む複合微生物系の高次な機能をコントロール可能になれば、産業利用の観点からそのポテンシャルは計り知れない。しかしながら、複合微生物系の解析データを実際にバイオプロセスの管理に応用した例はほとんどない。その理由の一つとして、複雑多岐にわたる生態系の現象に対して、分子生物学的手法で得られる情報はいまだ限定されており、要素還元型の実験的アプローチのみでは複合微生物系全体の機能に結び付けることが困難なことが挙げられる。したがって、複合微生物系全体を一つの複雑なシステムとして捉え、分子生物学で得られた様々な情報をシミュレーションにより再構築し、複合微生物系の機能の全体像を明らかにするシステム論的アプローチが必要である。
以上の点を鑑みると、複合微生物系でシミュレーションを行う意義は、▲１▼目では直接見えない複合微生物系内の微生物生態構造を可視化することで考察を行う。▲２▼大規模かつ長期運転を要する複合微生物系バイオリアクターの性能評価および処理能力を予測する、という二つが考えられる。

複合微生物系の機能を利用した高度水処理技術の体系化とその評価（東京大学都市環境工学グループ、研究代表：松尾友矩、大垣眞一郎）
複合微生物系とは、さまざまな微生物が共存する微生物生態系のことである。例えば、下水処理場では下水は微生物により浄化されるが、そこでは食品や薬剤の生産に用いられるバイオテクノロジーとは異なり、特定の種類の微生物が働くのではなくさまざまな微生物が共存して働いている。下水そのものがたくさんの微生物を含んでいて、それらをいちいち除去するわけにはいかないので、必然的にさまざまな微生物が下水処理場に住み着いてしまうのである。また、かえってその方が時々刻々と変わる下水の成分に対してうまく対処できるという側面もあると思われる。いずれにせよ、下水処理場はさまざまな微生物の働き、すなわち複合微生物系の働きによって成り立っている。

以上のように、本発明によれば、消毒液等の殺菌剤を使用せずに病原菌、ウィルス、リケッチャー、雑菌、大腸菌を抑制し、使用水を発酵・発酵合成・合成処理をすることで処理水（複合発酵酵素水、高エネルギー水）として魚介類の養殖に用いることで、使用水の循環利用を実現し、養殖用水の大幅な節約を実現し、高濃度の窒素、リン等による環境汚染を抑制防止するものである。
これは従来魚介類の養殖で不可能とされていた、水の循環利用を実現し、さらに魚介類の健康を増進し、ビタミン・ミネラル・アミノ酸・タンパク質等を豊富に含み人間の身体にも良い食糧を提供すると共に、魚介類の病原菌、ウィルス、リケッチャー等の病害と害虫を寄せ付けない強い魚介類の身体を形成して抗生物質、薬剤を使用せずに、病害による被害を抑制し、魚介類の死滅率を飛躍的に低くし、さらに魚介類の収穫量を大幅に増加させ、かつおいしく人の健康に良い魚介類を養殖するものである。
これにより完全閉鎖循環式魚介類養殖が実現し、今まで不可能とされていた沙漠や山岳部における魚介類の養殖が可能となったものである。

本発明の実施例１の実施形態を示す概略フロー図 本発明の実施例２の実施形態を示す概略フロー図

本発明の実施の形態を詳細に説明する。
９００ｌの水にエアレーションをしながら糖蜜５ｋｇを投入して良く攪拌し、複合発酵嫌気基礎を５ｋｇを投入して良く攪拌し、最後に複合発酵酵素液３ｌを投入し、これを発酵させ、６日間で完全発酵を起こさせ、複合微生物の増殖を促したものを複合発酵増殖液という。

複合発酵酵素液は、水９０重量％、松、笹、梅、無花果、栗、桃、柿の葉から抽出した抽出液６重量％、オカラ３重量％、糖蜜１重量％からなる原液に、空気中から微生物を混入させて、１ｃｃあたりの微生物数（生菌数）が、１０^７〜１０^８から１０^９に増加すると菌の死滅がなくなり、それによって、１０^２０〜１０^３０へと飛躍的に増大し、微生物の高密度化がおき、さらにこの水溶液内で微生物酵素の高濃度化が起き、前記松、笹、無花果、栗、桃、柿の葉に含まれる植物酵素とともに結合結晶化（合成融合）し、誘導体たる抗酸化物質が生成される。この抗酸化物質を含む溶液を濾過して前記酵素液を得るのである。

複合発酵嫌気基礎は、乾燥鶏糞（鶏糞を酸化・変敗・腐敗する前の状態で乾燥させたもの）５０％、乾燥オカラ（豆腐製造の際に豆乳を搾った後の残りの大豆かすを酸化・変敗・腐敗する前の新鮮な状態で乾燥させたもの）４０％、精米の際に出る米糠を９％、及び複合発酵酵素液を１％加え、培養タンクで高密度化したものである。

