JP4680324B2

JP4680324B2 - 回遊魚飼育装置

Info

Publication number: JP4680324B2
Application number: JP2010503722A
Authority: JP
Inventors: 一郎鷲山
Original assignee: 一郎鷲山
Priority date: 2008-03-21
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2028-03-21
Also published as: JPWO2009116166A1; AU2008353190A1; US20110005464A1; WO2009116166A1; CN101969761A; KR20100129737A

Description

本発明は回遊魚の陸上養殖用水槽に関する。

本発明者出願人は、日本国特許第3837709号（2006年8月11日登録）において陸上養殖用水槽に関する発明を開示した。その後、当該特許発明の実施を通じて各種有益な知見・着想を得たので、今回それらを付加した改良発明について新たな特許出願を行う。

上記特許発明に係る水槽を含め、一般に飼育水槽では餌の残滓や糞等の浮遊物を除去するため、槽内の水をポンプで汲み上げて浄化槽へ（又はその逆の）移送が行われる。しかしそのような飼育設備では大きな送水用電力と配管が必要である。また浮遊物除去用ろ過設備の洗浄・再生に多大な労力を要するという問題点がある。殊に最近は送水用エネルギーコストが深刻な経営圧迫要因になりつつある。

特許文献１は上記問題点に関する一解決策である．飼育水槽とろ過層を有する浄化水槽を同心円状に配置し、エアリフト方式を利用して両槽間の配管と移送ポンプ動力を省略した。しかしながら、同文献の発明はヒラメ、オコゼ、トラフグ等非回遊魚の静水内飼育を目的としたもので、回遊魚飼育に有用な槽内レーン構成や循環流に触れるところがなく、本発明とは基本的構成を異にする。

特開2002-223665号公報

本発明は、上記特許発明の課題である(i) マグロなどの回遊魚が壁面に衝突することなく安全かつ十分に運動できること、(ii) 稚魚が幼魚や成魚に共食いされることなく共存できること、の２課題を引継ぎ、且つ(iii) 水浄化のための動力の大幅節減及び(iv)ろ過設備の洗浄・再生労力を極力低減すること、という課題の同時的解決を目標とする。

上の課題は、内部が円形をなす飼育槽と、天体の食のように円の一部を欠く形(この明細書では「食円形」と記す。)をなす浄水槽とに区画され、飼育・浄水両槽が眼鏡状に密着配置されてなる回遊魚飼育装置(以下、「本装置」という。)により解決される。
本装置では、飼育槽内はネットシートにより成魚用、幼魚用及び稚魚用の各回遊レーンに分けられて、各レーンには同一方向の循環流が流され、浄水槽にはろ過手段が配置されてろ過済みの浄水が貯溜され、両槽は、循環流の動圧を利用して飼育槽の水をろ過手段へ導く通水路と、浄水槽の水を飼育槽内へ噴射して循環流を作る循環手段とを具えて互いに連通し、事実上同一水位に保たれることを特徴とする。この課題解決手段は請求項１に対応する。

上記課題(i)及び(ii)は、円形の飼育槽内を水のみ通すネットシートで魚の世代別回遊レーンに分け、各回遊レーン沿いに所定速度の循環流を同一方向に流す本装置により同時に解決される。

回遊魚が水流に逆らって泳ぐ習性を利用して水を高速で流して思い切り泳がせれば回遊魚と周囲との相対速度が低下して魚の衝突事故を減らすことができ、同時に必要な運動量を得させ且つストレスを解消させることができる。また、世代別回遊レーンは魚の成長段階に応じて１個づつの専用水槽を持つのと同じであるから、共食いの危険なしに順繰りに魚を成長させて出荷することができる。なおネットシートは耐久性向上と魚体保護のため一部にシートを張ったネットである。

課題(iii)は、内部が飼育槽と浄水槽とに区画されてなる本装置により解決される。本装置では、循環流に乗せて魚を回遊させるために円形をなす飼育槽に食円形をなす浄水槽を眼鏡状に密着配置することで、装置内の送水距離が境界壁の厚さ程度にまで短縮され配管が事実上不要になる。しかも両槽は互いに連通しているので両槽間の水位差が事実上消失し、送水に要するエネルギーが極少化されて大幅な省エネルギーが実現される。
なお上記配置により飼育槽内に回遊レーンを確保でき、かつ浄水槽／飼育槽の周長比が＜１(同一直径の場合で3/4程度)になる。これに対し、もし浄水槽を飼育槽内部へ配置すれば回遊レーンの確保が困難になり、浄水槽を飼育槽の外周へ同心円状に配置する場合は上記周長比が＞１となって建設費が増加する。