本発明の実施例１について添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明である複合微生物の複合発酵を利用した完全リサイクル（閉鎖循環式）魚介類養殖システムを説明するための概略フロー図である。完全リサイクル魚介類養殖システムは、発酵槽２、発酵合成槽３、合成槽４を主として構成されている。

養殖用水槽７には養殖の対象となる魚介類が育成されるが、ここでは稚魚育成用の実施例として説明する。

養殖用水槽７から原水パイプ１２を介して原水循環ポンプ１７により魚介類の糞尿、体液等の排泄物及びエサの残留物等の有機残渣物を含む使用水を汲み上げ、ミキシング槽１に投入する。投入する量は、有機残渣物の割合、濃度等により日量５ｍ^３〜１０ｍ^３とし、それに増殖液槽９から複合発酵増殖液を、増殖液供給パイプ１９を介して増殖液供給ポンプ１８により原水量の０．３％〜１％を投入してミキシングする。ミキシング槽１は、ブロワー１６により空気管１３を介してエアーを送り散気管１４でエアレーションを行う。

ミキシング槽１からオーバーフローした使用水を、処理水移送パイプ１１を通じて発酵槽２の入口に設けたゼオライト触媒槽８にゼオライト全体に分散して落下し、ゼオライト触媒槽８を通って発酵槽２に入るようにする。発酵槽２は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１４を設置し、ブロワー１６により空気管１３を介してエアーを送り散気管１４でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次の発酵合成槽３に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第三の槽に入るようにする。第三の槽には完全発酵に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１５を設置する。この実施例１では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、第三の槽にバイオ加工不織布１５を設置することで使用水を完全発酵させるものである。

発酵槽２における完全発酵は、乳酸菌や酵母などを主体とする発酵微生物が優先している状態で、フザリウム占有率も５％以下で、無機養分の可溶化が促進される。槽内のアミノ酸、糖類、ビタミン、その他の生理活性物質が多くなり、生物の成育を加速的に促進、良好とし、酸化・変敗・腐敗を抑制する状態となる。酸化・変敗・腐敗が完全に抑制された状態が完全発酵である。

発酵槽２からオーバーフローした使用水を、処理水移送パイプ１１を通じて発酵合成槽３の入口に設けたゼオライト触媒槽８にゼオライト全体に分散して落下させ、ゼオライト触媒槽８を通って発酵合成槽３に入るようにする。発酵合成槽３は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１４を設置し、ブロワー１６により空気管１３を介してエアーを送り散気管１４でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次の合成槽４に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第三の槽に入るようにする。各槽には発酵合成に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１５を設置する。このバイオ加工不織布はこの実施例１では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、各槽にバイオ加工不織布１５を設置することで使用水を発酵合成させるものである。

発酵合成槽３から処理水移送パイプ１１を通じて合成槽４の入口に設けたゼオライト触媒槽８にゼオライト全体に分散して落下し、ゼオライト触媒槽８を通って合成槽４に入るようにする。合成槽４は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１４を設置し、ブロワー１６により空気管１３を介してエアーを送り散気管１４でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次のカーボン触媒タンク５に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１１を通じて第三の槽に入るようにする。第三の槽には合成に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１５を設置する。この実施例１では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、各槽にバイオ加工不織布１５を設置することで使用水を合成させるものである。

発酵合成槽３、及び合成槽４では、自然菌の拮抗を抑制して複合微生物の共生効果を起こさせ、酵素・酸・生理活性物質等々の触媒効果によって発酵合成、合成処理を行って、液体内の窒素・リン等の栄養成分を魚介類が吸収しやすいレベルに抑制すると共に、栄養成分、及び魚介類の糞尿、体液、エサの残りカス等の有機残渣物等を分解消失して生体エネルギーに変え、生体エネルギーを豊富に含む処理水（複合発酵酵素水）をつくるものである。

発酵槽２及び発酵合成槽３の下部には高さ調整用架台１０を設置し、ミキシング槽１から発酵槽２へ、発酵槽２から発酵合成槽３へ、発酵合成槽３から合成槽４へと使用水が逆流せずに自然落下するように各槽の水準の高さを調整する。

合成槽４からは処理水移送パイプ１１を通じてカーボン触媒タンク５に使用水が自然落下するように高さを調整してカーボン触媒を通過させ、さらに処理水移送パイプ１１を通じてサンド触媒タンク６に使用水が下からサンド触媒を通過させ、次の処理水移送パイプ１１を通じて養殖用水槽に処理された使用水を戻して、養殖用複合発酵酵素水、高エネルギー水として循環利用するものである。

本発明の実施例２について添付図面に基づいて詳細に説明する。図２は本発明である複合微生物の複合発酵を利用した完全リサイクル（閉鎖循環式）魚介類養殖システムを説明するための概略フロー図である。完全リサイクル魚介類養殖システムは、発酵槽、発酵合成槽、合成槽を主として構成されている。

養殖用水槽には養殖の対象となる魚介類が育成されるが、ここでは成魚育成用の実施例として説明する。

養殖用水槽１１から原水パイプ１６を介して原水循環ポンプ２３により魚介類の糞尿、体液等の排泄物及びエサの残留物等の有機残渣物を含む使用水を汲み上げ、ミキシング槽１に投入する。投入する量は、有機残渣物の割合、濃度等により日量２５ｍ^３〜５０ｍ^３とし、それに増殖液槽１３から複合発酵増殖液を、増殖液供給パイプ２５を介して増殖液供給ポンプ２４により原水量の０．３％〜１％を投入してミキシングする。ミキシング槽１は、ブロワー▲１▼２０により空気管１７を介してエアーを送り散気管１８でエアレーションを行う。

ミキシング槽１からオーバーフローした使用水を、処理水移送パイプ１５を通じて発酵槽２の入口に設けたゼオライト触媒槽１２にゼオライト全体に分散して落下し、ゼオライト触媒槽１２を通って発酵槽２に入るようにする。発酵槽２は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１８を設置し、ブロワー▲２▼２１により空気管１７を介してエアーを送り散気管１８でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次の発酵合成槽▲１▼３に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第三の槽に入るようにする。第三の槽には完全発酵に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１９を設置する。この実施例２では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、第三の槽にバイオ加工不織布１９を設置することで使用水を完全発酵させるものである。

発酵槽２における完全発酵は、乳酸菌や酵母などを主体とする発酵微生物が優先している状態で、フザリウム占有率も５％以下で、無機養分の可溶化が促進される。槽内のアミノ酸、糖類、ビタミン、その他の生理活性物質が多くなり、生物の成育を加速的に促進、良好とし、酸化・変敗・腐敗を抑制する状態となる。酸化・変敗・腐敗が完全に抑制された状態が完全発酵である。

発酵槽２からオーバーフローした使用水を、処理水移送パイプ１５を通じて発酵合成槽▲１▼３に入るようにする。発酵合成槽▲１▼３は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１８を設置し、ブロワー▲２▼２１により空気管１７を介してエアーを送り散気管１８でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次の発酵合成槽▲２▼４に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第三の槽に入るようにする。各槽には発酵合成に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１９を設置する。このバイオ加工不織布はこの実施例２では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、各槽にバイオ加工不織布１９を設置することで使用水を発酵合成させるものである。

養殖用水槽の容量、循環させる使用水の量、及び魚介類の種類等によって、発酵合成槽の数を増加する必要がある場合は上記発酵合成槽▲１▼３と同様の設備を設置することができる。本実施例２では発酵合成槽を１つ増加した例を示すものとする。図２では、増設した発酵合成槽を発酵合成槽▲２▼４と表示した。

発酵合成槽▲２▼４から処理水移送パイプ１５を通じて合成槽▲１▼５に入るようにする。合成槽▲１▼５は全体容量を３ｍ^３とし３つに分割する仕切りを設け、３つの槽に散気管１８を設置し、ブロワー▲２▼２１により空気管１７を介してエアーを送り散気管１８でエアレーションを行う。第一の槽からはオーバーフローした使用水が第二の槽の表面から第三の槽に直接入らないように第二の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第二の槽の水中に入るようにし、第二の槽から第三の槽への移送も同様にオーバーフローした使用水が第三の槽の表面から直接次の合成槽▲２▼６に入らないように第三の槽の水中に先端を折り曲げて挿入した処理水移送パイプ１５を通じて第三の槽に入るようにする。各槽には合成に導くために必要な密度の微生物担体としてバイオ加工不織布１９を設置する。この実施例２では不織布で作られており、複合微生物の複合発酵酵素加工がなされている。これは複合微生物による複合発酵状態が起きており、複合発酵酵素が現生している液体中に不織布を浸し、複合発酵酵素を不織布に付着させ、その後液体から出して乾燥させたものである。この加工により、浸漬する液体を必要に応じ発酵、発酵合成、合成に導きやすくするものである。上記の各槽にエアレーションを行い、各槽にバイオ加工不織布１９を設置することで使用水を合成させるものである。

養殖用水槽の容量、循環させる使用水の量、及び魚介類の種類等によって、合成槽の数を増加する必要がある場合は上記合成槽▲１▼５と同様の設備を設置することができる。本実施例２では合成槽を２つ増加した例を示すものとする。図２では、増設した合成槽を合成槽▲２▼６、合成槽▲３▼７と表示した。