課題(iv)は、本装置で採用する洗浄・再生用労力がほとんど不要化されたろ過手段により解決される。

（実施形態１）
通水路は飼育槽底に設けられ、循環流が衝突する側面に開口を有し、循環流の一部が該開口から流入する。本実施形態は請求項２に対応する。

通水路は飼育槽底付近の循環流を横切るように設けられるので、矩形断面の側面に循環流が衝突する。その側面に開口を設けて水を取り込めば、水は衝突圧力で押されて自然に流れる。なお稚魚用レーン内の開口には、魚が吸い込まれないようにネットを張ることを考慮しても良い。

（実施形態２）
循環手段は、両槽境界壁面に開口し回遊レーンの最外周接線方向を指向する送水管と、その中に配置される水中スクリューからなる。本実施形態は請求項３に対応する。

循環手段は、本装置中唯一の能動要素たる水中スクリューを含み、飼育槽内の循環流をはじめ飼育槽・ろ過手段間、ろ過・循環手段間の流れを含む系内水循環の全てを担う。この役割は、上述した省エネルギーの結果として、少数の小電力水中スクリューによって十分に果たされる。なお循環手段の噴射水量は、飼育槽内の循環流を維持するのに必要な水量と、ろ過による汚れ除去に必要な水量のどちらか大きい方に合わせて設定される。

（実施形態３）
ろ過手段は、表面にろ膜を張った中空ドラムとこれに連なる空気車を具え、両端を円筒状の回転軸で水平に支持される回転ドラム型ろ過装置からなる。本実施形態は請求項４に対応する。

中空ドラムは、上部のみを残して浄水中に浸漬され、外部空気源から供給される空気を空気車に受けて回転し、ろ過原水は回転軸を経てドラム内へ供給される．
中空ドラムの回転は緩やかであるから、少い空気量で駆動することができる。該中空ドラムは、処理水量に対して十分大きいろ膜面積を有し、ろ膜の内側から外側へ水流が緩やかに通過する間にろ過が行われる。その際のろ膜前後の差圧は極めて小さく、通水路を通じて受ける循環流からの動圧で十分賄われるから両槽間の水位差は事実上ゼロで良い。

（実施形態４）
ろ過手段は、中空ドラムの上方に散水ノズルを具え、ろ膜は該散水ノズルにより連続的に逆洗される。本実施形態は請求項５に対応する。

ろ物は低差圧下でろ膜の内側に軽く付着するので、少量の洗浄水で容易に逆洗を行うことができる。この逆洗はろ過手段の運転中自動的かつ連続して行われるので、洗浄再生用労力は事実上ゼロである．

（実施例１）
請求項１の発明に関する一実施例を添付図面を参照しつつ以下に説明する．
図１(Ａ)は本実施例に係る回遊魚飼育装置の概念を示す平面図、図１(Ｂ)は本装置を同(Ａ)中のＡ−Ａ’方向に視た概念的断面図である。図中に浄水域、原水域及びカキガラ層をそれぞれのパターンで示す。

図２(Ａ)は、通水路とろ過手段及び境界壁上の噴出口を図１(Ｂ)中のＢ−Ｂ’矢線方向に視た図(以下矢視図という。)、同(Ｂ)は循環手段を構成する水中スクリュー、送水管及び噴射口の図１(Ａ)中のＣ−Ｃ’矢視図、及び同(Ｃ)は浄水槽内の仕切板とカキガラ層の図１(Ａ)中のＤ−Ｄ’矢視図(横方向寸法は任意スケール)である。

飼育槽１は直径約３０ｍ×高さ１１ｍの円形水槽であり、浄水槽３は食円形の水槽として境界壁２を介して飼育槽に対して眼鏡状に密着配置される。

飼育槽１の内部は水のみ透すネットシート１６で成魚用１１、幼魚用１２、稚魚用１３の各回遊レーンに区分される．各回遊レーンには所定速度の循環流１４が同一方向に流される。ネットシート中のネットは魚が通過できない大きさの網目を有し、魚の密度が低い上部と下部に分けて配置される。シートは中位の高さに張られ、回遊魚が全速力で衝突しても破れない強度と弾力性を有する。ネットシート中には要所に開閉扉を設けても良い。

両槽の中心を結ぶ飼育槽１の底面半径上に通水路１５が設けられ、槽内の原水をろ過手段５へ導く。該通水路は、循環流が衝突する側面に開口を有する矩形断面の樋を水槽１の底面に伏せたものであり、容易に取り外して清掃することができる。

浄水槽３内には、原水プール３１、ろ過器プール３２及び浄水プール３３が一個の塔状に形成され、ろ過手段５はろ過器プール内の水面に大半を没して配置される．通水路１５へ流入した原水は境界壁２を通過して原水プール内を上昇しろ過手段へ到る。

ろ過済みの浄水はろ過器プール３２から浄水プール３３へ、さらに浄水槽３へ流出して飼育槽１と同水位に貯溜される。なお細菌等の系内蓄積を防止するため、一定量の浄水を常時浄水槽外へ放流し、同量の新鮮水を補給する。浄水は浄水槽の広い水路内を緩やかに流れ、仕切板３４で上下に方向を変えられつつカキガラ層３５を潜り抜け、一層清浄度を増して循環手段４の近傍に到る。そこで循環手段の噴射口４３から飼育槽内へ噴射されて循環流１４に合流する。

ところで、飼育槽１は内部に循環流１４を流して魚を回遊させるため円形が必須条件であるが、これは浄水槽３には当てはまらず、四角形等でも良い。しかし面積同一なら円形は周長最短であるから、浄水槽を部分的にせよ円形にすれば流れが円滑になり省エネに寄与すると共に建設材料の節約にもなる。さらに両槽の直径を同一にすべき必然性はないが、同一にすれば建設時に型枠等を共用できる利点があり、上空から見た姿も美しい。

このように飼育槽１と浄水槽３を合体させて単一設備としたことにより、水の移送に要するエネルギーが大幅に削減された。従来の飼育水槽と本実施例において、循環水量が共に６００リットル／毎分の場合の所要動力を比較すると次の通りである。
従来のポンプ方式：７５０Ｗ×３台＝２，２５０Ｗ
本実施例のスクリュー方式：９０Ｗ×２台＝１８０Ｗ
すなわち輸送水量が同じにも拘わらず所用動力は1／１０以下になった。これは両槽の一体化による輸送距離とヘッド差の大幅減少の効果である。

（実施例２）
請求項４及び５の発明に関する実施例である。

図３(Ａ)はろ過手段を構成する回転ドラム型ろ過装置内の中空ドラム及び空気車の概念を説明する部分破断正面図、同図(Ｂ)は空気車及び空気源を説明する側面図である。

ろ過手段５は、表面にろ膜５２を張った中空ドラム５１とこれに連なる空気車５４を具え、両端を円筒状の回転軸５３で水平に支持される回転ドラム型ろ過装置からなる。

中空ドラム５１は上部のみを残して浄水中に浸漬され、外部空気源６から供給される空気を空気車５４に受けて回転しつつ、回転軸５３内へろ過原水が供給されて、中空ドラムの中から外へ向かう水流に対してろ過作用が営まれる。

中空ドラム５１の上方には散水ノズル７が設けられ、これにより中空ドラム５１上のろ膜５２は連続的に逆洗される。逆洗排水は中空ドラム内に設けられた排水パレット及び排水管８を経て機外へ排出される。

実施例１に係る回遊魚飼育装置を示す平面図(Ａ)とＡ−Ａ’矢視断面図(Ｂ)である。図２(Ａ)は図１(Ｂ)中のＢ−Ｂ’矢視図、図２(Ｂ)は図１(Ａ)中のＣ−Ｃ’矢視図、図２(Ｃ)は図１(Ａ)中のＤ−Ｄ’矢視図である。中空ドラム及び空気車を示す部分破断立面図(Ａ)、空気車及び空気源を説明する側面図(Ｂ)である。

符号の説明

１飼育槽、２境界壁、３浄水槽、４循環手段、５ろ過手段、６空気源、７散水ノズル、８排水パレット及び排水管、１１成魚用回遊レーン、１２幼魚用回遊レーン、１３稚魚用回遊レーン、１４循環流、１５通水路、１６ネットシート、５１中空ドラム、５２ろ膜、５３回転軸

Claims

内部が、円形をなす飼育槽と、円の一部を欠く食円形をなす浄水槽とに区画され、飼育・浄水両槽が眼鏡状に密着配置されてなる回遊魚飼育装置であって、
飼育槽内はネットシートにより成魚用、幼魚用及び稚魚用の各回遊レーンに分けられ、各レーンには同一方向の循環流が流され、
浄水槽にはろ過手段が配置されて、ろ過済みの浄水が貯溜され、
両槽は、循環流の動圧を利用して飼育槽の水をろ過手段へ導く通水路と、浄水槽の水を飼育槽内へ噴射して循環流を作る循環手段とを具えて互いに連通し、事実上同一水位に保たれることを特徴とする前記装置。
通水路は飼育槽底の半径方向に設けられ、循環流が衝突する側面に開口を有し、循環流の一部が該開口から流入する請求項１記載の回遊魚飼育装置。
循環手段は、両槽境界壁面に開口し回遊レーンの最外周接線方向を指向する送水管と、その中に配置された水中スクリューからなる請求項２記載の回遊魚飼育装置。
ろ過手段は、表面にろ膜を張った中空ドラムとこれに連なる空気車を具え、両端を円筒状の回転軸で水平に支持される回転ドラム型ろ過装置からなる請求項３記載の回遊魚飼育装置。
ろ過手段は中空ドラムの上方に散水ノズルを具え、ろ膜は該散水ノズルにより連続的に逆洗される請求項４記載の回遊魚飼育装置。