発酵合成槽▲１▼３、発酵合成槽▲２▼４、及び合成槽▲１▼５、合成槽▲２▼６、合成槽▲３▼７では、自然菌の拮抗を抑制して複合微生物の共生効果を起こさせ、酵素・酸・生理活性物質等々の触媒効果によって発酵合成、合成処理を行って、液体内の窒素・リン等の栄養成分を魚介類が吸収しやすいレベルに抑制すると共に、栄養成分、及び魚介類の糞尿、体液、エサの残りカス等の有機残渣物等を分解消失して生体エネルギーに変え、生体エネルギーを豊富に含む処理水（複合発酵酵素水）をつくるものである。

発酵槽２、発酵合成槽▲１▼３、発酵合成槽▲２▼４、合成槽▲１▼５、合成槽▲２▼６の下部にはそれぞれ高さ調整用架台１４を設置し、ミキシング槽１から発酵槽２へ、発酵槽２から発酵合成槽▲１▼３へ、発酵合成槽▲１▼３から発酵合成槽▲２▼４へ、発酵合成槽▲２▼４から合成槽▲１▼５、合成槽▲１▼５から合成槽▲２▼６、合成槽▲２▼６から合成槽▲３▼７へと使用水が逆流せずに自然落下するように各槽の水準の高さを調整する。

合成槽▲３▼７からは処理水移送パイプ１５を通じて中継槽８に使用水が自然落下するように高さを調整して設置し、中継槽８から使用水を、中継ポンプ２２を使って処理水移送パイプ１５を通じてカーボン触媒タンク９に送って、カーボン触媒を通過させ、さらに使用水を、処理水移送パイプ１５を通じてサンド触媒タンク１０に送って、サンド触媒を通過させ、次の処理水移送パイプ１５を通じて養殖用水槽１１に処理された使用水を戻して、養殖用複合発酵酵素水、高エネルギー水として循環利用するものである。

カーボン触媒タンク９とサンド触媒タンク１０には逆洗浄水パイプ２６と逆洗浄水排水パイプ２７を設置し、逆洗浄ができるようにする。逆洗浄水は逆洗浄排水パイプ２７を通じてミキシング槽１に投入する。これはカーボンとサンドに付着した複合微生物を処理システム内に戻して再活用するためである。

さらに使用水を浄化して再利用することにより、養殖用水槽に流れができるので、回遊性の魚介類の養殖も可能となったものである。

図１の符号の説明
１ ミキシング槽
２ 発酵槽
３ 発酵合成槽
４ 合成槽
５ カーボン触媒タンク
６ サンド触媒タンク
７ 養殖用水槽
８ ゼオライト触媒槽
９ 増殖液槽
１０ 高さ調整用架台
１１ 処理水移送パイプ
１２ 原水パイプ
１３ 空気管
１４ 散気管
１５ バイオ加工不織布
１６ ブロワー
１７ 原水循環ポンプ
１８ 増殖液供給ポンプ
１９ 増殖液供給パイプ

図２の符号の説明
１ ミキシング槽
２ 発酵槽
３ 発酵合成槽▲１▼
４ 発酵合成槽▲２▼
５ 合成槽▲１▼
６ 合成槽▲２▼
７ 合成槽▲３▼
８ 中継槽
９ カーボン触媒タンク
１０ サンド触媒タンク
１１ 養殖用水槽
１２ ゼオライト触媒槽
１３ 増殖液槽
１４ 高さ調整用架台
１５ 処理水移送用パイプ
１６ 原水パイプ
１７ 空気管
１８ 散気管
１９ バイオ加工不織布
２０ ブロワー▲１▼
２１ ブロワー▲２▼
２２ 中継ポンプ
２３ 原水循環ポンプ
２４ 増殖液供給ポンプ
２５ 増殖液供給パイプ
２６ 逆洗浄水パイプ
２７ 逆洗浄水排水パイプ

Claims (1)

1. 本発明は、魚介類の養殖に使用した水（以下使用水と言う）を、複合発酵技術を用いて浄化し、循環利用するもので、使用水に複合発酵増殖液を一定量投入し発酵を起こさせ、フザリウム（酸化性細菌）の発生を抑制して、酸化・変敗・腐敗を防止し、自然菌の拮抗を抑制して複合微生物の共生効果を起こさせ、酵素・酸・生理活性物質等々の触媒効果によって発酵合成処理、合成処理（汚染物質、微生物が菌床として利用する物質以外の余剰物質を分解消失してエネルギー化する）を行って処理水（複合発酵酵素水、高エネルギー水）をつくり、それを魚介類養殖に使用して病原菌、ウィルス、リケッチャー、雑菌等を抑制し、病気の抑制を行い、魚介類がエネルギーを生体エネルギーとして取り込み、健康で丈夫な動物体をつくり、ビタミン・ミネラル・アミノ酸・タンパク質を豊富に含んだ美味しい肉質を持つものとなり、さらに個体が大きくなり、死滅率が減少し、収量を増加させるものである。

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